计算机维护与维修第05章讲课讲稿.ppt
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1、计算机维护与维修计算机维护与维修计算机维护与维修第05章计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源微机电源微机电源5.1 微机开关电源简介微机开关电源简介5.2 开关电源的基本结构和工作原理开关电源的基本结构和工作原理5.3 电源规范及主要输出接口电源规范及主要输出接口5.4 微机电源故障的检查方法微机电源故障的检查方法5.5 常见故障处理与维修举例常见故障处理与维修举例5.6 不间断电源(不间断电源(UPS)计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.1 微机开关电源简介微机开关电源简介5.1.1 AT电源电源 vATAT电源有四种直流电压输出:电源有四种直流电压输出:+5V+
2、5V向系统部件、向系统部件、选件和键盘供电;选件和键盘供电;-5V-5V用于软盘适配器中锁相用于软盘适配器中锁相式数据分离电路;式数据分离电路;+12V+12V主要向软盘和硬盘驱主要向软盘和硬盘驱动器供电;动器供电;+12V+12V和和-12V-12V用于向异步通信适配用于向异步通信适配器提供接口电源。器提供接口电源。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.1.1 AT电源电源v电源盒的直流引出线插头有电源盒的直流引出线插头有4 4种类型:种类型:1)21)2个个6 6芯插头是为主机板供电的主电源插头,芯插头是为主机板供电的主电源插头,除地线外,它们分别向主机提供除地线外,它们分别
3、向主机提供12V12V和和5V5V稳定的直流电压,一个稳定的直流电压,一个P.GP.G信号;信号;2)42)4个标准个标准4 4芯插头,分别提供芯插头,分别提供+5V+5V、+12V+12V直流电直流电压和地线,为硬盘、光驱等其他外部设备提压和地线,为硬盘、光驱等其他外部设备提供电源;供电源;3)3)一个一个4 4芯小插头,为软驱等小型外设供源;芯小插头,为软驱等小型外设供源;4)4)一个一个2 2芯小插头,为机箱上数显面板供电,此芯小插头,为机箱上数显面板供电,此插头的红色为插头的红色为+5V+5V,另一条线是地线。,另一条线是地线。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.1.2
4、 ATX电源电源 vATXATX电源和电源和ATAT电源的最大不同是电源的最大不同是ATXATX电源取消电源取消了电源开关,取而代之以机箱面板上的轻触了电源开关,取而代之以机箱面板上的轻触开关。开关。v机箱面板上的电源开关直接接到主板的机箱面板上的电源开关直接接到主板的“Power Switch”“Power Switch”引出针上,它不再用市电引出针上,它不再用市电开关来控制电源是否工作,而是采用开关来控制电源是否工作,而是采用“+5VSB”“+5VSB”和和“PS-ON”“PS-ON”的组合来实现电源的的组合来实现电源的开启和关闭。开启和关闭。v通过此项改进,实现了电脑的软关机。通过此项改
5、进,实现了电脑的软关机。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.1.2 ATX电源电源v在退出在退出WindowsWindows时,选中时,选中“关闭计算机关闭计算机”退出退出系统后,系统后,ATXATX会自动切断对主板大部分电路的会自动切断对主板大部分电路的供电(仍然保持对主板上供电(仍然保持对主板上“电源监控电源监控”部分部分电路的供电),同时,关闭自身绝大部分电电路的供电),同时,关闭自身绝大部分电路的工作电源,等待主机的路的工作电源,等待主机的POWERPOWER轻触开关再轻触开关再次发出启动信号,不像次发出启动信号,不像ATAT电源每次开机都要电源每次开机都要按动电源开关
6、。按动电源开关。v同时主板上的同时主板上的“电源监控电源监控”部分电路结合部分电路结合BIOSBIOS软件控制,可实现网络唤醒、远程开机软件控制,可实现网络唤醒、远程开机等等ATXATX主板特有的功能。主板特有的功能。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.1.2 ATX电源电源vATXATX电源输出路数与电源输出路数与ATAT电源输出路数的主要区电源输出路数的主要区别是:为主板提供电源的电缆线不是别是:为主板提供电源的电缆线不是6 6芯的,芯的,而是一根而是一根2020芯的插头。另外还有芯的插头。另外还有3.3V3.3V输出,输出,此项输出主要为此项输出主要为CPUCPU提供电源
7、。其中各引脚信提供电源。其中各引脚信号标志如图号标志如图1 1所示。所示。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.1.2 ATX电源电源红黄红黄紫色紫色黄色黄色+12V +5V+5VSB +5VPW-OK -5VGND GND+5V GNDGND GND+5V PS-ONGND GND+3.3V -12V+3.3V +3.3V灰色灰色黑色黑色黑色黑色桔黄桔黄桔黄桔黄红色红色白色白色黑色黑色黑色黑色黑色黑色红黄红黄黑色黑色桔黄桔黄绿色绿色兰色兰色黑色黑色红色红色图图1 ATX1 ATX电源输出信号电源输出信号计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.2 开关电源的基本结构和
8、工作原理开关电源的基本结构和工作原理 5.2.1 ATX电源的基本结构及工作原理电源的基本结构及工作原理v交流输入后,经整流和滤波电路变成交流输入后,经整流和滤波电路变成300V300V直流电压。直流电压。v该直流电压通过高频振荡器变成幅值该直流电压通过高频振荡器变成幅值300V300V的矩形波,的矩形波,再经高频变压器降压及整流滤波,输出再经高频变压器降压及整流滤波,输出12V12V、5V5V的直流电压。调节的直流电压。调节300V300V矩形波的占空比即可调节直矩形波的占空比即可调节直流输出值,从而得到稳定的直流电压输出。由于高流输出值,从而得到稳定的直流电压输出。由于高频振荡器的振荡频率
9、比输入的交流电压的频率高得频振荡器的振荡频率比输入的交流电压的频率高得多,这样使所用的变压器及滤波元件的体积、重量多,这样使所用的变压器及滤波元件的体积、重量都大大减小,而振荡器中的三极管均工作在开关状都大大减小,而振荡器中的三极管均工作在开关状态,所以减小了功率损耗,提高了电路的效率。态,所以减小了功率损耗,提高了电路的效率。如如图图2 2所示。所示。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.2.1 ATX电源的基本结构及工作原理电源的基本结构及工作原理直流直流低频低频整流滤波整流滤波振荡器振荡器高频高频整流滤波整流滤波控制电路控制电路交交流流输输入入交流交流高频高频低压低压直流直
10、流负载负载直流变换器直流变换器图图2 ATX2 ATX开关电源工作原理开关电源工作原理 计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.2.1 ATX电源的基本结构及工作原理电源的基本结构及工作原理vATXATX电源基本上都是脉宽调制变换型开关直流稳压电电源基本上都是脉宽调制变换型开关直流稳压电源,它由输入电路、功率变换电路、控制电路、保源,它由输入电路、功率变换电路、控制电路、保护电路以及主机启动电路构成。如图护电路以及主机启动电路构成。如图3 3所示。所示。脉宽脉宽调制调制高压高压DC低通低通滤波器滤波器输入输入整流滤波整流滤波功率功率变换变换输出整流输出整流滤波器滤波器低压低压DC输
11、出输出控制线路控制线路自动保自动保护线路护线路内部辅助内部辅助直流电源直流电源反馈反馈信号信号图图3 ATX3 ATX开关电源结构图开关电源结构图 计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.2.1 ATX电源的基本结构及工作原理电源的基本结构及工作原理v图中没有工频变压器,输入的交流电经低通滤波后图中没有工频变压器,输入的交流电经低通滤波后直接整流变换成未经调节的直流电压,该电压供给直接整流变换成未经调节的直流电压,该电压供给由功率开关管及高频变压器组成的功率变换电路。由功率开关管及高频变压器组成的功率变换电路。开关管由脉宽调制控制集成电路发出的驱动脉冲信开关管由脉宽调制控制集成电路
12、发出的驱动脉冲信号触发,通过开关管的通断变换,将直流电压变换号触发,通过开关管的通断变换,将直流电压变换成较高频率的交变矩形波电压(这种变换称为逆变)成较高频率的交变矩形波电压(这种变换称为逆变),经高频变压器将此电压降低到各档需要的电压值,经高频变压器将此电压降低到各档需要的电压值,然后经高频二极管整流以及然后经高频二极管整流以及L L、C C平滑滤波后送至负平滑滤波后送至负载。载。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.2.1 ATX电源的基本结构及工作原理电源的基本结构及工作原理 v脉宽调制控制集成电路的作用除了提供功率开关管脉宽调制控制集成电路的作用除了提供功率开关管基极驱
13、动脉冲外,还要对输出电压取样并经放大器基极驱动脉冲外,还要对输出电压取样并经放大器放大后再和锯齿波进行比较,以调制输出脉冲的宽放大后再和锯齿波进行比较,以调制输出脉冲的宽度。控制脉冲的宽度可以改变功率开关管的导通时度。控制脉冲的宽度可以改变功率开关管的导通时间,以改变输出电压的大小,实现对输出电压的调间,以改变输出电压的大小,实现对输出电压的调节。节。v辅助电源提供控制电路的自用电源,可以通过一个辅助电源提供控制电路的自用电源,可以通过一个小变压器整流获得,也可以取自低压整流滤波后的小变压器整流获得,也可以取自低压整流滤波后的直流电压再经变换后得到。直流电压再经变换后得到。v过流保护及过压保护
14、环节是在电源发生故障或负载过流保护及过压保护环节是在电源发生故障或负载出现异常时提供对开关管的保护作用。出现异常时提供对开关管的保护作用。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.2.2 ATX开关电源的工作原理详述 vATXATX开关电源,电路按其组成功能分为:开关电源,电路按其组成功能分为:1 1输入整流滤波电路输入整流滤波电路2 2高压尖峰吸收电路高压尖峰吸收电路 3 3辅助电源电路辅助电源电路 4 4PSPS信号和信号和PGPG信号产生电路以及脉宽调制控制信号产生电路以及脉宽调制控制电路电路5 5主电源电路及多路直流稳压输出电路主电源电路及多路直流稳压输出电路6 6自动稳压稳
15、流控制电路自动稳压稳流控制电路 计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3 电源规范及主要输出接口5.3.1 电源规范简介vATXATX规规范范是是19951995年年IntelIntel公公司司制制定定的的主主板板及及电电源源结结构构标标准准,ATXATX电电源源规规范范经经历历了了ATX ATX 1.11.1、ATX ATX 2.02.0、ATX ATX 2.012.01、ATX ATX 2.022.02、ATX ATX 2.032.03和和ATX 12VATX 12V系列等阶段。系列等阶段。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.1 电源规范简介电源规范简介v
16、从从P4P4开始,电源规范开始使用开始,电源规范开始使用ATX 12V 1.0ATX 12V 1.0版本,它版本,它与与ATX 2.03ATX 2.03的主要差别是改用的主要差别是改用+12V+12V电压为电压为CPUCPU供电,供电,而不再使用之前的而不再使用之前的+5V+5V电压。这样加强了电压。这样加强了+12V+12V输出电输出电压,将获得比压,将获得比+5V+5V电压大许多的高负载性,以此解决电压大许多的高负载性,以此解决P4P4处理器的高功耗问题。其中最显眼的变化是首次处理器的高功耗问题。其中最显眼的变化是首次为为CPUCPU增加了单独的增加了单独的4Pin4Pin电源接口,利用电
17、源接口,利用+12V+12V的输出的输出电压单独向电压单独向P4P4处理器供电。处理器供电。vIntelIntel在在20032003年年4 4月,发布了新的月,发布了新的ATX 12V 1.3ATX 12V 1.3规范。规范。新规范还为当时崭露头角的新规范还为当时崭露头角的SATASATA硬盘提供了专门的硬盘提供了专门的供电接口。供电接口。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.1 电源规范简介电源规范简介v20052005年,随着年,随着PCI-ExpressPCI-Express的出现,带动显卡对供电的出现,带动显卡对供电的需求,因此的需求,因此IntelIntel推出了
18、电源推出了电源ATX 12V 2.0ATX 12V 2.0规范。规范。即选择增加第二路即选择增加第二路+12V+12V输出的方式,来解决大功耗输出的方式,来解决大功耗设备的电源供应问题。电源将采用双路设备的电源供应问题。电源将采用双路+12V+12V输出,输出,其中一路其中一路+12V+12V仍然为仍然为CPUCPU提供专门的供电输出。而另提供专门的供电输出。而另一路一路+12V+12V输出则为主板和输出则为主板和PCI-EPCI-E显卡供电,以满足高显卡供电,以满足高性能性能PCI-EPCI-E显卡的需求。由于采用了双路显卡的需求。由于采用了双路+12V+12V输出,输出,连接主板的主电源接
19、口也从原来的连接主板的主电源接口也从原来的2020针增加到针增加到2424针,针,该高版本的电源可以将主电源该高版本的电源可以将主电源2424针分成针分成20+420+4两个部两个部分,兼容使用分,兼容使用2020针主电源接口的旧主板。除此之外,针主电源接口的旧主板。除此之外,ATX 12V 2.0ATX 12V 2.0规范还将电源满载转换效率的标准提升规范还将电源满载转换效率的标准提升至至80%80%以上,进一步达到环保节能的要求,并再次加以上,进一步达到环保节能的要求,并再次加强了强了+12V+12V的电流输出能力。的电流输出能力。v20062006年年5 5月,月,IntelIntel又
20、推出了又推出了ATX 12V 2.2ATX 12V 2.2规范。规范。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.1 电源规范简介电源规范简介v选购电源的时候应该尽量选择更高规范版本选购电源的时候应该尽量选择更高规范版本的电源。首先,新规范版本的电源完全可以的电源。首先,新规范版本的电源完全可以向下兼容。其次,新规范的向下兼容。其次,新规范的12V12V、5V5V、3.3V3.3V等等输出的功率分配通常更适合当前计算机配件输出的功率分配通常更适合当前计算机配件的功率需求。此外,新规范版本的电源直接的功率需求。此外,新规范版本的电源直接提供了主板、显卡、硬盘等硬件所需的电源提供了主板
21、、显卡、硬盘等硬件所需的电源接口,而无需额外的转接。接口,而无需额外的转接。v如果要为一套旧的系统配电源,可能对如果要为一套旧的系统配电源,可能对3.3V3.3V和和5V5V的功率要求较高,可能需要购买旧规范的功率要求较高,可能需要购买旧规范的电源。的电源。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.1 电源规范简介电源规范简介v图图4 4所示的就是符合所示的就是符合ATX ATX 12V 2.012V 2.0规范的华硕规范的华硕P5BP5B主板主板EATXEATX(Extended Extended ATXATX)电源插座信号,)电源插座信号,与图与图1 1比较,除了增加比较,除
22、了增加最上面的最上面的4 4个针脚构成个针脚构成的独立部分外,其余的的独立部分外,其余的都相同。都相同。图图4 EATX4 EATX电源输出信号电源输出信号 计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.2 电源主要输出接口电源主要输出接口 v电源的主要输出接口是指电源给电源的主要输出接口是指电源给主板主板、显卡显卡、硬盘硬盘、光驱、软驱等设备提供了哪些供电接口。首先是主光驱、软驱等设备提供了哪些供电接口。首先是主板上的主供电接口,以前主板的主供电接口是板上的主供电接口,以前主板的主供电接口是2020针针的,而从的,而从ATX 12V 2.0ATX 12V 2.0规范开始,很多主板开
23、始使用规范开始,很多主板开始使用2424针的主供电接口,显然购买带有针的主供电接口,显然购买带有2424针主供电接口针主供电接口的电源更合适。当然,为了解决向下兼容的问题,的电源更合适。当然,为了解决向下兼容的问题,大部分大部分2.02.0电源主供电接口都采用电源主供电接口都采用“分离式分离式”设计或设计或附送一条附送一条24Pin20Pin24Pin20Pin的转换接头。的转换接头。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.2 电源主要输出接口电源主要输出接口 图图5 EATX5 EATX电源输出接口电源输出接口 计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.3.2 电源
24、主要输出接口电源主要输出接口v在图在图5 5中:中:为为1 1个方形个方形4 4针针12V12V接口。接口。为为1 1个个2424针主供电接口。针主供电接口。为为1 1个个4 4针针SATASATA接口,可接接口,可接SATASATA设备,如设备,如SATASATA硬盘等。硬盘等。为为1 1个个4 4针小针小“D”“D”型接口,可接软驱。型接口,可接软驱。为为3 3个个4 4针大针大“D”“D”型接口,可用于接硬盘和型接口,可用于接硬盘和 光驱等。光驱等。计算机维护与维修计算机维护与维修微机电源微机电源5.4 微机电源故障的检查方法v开关电源是最易发生故障的部件之一。当电源发生开关电源是最易发
25、生故障的部件之一。当电源发生故障后,可参照原理图用万用表、示波器等设备针故障后,可参照原理图用万用表、示波器等设备针对故障进行检查,查出有故障的元件后,换上好的对故障进行检查,查出有故障的元件后,换上好的元件。对于大多数故障来说,这种方法是一种有效元件。对于大多数故障来说,这种方法是一种有效的检查方法。但这种方法也有一定的局限性。的检查方法。但这种方法也有一定的局限性。v下面介绍一些在实际工作中总结出来的使用效果较下面介绍一些在实际工作中总结出来的使用效果较好的方法。按照这些方法检查,并结合对电路原理好的方法。按照这些方法检查,并结合对电路原理图的分析,一般能较快地判断出故障所在。图的分析,一
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- 计算机 维护 维修 05 讲课 讲稿
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