航嘉pc电源维修手册-USB迷|专注于互联网分享

2024年1月26日发(作者：羊天逸)

第一部分基础知识了解-------------------------------------------------------------------------6

第一章电子元器件-------------------------------------------------------------------------6

第一节保险丝（管）-------------------------------------------------------------------6

第二节电阻器----------------------------------------------------------------------------7

第三节电容器---------------------------------------------------------------------------13

第四节磁性元件------------------------------------------------------------------------15

1：电感-------------------------------------------------------------------------------15

2：变压器----------------------------------------------------------------------------17

第五节二极管-----------------------------------------------------------------------------19

1: 二极管------------------------------------------------------------------------------19

2: 二极管的分类---------------------------------------------------------------------20

第六节开关管----------------------------------------------------------------------------24

1: 三极管------------------------------------------------------------------------------24

2: 三极管做开关管------------------------------------------------------------------26

3: MOS管做开关管-----------------------------------------------------------------27

第七节集成电路------------------------------------------------------------------------29

1: 集成电路-----------------------------------------------------------------------------29

2: PC电源常用集成电路功能简述------------------------------------------------29

第二章有关直流稳压电源知识了解---------------------------------------------------43

第一节: 相关基础电路了解------------------------------------------------------------43

1 交流电与直流电-------------------------------------------------------------------43

2 整流电路----------------------------------------------------------------------------44

3 滤波电路----------------------------------------------------------------------------45

4 电阻分压电路----------------------------------------------------------------------47

第二节稳压电源发展过程------------------------------------------------------------49

1 简单的交流变直流电源------------------------------------------------------------49

2 稳压管稳压电路---------------------------------------------------------------------49

3 串联式稳压电路---------------------------------------------------------------------50

4 三端稳压块式稳压电路------------------------------------------------------------51

第三章有关开关稳压电源知识了解----------------------------------------------------53

第一节电压转换类型-------------------------------------------------------------------53

1: AC---AC转换器-------------------------------------------------------------------53

2: AC---DC转换器-------------------------------------------------------------------54

3: DC---DC转换器-------------------------------------------------------------------54

4: DC---AC转换器-------------------------------------------------------------------55

第二节开关电源的拓扑方式-----------------------------------------------------------56

1: 单端反激式-------------------------------------------------------------------------56

2: 单端正激式-------------------------------------------------------------------------56

3: 推挽式-------------------------------------------------------------------------------57

4: 半桥式-------------------------------------------------------------------------------58

5: 全桥式-------------------------------------------------------------------------------58

第三节开关电源的调制方式-----------------------------------------------------------59

1: 脉宽式--------------------------------------------------------------------------------59

2: 脉频式--------------------------------------------------------------------------------61

3: 脉宽脉频调制方式-----------------------------------------------------------------61

4: 脉冲幅度调制方式-----------------------------------------------------------------61

5: 占空比--------------------------------------------------------------------------------61

第四节稳压------------------------------------------------------------------------------62

第四章 PC电源的技术指标了解---------------------------------------------------65

第一节 PC电源的作用与时序了解-------------------------------------------------65

第二节 PC电源的一些技术指标-----------------------------------------------------66

1： PC电源的调整率-----------------------------------------------------------------66

2： PC电源输出直流电压的规定范围--------------------------------------------67

3：输出纹波电压---------------------------------------------------------------------67

4：时间常数---------------------------------------------------------------------------68

5：电源效率---------------------------------------------------------------------------71

6：待机功率损耗---------------------------------------------------------------------71

7：温度特性---------------------------------------------------------------------------71

8：认证的了解-------------------------------------------------------------------------71

第三节 PC 电源的保护功能----------------------------------------------------------72

第四节 PC电源的输出线材及端子--------------------------------------------------73

第五章维修方法与技巧-----------------------------------------------------------------74

第一节维修工具与仪器--------------------------------------------------------------74

1: 常用工具和仪器使用------------------------------------------------------------74

2: 自制保护性开关系统------------------------------------------------------------75

第二节维修方法与技巧----------------------------------------------------------------77

第三节维修PC电源的注意事项-----------------------------------------------------79

第二部分航嘉PC电源原理与维修实例----------------------------------------------------80

第一章 PC电源整机工作原理简述----------------------------------------------------80

第一节工作原理方框图简述---------------------------------------------------------80

第二节各部分电路原理简述---------------------------------------------------------82

第三节 PC开关电源整机维修分析思路简述--------------------------------------99

第二章 AC输入回路及整流滤波电路-----------------------------------------------100

第一节: 普通的AC输入及整流滤波电路-----------------------------------------100

第二节 220VAC与110VAC的转换-----------------------------------------------101

第三节有源PFC电路特点简介---------------------------------------------------102

第三章: +5VSB电路简介----------------------------------------------------------------103

第一节: 以分立元件组成的+5VSB电路--------------------------------------------103

第二节: 以DL0165为芯片组成的+5VSB电路-----------------------------------104

第三节: 以DM311为芯片组成的+5VSB电路------------------------------------105

第四节: 以5L0165为芯片组成的+5VSB电路------------------------------------106

第四章 AC输入电路及+5VSB电源的维修实例-----------------------------------106

第五章主开关及输出电路简介---------------------------------------------------------127

第一节：HK328-51AP系列-----------------------------------------------------------127

第二节：HK280-22GP系列---------------------------------------------------------133

第三节：BS2000系列----------------------------------------------------------------134

第四节：HK500-52SP系列---------------------------------------------------------138

第五节：单端正激式电源了解-----------------------------------------------------141

第六章：主开关及输出电路维修实例-----------------------------------------------145

附：IC4（KA7500B0和IC5(LM339)工作时的一些数据参数-----------------------128

附：在ATX电源中TL494（7500）各脚的作用-----------------------211

想想刚刚动了什么东西了光耦是的光耦，思路一来顺着光耦 1 . 2的脚查到，查到一个228K 电阻拆下来测 K 完好再查发现连着一个WL431 马上同质换。接着再查光耦 3. 4 脚。又发现一个电阻。多少OU的记得了也是拆下来测哇，完美正常的。在接查发现连着一个C1315 直接代换C1815 ~~~~ 上电 ,从此以后再没听见这个电源发出微微的杀猪声了~~电源到此修复结束。

后记，在没换C1315 WL431 817 光耦的时候 12V 5V

C1315 用C1815代换之后电压明显低 12V 5V

7500震荡电阻就是7500，6脚相连的那个电阻.

第一部分基础知识了解

当你第一次接触到一台PC电源时，会提出许多的疑问，这个东西有什么作用和功能啊，怎么那么多的颜色线材和塑料端子啊，等等。而当你再打开这台PC电源时，会看到里面有许多大小不一，行行色色的电子元器件，它们各自都有什么功能特点，又是怎样排列组合在一起工作的呢，又该怎样去着手检修一台有故障的PC电源呢。

在此，有必要先介绍一下，什么是“PC电源”呢， “PC”，就是英文Personal Computer的缩写，意思即：个人电脑，或个人计算机，那么“PC电源”指的就是“电脑电源”或者“计算机电源”的意思，其功能和作用简单的说，就是把交流市电转换为稳定可靠的低压直流电的一种电源转换设备，主要用来满足电脑，计算机等系统的高精度用电的要求。常见的台式电脑中，主机箱内都装有一台“PC电源”，而机箱的输入电源线，其实就是直接插在了“PC电源”上。

因之在这一部分，有必要先讲一讲仅仅与PC电源有关的一些电子元器件和电路方面的简单基础知识, 其它相关的电路知识和设计知识等，请参考有关方面的专业技术资料，我们只涉及怎样分析检查和维修故障，暂不考虑其设计与开发的原因，原理和过程，所以只有认识, 了解，掌握这些基本元器件的工作性能和一些简单的电路工作原理, 才可以对PC电源着手进行分析检修和维护，但我们的维护成果与报表，则将会被反馈给产品的设计，开发，制造者，达到产品品质的日益提升。

第一章电子元器件

第一节保险丝（管）

和其它电子电器，家用电器一样，PC电源中也装有保险丝，一般都是采用焊接式的。保险丝在电路图中常用F表示，其外形和电路表示符号如下图所示：

PC电源中的保险丝一般都安装在交流电输入的回路中, 它按规范要求, 串联在火线输入线路中，保险丝是没有极性之分的，在PCB板上，标示为“L”的一端为火线输入，输入火线一般采用棕色线或者黑色线，标示为“N”的一端为零线输入，输入零线一般采用蓝色线或者白色线，下面为保险丝所在的电路简图：

顾名思意，保险丝能起保险作用, 起什么保险作用呢，主要是过电流保护作用。当PC电源在正常稳定的工作时, 由于外部电网电压忽然发生变化时, 或者PC电源内部忽然发生短路性故障时, 流过交流输入回路中的电流，瞬间会远远超过电路的设定电流值, 也就是说，超过了保险丝的额定电流值, 此时保险丝的熔丝将会迅速烧断, 使得交流输入电路立即中止

工作，PC电源也就因无供电而无法工作，停止了对外的输出电压，不致故障范围的进一步扩大，达到了保护外部电网和PC电源本身的目的。

保险丝的额定电流值应根据电路设计而选定，一般是电路正常工作时的最大电流的—倍左右，在PC电源中，常用的保险丝规格有：2A ，，5A，8A，10A，15A等等，而中，低功率的电源以5A为最多。

保险丝的额定电压值选用时，应符合电器设备及PC电源等的交流输入电压的最大值，PC电源中常用的规格都为250V。

对于保险丝的好坏的判定，透明玻璃管式的可直接看到其管内是否烧黑，或者熔丝是否烧断等，对于有绝缘套管的保险丝，陶瓷式的保险丝，塑料封装式的保险丝等，可用万用表的Ω档直接测量其两端阻值是否为0，来判定熔丝是否通断，正常的保险丝，其两端的阻值必须为0，对于阻值若有若无或是无穷大的，熔丝未烧断但熔丝颜色已变的，即判定为损坏，必须更换。

在更换保险丝时，必须要查明保险丝烧断的原因，若是外部电网等原因造成的，可直接更换保险丝，然后空载打保护开启电源，看PC电源是否工作，有没有输出电压；若是PC电源内部造成保险丝烧断的，要查明原因，并彻底排除短路故障后，再更换保险丝并打保护开机，看PC电源是否正常工作。（参看后面的维修部分）

保险丝的更换必须选用原规格值的，不能用额定电流值过大的保险丝或者直通导线来代替原来的保险丝，这样做是很不安全的，对PC电源的过流等的保护功能失去了保障；而采用额定电流值小的保险丝，则在电源启动瞬间或者满载使用中，常常会因瞬间电流大而烧断熔丝，属于误动作，影响了PC电源和电脑等的正常运行。

第二节电阻器

电阻器是电子元件当中最常见，最广泛应用的元器件之一，也是电子电路中最常用的一种元件，因之有必要仔细了解。

电阻器是利用具有电阻特性的金属或者非金属材料制做成的，它在电子电路中能使通过自身的电流受到阻碍力，就好象水管的阀门一样能控制水流的大小，因此它在电路中具有限制电流，降低电压, 分配电压（分压）等功能。

电阻器没有正负极性之分，根据电路的设计要求，它既可以串联在电路中使用，也可以并联在电路中使用。电阻器又简称电阻，常用R表示，其外形和电路表示符号如下图：

电阻的阻力大小用阻值来表示，阻值的单位是 “欧姆”，简称“ 欧 ” (Ω)，常用的还有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ )，它们之间的数学换算关系如下：

1 MΩ = 1000 KΩ (

103 KΩ ) = 1000000Ω (

106Ω )

1 KΩ= 1000Ω (

103Ω )

PC电源中常见的电阻，按结构形状分为插件式和贴片式，插件式一般有两个金属引脚，多为带颜色环的电阻，称为色环电阻，还有水泥电阻，因其功率稍大，阻值直接在本体上标示出。色环电阻的电阻值和阻值误差率用颜色来区分表示，下表列出了常见的色环电阻的颜色代表的含义：

颜色

黑色

棕色

红色

橙色

数字第一色环

有效数字

第二色环

有效数字

第三色环

10的幂数

10的1次幂

10的2次幂

10的3次幂

第四色环

误差

±1%

10的0次幂

黄色

绿色

蓝色

紫色

灰色

白色

金色

银色

10的4次幂

10的5次幂

10的-1次幂

10的-2次幂

±5%

±10%

下面举例说明色环电阻的阻值识别方法：

如上图所示的电阻，一般第一色环稍微靠近电阻壳体的外边沿，而最后一环一般多为金色或是银色，并且离壳体的外边沿稍微远一点。目前PC电源中，普通电阻多采用的是±5%的，精密电阻多采用的是±1%的。

对于普通的色环电阻，一般采用四道颜色环来表示：

第一色环：其颜色代表电阻阻值的第一位数字，

第二色环：其颜色代表电阻阻值的第二位数字，

第三色环：其颜色代表前两位数字应乘的10的几次幂数，

第四色环：其颜色代表电阻阻值的误差率，

如上图电阻，读值应为 2 7 ×

102 ±5%.

= 2 7 0 0 Ω = 2 .7 KΩ ±5%.

第一色环为红色：代表数字为2,

第二色环为紫色：代表数字为7,

第三色环为红色：代表应乘以10的2次幂数，实际上也就是27后面有2个0。

第四色环为金色：代表该电阻值的误差值为±5%，即该阻值在2700-135~2700+135

之间，（2700×5%=135）

如上图电阻，读值应为1 5 ×

101 ±5%.

= 1 .5 Ω ±5%.

精密电阻用了五个颜色环，其前两个颜色环同于上面的普通电阻的第一色环和第二色环，而

第三色环：其颜色代表电阻阻值的第三位数字，

第四色环：其颜色代表前三位数字应乘的10的几次幂数，

第五色环：其颜色代表电阻阻值的误差率，

如上图电阻，读值应为 8 4 5 ×

100 ±1%.

= 845 Ω ±1%

该精密电阻阻值在~845+ 之间，（845×1%=）

色环电阻和水泥电阻的功率按体积大小来区分，一般是功率越大，其体积也越大，常见的功率有1 / 16 W ，1 / 8 W， 1 / 4 W ，1 / 2 W，1 W，2 W 等等，水泥电阻的功率可以做的更大。

贴片式电阻，由于功率小，重量轻，体积小，便于机械化等优点，广泛被应用于现代电子产品当中，特别是微电子行业。其阻值一般在本体上用数字直接标示出，对于数字后面或者前面有其它字母的特殊电阻，则需查询相关的资料辨认。

上图是PC电源中常见到的0805和1206封装形式的贴片电阻，对于阻值在10Ω以下的，一般直接在本体上表明其阻值，例如：

0 -------表示0Ω

10mΩ-------表示10mΩ

2R2 -------表示Ω

4R7 -------表示4 .7Ω

而对于10Ω以上的电阻，对于阻值误差为±5%的，用三位数字表示，前两位为有效数字，第三位数字表示10的几次幂数，例如：

100 -------表示10×

100 = 10 Ω

470 -------表示47×

100 = 47 Ω

101 -------表示10×

101 = 100 Ω

102 -------表示10×

102 = 1000 Ω

103 -------表示10×

103 = 10 KΩ

104 -------表示10×

104 = 100 KΩ

105 -------表示10×

105 = 1 MΩ

对于阻值误差为±1%的，用四位数字表示，前三位为有效数字，第四位数字表示10的几次幂数，例如：

8450 -------表示845×

100 = 845 Ω

2491-------表示249×

101 = 2490Ω = 2 . 49 KΩ

1002 -------表示100×

102 = 10KΩ

贴片电阻的功率按体积尺寸代码（英寸）来表示：

尺寸代码为0603-------------表示1/10 W

尺寸代码为0805------------表示1 / 8 W

尺寸代码为---表示1 / 4 W

尺寸代码为25--表示1或2 W

几个电阻互相串联起来，串联后的总阻值R会增大的，是这几个电阻之和：

R=R1+R2+….+Rn

几个电阻互相并联起来，并联后的总阻值R会减小的，总阻值R的倒数是各个电阻倒数之和：

而在PC电源中，常常用到的是两个电阻的并联，其并联之值为：

111

RR1R2

可得

RR1R2R1R2

几个相同值的电阻并联后，

11111......

RR1R2R3Rn

可得

RR1

n对于电阻的好坏判定，可用万用表的Ω档直接测量其阻值是不是与其标称阻值相吻合，测量时要选择合适的量程，量程越接近电阻值，读值越精确。而电阻损坏时多表现为烧毁，开路，阻值失效增大等，电阻一般不存在短路现象。对于损坏的电阻，若没有同规格的替换，可利用手上现有的电阻，通过串联或者并联的方法巧妙的得到想要的阻值，而相同阻值的情况下，功率大的可以替代功率小的使用。在PC电源中，电阻最容易损坏的地方，常位于启动电路的电阻，VCC 电压的限流电阻，电流取样电阻，分压取样电阻等，这些地方的电阻多为贴片式，损坏原因除了电路原因外，也有工艺，制造，材料本身等方面的原因。在PC电源中，还有几个特殊的电阻器需要了解:

(1) 电位器:

电位器又叫可变电阻，也叫滑动变阻器，它是一个阻值在一定范围内可以大小调节的电阻器件, PC电源中常见的电位器其外形和电路符号如下图：

电位器的标称阻值，即其两端的阻值，一般表示方法如下:

101或12 ------- 表示100Ω

102或13 ------- 表示1000Ω或1KΩ

202或23 ------- 表示2000Ω或2KΩ

电位器有三个引脚，中点在滑动时与两端任一脚的阻值都小于或等于总阻值。PC电源中，常常把滑动中点与一端连起来，相当于一个可变的两脚电阻，用在稳压取样电路中，便于人为的调试输出电压的高低。

可用万用表的Ω档来判定电位器的好坏，测量电位器两端的阻值，即是其标称的阻值，

然后测量滑动中点与任一端的阻值，再转动滑动中点，看转动是否灵活，阻值是否随着滑动中点的转动而在稳定的变化。

(2) 压敏电阻:

又叫突破吸收器，用TVR或RV表示，它属于一种过电压保护元件，很适宜防雷击，其外形和电路图符号如下图：

PC电源中，常常把压敏电阻并联在交流输入电路的L线和N线两端，或者并联在高压直流滤波电容的两端，来抑制，吸收瞬间的输入尖峰电压。当电路正常工作时，它呈现为高阻抗状态，流过的电流非常非常小，而当加到它两端的电压很大时，它则呈现低阻状态，流过的电流迅速增大，对电源输入端呈短路状态，迫使保险丝熔断，达到保护电源和电网的目的。

压敏电阻损坏后一般都会炸裂，同时保险丝熔断，未炸裂的，若怀疑它有问题，可以用万用表的Ω档来判定，若阻值改变或是很小甚至为0，即为击穿，若无法下结论，可以打保护开机，看保护灯泡常亮不，电源能否正常工作，或者暂时不装，打保护开机，看电源能否正常工作，就可以排斥压敏电阻是否损坏。

压敏电阻的更换一定要按原来的规格参数执行，对于业余条件下维修的，若无同参数配件，且电源使用环境区雷电现象很少有的，可以暂时不装。

(3) 热敏电阻:

热敏电阻，就是对温度很敏感的一种电阻器件，它的阻值会随着温度的变化而在变化，一般分为正温度系数的热敏电阻（PTC）和负温度系数的热敏电阻（NTC）， PTC的阻值随着本体温度的升高而阻值增大，在彩电的消磁电路中广泛应用，而PC电源中没有涉及到。

PC电源中，常用的是负温度系数的热敏电阻NTC,它的外形和电路图符号如下图：

NTC的阻值会随着本体温度的升高而阻值在减小。在交流输入电路中，串联一个功率型的NTC（一般阻值很小，为几欧姆到十几欧姆左右），可以有效的抑制，限制开机瞬间的浪涌大电流，而当电路工作稳定后，它的阻值已降下来，几乎很小，对PC电源正常工作时的转换效率影响是很小的。在风扇的温度控制电路中, 也加有一个NTC，离散热片最近，阻值较大 (十几到几十KΩ)，它可以感应到机内温度的升高或降低，其阻值随之减小或增大，自动调节温控电路的参数，改变风扇两端的电压，来最终改变风扇的转速, 机内温度高时风扇转速快，达到额定转速，机内温度低时风扇转速慢，达到降温，降噪与节能的目的。

热敏电阻的好坏判定，可以用万用表的Ω档来判定，也可以用电烙铁边给其加热，边用万用表的Ω档来测量其阻值是否随温度的变化而在变化，在实际维修中热敏电阻的损坏率是比较低的。

第三节电容器

电容器是由两块平行的金属电极板中间夹一层绝缘体或介电物质组成的，当两个电极板上各加上电压时，电极板中间就会贮存电荷，两个极板上的电压越高，贮存的电荷就越多，电容量就越大，达到了贮存电能的功能。

电容器具有隔直流，通交流，阻低频，通高频的特点，它在 PC电源中常常用在整流后的滤波电路中，和电感元件配合使用，使输出的直流电压更平滑，稳定。电容器既可以串联在电路中使用，也可以并联在电路中使用。

电容器有两个引脚，分为无极性电容和有极性电容(电解电容)。无极性电容常有纸介电容，涤沦电容，云母电容，瓷片电容，塑胶膜电容，独石电容，米拉电容等等。PC电源中常用的X电容，Y电容，塑胶膜电容，贴片式电容，都是无极性的。

如下图所示，为常见的X电容，Y电容，瓷片电容，独石电容，塑胶膜电容等的外形及电路图符号表示：

电解电容是有正，负极性标识的，而且容量比无极性电容的容量大许多，体积也随着容量的增大或者耐压的增大而增大，如下图所示，为PC电源中常见的电解电容外形及其电路符号表示：

电容器的数值大小用容量来表示，容量的单位用法拉表示，简称法( F )，因为法拉这个单位数值特别大，实际当中最常用的是微法( uF ) 和皮法( pF )，还有毫法(mF)和纳法(nF)，而我们常常接触到的多为pF 和uF，电容容量之间的数学换算关系如下:

1 F =

103 mF =

106 uF =

109 nF =

1012 pF

1 mF =

103 uF

1 uF =

103 nF =

106 pF

1 nF =

103 pF

电容器还有一个耐压参数，耐压是指其在正常工作时允许使用的最高额定电压值。

几个相同耐压的电容并联起来，总容量会增大的，是几个电容容量之和：

C=C1+C2+….+Cn

几个相同耐压的

电容串联起来，总容量会减小的，总容量的倒数是各个电容容量倒数之和：

两个电容串联后，111CC1C2

可得

CC1C2C1C2

两个相同容量，相同耐压的电解电容串联起来后，其串联之值为：

在半桥式PC电源中，输入的交流电整流后常常采用两只相同容量，相同耐压的大电解电容串联起来使用，不但起到滤波作用，还均衡分压，满足半桥式开关电路的供电特点，在后级的低压直流输出段，多采用相同耐压和相同容量的电解电容并联起来使用，提高了低压输出的滤波效果。

对于电容的容量标示，电解电容一般在其外壳上都注明它的容量，耐压和耐温，如

330 uF/250V 85°, 2200 uF/16V 85°, 10 uF/50V 85°…

无极性电容，容量稍大的一般注明其容量及单位，如PC电源中的X电容等，而容量小的，通常容量以pF为单位，壳体上没有注明其容量单位，只用三位数字来表示，前两位数字为有效数字，后面一位数字为10的几次幂数，如PC电源中的Y电容，瓷片电容，独石电容，塑胶膜电容等。

101 -------表示10×

101 = 100 p F

102 -------表示10×

102 = 1000 p F = u F

103 -------表示10×

103 = 10000 p F= u F

224 -------表示22×

104 = 220000p F = u F

105 -------表示10×

105 = 1000000 p F = 1 u F

到目前为止，多数贴片电容的容量数值还没有标示出来，只能靠LCR仪器或数字式万用表来测量。

对于电容的好坏判定，如没有LCR专用仪器测试，在业余条件下，小容量电容20 u F以下的可用数字式万用表的C档直接测出其容量数值，所有的电容也可以用万用表的Ω档粗略判断其是否损坏，正常的电容在刚接通表笔瞬间有个充电过程，所以因容量的大小有一定的阻值读出，然后阻值会显示为无穷大，而开路损坏的电容，无容量的电容则没有这个阻值，没有充电过程，击穿或漏电的电容读出的阻值很低甚至为0。对于判断不准的情况下，建议可用良品代换来排除。电容的更换要保证容量与原品相同，耐压和耐温等于或大于原品。

在维修PC电源时，常常会遇到电解电容顶部明显鼓起或爆裂的现象，比如300V高压直流滤波电容，后级的+5VSB，+，+5V，+12V等的输出滤波电容，这些电容鼓起后很明显的可以被看到，但一些容量小的电容，比如VCC滤波电容，-12V，-5V滤波电容等损坏后，有的是在其底部轻微鼓起，或介质流出，而多数则看不出有异常，经过代换法才能查出，维修时要多加注意。

第四节磁性元件

1 电感

把一根或者多根导线绕制成圈状，就做成了一个简单的电感线圈，简称电感，用L表示，如果在线圈的空芯内或外围装上磁性材料，就做成了一个带磁芯的电感，由于要绕制成圈状，所以电感的线圈必须为绝缘漆包线。下图为PC电源中常见的棒形电感外形，其电路表示符号如图右侧，符号下面无粗横线的为空芯电感，有粗横线的为带磁芯的实芯电感：

当交流电通过电感线圈时，会在线圈的周围产生一个看不见的交变磁场，这个交变磁场既能穿过线圈，又能在线圈周围产生感应的电动势，这个现象被称为自感现象，感应的电动势称为自感电压。把这个交变磁场假设为看不见的线条，称为磁力线，它的方向是由电流方

向决定的，规定由N极流向S极(右手定则)，而通过一定面积的磁力线数量则称为磁通，若电流的方向改变, 磁力线的方向也改变，那么磁场的方向会跟着改变。

线圈的电感量大小与线圈的圈数多少，绕制方式和磁性材料等都有关，圈数越多，绕制越集中，电感量就越大，有磁芯的比无磁芯的电感量大，磁芯的磁导率大的电感量也就越大。

通电的电感线圈中的电流方向是由外加电压来决定的，而电感的自感电压方向则与外加电压的方向是永远相反的，这样一来，自感电压就可抵消一部分的外加电压，就是说，自感电压阻碍着电感中的电流发生变化，把这个阻碍力称为电感的感抗(X L)，

XL=2∏FL

从上面的公式可以看出, 电感的感抗X L与它的感量L，工作频率F成正比。当给定一个电感后，它的感量也就基本固定了，那么电路的工作频率的高低决定着这个电感的感抗的大小，电路的工作频率越高, 电感的感抗就越大，频率越低，感抗就越小，所以说电感具有阻高频，通低频的作用。

在电感上加上直流电压后，由于电流上升时自感电压的反抗作用，就是说由于电感的感抗作用，流过电感的电流不是很快上升到最大值，而是需要一个过渡时间，在这个时间内，电感便将磁能存储在电感当中，所以说电感具有储能作用。而当去掉外加电压后，电感中的磁通量在减少，这时自感电压的方向与原来外加的电压方向又一致，对原来的电流延续了一段时间，这就是电感在释放磁能，这也是理解后面要讲的变压器工作原理的关键地方。

如果外加电压越高，或者电感的感量越大，或者通过的电流越大，那么在电感中储存的磁能就越多，释放的时候磁能也就释放的越多。

电感量的单位是亨利，简称亨，用H来表示，这个数值很大，一般常用的单位是毫亨mH和微亨uH，它们之间的数学换算关系如下：

1 H =

103mH =

106 uH.

1 mH =

103 uH.

单个的电感线圈是没有极性的，一般不分方向装在电路中，常见的电感有高频电感线圈，空心式电感线圈，天线线圈，低频扼流圈等等，用在PC电源中的多数为低频式的电感，如下图所示的共模电感，差模电感，磁棒电感，主路滤波电感(又称大水泡)等，而有源PFC电感，变压器属于高频电感，下一节讨论。

对于电感好坏的判定，如没有LCR专用仪器测试，在业余条件下，感量无法测量，只能用万用表的Ω档来判断其线圈是否通断，一般阻值都很低的，几欧，几十欧或者几百欧左右不等，而对于感量是否变劣等问题，建议可用良品代换验证排除。对于线圈的颜色变焦或者磁芯破损的，直观就可以检查出，必须更换。电感的更换要保证感量，线径，磁芯等与原品必须相同。

在PC电源维修时，常常碰到+的磁放大器电感（又称非晶体），+的滤波电感，+5V，+12V，-12V ，-5V共用的组合滤波电感（又称大水泡）等的电感量变劣，损坏的，有些直接可以看到线圈变了颜色，或者是磁体破损的，有的则需要用良品代换来验证其好坏。

下图是PC电源中常见的大水泡，+非晶体和+的滤波电感的外形。

2 变压器

单个电感线圈通过交流电具有自感现象，如果在这个交变的磁场中再放入一个磁芯和另外一个（或者几个）电感线圈后，由于磁耦合的作用，原来的线圈通过交流电后，另外一个（或者几个）线圈中就会产生感应的电动势，这就是互感现象，这两组（或几组）线圈和磁芯就组成了一个简单的变压器，如下图，为PC电源中常见的+5VSB电源的变压器外形，其电路符号用T表示：

把通过交流电的原来的线圈叫做初级线圈，初级绕组，原绕组，线圈的圈数（匝数）称为N1，通过的交流电叫做初级电压U1，流过的电流叫做初级电流I1，另一个线圈叫做次级线圈，次级绕组，副绕组，线圈的圈数为N2，感应的电压叫做次级电压U2，流过的电流叫做次级电流I2。

因为通过N1的电流是交流电，其大小和方向时刻在变化着，使得磁芯中的磁通量的大小和方向也在时刻变化着， N2中才有感应的电动势产生，这样电能就转化为磁能，磁能又转化为电能。

可见：变压器的绕组必须在有变化的磁通中，才会有感应电压的产生，这就是变压器的工作原理，也是理解PC电源中开关变换电路的基础和关键。

把变压器的初级电压U1与次级电压U2的比值K叫做变压比，也叫匝数比，那么初级，次级之间的电压，电流和匝数有以下的数学换算关系式：

当K>1时，即U1> U2，

变压器为降压变压器， PC电源中用的都是降压变压器。

当K<1时，即U1< U2，

变压器为升压变压器，常用在逆变电源中。

当K=1时，即U1= U2，

变压器为1 : 1的隔离变压器，常用在电子实验和维修中。

由以上可看出：

(1) 变压器具有电压变换作用，原，副绕组的匝数比值与原，副绕组的电压比值成正比例关系。

(2) 变压器具有电流变换作用，原，副绕组的匝数(或电压) 比值与原，副绕组的电流比值成反比例关系。

(3) 变压器还有一个重要的作用就是，初级绕组与次级绕组在电气线路上是隔离的关系。

在实际当中，变压器的初级绕组只有一组，而次级绕组不止一组，可以有几组，可根据电路及设计要求而定。

变压器的效率是指，次级的输出功率Po与初级的输入功率Pi的比值的百分率，即:

可以看出，变压器的效率值越大，即接近1，变压器的利用率就越高，同样的道理，对于PC电源来说，总的输出功率Po与总的输入功率Pi的比值的百分率越大，这台电源的转换效率就越高，越节能，这是PC电源发展的必然方向。

变压器还应注意漏感，绝缘阻抗，温升，铁损，铜损等问题。

对于变压器的好坏判定，在业余条件下，只能用万用表的Ω档去判断其各个线圈绕组是否通断，一般阻值都很低的，而次级绕组的阻值比初级绕组的阻值更低，不到几欧左右。对于感量是否变化，线圈层间短路等问题，如没有专用的LCR仪器等测试，建议只有用良品代换验证排除，对于线圈的颜色变焦，变色或者是磁芯破损的，直观就可以检查出，必须更换，变压器的更换要保证与原品的电性，电感参数都相同。

在PC电源的维修中，常见+5VSB的开关变压器，驱动变压器的损坏率比较高，而多数是要靠代换后才下的结论，业余条件下的检修难度比较大，因之，要多积累一些丰富的维修经验。下图为PC电源中常见的驱动变压器，SB变压器，主开关变压器的外形实物图：

第五节二极管

1 二极管

我们常见的物质，按照其导电能力的大小，一般划分为导体，半导体，绝缘体。导体，它具有良好的导电能力，如常见的金，银，铜，铁，锡等金属材料，它的电阻值都很低几乎为0，在电力，电子电路中常用做线路连接等。

绝缘体，它的导电能力很差或者完全不导电，如塑料，玻璃，陶瓷等材料，它的电阻值几乎无穷大，常用做电路元件本体封装，电路或者元件相互之间的电气隔离等。

半导体，把导电能力介于导体和绝缘体之间的物质叫做半导体，如锗，硅等材料，它们都是四价元素。

如果在纯净的锗（硅）中掺入三价元素，如：硼，铝，铟，镓等，会使空穴数目多于电子数目，把这种杂质半导体叫做P型半导体，它主要靠空穴来导电。

如果在纯净的锗（硅）中掺入五价元素，如：磷，砷等，会使电子数目多于空穴数目，把这种杂质半导体叫N型半导体，它主要靠电子来导电。

那么，在一块完整的半导体基片上面，采用上述掺杂的工艺方法，使基片的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体，在这两种半导体的交界面附近，就会形成一种特殊的薄层，称其为PN结，PN结是各种电子元器件的基础。

PN结具有单方向的导电特性，就是在PN结的P区接上电源的正极，N区接上电源的负极，PN结内部就形成较大的正向电流，称这种接法为正向徧置，而反方向接电源，则PN结内部的反向电流很小几乎没有，称这种接法为反向徧置。

PN结具有单向导电特性这一点很重要，是理解半导体二极管，三极管等晶体元件工作原理的关键。

那么，把一个PN结用绝缘材料封装起来，P区和N区各引出一个电极到外面，就是一个半导体二极管，简称二极管，P区引出的那个电极就是正极，N区引出的那个电极就是负极，二极管同样具有PN结的单向导电特性，它在电路中用D表示，外形和电路符号如下图：

二极管有以下特点：

1：正向特性加在二极管两端的正向电压超过某一数值后，二极管的电阻值变得很小，才有明显的正向电流，这个电压值称为二极管的导通电压Uon，在室温下，硅管的Uon≈，锗管的Uon≈，正向导通后，管子两端的压降很小，硅管约为—，锗管约为—，对于大功率的二极管，即使工作到最大允许电流，其管压降也不超过。

2：反向特性二极管在加上反向电压后，呈现很大的电阻，反向电流很小，小功率的硅管反向电流一般小于，锗管约为几十微安，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，处于反向截止区。

3: 反向击穿当二极管反向电压增加到超过某一数值时，反向电流急剧增加，处于反向击穿，反向击穿电压一般在几十伏以上。

二极管有以下参数

1: 最大平均整流电流 If 指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，实际应用中，二极管的平均电流不能超过此值，并且要满足散热条件，否则会烧坏。

2: 最大反向工作电压 UR 指二极管长期运行时允许的最大反向电压，超过此值有反向击穿的危险，一般取反向击穿电压的一半作为UR。

3: 反向电流IR 指二极管在未击穿时的反向电流值，此值越小，其单向导电特性越好，温度对此值影响很大，若温度升高，IR增大，使用时应注意。

4: 最高工作频率fM

指二极管在单向导电时的最高工作频率，主要由其PN结的结电容大小来决定，超过此值，单向导电性能将不能很好的体现。

对于二极管的好坏判别，用数字万用表的二极管档，测其是否符合PN结的单向导电性能即可，即测其正向压降值，用红色（正）表笔碰二极管的正极，用黑色（负）表笔碰二极管的负极，负极一般有道环状的标示。不同材料的管子，其正向压降值不一样，硅管约为—，锗管约为—，而反向测试时应无此压降值，可以找几个新管子测试对比一下，积累经验，若正向无压降为其内部开路，反向有压降为软性击穿，也可以用万用表的Ω档测量其正，反向的电阻值, 正向电阻值小或反向有一定的电阻值，即为其已击穿损坏，对于判断不准的，可用良品进行代换。

在PC电源维修当中，经常遇到很多性能变劣的二极管，比如开关二极管（1N4148），VCC整流二极管，开关管的保护二极管等，用万用表测量时有正向压降值，好象是好的，但通电时就不能工作了，或者是性能变差了，希望大家在维修中多注意，多积累经验。而对

于+5VSB的肖特基管，主路输出肖特基管，-12V整流管等，一般损坏后多表现为击穿，用万用表直接就可以判断出来。

2 二极管的分类

(1): 普通二极管主要用于小电流电路的整流，信号电路的检测，取样，高频电路的检波，混频等。

(2): 整流二极管利用PN结的单向导电性能，把交流电转变成脉动的直流电，广泛应用于电子电源设备中的整流电路。

就PC电源中的整流二极管，大概分下面几个种类：

A：普通整流二极管

一般用于小电流场合的整流，分为普通低频整流管，比如1N4004（1A/400V）1N4007（1A/1000V），RL206（2A/800V），RL257（1000V），快恢复二极管，比如FR104（1A/400V/150ns），FR107（1A/1000V/500ns），超快恢复二极管比如HER104（1A/300V/50ns），HER107（1A/800V/75ns）等等，其外形相似于下图所示：

B：整流桥

整流桥是一种特殊的整流模块器件，它是一个功率型的塑封器件，其外形见下图，有四个引脚，实际上是把四个整流二极管封装在一起，四个整流二极管按下图所示的桥形接法组成。

整流桥的两个AC脚 “～”端为交流电压输入端，一般不分极性，两个DC脚“+”端和 “–”端为整流后的直流电压输出端，“+”为输出电压正极，模块上一般有个斜角，“–”为输出电压负极，整流桥在电路图中常用BD或BR来表示。

整流桥常用于 PC电源的输入交流电的整流电路，常见的型号有：RS206 (2A/600V)，T2KB80 (2A/800V)，T4KB80 (4A/800V)，T6KB80 (6A/800V)，T10KB80 (10A/800V)，D15XB60 (15A/600V)等等，括号内的数字表示其整定电流和耐压值。

整流桥的好坏判别，只要明白了它的内部结构原理，就可以按照判别普通二极管的方法，逐个检查内部四个二极管的好坏，整流桥的两个“～”端对“+”端各是一个正向连接的二极管，“–”端对两个“～”端各是一个正向连接的二极管，“–”端和“+”端的压降相当于两个二极管的压降之和，请对照上图仔细理解并用实物验证。

C：肖特基二极管

肖特基二极管是为纪念科学家肖特基而命名的，是他最早发现半导体与某些金属材料接触后产生势垒，利用这种势垒的单向导电性能，就做成了该种二极管。

肖特基二极管有点接触形式和面接触形式，是利用扩散方式使多数载流子，即用电子来输送电荷形成电流的，具有开关时间快，没有阻挡层，工作频率高，开关电流大等优点，其次，它的正向压降比普通二极管的压降也低得很多，大概在—左右。

功率型肖特基管是一种特殊的整流模块器件，有三个引脚，实际上是把两个肖特基二极管封装在一起的，一般两边的引脚为AC输入端，中间的引脚为公用阴极，即输出直流电压端，其外形见下图，内部接线参考右图所示：

肖特基管被广泛应用于PC电源中，在PC电源的低电压小电流场合，SB整流电路常常用到SB540（5A/40V），SB560（5A/60V），-12V整流电路常常用到1N5819（1A/40V），在低电压大电流整流电路中，常常用到的大功率型肖特基管有STPS1545(15A/45V)，STPS2045(20A/45V)，S40D40（40A/40V）等等。

知道了功率型肖特基管的内部结构，就不难对它作出判断，它的导通压降一般比普通二极管的导通压降低的多，两个AC脚对中间的引脚各是一个二极管的压降值，一般为左右，现在的管子做的更低了。

(3): 开关二极管

由于PN结具有单向导电特性，且在导通状态下，其电阻值很小，相当于一个接通的开关，利用这一特性，在电路中对电流进行控制，起到电路“接通”或“关断”的开关作用，开关二极管就是为此而特殊设计的。

开关二极管从“关”到“开”的时间叫“开通时间”，从“开”到“关”的时间叫“反向恢复时间”，这两个时间加在一起统称为“开关时间”，由于“反向恢复时间”远大于“开通时间”，故常常只给出“反向恢复时间”，一般开关二极管的开关速度是很快的，硅开关二极管的“反向恢复时间”只有几个纳秒(ns)，锗开关二极管要长一点，也只有几百个ns。

开关二极管具有速度快，体积小，寿命长，可靠性高等优点，广泛应用于自动化控制电路中，PC电源中常用的型号以1N4148为最多，其外形见下图，玻璃管上有黑圈的一边为负极，它的最大平均整流电流为150mA，反向击穿电压为75V，反向恢复时间为4ns。

开关二极管的判别与普通二极管的判别方法类似，在PC电源中，1N4148的封装形式多为玻璃管形状，不管是插件式的还是贴片式的，维修中常见损坏现象多为玻璃管破碎后接触不好，或者开路状态，故障率较高。

(4): 稳压二极管

稳压二极管，也叫齐纳二极管，顾名思义，就是能稳定电压的一种二极管。它是利用二极管在反向击穿时，其两端的电压稳定在某一数值上，而基本再不随电流大小变化的特性来工作的，它的正向特性与普通二极管相似，反向电压小于击穿电压时，反向电流很小，当反向电压临近击穿电压时，反向电流急剧增大，发生击穿，这时电流在很大范围内改变，而管子两端的电压变化却基本保持不变，起到稳定电压的作用。

稳压二极管的外形与1N4148基本上相似，贴片式的稳压管，其负极在玻璃管上一般标示为蓝圈或者绿圈，贴片式稳压管的外形和稳压管的电路符号如下图所示：

稳压二极管和普通二极管不同的是，它的反向击穿是可逆的，PN结的性能仍然可以恢复，但在使用中，一定要在它的前面串联一个限流电阻，不能让其击穿后电流无限的增长，否则会使其烧毁，用于稳定电压的稳压管，必须反向与负载并联，即它的正极必须接在电路的地端，负极必须接在电路的正端，其简单应用电路参看下图。

稳压二极管正常工作时必需具备两个条件：（1）：必须工作在反向击穿状态，（2）管子中的电流要在稳定电流和允许最大电流之间，根据电路的要求，稳压二极管既可以串联在电路中使用，也可以并联在电路中使用。

稳压二极管有以下参数需注意:

1: 稳定电压UZ: 是指稳压管两端所产生的稳定电压的数值，即它的击穿电压值。

2: 稳定电流IZ: 是指稳压管正常工作时的参考电流值，电流低于此值时，稳压效果差些，高于此值时，且电流愈大，稳压效果愈好，但不能超过额定功耗。

3: 动态内阻rz: 是指稳压管两端的电压和通过它的电流值两者变化量之比，电流越大，rz越小。

4: 额定功耗PZ: 它是管子允许温升所决定的参数，其数值为稳定电压UZ和允许的最大电流的乘积.。 PZ =

UZ ×

IZm

5: 温度系数a: 是说明稳定电压值受温度影响的参数，其数值为温度每升高1度时稳定电压值的相对变化量。

在PC电源中，用到的稳压二极管规格常有：3V，，，，，13V，18V，27V 等等，其额定稳压值一般标示在管壳上面，而贴片式稳压管目前没有数值标示。一般地，在，5V，12V输出电路的过压检测电路中，采用相应电压值的稳压二极管做信号检测，当某一路输出电压高于正常值时，该路稳压二极管反向击穿，将高电平送到保护电路，关闭电源的输出。在+5VSB电源中，也常采用稳压二极管稳定集成电路的VCC工作电压。

稳压二极管的判别与普通二极管的判别方法类似，在实际维修中，稳压二极管多表现为

性能变劣，需要用良品代换检验。

(5): 瞬态抑制二极管,

这是一种过压型保护器件，利用二极管的反向击穿后，可以通过很大的电流的特性，来进行电压的钳位和分流浪涌电流的，在PC电源中，SB电路的开关电路的吸收电路中，用到的P6KE系列二极管就是这一种管子，常见的规格有 P6KE180，P6KE200等等。

瞬态抑制二极管的判别与稳压二极管的判别方法类似。

(6): 发光二极管,

是用半导体材料制成的一种特殊的二极管，在正向导通时会发光，用不同材料制成的管子，会发出不同颜色的光，一般用于电源工作指示灯，发光电压在—以上，工作电流为5—30mA 。

发光二极管的判别方法很简单，利用万用表的二极管档，红表笔接其正极，黑表笔接其负极，就会发光，不发光者即为损坏。

第六节开关管

要了解开关电源，开关电路，就要知道什么是开关管，要想知道开关管，就要先了解晶体三极管。

1 三极管

简单地说，三极管就是由两个PN结组合在一起的半导体器件，由于是由两个PN结组合起来的，那么就有三个区，从三个区中各引出一个电极，所以就称三极管。

三极管按其极性分有两类，由两块N型半导体中间夹一块P型半导体做成的管子，称为NPN型三极管，各电极及内部结构见图所示，基区P引出的电极叫基极B, 发射区N引出的电极叫发射极E，集电区N引出的电极叫集电极C， NPN型三极管的电路符号是发射极E的箭头向外指，表示了基极B到发射极E的PN结方向，也表示了基极到发射极的偏置电压的极性和电流方向，基极为正电压，发射极为负电压。

一般面对商标字正面，引脚朝下，从左到右各电极依次是B极，C极，E极，且中间的C极和管子的本体散热片是相连的，C极也是正电压端，而开关管外加散热片都要求接地的，因之在管子与外散热片之间加有绝缘片和绝缘胶粒

相反地，由两块P型半导体中间夹一块N型半导体做成的管子称，为PNP型三极管，各电极及内部结构见图所示，基区N引出的电极叫基极B，发射区P引出的电极叫发射极E，集电区P引出的电极叫集电极C，PNP型三极管的电路符号是发射极的箭头向里指，表示了发射极E到基极B的PN结方向，也表示了基极到发射极的偏置电压的极性和电流方向，基极为负电压，发射极为正电压。

NPN型三极管在电路中有三种电路接法，即共基极电路，共发射极电路和共集电极电路，在PC电源中，开关电路都是以NPN型三极管的共发射极电路为开关电路出现的，因之，我们要了解的是，NPN型三极管在共发射极电路中的工作状态，它有三个工作状态区，即截止区，放大区和饱和区。

下图，是NPN型三极管的共发射极电路的简单接法以及其输出特性曲线，

从上图可看出，它的三个工作状态区

（1）：截止区：当三极管的基极电流Ib小于或等于0时，称这时的工作状态区域为截止区，这时，三极管因无基极电流，发射结与集电结均处于反向偏置，三极管不工作，发射结与集电结之间相当于断开的状态，整个电路处于不工作状态。

（2）：放大区：当三极管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置时，三个极的电流存在这样的关系： Ie =

Ic +

Ib，一般地Ib相对Ie要小得多，可忽略不计，常常认为Ie =

Ic，当Ib有很小的变化量时，Ic应当有很大的变化量，Ic随着Ib的增大而成比例的增大，即满足电流放大系数：

这时，三极管工作在放大状态，也叫线性放大区。

（3）：饱和区：当三极管的UCE

而三极管做开关管时，要求它的工作状态要么工作在截止区，要么工作在饱和区，不要求它工作在放大区，下一节讲述。

对于三极管的判定，一般数字万用表上有小功率三极管的插孔，用hff档通过测试其放大倍数可找出各电极，但我们常常用到下面的简易方法去判定。

了解到三极管是由两个PN结组合在一起的半导体器件，那么它的判定就相当于去判定两个二极管的好坏，用数字万用表的二极管档位：

对于NPN型的三极管，基极B到发射极E或集电极C各是一个正向导通的二极管，即将数字万用表的红表笔（正）碰三极管的B极, 用黑表笔（负）分别碰三极管的C极或E极，就相当于测了两次正向导通的二极管，两次的测试数值基本相同，一般在—左右，若表笔反接则无穷大，E极到C极之间也为无穷大，若不知哪个是B极，可以假定三个电极中的某一个为B极，而进行上述测试，反复假定找出真正的B极，对于C极和E极，一般B极到E极的压降值稍微大于B极到C极的压降值。

对于PNP型的三极管，发射极E或集电极C到基极B各是一个正向导通的二极管，即将数字万用表的黑表笔碰三极管的B极，用红表笔分别碰三极管的C极或E极，相当于测了两次正向导通的二极管，方法类似于上面判别NPN型的三极管。

从三极管的型号命名也可看出其极性是NPN型还是 PNP型，一般以字母A 或者B开头的是PNP型三极管，比如： A733，A928，A1015，B772…..而以字母C或者D开头的是NPN型三极管，比如：C1815，C1616，C3203，C3198，C3320，D882，D5027….. NPN型的专用开关管现在还有13007，13009系列，其数字前面的字母为各个制造商的代号，比如常见的 D13007，FJP13007，STD13007等等，三极管的型号命名及参数等具体应查阅有关方面的资料。

附加：MJE13008、MJE13009是硅NPN型大功率高速开关三极管，具有耐压高、开关速度快、耗散功率大、电流特性好等特点。主要用于开关电源、电机控制等功率开关电路中。MJE13008/13009采用TO-220封装，它们的引脚排列如图所示

其中集电极C与散热片是相连的。

MJE13008/13009主要参数：

C-B最高反向耐压VCBO：MJE13008:600V; MJE13009:700V

C-E最高反向耐压VCEO：MJE13008:300V; MJE13009:400V

E-B最高反向耐压VEBO：9V

集电极最大平均电流IC：12A

集电极最大耗散功率PC：100W

最高结温Tj：150℃

贮存温度TSTG：-65~150℃

直流放大系数HFE：6~40

特征频率fT：4MHz

2 三极管做开关管

因为NPN型的三极管在共发射极电路中使用时，其C极要求接的是电源的正端，E极要求接的是电源的负端，B极要求在正向偏压时管子才工作，所以在PC电源中，开关电路都是以NPN型三极管的共发射极电路出现的，因之开关管都选用NPN型的三极管，正好能满足电路的供电要求和工作特性：

我们先看下面这个简单的电路例子，右面的电路部分等效于左面的电路部分：

当图中的NPN型三极管Q，由于B极接到指令而工作在饱和导通状态时，C极与E极完全导通，近似直通线路，三极管Q的C极与E极就相当于一个机械开关K合上了，+300V的电压经过变压器T的初级绕组N1，三极管Q的C极和E极后回到300V的负端即地端，构成一个回路，就相当于直接给变压器的初级绕组N1两端加了一个300V的电压，那么变压器的初级绕组N1中就有电流流过，变压器就能工作；而当三极管Q截止时，就相当于这个机械开关K断开，很简单，变压器的初级绕组N1中就没有电流流过了，变压器也就不能工作。

当该三极管Q交替工作在饱和导通或者截止状态时，而其导通或者截止的工作频率是很高的，那么通过变压器的初级绕组N1中的300V直流电压就变成了脉动的交变电压，前面说过，变压器的绕组必须在有变化的磁通中，才会有感应电压的产生，那么在本电路中，变压器的次级绕组就会有感应的交流电压产生，而单独给变压器的初级绕组加个300V直流电压，变压器是不能产生感应电压的，这也是开关电路能把直流逆变为交流的原因所在。

在这里，当开关管Q交替工作在饱和导通或者截止状态时，就相当于机械开关K处在“开”通（合上）或者“关”断（断开）状态，把这个工作在“开”，“关”状态的三极管Q就叫做开关管。开关管本身就是三极管，工作方式只有两种，完全导通状态或者完全截止状态，实际上从截止状态到导通状态要快速的跃过放大区的，讨论开关电路可以忽略不计。

从上面可以看出，用三极管做开关管有以下几个优点：

（1）：开通或者关断的工作频率很高，普通的机械开关是做不到的。

（2）：开关管在开通，关断过程中无触点，无火花，寿命长，故又称为电子开关。

（3）：开关管的导通或者截止是要受其基极B的命令的，因之可以利用B极的小电压和小电流信号，去控制集电极的高电压和大电流，容易实现自动化控制。

在电子稳压电路中，三极管因为工作在开关状态而被称为开关管，这种以开关管为主做成的稳压电路称为开关电路，利用开关电路做成的电压转换电源器称为开关电源。

在PC电源中，常常接触到的开关管多是功率型的NPN型三极管，功率型的开关管封装型式多是TO-220 和TO-3及以上，型号有J5027，J13007，J13009……一般面对商标字正面，引脚朝下，从左到右各电极依次是B极，C极，E极，且中间的C极和管子的本体散热片是相连的，C极也是正电压端，而开关管外加散热片都要求接地的，因之在管子与外散热片之间加有绝缘片和绝缘胶粒，维修中应注意这一点，全塑料封装的开关管不存在这一点。

小功率的三极管以C3203，C3198，A733，A928为常见的型号，脚位排列，面对商标字正面，引脚朝下，一般从左到右各电极依次是E极，C极，B极，实际中应根据不同的型号做具体的脚位判断。贴片式的三极管以1P( MMBT2222，NPN型)，2F( MMBT2907，

PNP型)为常见的型号，其脚位排列一般是：面对有字的一面，左下脚为B极，右下脚为E极，上面单独的一脚为C极，这几种小功率的三极管可用在小电压，小电流场合做开关管，

比如控制VCC电压的通断，控制驱动信号的有无，控制风扇电压的高低等。

开关管损坏后，多表现为C-E极之间击穿，严重的，管脚打火烧断或是管壳炸裂，有些管子是因为与散热片之间的绝缘材料破损，而引起打火，烧毁保险丝。对于损坏的开关管，应查明损坏原因后方可更换同规格的正品管子。

3 MOS管做开关管

三极管是用电流型控制的半导体器件，而场效应管则是用电压型控制的一种半导体器件，MOS管是场效应管的一种，它分为P沟道和N沟道型，也是三个引脚，控制栅极G ，漏极D和源极S，可以这样理解，MOS管的G极相当于三极管的B极，其D极相当于三极管的C极，S极相当于三极管的E极，其实物和电路符号表示如下图：

在PC电源中，常用N沟道的MOS管做为开关管使用。如下图，大概可以看出，MOS管在做开关管时，和NPN 型三极管在做开关管时的用法基本相似，参照前面三极管部分的内容，只是MOS管在应用时，要在其源极S与地之间串一个阻值很小的电流检测电阻，称为Sense电阻，这一点很重要。

MOS管由于导通后，其D-S之间的压降，比三极管的C-E之间的压降小，阻值低，管子损耗小等优点，常常用在PC电源的有源PFC电路中做开关管，称为PFC开关管，在正激式电源中，主开关管也多采用的是MOS管。

MOS管封装型式多是TO-220，TO-247 和TO-3的，型号有7N80，9N90，K2837等等，一般面对商标字正面，引脚朝下，从左到右各电极依次是G极，D极， S极，且中间的D极和管子的本体散热片是相连的，D极也是正电压端，而MOS管的外加散热片都要求接地，因之在管子与外散热片之间加有绝缘片和绝缘胶粒，维修中应注意这一点，全塑料封装的MOS管不存在这一点，贴片式的MOS管，对于PC电源中用到的，多数引脚排列是，面对有字的这一面，左下脚为G极，右下脚为S极，上面单独的一脚为D极。

对于PC电源中用到的MOS管，其损坏的判断，可用数字万用表的二极管档测量，一般良品管子，其S极对D极，应为PN结的压降值，即红表笔接S极，黑表笔接D极，有左右的压降，其它各极间都没有压降值的，刚通电工作过了的MOS管，其S极与D极之间的阻值很低，近似于短路状态，要等一会儿恢复后再测试，才会是正常的，这是MOS管的特点，维修中应注意，MOS开关管的损坏，与三极管做开关管时的损坏现象很相似，多为D极到S极之间击穿，其它各引脚也有击穿的，对于损坏的管子，应查明损坏原因后方可更换同规格的正品管子。更换新品时尽量不要用手去触摸管子的各个引脚，以免静电损伤，焊接时也应先焊S极，因为S 极在电路上是接地的，以防电路中有储存的电荷损伤MOS管。

第七节集成电路

1 集成电路

什么是集成电路呢，就是利用半导体工艺，将一个，几个或者更多的单元电路和元件封装在一个便于安装，焊接的外壳之中，这块电路就叫集成电路，集成电路内部的电子元器件少者有几个，几十个，多者超过几百个以上，这些二极管，三极管，MOS管，电阻，电容等元器件以及连接线，都是制作在一块很小很小的半导体材料或者绝缘材料的基板上。集成电路由于其重量轻，体积小，性能稳定，易于调试，成本低廉等优点，大量应用于现代化电子电器中。

集成电路有很多引脚，根据其电路功能及特性其引脚数量不一，一般在壳体上有缺口记号或者标示记号的那一引脚为第1脚，面对标示记号，其它引脚序号按反时针方向数下去，对于双列的集成电路，第1脚的对面那一脚为最后一脚，如果把引脚尖面对自己，则要从第1脚顺时针数下去。集成电路在电路图中用符号IC或U来表示，双列的集成电路外形和电路符号如下图所示：

集成电路根据其封装材料有塑料壳的，金属壳的，根据焊接方式有直插式的，贴片式的，

根据引脚排列有单列式的，双列式的，四列式的，等等。

集成电路的判定技术难度比较大，当怀疑到集成电路及其周围电路有问题时，先要排除其外围电路没有问题后，才能对集成电路做检查，测量各个引脚对地的直流电压是否符合工作电压，若某脚电压值不正常，检查是外部原因还是内部原因引起的。也可在不通电的情况下，测量各个引脚在路对地的电阻值是否正常，可与一台能正常工作的机器做比较。一般常见的硬故障损坏现象，多表现为其供电脚，输出脚，基准电压脚等对地击穿，或者阻值很低。而属于软故障的损坏，一般用电压法和电阻法看不出有什么异常，只能采用良品替代来验证了。

在PC电源中，常用的集成电路型号有KA7500B，SG6105，LM339，DM311，DL0165等等。对于硬性故障的损坏，可直接拆换，而对于软性故障判断不准的，而又确认其外围是完好的情况下，只有代换了，因其拆除，焊接安装比较困难，建议代换时要有百分之八十左右的把握。在拆除时，烙铁的接地一定要良好，焊接速度也要快，建议先拆掉其它的引脚，最后一步再焊去其接地脚，以防止该集成电路并未损坏还可以再利用，而在安装焊接新品时，第一步要先焊接其接地脚，再焊接其余的各个引脚，这个做法是为了防止被静电损坏，要养成习惯。

2 PC电源常用集成电路功能简述

下面简单介绍几个PC电源中常用的集成电路，由于我们只是为了维修PC电源，故只需要了解各个引脚的功能作用，与外电路的连接方式等即可，而对于集成电路内部的具体工作原理和参数，有兴趣的可参考相关方面的技术资料。

(1) 光耦元件

在PC电源中，这是一个最简单，最常用的集成电路块，它是一种光电耦合器件，以光源为媒介，用来传输电信号，通常把发光器件（发光二极管）与受光器件（光电二极管或者是光电三极管）封装在同一个密闭的壳体内，当输入端加上电信号时，发光器件发出光线, 受光器件接收到光照之后, 就产生了光电流，由输出端送出，从而实现：电--光--电的转换过程。如果输入端的电信号有变化时，发光器件发出的光线就有强弱的变化，受光器件接收到变化的光照后, 会产生变化的光电流，由输出端去控制，调整执行端，达到电路的设定目的。

PC电源中常用的光耦为4个引脚，以PC817，LTV817等型号为最常见，其第1脚，第2脚为信号输入端，接在总电路的输出部分，即电路的低压部分，第3脚，第4脚为信号输出端，接在总电路的输入部分，即电路的高压部分。光耦的外形和电路符号如下图所示：

第1脚内接发光器件的正极，外部由信号输入端提供发光器件的工作电压，一般接至 +5V，

第2脚内接发光器件的负极，外部接至信号输入端的调整电路控制端，一般接至分流稳压器的K端，

第3脚内接受光器件的C极，外部接至输出端电路的FB端，稳压控制端，

第4脚内接受光器件的E极，外部接至输出端电路的地端，

电路中采用光耦的作用有两点，其一：输入端电路与输出端电路在信号通路上没有电路电气上的直接联系，具有电气隔离的作用；其二：可以实现低压部分对高压部分的反馈。PC电源中常常用在+5VSB 电路和主路的稳压电路，用低压端的输出电压的变化量去调整高压部分电路的PWM的占空比，达到稳压的目的。单端正激电源中，光耦不仅用于主路输出的稳压调整电路中，也用在PS-ON电路中，实现低压部分开关机信号对高压部分PWM/PFC芯片电路的VCC电压的控制，达到开关机的目的。

光耦损坏后一般很难用万用表测量出，实际维修中多采用代换法检修，故需多积累丰富的维修经验。

（2）分流稳压器 KA431

在PC电源中，这也是一个比较简单，但最常用的集成电路块，它是一种分流稳压器组件，和光耦配合使用，达到输出电压的稳定目的。其内部含有分流取样电路，比较电路，误差放大电路等，PC电源中常见的431为3个引脚，以KA431，TL431，AZ431等型号为最常见，其插件元件，贴片元件的外形和电路符号如下图所示：

KA431的各脚的功能如下：

第1脚：Reference（R）称为参考脚，一般接至被调制的输出电压的分压电路的中点，正常情况下，要求分压点的电压为左右，

第2脚 : Anode（A）接电路的地端，

第3脚 : Cathode （K）阳极，一般接至光耦的第2脚，输出比较后的变化量，用以调整光耦内的发光管的亮度。

下图为KA431 的内部电路原理图：

KA431损坏后，一般的故障表现为，输出电压不稳定，或者输出电压高或者低，对于硬性损坏的，可用万用表测量出各引脚的阻值变化，软性损坏的，一般很难用万用表测量出，实际维修中多采用代换法检修，故需多积累丰富的维修经验。

（3） FSDM311

FSDM311，简称DM311，PC电源中常用于SB电路中，常见的DM311为8个引脚的双列直插塑封形式，芯片内含有调整管及开关管等元器件，输入交流电压在90V—264V之间都能正常工作，Drain 电压最大为650V，I dm 最大为，VCC 电压在8V—20V之间都能正常工作，PC电源中一般设定为18V。

下面是DM311的内部电路组成参考图：

DDM311的各引脚功能如下

第1脚： GND，接地端，

第2脚： VCC，工作电源输入正端，

第3脚： FB，稳压控制端，一般外接光耦的光电管的C极（光耦的第3脚），

第4脚： Is，工作频率调整端，

第5脚： Vs，启动电压输入端，

第6/7/8脚： Drain，为内部开关管的C/D极，外部通过开关变压器的初级绕组接300 V直流电压。

（4） FSDL0165R

FSDL0165R，简称DL0165R，其系列型号有DM 0265R，DH0265R，DL0365R，DM0365R

等，PC电源中常用在SB电路中，常见的DL0165R为8个引脚的双列直插塑封形式，芯片内含有调整管及开关管等元件，输入交流电压在90V—264V之间都能正常工作，Drain 电压最大为650V，I dm 最大为4A，VCC 电压在8V—20V之间都能正常工作，PC电源中一般设定为18V。

DL0165R内电路参考下图，

DL0165R的各引脚功能如下

第1脚： GND，接地端，

第2脚： VCC，工作电源输入正端，

第3脚： FB，稳压控制端，外接光耦的光电管的C极（光耦的第3脚），

第4脚： Is，工作频率调整端，

第5脚： Vs，启动电压输入端，

第6/7/8脚： Drain，为内部开关管的C/D极，外部通过开关变压器的初级绕组接300直流电压端。

（5） KA5L0165R

KA5L0165R，简称5L0165R，其系列型号有5H0165R，5M0165R，5H0265R，5M0265R等，PC电源中常用在SB电路中，常见的5L0165R为4个引脚的单列直插塑封形式，芯片内含有调整管及开关管等元件，输入交流电压在90V—264V之间，Drain 电压最大为650V，Idm最大为4A，VCC 电压在8V—30V之间都能正常工作，PC电源中一般设定为18V。

5L0165R内部电路参考下图，

5L0165R的各引脚功能如下：

第1脚： GND，接地端，

第2脚： Drain，为内部开关管的C/D极，外部通过开关变压器的初级绕组接300直流电压端，

第3脚：VCC，工作电源输入正端，

第4脚：FB，稳压控制端，外接光耦的光电管的C极（光耦的第3脚），

（6) SG6848

常见的SG6848为6个引脚的双列塑封帖片形式，为电流控制型脉宽调制器，PC电源中常用在SB电路中，其第6脚为驱动输出端，接MOS开关管的G极。

SG6848内部电路参考下图，

SG6848应用电路参考下图

SG6848的各引脚功能如下：

第1脚： GND，接地端，

第2脚： FB，稳压控制端，外接光耦的光电管的C极，

第3脚： I，工作频率调整端，

第4脚： Sense，电流传感端，取自开关管的源极电阻，

第5脚： VDD，工作电源输入正端，

第6脚： Gate，驱动输出端。

（7） NCP1014

常见的NCP1014为7个引脚的双列直插塑封形式，PC电源中常用于SB电路（Stand By电路，即待机电路。），芯片内含有调整管及开关管等元器件，输入交流电压在90V—264V之间都能正常工作，Drain 电压最大700V，I dm 最大为，VCC 电压在7V—9V之间。

下面是NCP1014的内部电路组成参考图：

NCP1014的各引脚功能如下：

第1脚： VCC，工作电源输入正端，

第2脚：空悬，暂时不用，

第3/7/8脚： GND，接地端，

第4脚： FB，稳压控制端，一般外接光耦的光电管的C极（光耦的第3脚），

第5脚： Drain，为内部开关管的D极，外部通过开关变压器的初级绕组接300直流电压端。

（8） KA7500B

KA7500B 为典型的电流控制型脉宽调制器，其功能相似于TL494，现被广泛应用于PC电源中，我们常见的KA7500B为16个引脚的双列直插塑封形式, 也有贴片焊接式的，其VCC 输入电压在7V—40V之间都能正常工作，PC电源中一般选为24V左右。

下面是KA7500B的内部电路参考图：

KA7500B的各引脚功能如下：

第1脚: 内部AMP1的同相输入端

第2脚：内部AMP1的反相输入端

第3脚：内部A2的反相输入端

第4脚：内部A1的反相输入端

第5脚: 外接定时电容器，该脚上的电压波形为锯齿波。

第6脚: 外接定时电阻器

第7脚: GND，接地端。

第8脚: 内部输出管Q1的集电极

第9脚: 内部输出管Q1的发射极

第10脚: 内部输出管Q2的发射极

第11脚: 内部输出管Q2的集电极

第12脚: VCC 工作电源输入正端，’’24V(7V—40V)

第13脚: 相位控制端，外接14脚基准电压

第14脚: 基准电压输出端

第15脚: 内部AMP2的反相输入端

第16脚: 内部AMP2的同相输入端

我们目前所接触到的半桥式PC电源的PWM电路，都是把KA7500B接成共发射极输出电路，即内部的一对驱动输出管（NPN），在外部按共发射极电路接线，把第9脚和第10脚接地，使第8脚和第11脚输出驱动信号，参看其内部原理图。通常把KA7500B的第4脚称为死区，简单的说，就是在KA7500B有了VCC 工作电压，内部振荡器等电路工作起来后，在第5脚上用示波器可以看到其电压波形为振荡斜波，当第4脚为低电平时，内部相关电路运作翻转，第8脚和第11脚就会轮流输出一对大小相等，方向相反的脉冲电压，在第8脚和第11脚上可以用示波器看到其电压波形为脉冲方波，而当第4脚转变为高电平时，第8脚和第11脚会关闭脉冲电压的输出。

在PC电源中，利用这个死区的特性，便于实现低电平开机，高电平关机，高电平保护等功能。

（9） SG6105

SG6105为20脚双列直插式IC，功能多，集成度高，内含PWM电路，过压，欠压，PG/PF电路等，VCC 输入电压在—，一般采用+5VSB电压供电。

SG6105的内部电路参考下图，

下面是SG6105 各引脚功能说明：

第1脚： PS-ON /OFF 逻辑电平输入控制脚，低电平为开启，高电平为关闭。

第2脚：， +输出电压检测输入脚，输出电压过高时控制端。

第3脚： V5v ， +5V输出电压检测输入脚，输出电压过高时控制端。

第4脚： OPP，过功率检测输入端。

第5脚： Uvac，AC输入端失效侦测端，侦测 AC电压太低或者无输入。

第6脚： Nvp，负电压保护输入端，触动电压为。

第7脚： V12v ， +12V输出电压检测输入脚，输出电压过高时控制端。

第8脚/第9脚：OP2/OP1, 两个驱动输出端，

第10脚： PG， PG信号逻辑输出0或1，250ms。

第11脚：FB2，第2个转换调整回路输出端。

第12脚：Vref2, 参考比较输入端，第2个转换变化回路，Vref2=。

第13脚：Vref1, 参考比较输入端，第1个转换变化回路，Vref1=。

第14脚：FB1，第1个转换调整回路输出端。

第15脚：GND，接地端。

第16脚：COMP，侦错放大器输出端并连接至PWM比较器。

第17脚：IN，侦错放大器之输入负端，输入正端是参考电压。

第18脚：SS，软启动端，外接一电容，电流源输出8uA且箝制在。

第19脚：Ri 内部设定，连接至外部电阻75K。

第20脚：VCC 工作电源输入正端，—，一般接至+5VSB。

（10） UC3842

UC3842为典型的电流控制型脉宽调制器，被广泛应用于电视机，显示器等电源电路，其系列型号有UC1842/3/4/5，UC2842/3/4/5，UC3842/3/4/5，其引脚功能基本上都是一样的，PC电源中也多采用，为KA 系列的KA3842/3/4/5，我们常见的KA3842为8个引脚的双列直插塑封形式, 也有贴片焊接式，VCC电压为10V—36V（10V : OFF. 16V :ON）

下面是KA3842的内部电路参考图，

KA3842的各引脚功能如下

第1脚: COMP，电压误差放大器AMP的输出端，

第2脚： Vfb，电压误差放大器AMP的反相输入端，（信号电压取自VCC电压经电阻分压，

当电源输出不稳时，VCC电压也不稳，由此脚去控制达到稳压的目的）

第3脚： Sense，电流传感端，取自开关管的源极电阻上，

第4脚： RT/CT，定时脚，外接定时电阻与定时电容，该脚上形成有锯齿波，

第5脚: GND，接地端，

第6脚: Output，驱动脉冲输出端，

第7脚: VCC，工作电源输入正端，10—36V，实际中采用11V-15V，30mA，

第8脚: Vref，基准电压+5VR输出端，除内部用电外，还可向外部供电。

（11） LM339

LM339是一个内含有四组比较器的集成电路，其系列型号有LM139，LM239，LM2901等，常见的为14脚双列直插式IC, VCC电压在2V—36V 之间都能工作， PC电源中根据电路设定，常用于保护电路，PS-ON电路，PG电路等。

在好多PC电源中都用到了LM339，LM358，LM393 等比较器，那么，比较器是如何工作的呢，有必要先简单的了解了解。

在此先了解一下什么是比较器，如下图是比较器集成电路的符号表示图， IN+ 表示同相输入端，所谓同相，就是指输出端的信号电平与输入端的信号电平的极性永远是相同的，IN-表示反相输入端，所谓反相，就是指输出端的信号电平与输入端的信号电平的极性永远是相反的。

下面举例说明什么是同相比较器和反相比较器：

下图是一个PC电源中的同相比较器的局部电路，高电平信号输入时，输出端为高电平，低电平信号输入时（也就是说没有信号时），输出端为低电平。

上图中，输入的PG信号通过R81加在IC5 的第7脚同相输入端 +，第6脚反相端-接参考电压电路，由R75，R79和R80从5VR电压分得，为一固定电压值，当有PG高电平信号输入时，即第7脚电压大于第6脚时，第1脚输出端输出为高电平，当高电平信号消失变为低电平时，即第7脚电压小于第6脚时，第1脚输出为低电平。

可以简单的看出，同相比较器，输入信号接至同相端，反相端设为参考电压端(固定值)，当同相端电压大于反相端参考电压时，输出为高电平，当同相端电压小于反相端参考电压时，输出为低电平。

而下面则是一个PC电源中的反相比较器的局部电路，高电平信号输入时，输出端则输出为低电平，低电平信号输入时（也就是说没有信号时），输出端则输出为高电平。

上图中，输入的OVP监测信号加在IC5 的第8脚反相输入端 - ，第9脚同相端+接参考电压电路，由R72和R73从5VR电压分得，为一固定电压值，第8脚电压由R71和R70从5VR电压分得，该电压远小于第9脚的电压。PC电源在正常工作时或者静态时，第8脚电压小于第9脚电压，第14脚输出为高电平。当有OVP高电平信号输入时，即当第8脚电压大于第9脚电压时，第14脚输出则为低电平，启动下一步保护电路去动作。

可以简单的看出，反相比较器，输入信号接至反相端，同相端设为参考电压端，当反相端电压大于同相端参考电压时，输出为低电平，当反相端电压小于同相端参考电压时，输出为高电平。

LM339 的内部含有四组相同功能的比较器单元电路，可以分别单独处理四种信号，通过外围的电路相配合，可接成同相比较器或者反相比较器，来处理不同的信号。

如下图所示，是LM339的外形和内电路简图，

LM339的内部单个比较器电路参考下图：

LM339的各引脚功能如下

第1脚： 1 out 第1组比较器的输出端

第2脚： 2 out 第2组比较器的输出端

第3脚： VCC 电源输入正端，

第4脚： 2 in- 第2组比较器的反相输入端

第5脚： 2 in+ 第2组比较器的同相输入端

第6脚： 1 in- 第1组比较器的反相输入端

第7脚： 1 in+ 第1组比较器的同相输入端

第8脚： 3 in- 第3组比较器的反相输入端

第9脚： 3 in+ 第3组比较器的同相输入端

第10脚： 4 in- 第4组比较器的反相输入端

第11脚： 4 in+ 第4组比较器的同相输入端

第12脚： GND 接地端

第13脚： 4 out 第4组比较器的输出端

第14脚: 3 out 第3组比较器的输出端

（12） LM358

LM358为双组比较器，其系列型号有LM158，LM258，LM2904等，常见的为8脚双列直插式IC，也有贴片焊接式，其内部含有两个功能相同的比较器，可以根据电路特点及布局任意选择，VCC电压在3V—32V都能正常工作，PC电源中多用在OLP检测电路，风扇温度控制电路中。

如下图所示，是LM358的外形和内部电路简图，

LM358内部电路参考下图，

LM358的各脚功能如下

第1脚: 1 out 第1组比较器的输出端

第2脚： 1 in- 第1组比较器的反相输入端

第3脚： 1 in+ 第1组比较器的同相输入端

第4脚： GND 接地端。

第5脚: 2 in+ 第2组比较器的同相输入端

第6脚: 2 in- 第2组比较器的反相输入端

第7脚: 2 out 第2组比较器的输出端

第8脚: VCC 电源输入正端，

第二章有关直流稳压电源知识了解

什么是直流稳压电源呢，说简单吧，就是把不稳定的交流电转变为稳定可用的直流电的一种电源电路或者电源设备，随着现代化的用电设备对直流电源的要求越来越高，直流稳压电源技术也不断的飞速发展，从最初简单的交流变直流电路，到增加稳压管的直流稳压电路，串联式直流稳压电路，并联式直流稳压电路，到现在的开关稳压直流电路，逆变电路等等。而开关稳压电路被广泛应用于充电器，电源适配器，PC电源，UPS 电源，电视机电源，显示器电源，LCD电源，LED电源，照明电源，通讯电源，电力电源，医疗器械电源等众多领域。因之，开关稳压电路是现时代高性能的稳压电源设备的最基础电路之一。

本篇讲一讲有关直流稳压电源的发展历程和其相关的一些简单的电路知识，以及与PC电源有关的一些电子电路的基础知识，PC电源的工作原理，PC电源与电脑，计算机之间的连接功能及时序等知识。

第一节相关基础电路了解

交流电与直流电

交流电在生活中很常见，比如我们国家常用的220V交流市电，变电站的变压器前后的高压交流电，发电机组产生出来的高压或低压交流电，在PC电源中，输入的是交流市电，

开关变压器，辅助变压器的次级绕组输出的是低压交流电，等等。

交流电的电流的大小和方向是随时间t而做周期性的变化的，其理论电压波形如下图所示，电压值最大为+V，最小为-V，并做周期性的变化，交流电在电路图中用字母AC表示，符号为～，

直流电，其电流的大小和方向是不随时间的变化而变化的，其理论电压波形如下图所示，我们生活中常用的手电筒的干电池，手机的锂电池，MP3，电动玩具的充电电池，摩托车，汽车的蓄电瓶，PC电源中整流桥后的电压，开关变压器次级绕组整流后的电压，输出线上的几组低压，这些都是直流电，直流电有正，负极性之分，在电路图中用字母DC表示，符号为+，-，

在一定条件下，交流电和直流电是可以互相转换的。交流电可以通过整流滤波电路的方式处理后，变成直流电，这种处理电路叫交直流转换电路（AC—DC），而直流电也可以通过一定的逆变电路处理后，变成交流电，这种处理电路叫直流变交流转换电路，也叫逆变电路（DC-AC）。

2 整流电路

电子电路中所谓的整流，就是把交流电转换为直流电的过程，一般都是利用半导体的PN结的单向导电性能来完成这个任务的，即用二极管做整流器件，常见的整流电路有三种（半波整流电路、全波整流电路、全桥整流电路）：

(1) 半波整流电路

半波整流电路一般应用于要求不高的地方，采用一只整流二极管即可完成，PC电源中的VCC电路，SB电路等都采用的是这种整流方式。

如下图电路，是一个PC电源的+5VSB电路的+5V输出电路，T2为开关变压器，D8为整流二极管，C18，C19为滤波电容，L9为滤波电感，R17为输出假负载。

当变压器T2的次级绕组的上端为交流电输出的正半周时，二极管D8正向导通，输出为脉动的直流电，给C18，L9，C19充电和给负载供电；当T2次级绕组的上端为负半周，下端为正半周时，D8反向截止，负载的用电则由C18，L9，C19上储存的电能放电来维持，当T2次级绕组的上端又为正半周时，重复上面的过程，这样，周而复始，负载两端得到的始终为上正下负的平滑的直流电。

半波整流电路的输出直流电压值为输入的交流电压值（图中变压器的次级绕组两端的交流电压值）的倍左右。

(2) 全波整流电路

全波整流电路，采用两只整流二极管完成整流任务，其电源变压器的次级应有中心抽头。

如下图，T为变压器，D1，D2为整流二极管，C1为滤波电容，RL为输出假负载，变压器T的次级绕组中，N3的匝数等于N4的匝数，N3和N4的中点称为T的次级绕组中心抽头，由中心抽头引出的线，为输出直流电的负电压端，即地端。

当变压器T的次级绕组的上端为交流电输出的正半周时，二极管D1正向导通，D2反向截止，D1输出的脉动直流电，给C1充电和RL供电，由地端回到中心抽头构成回路；当T的次级绕组的上端为负半周，下端为正半周时，此时二极管D2正向导通，D1反向截止，D2输出的脉动直流电，给C1充电和RL供电，由地端回到中心抽头构成回路。这样，在交流电的正半周和负半周期间，D1 和D2分别给负载RL供电，给C1充电，在两管交替的中间期间，即D1和D2都没有导通时，由C1放电给负载RL供电，RL两端得到的始终为上正下负的平滑的直流电。

采用全波整流电路，其变压器的次级必须设计有中心抽头。

全波整流电路，输出直流电压值为输入的交流电压值（图中变压器的次级绕组N3两端或者N4两端的交流电压值）的倍左右，比半波整流电路的利用率高一倍。

(3) 全桥整流电路

全桥整流电路，采用四只整流二极管，接成桥式电路，来完成整流任务。

如下图电路，是一个半桥式PC电源的交流输入整流滤波的局部电路，假设输入交流220V电压， BD1为整流桥堆或者四个二极管D1，D2，D3，D4组成的桥式电路，C7，C8为滤波电容，（由于开关电路的供电特点，故C7，C8采用串联的方式进行滤波，后面有讲述），电路中，R3，R4为输出假负载。

当输入的交流电的L端为正半周时，此时二极管D2 和D3正向导通，D1 和D4反向截止，输出的脉动直流电，经D2导通给C7和C8充电，给负载供电，由D3导通回到N端，构成回路；当输入的交流电的L端为负半周， N端为正半周时，此时二极管D4 和D1正向导通，D2 和D3反向截止，输出的脉动直流电，经D4导通给C7和C8充电，给负载供电，由D1导通回到L端，构成回路；这样，在交流电的正半周和负半周期间，总有两个二极管给负载供电，给C7和C8充电，负载两端得到的始终为上正下负的平滑的直流电。

全桥整流电路的输出直流电压值，为整流桥堆的AC输入交流电压值的倍左右。现在多数电源电路中都采用的是该种整流方式。在PC电源中，交流电输入后的整流电路都采用的是全桥整流方式，假定输入220V的交流电，直接加在整流桥堆或者四个二极管的AC输入两端，经整流和滤波后，得到220 V × = ，即是我们常常简称的300V直流高压。

若把上图中的L，N两端接在一个一般的电源变压器的次级12V绕组上，而C7，C8实际中使用一个或两个电解电容并联，电容的耐压和容量符合12V输出电路的设计，这个电路即为早期的收录机等小家电所用的12V直流电源。

3 滤波电路

滤波电路和整流电路是无法分开的，相辅相成的，滤波的作用，就是把整流电路供应过来的脉动直流电的能量，一方面供给负载使用，另一方面把能量储存起来，当整流管截止期间或者电压波动时，储存的能量当即释放，继续供给负载使用，从而保证电源输出稳定，且输出电压纹波平滑。

滤波电路一般由大容量的电解电容和电感等组成，我们已经知道，电容器将能量以电场的形式储存起来，即加在电容器两端的电压是不能忽变的，而电感器将能量以磁场的形式储存起来，即流过电感器的电流也是不能忽变的，所以滤波电路具有储能作用，又叫储能电路。

电容器隔直流通交流，所以对于直流分量呈开路状态，对于交流分量呈短路状态，而电感器隔交流通直流，对于直流分量呈短路状态，对于交流分量呈开路状态，那么，在交流电整定为直流电后，再配以由电容器，电感器组成的滤波电路，交流分量由电容器短路掉，由电感器隔离开，而直流分量电感器让通过，由电容器隔离开，使得整流后的直流电更平滑，更稳定，交流纹波更低，这就是滤波电路的作用。

上一节讲整流电路时已涉及到了滤波电路，常见的滤波电路有三种:

（1）：C型滤波电路

这是最简单，最常用的滤波电路，只采用一个大容量的电容器C来完成滤波任务，故称C型滤波电路，滤波原理在上节的整流电路中提到过。

如上图电路，是一个PC电源的+5VSB电路的VCC电压输出滤波电路，在PC电源中，多采用此种滤波方法，比如300V直流电压，VCC电压，基准电压，比较电压等电路。

（2）：LC或CLC型滤波电路

这也是最常用的滤波电路，滤波效果比C型滤波电路较好。

如上图电路，是一个PC电源的+5VSB电路的+5V输出电路，采用两个电容器C18，C19和一个电感L9来完成滤波任务，称CLC型滤波电路，又叫型滤波电路，假若采用一个电感L9和一个电容器C19组成，没有C18，则称为LC型滤波电路，电感L 9必须在电容器C19之前，滤波原理在上节的整流电路中提到过。

在PC电源中，+5VSB的输出电路的滤波都采用的是此种方式，而在+5V，+12V和+等的主输出电路中，先采用的是DLC型滤波电路，后又采用的是CLC型滤波电路，经过两重滤波后，直流更加稳定，纹波和噪声更低。

(3)DLC型滤波电路

DLC型滤波电路必须用在正激式电源的整流电路之后。

如上图，是一个正激式PC电源的主路+5V的输出电路，D14为整流管，由D13， L4，C40 组成了DLC型滤波电路，后面又加了一级由C40，L8，C41组成的CLC型的滤波电路。

当开关变压器的次级绕组的上端为交流电正半周时，D14正向导通时，给负载供电，并给L4和C40充电储能，此时D13不导通，当开关变压器的次级绕组的上端为交流电负半周时， D14截止，负载由L4和C40释放能量来供电，此时D13导通与L4形成续流，故D13称为续流管，在此有延续电路电流的作用。

DLC型滤波器常用在脉宽式开关电路中，C40两端的电压是输入电压峰值的平均值。在半桥式PC电源中，+5V，+12V和+等的主输出电路都采用的是三端式肖特基管整流，实际工作中，肖特基管的两只二极管互为整流管和续流管，与后面的大水泡（电感），电容组成了第一级DLC型滤波电路。如下图是一个半桥式PC电源的+12V的简易输出电路，D10 与D10A为三端式肖特基管，L2 为滤波线圈（大水泡的一组），C33为滤波电容，当开关变压器T1的次级绕组的“7”端为交流电正半周时，D10为整流管，D10A为续流管，当“8”端为正半周时，D10A为整流管，D10为续流管，原理与上述的DLC型滤波电路基本一样。

4 电阻分压电路

在PC电源中，很多地方用到了电阻分压电路，比如辅助电源中开关管的启动电压，稳压电路中参考取样电压，过压，过流，过功率等保护检测电压，比较器电路的参考电压，比较电压等等，都是采用电阻进行分压而得到的。

那么，电阻是如何分配电压的，如下图电路，若已知输入电压Vi（a对地b），电阻R1和电阻R2，求出R2两端的电压，即c端到地d的电压Vo

，也就是R1和R2对输入电压Vi的分配结果。

由于R1与R2串联，且串联电路中电流处处相等，那么有总电流 I = I(R1) =I (R2),

且

I则

ViR1R2

I(R1)VoR1

I(R2)Vo

R2ViVo

R1R2R2求出

Vo从

VoR2Vi

R1R2R2可以看出有以下结果:

ViR1R2（1）若输入电压Vi不变，R2与 R1+R2的比值，是 R1和R2从Vi中分配出的电压的倍数。

已知Vi 和R1不变，若将R2阻值适当增大，则Vo会升高,（正比例关系）

若将R2开路, 则Vo≈Vi

若将R2阻值适当减小，则Uo会降低,

若将R2短路，则Vo =

已知Vi 和R2不变，若将R1阻值适当增大，则Vo会降低, （反比例关系）

若将R1开路，则Vo≈

若将R1阻值适当减小，则Vo会升高,

若将R1短路，则Vo= Vi ,

利用（1）这个特性，可以从一种固定的电压值中分得小于或者等于原值的电压。

（2）若已知电阻R1和R2不变，则R2与 R1+R2的比值是固定的，输入电压Vi变化则输出电压Vo也随之变化，

即Vi升高Vo也会升高，Vi降低Vo也会降低（正比例关系）。

在PC电源中，保护电路，稳压电路等都是利用（2）这个特性，把不稳定的电压信号（假定为Vi），经过电阻分压电路，取出不稳定的变化量（假定为Vo），再反馈给前级，以达到调整，稳压，保护等目的。

R2R1R2的比值始终小于等于

1，不妨可将电阻R1和R2换为两个可调电阻，做这个实验再反复证明。

从以上实验中，又可得出输出电压 Vo

始终小于等于输入电压Vi，且

第二节稳压电源发展过程

1 简单的交流变直流电源

最早期的直流电源比较简单些，一般采用的是变压器，把交流市电变为另一种需要的交流电后，再经过简单的整流滤波电路，输出直流电，这种直流电并不稳定，电压会随着负载的轻重变化或者输入市电的高低而变化。

假定：当输入的交流市电电压升高时，其输出的直流电电压也会相应的升高，而输入的交流市电降低时，输出的直流电电压也会相应的降低；再假定输入的市电电压不变，而输出的负载加重时，输出电压则会下降，输出的负载减轻时，输出电压又会上升。

因之，这种电源在实际使用中，其电压，电流时常波动不稳，纹波系数太大，根本没有稳压的措施，原来的收音机，录音机等简单的家用电器中多采用此种电路。

如上图，是一个12V的直流输出电源，常用于收录机等，T是一个次级绕组有中心抽头的降压式电源变压器，其初级绕组a, b两端接输入的交流市电220V，次级绕组c到y之间的匝数等于d到y之间的匝数，故c到y之间的感应电压等于d到y之间的感应电压，输出各为交流13V左右，采用全波整流电路，当c端为交流正半周时，D1 导通，D2不导通，当d端为交流正半周时，D2 导通，D1不导通，输出的脉动电压采用C型滤波后，在负载RL上得到了12V的直流电压。

本电路也可以改为半波整流电路，变压器重新设计，次级绕组设计为单组13V，采用一只整流管，或者就将上图中的D1 或者D2取消，对应的绕组悬空不用，即成为了半波整流电路。也可以改为全桥式整流电路，在变压器次级绕组的单组13V上，采用四只整流管或者一只整流桥堆，即成为全桥整流电路，参考前面整流电路部分的内容。

2 稳压管稳压电路

在前面讲过的简单的直流电源电路的基础上, 再增加一只电阻和一只稳压二极管ZD，就构成了一个简单的稳压管式稳压电源电路了。

如上图，是一个PC电源中SB电源输出的VCC电压电路，该电路采用D6，C15组成的简单的半波整流C型滤波方式，经R14限流，Z6稳压后，输出稳定的VCC电压供PWM芯片等工作，在这里，R14 和Z6组成了稳压管稳压电路。

在稳压管稳压电路中，输入的直流电压必须要与稳压二极管之间串一个小阻值的限流电阻R，由于稳压二极管ZD和负载是并联关系，那么流过限流电阻R的总电流IR等于流过稳压二极管ZD上的电流IZD与流过负载的电流IRL之和。

= IZD

+ IRL

由上式可以看出，假定电路中总电流不变，如果负载电流增加了多少，稳压管中的电流就要减少多少，如果负载电流减少了多少，稳压管中的电流就要增加了多少，这样总电流基本保持不变化，限流电阻R两端的电压降就基本不变，所以输出负载RL上的电压是比较稳定的，稳压管ZD在这里起到了稳定负载两端电压的作用。

稳压管稳压电路常用于小电流电路的稳压，在PC电源中，SB电源的集成电路用的VCC电压，PWM，PFC电路用的VCC电压，基准电压等多采用此种方式稳压。

3 串联式稳压电路

在前面讲过的直流电源电路的基础上, 再增加几个元件，就构成了简单的串联式稳压电路。该电路在早期的收录机，电视机等家电中经常运用，现在在一些电流不大，稳定度不高的电压场合也用得很多。

如上图，是一个具有放大电路的串联式稳压电路，输入部分的整流电路没有画出来，C1 为滤波电容，在其整流滤波后的直流电源与负载之间串联了一个三极管Q1（指的是C-E之间），这里把Q1叫做调整管，相当于在电源与负载之间串联了一个可调电阻，Q2是一个工作在放大区的线性三极管，这里称作误差放大管或者比较放大管，R2和ZD1组成了Q2的E极基准电压电路，也就是上一节所说的稳压管稳压电路，这样，Q2的E极电压被限制固定在某个数值上。R3，R4和电位器VR1组成了输出电压的取样电路。

在输入直流电压和输出负载电流不变时，人为调节VR1，可改变Q2，Q1的工作点，使Q1的导通程度发生变化，从而使输出直流电压Vo发生变化，当调节电位器的b点滑向a点时，可使输出电压Vo适当降低，当b点滑向c点时，可使输出电压Vo适当升高。

电路一经调试好后，VR1不可再动了，在输入直流电压和输出负载电流发生变化时，该电路会自动进行稳压调整，其自动稳压过程如下：

当输入的直流电压Vi降低，或者输出的负载电流加大时，输出的直流电压Vo就要降低，经过取样电路分压，b点的电压比设定值低了，即Q2的基极电压比设定值低了，与发射极的固定基准电压做比较，结果使Q2的基极正向偏值电压下降，则Q2的基极电流减小，Q2的集电极电流也相应减小，Q2的集电极电压就要升高，那么就是Q1的基极电压在升高，Q1的基极电流便加大，致使Q1的导通程度就加深，其Vce压降就会减小，相当于可调电阻的阻值降低，输出电压Vo相对的就要升高，从而抑制了输出电压Vo的下降程度，达到了自动稳定输出电压Vo的目的。

Vo↓→

Vb↓ →

Q2的VB↓ →Q2的IB↓ →

Q2的IC↓→

Q2的VC ↑→Q1的VB ↑→Q1的IB ↑→Q1的IE ↑→

Q1的VCE↓ →

Vo↑

当输入的直流电压Vi升高，或者输出的负载电流减小时，输出的直流电压Vo就要升高，其自动稳压过程与上述的原理过程刚好相反。

Vo↑→

Vb↑ →

Q2的VB↑ →Q2的IB↑ →

Q2的IC↑→Q2的VC ↓→Q1的VB ↓→Q1的IB ↓→Q1的IE↓→

Q1的VCE↑ →

Vo↓.

4 三端稳压块式稳压电路

三端稳压器是一种模拟式集成电路，与TO-220封装的三极管，MOS管，肖特基管等外型很相似，它也是三个引脚，一个引脚是直流电压的输入脚Vi ,一个是直流电压的输出脚Vo，一个是公共接地脚G，如下图是TO-220封装的三端稳压器LM7805和LM7912的外型。

三端稳压器的内部电路原理与串联式稳压电路的原理基本相同，只不过做成了模块式，重要的一点是，其内部已经设有输出过流，过热等保护电路了，这和以前的直流电源相比，功能正在逐渐完善。

三端稳压器有两种极性输出的，就是输入，输出电压对地的极性。目前见到的78**系列的为正极性电压输入，输出，79**系列的为负极性电压输入，输出，**为输出电压数值，

有5V，6V，8V，9V，12V，15V，24V等规格，中间没有加M或L的输出电流为1A，有M的输出电流为，有L的输出电流为，比如：

LM7805: 输出+5V 1A

LM78M05: 输出+5V

LM78L05: 输出+5V

LM7905 输出-5V 1A

LM7912 输出-12V 1A

三端稳压器在实际应用中，压降有3V—4V才能正常稳压，也是最佳工作状态，也就是说，输入的电压应该比所需要的输出电压至少高3V—4V左右，输入电压过高，就要加适当的限流电阻，使其工作压降不要太高，以减少稳压器上的功率损耗，降低工作温度。

在有些PC电源中，-12V的输出电路采用了三端稳压器LM7912，如下图电路，输入端实际输入的交流电压比-12V高一些，经D217整流，C248 滤波后，加在7912的输入端，输出稳定的-12V电压。

一些早期的PC电源中，-5V的输出电压采用LM7905从 -12V电压上取得。

还有一种可调式的三端稳压器，比如LM317，输入电压为40V左右，而输出电压在++37V之间连续可调，很适合调试与维修人员使用，有兴趣的同志想了解的话可以去查相关方面的技术资料。

第三章有关开关稳压电源知识了解

第一节电压转换类型

开关稳压电源具有把一种数值的交流电压或者直流电压通过一定的开关电路方式，最终转换为另一种或几种数值的稳定的交流电压或者直流电压。

而我们要了解的PC电源，就是把交流电转换为直流电的一种开关稳压电源，此种开关电路在稳压程度上，比前面介绍的几种直流电源的稳定性能好，不论是输入的交流电压如何的变化，还是输出端的负载电流发生变化引起的电压变化，都能最终保证输出电压稳定在规定范围内，并且电源的保护功能越来越完善，不仅对输入端实现过压，过流等保护，还对输出端实现过压，过流，过载，过热，过温，过功率，短路等多重保护。

要了解PC电源，下面先了解几种电压转换器的类型，有的采用了开关电路方式，有的不一定采用开关电路方式，但最终可以看出，就是通过一个特定的电路处理方式，都可以把一种性质的电压，转换为另一种性质的电压。

1 AC---AC转换器

AC---AC转换器，就是把一种数值的交流电，通过一定的电路方式，最终转换为另一种或几种数值的交流电，下图是模拟方框图，我们只看其输入和输出的电压性质：

AC---AC转换器常见的方式有升压，降压和1:1的不升不降的情况。

输出的交流电压ACo小于输入的交流电压ACi时，ACo

输出的交流电压ACo大于输入的交流电压ACi时，ACo>ACi，为电路为升压转换器

最常见，最简单的AC---AC转换器，就是采用传统的电源变压器来完成升或降的过程，改变变压器初级绕组N1和次级绕组N2的匝数比就可以实现，(详见变压器一节)

当N1>N2时为降压变压器, 此时输出交流电压U2

当N1U1,

当N1=N2即匝比为1:1时，此时输出交流电压U2=U1,可做成隔离型的变压器，常用于实验室或者维修使用。

采用变压器和开关电路来完成AC---AC，一般过程是AC---DC---AC，就是把输入的交流电先转换为一定数值的直流电，再把这个直流电逆变转换为最终所需要的交流电，或者中

间处理环节会更多些。

在PC电源中，把输入的交流市电（AC）经整流滤波电路后变为直流高压电（DC），此直流高压经开关管和开关变压器等逆变后，输出一组或者几组低压交流电（AC），这段电路的处理过程就是AC---AC转换过程，实际是把高压交流电转换为几组低压交流电了，后面部分再讲述。

2 AC---DC转换器

AC- --DC转换器，就是把一种数值的交流电，通过一定的电路方式，最终转换为另一种或几种数值的直流电。一般常见的多是降压电路，也有升到大于输入交流电压值的直流电压的升压电路，比如电视机里面的显像管周边电路的直流用电高达二十几KV。

最常见，最传统的办法，就是采用变压器来达到AC---DC，如前面已讲过的AC---AC后再整流滤波稳压就可以了，这种办法叫AC---AC---DC，还有一种AC---DC---AC---DC方式，这种方式是把输入的交流电先转换为直流电，再把直流电转换为一定数值的交流电，再把这个交流电转换为最终所需的直流电输出，或者中间处理环节更多，这种转换器比较常见，也很常用。

PC电源，手机充电器，适配器等的电路处理过程就是这样。在PC电源中，把输入的交流市电（AC）经整流滤波电路后变为直流高压电（DC），此直流高压经开关管和开关变压器等逆变后，输出一组或者几组低压交流电（AC），再把这几组低压交流电经整流滤波电路后变为低压直流电（DC），而SB电源也是采用的这种方式，后面部分再讲述。

3 DC---DC转换器

DC---DC转换器，就是把一种数值的直流电，通过一定的电路方式，最终转换为另一种或几种数值的直流电，或者中间处理环节更多，PC电源的电路处理过程中就多处含有这种电路。

下面介绍几个非隔离型的DC---DC直接变换电路，没有中间转变为交流电的环节，非隔离型指的是转换电路里的输入端与输出端在电气电性上仍然有线路连接关系。

(1): 降压式DC---DC变换电路

降压式变换电路的输出直流电压低于输入直流电压，即Vo < Vi ，前面讲过的串联式稳压电路，三端稳压器等都是这一种形式的电路。

(2): 升压式DC---DC变换电路

升压式DC---DC变换电路的输出直流电压高于输入直流电压，即Vo > Vi ，

如上图电路，是一个PC电源的PFC电路，交流输入电压范围在90VAC~264VAC之间任意选定，而输出电压，即C19的两端，始终为稳定的390V左右的直流电压（此为假定值），把此电压送给主开关变换电路，大大提高了电源的功率因素。

从C13的两端直流电压（Vi）到C19的两端直流电压（Vo）的转换过程，就是DC---DC升压过程。开关管Q1与负载的关系是并联的，该电路属于脉幅式，采用C型滤波，开关管Q1的导通与截止受PFC芯片的控制。

当Q1导通时，电感L4相当于输入直流电压Vi的负载，Vi全部加在L4上，L4中的电流也就是Q1的D极电流，该电流是线性增长的，此时L4储存磁能，而D8不导通，负载靠C19放电来维持工作。

当Q1截止时，D8导通，此时电感L4中的磁能转化为自感电压，其极性与原电流方向相同，电感L4左为负，右为正,，其自感电压与输入直流电压Vi串联相加后，在C19 两端得到的，就是升压后的输出电压Vo.

当Q1再次导通时，Vi又给L4补充能量，重复上面的过程，D8又不导通，同时也就阻止了C19上的输出电压Vo通过Q1而短路到地，且烧毁Q1自身。

这种电路就是常说的有源PFC电路的主开关电路模式，Q1常常采用MOS管，称其为

PFC开关管，其导通与截止的状态受PFC芯片的控制，其控制电路比较复杂，L4称为PFC电感，D8称升压二极管，C19为滤波大电容，R12 称为Sense电阻，即PFC开关管Q1的电流取样检测电阻。

(3): 反转式DC---DC变换电路

反转式DC---DC变换电路的输出直流电压Vo与输入的直流电压Vi的正负极性相反，目前PC电源中没有接触到，我们暂不作了解，有兴趣的可查阅相关方面的技术资料。

4 DC---AC转换器

DC---AC转换器，就是把一种数值的直流电压，通过一定的电路方式，最终转换为另一种或几种数值的交流电压，其处理环节也多是DC---AC---DC---AC，生活中常见的小功率家用逆变器，航嘉制造的车载宝电源等，就是把蓄电瓶的12V直流电压逆变转换为220V的交流电。

在PC电源中，开关电路实际上就是把300V的直流电压逆变为低压交流电压的。具体原理见后面的内容。

第二节开关电源的拓扑方式

本节介绍几个开关电源电路中最常用的拓扑方式，开关电源电路在输入与输出之间都采用的是隔离方式，隔离指的是转换电路的输入端与输出端在电气电性上没有线路直接连接关系，靠的是变压器，光耦传递能量，而开关电路主要靠的是变压器传递能量，靠光耦来稳定电压和反馈信号。

下面讲的几个电路的拓扑方式，指的是开关变压器的工作激励方式，单端指的是变压器的初级绕组在一个方向上被磁化，绕组中的电流走的是一个方向，只能从一端流向另一端。单端又分为反激式和正激式两种方式。而双端指的是变压器初级绕组在工作时是双向磁化，绕组的电流方向不停的改变，双端都是正激方式，又分为推挽式，半桥式，全桥式等。

此处没有讨论开关管的工作方式，它一般分为自激振荡方式和它激振荡方式，自激振荡方式是指电路在一通电后，用正反馈的方法，使开关管自己振荡工作起来，而它激振荡方式，是指开关管的工作状态受控于专用的电路（比如PWM）等来控制。

1 单端反激式

单端反激式，使用一只开关管，开关管的工作方式分为自激振荡和它激振荡两种方式，而开关变压器工作在反激状态，（注意变压器的绕线方法及同名端和异名端之分），即开关管导通时，变压器储存磁能，次级整流管不导通，开关管截止时，变压器释放磁能，次级整流管导通，向外供电，单端反激式的输出级一般采用的是C型或CLC型滤波电路。

如上图：当开关管Q1导通时，300V电压通过Q1的C-E加在变压器T1的初级绕组两端，初级绕组中有电流流过，变压器T1开始储存磁能，而次级绕组中没有电流流过, 次级整流管D1不导通，负载RL靠C1，L，C2组成的CLC型滤波电路供电；当开关管Q1截止时，变压器T1释放磁能，初级绕组中没有电流流过，而次级绕组中却有电流流过，于是次级整流管D1导通，给负载RL供电，并给滤波器存电。这样周而复始，Q1导通时，D1截止，Q1截止时，D1导通。

在PC电源中，+5VSB电源一般常采用的是单端反激式，使用一只开关管，或者采用集成块，开关管工作在自激震荡状态，所以又称单管自激式，只要有交流电输入，SB电源就自激振荡，并输出+5V 和VCC电压。

2 单端正激式

单端正激式，使用一只开关管，同样的，开关管的工作方式分为自激振荡和它激振荡方式，而开关变压器工作在正激状态，（注意变压器的绕线方法及同名端和异名端之分），即开关管导通时，变压器储存磁能同时释放磁能，次级整流管导通向外供电，开关管截止时，次级整流管不导通，由滤波电路向外供电，单端正激式电路的输出级必须采用DLC型滤波电

路。

如上图，当开关管Q1导通时，变压器T1储存磁能同时释放磁能，次级整流管D1导通，给负载供电，并给D2，L，C2组成的DLC型滤波器存电，当开关管Q1截止时，变压器T1也不工作了，次级整流管D1不导通，负载靠DLC型滤波器供电。

单端正激方式在PC电源中很常用，而且开关管常采用MOS管，大功率的PC电源中，用一对MOS管并联做开关管，开关管的工作方式为它激振荡方式，由PWM电路来控制其工作占空比，后级的整流管和续流管常常采用一块功率型的三端肖特基管子。

3 推挽式

使用两只开关管，两管接成推挽式，一般为它激震荡方式，而开关变压器工作在正激状态。

如上图，是一个PC电源的驱动电路，Q8和Q9接成推挽式，两路驱动信号轮流交替出现，两管随之轮流导通，

当驱动1有脉冲方波信号时，Q8导通，变压器T3的初级绕组N1工作起来，其电流流向是： VCC电源的 +端→T3的c点→T3的a点→Q8的 c极→Q8的 e极→经D26，D27到VCC电源的-端，此时T3 的次级绕组N3上端有感应电压，D4A导通，驱动该路开关电路工作起来。

当驱动2有脉冲方波信号时，Q9导通，变压器T3的初级绕组N2工作起来，其电流流向是： VCC电源的 +端→T3的c点→T3的b点→Q9的 c极→Q9的 e极→经D26，D27到VCC电源的-端，此时T3 的次级绕组N4上端有感应电压，D3A导通，驱动该路开关电路工作起来。详细电路原理请参看后面的内容。

4 半桥式

使用两只开关管，两管接成半桥式，一般为它激震荡方式，开关变压器工作在正激状态，

半桥式的电路中，高压滤波电容必须是两只同规格的电容串联，变压器的初级端电压为高压直流电压的一半，是靠两只高压滤波电容来分压而得到的，而单端反激式和单端正激式等电路的高压滤波电容用一只就行了，且其变压器的初级端电压等于高压直流电压。

如上图电路，是一个半桥式PC电源的主开关电路的简化图，只画出开关管和变压器等主要器件，输出端也只画出12V电压的输出电路部分，其它几组电压的输出电路类似于此。

在电路中，开关管Q1和Q2接成半桥式，两管轮流导通，不可同时导通，否则300V对地短路，开关变压器T1工作期间，初级绕组两端a点和b点上承受的电压始终只有300V的一半，即Q1导通时，承受的是C8上的150V电压，Q2导通时，承受的是C7上的150V电压，只不过两次的电流的方向相反，变压器的磁芯做双向磁化。

当驱动1有信号时，Q2饱和导通，变压器T1的初级电流由a点流向b点，电流方向是： C7的 +端→Q2的 c极→Q2的 e极→C9(左正右负)→T1的a点→T1的b点→C7的 -

端。变压器T1的初级a , b 两点的电压就是C7两端的电压150V左右。在Q2导通期间, 变压器T1的次级绕组上端有感应电压，此时输出端整流管D10导通，D11做续流用，和L2，C33组成DLC型滤波电路，输出12V电压。

当驱动2有信号时，Q1饱和导通，变压器T1的初级电流由b点流向a点，电流方向是： C8的 +端→T1的b点→T1的a点→C9(左负右正)→Q1的 c极→Q1的 e极→C8的 -

端，变压器T1的初级a, b 两点的电压就是C8两端的电压150V左右。在Q1导通期间, 变压器T1的次级绕组下端有感应电压，此时输出端整流管D11导通，D10做续流用，和L2，C33组成DLC型滤波电路，输出12V电压。

5 全桥式

开关电路使用四只开关管，四个管子接成全桥式，开关变压器工作在正激状态，后级也必须采用DLC型滤波，由于航嘉PC电源目前不涉及此类电路，有兴趣了解的同志可参阅

相关方面的资料。

第三节开关电源的调制方式

1 脉宽式

利用输入电压的变化，使输出电压的脉冲宽度发生变化的调制方式，称为脉冲宽度调制方式，简称脉宽式，英文简示PWM。表现在脉冲的电压波形上，把导通的那一时间段Ton称为脉冲的宽度，脉宽式是PC电源中最常见，也最常用的一种调制方式，比如脉冲宽度调制器KA7500B的作用，就是利用其第1脚输入电压的变化，通过内部电路处理调整，使其第8脚和第11脚输出的电压的脉冲波形的宽度发生变化，再去驱动后级，后级的开关电路的脉冲波形的宽度也跟着发生变化，达到稳压的目的。

前面已经讲过，把一种直流电压转换成另一种直流电压的手段，称DC—DC转换电路，为了讨论脉宽式，我们先做下面一个简单的DC—DC转换电路的实验：

如上图电路，让电路工作起来，然后我们不停的，均匀的手动开/关K时，用示波器在a点观察电压波形，可看到如下图的直流电压波形，（理想波形）

图中，开关K不停的手动交替工作在on和off两种状态，将输入的直流电压Vi斩成矩形波，又称脉冲波或者方波。

当开关K合上时，即处在on位置时，电路接通，a点输出高电位，其电压的幅度，即波形高度，就是Vi，称峰值电压，把Ton这个时间段，称脉冲波形的宽度，Ton为开关导通时的脉宽。

当开关K断开时，即处在off位置时，电路断开，a点输出0V，即没有电压输出， Toff为开关截止时的时间。开关K不停的交替动作，在a点上得到的输出电压Vo，就是矩形脉冲宽度的平均电压值了。

当开关K合上的时间与断开的时间长短不同时，得到的脉冲宽度也不同，那么在a点上得到的电压的平均值Vo也是不同的。

实际中，用三极管做开关管代替开关K，速度是相当高的，同理，只要控制它的导通时间与截止时间长短的不同，就实现了脉冲宽度的控制，也就改变了输出电压的高低。

假定开关管的工作周期T是固定不变的，其工作频率F也就固定不变了，而一个工作周期时间等于导通时间加上截止时间，脉宽式的调制方式，就是想办法去控制，改变开关管的饱和导通时间Ton的长短，即改变脉冲宽度的宽窄，将其平均电压值进行调整，达到输出电压的改变和稳定。

T = Ton + Toff

因为周期T不变，从式中可以看出，导通时间Ton大了，截止时间Toff就会相应的变小，反之，导通时间Ton小了，截止时间 Toff就会相应的变大。

利用脉宽的变化来稳压，不论是输入电压Vi还是负载RL的电流发生变化，都会引起输出电压Vo的变化，将此变化量，经过稳压系统，去控制开关管导通时间的长短，从而使脉冲的宽度发生变化，最终使输出电压Vo稳定在设定值内。

为什么改变脉冲宽度的宽窄，会改变输出电压Vo的高低，达到稳压的目的呢，具体看下面的三种情况：

(1): 在输入电压Vi不变和输出电压Vo正常稳定的情况下，假定脉冲的波形如下图，开关管的导通时间Ton和截止时间Toff也假定相等，那么输出电压Vo就是脉冲宽度的平均值，如下图中的虚线。

(2): 如果输出电压Vo因某种原因低于正常值时，经过取样电路及稳压系统，操纵开关管的导通时间Ton加长，脉冲宽度就会随之变宽，此时截止时间Toff相应地会变短，这样直流分量便相应的提高了，即输出的平均电压值提高了，使输出电压Vo回升，抑制了Vo的

下降，使输出电压维持稳定在设定值范围内，如下图：

(3): 如果输出电压Vo因某种原因高于正常值时，经过取样电路及稳压系统，操纵开关管的导通时间Ton变短，脉冲宽度就会随之变窄，此时截止时间Toff相应地加长，直流分量便相应的降低，即输出的平均电压降低了，使输出电压Vo降低，抑制了Vo的升高，使输出电压维持稳定在设定值范围内，如下图:

2 脉频式

通过改变开关管的工作频率来实现稳压目的，称为脉冲频率调制方式，简称脉频式，英文简示PFM。

开关管的导通时间Ton是固定不变的，输出电压的改变和稳定，就是去控制，改变开关管的截止时间Toff，来达到改变开关管的工作周期，也就是改变了开关管的工作频率，

T = Ton + Toff

因为Ton固定不变，从上式可看出，截止时间Toff大了，T就相应的变大，那么频率就会变低，反之，Toff小了，T就会相应的变小，那么频率就会变高。

不论是负载，还是输入电压变化，都会引起输出电压发生变化，将此变化量，经过稳压系统，去控制开关管的截止时间Toff的长短，从而使脉冲频率发生变化，最终使输出电压Vo稳定在设定值内。

脉频式在调制当中，当输出电压Vo下降时，通过调制使开关管的截止时间Toff缩短，脉冲频率就增高了，相对来说开关管的导通时间会比截止时间长，这样直流分量便增加，使输出电压Vo回升，当输出电压Vo上升时，与之相反。

由于脉频式在PC开关电源中不常接触, 现只做了解。

3 脉宽脉频调制方式

脉宽脉频调制方式，通过改变脉冲的宽度和频率，使直流分量发生变化，去控制输出电压的高低和进行稳压，PC开关电源很少应用此种调制方式。

4 脉冲幅度调制方式

脉冲幅度调制方式，通过控制输出脉冲电压幅度的变化，来改变输出电压和稳压，当输出电压发生变化时，经过稳压系统，去控制开关管，使输出的脉冲电压的幅度发生与其相反的变化，从而抑制输出电压的变化，幅度增加，输出电压上升，幅度降低，输出电压就降低。

这种调制方式不受脉冲宽窄变化的影响，也不受频率高低变化的影响，只与脉冲幅度的高低变化有关系。

5 占空比

上面讲的几种调制方式中，脉宽式，脉频式，脉宽脉频式，都是靠改变时间比例关系来实现稳压的，即改变开关管的导通时间与周期时间的比值，将这种时间比值叫做占空比，或者占空度，占空因数，暂载率等，用d来表示，

导通时间Ton在一个周期时间T内所占有的时间，称几比几，几分之几，因分子分母单位都是时间而约掉，导通时间最窄为0，最宽为T，因之，占空比的变化范围是0----1。

由于脉宽式开关电源都是降压式变换器，把输出电压Vo与输入电压Vi的比值称为降压系数K，

输出电压Vo最小为0，最大可等于输入电压Vi，那么降压系数K的变化范围也是0----1。

理论上，开关电源的占空比d大时，输出的电压Vo就高，即降压系数K也大了，占空比d小时，输出的电压Vo就低，降压系数K也就小了，故此占空比d与降压系数K是相等的，由此可推导出，

得出的结论是，输出电压Vo等于占空比d乘以输入电压Vi，这里的输入电压应为矩形波的峰值电压，那么可看出，占空比越大，输出电压就越高，反之，占空比越小，输出电压就越低，开关电源的稳压原理正是采取调整开关电路的占空比大小来实现稳定电压的。

第四节稳压

通过前面几部分的了解，我们知道，在PC电源中，要想使输出的电压稳定，就得想办法调整开关电路的占空比大小来解决，即改变开关脉冲的占空比大小，也就是去调整开关电路中开关管的导通时间的长短比例，因为其它条件已确定，基本上不能再改变，而开关管导通时间的长短，决定了后面输出电压的高低。假如开关管的导通时间越长，即占空比加大了，开关变压器初级绕组中的电流线性上升的时间就越长，电流也就越大，变压器储存的磁能就越多，磁能转换成的电能就越多，次级感应的电压就越高，反之, 开关管导通的时间越短，即占空比减小了，开关变压器初级绕组中的电流线性上升的时间就越短，电流也就越小，变压器储能就会越少，磁能转换成的电能就越少，次级感应的电压就越低。

结合前几节，可得出:

(1) 如果因输入电压的降低而引起输出电压的降低时，或者因负载电流的加大而引起输出电压的降低时，或者人为的调节想使输出电压升高时，就要采取自动加大占空比的办法，达到稳压或者适当调高电压的目的。

(2) 如果因输入电压的升高而引起输出电压的升高时, 或者因负载电流的减小而引起输出电压的升高时, 或者人为的调节想使输出电压降低时, 就要采取自动减小占空比的办法,达到稳压或者适当降低电压的目的.

那么，如何来控制开关管的工作状态呢

我们知道，开关管的工作状态，即导通与截止的时间的长短，是受其基极电流的影响的，只要想办法去控制它的基极电流的大小，就能实现控制它的导通时间的长短，来控制开关脉冲的占空比。

怎样控制开关管的基极电流呢，一般是采用PC电源的输出电压Vo的变化，经过取样及控制电路反馈到主变换电路，去控制开关管的基极电流，来实现目的的。如果输出电压Vo升高了，设法使开关管的基极电流Ib减少，则开关管导通的时间变短，即占空比减小，输出电压降低，抑制了输出电压Vo的升高；如果输出电压Vo降低了，设法使开关管的Ib增加，则开关管导通的时间加长，即占空比加大，输出电压升高，抑制输出电压Vo的降低。这样就达到自动稳压的目的。

对于控制开关管的基极电流大小的方法很多，以下介绍两种，大家举一反三去理解。

(一)分流法，分去开关管的基极电流的一部分，使其大小被改变，从而改变了开关管的导通时间的长短，即改变了占空比。一般是采用光耦或者三极管，把开关管的基极电流分走一部分。

如上图，是一个PC电源的+5VSB的电路，该电路为单端反激式，电路中，通过光耦IC1反馈输出电压的变化量，控制Q4的基极电流，然后由Q4的导通程度的大小，对开关管Q3的基极电流Ib进行分流，从而控制了Q3的基极电流的大小，达到控制了Q3的导通时间的长短，改变其占空比，达到输出电压的自动稳定。

该电路从输出的+5V电压的K点处取样进行稳压。如果输出的+5V电压升高了，即K点的电压升高，经电阻R20和R21分压后，分压点处的电压比原设定值高些，使得分流稳压器IC2的A和K之间的导通程度比之前有所加深，光耦IC1中的发光二极管的亮度比之前增强，(该发光二极管的供电由+5V经R18限流后，再通过IC2的A和K到地的，R19为发光二极管的分流电阻)，当发光二极管的亮度增强后，会使光敏三极管的导通程度比之前加深，其Ic电流加大，Q4得到的基极电流比原来的加大了，(其电流由D7整流后经光敏三极管送到Q4的基极)， Q4由于基极电流加大而导通程度加深，将开关管Q3的基极电位下拉，也就是说分了流，Q3由于基极电流被分去一部分，Q3 的导通时间比之前变短，T1中储能就会比以前变少，当Q3截止时，T1的次级绕组感应的电压就会比之前的电压低了，经整流滤波后的电压也就低了，从而抑制了输出的+5V电压的升高，达到输出的稳定。

如果输出的+5VSB电压降低了，则与上面的过程相反，K点的电压也会降低，经电阻R20和R21分压后，分压点处的电压比原设定值低了，使得分流稳压器IC2的 A和K之间的导通程度比之前变弱, 光耦IC1中的发光二极管的亮度就减弱，会使光敏三极管的导通程度也减弱，其Ic

电流减小，Q4得到的基极电流比原来的减小，Q4由于基极电流减小而导通程度减弱，使得开关管Q3的基极电流因分流小了而比原来的电流有所增大，Q3 的导通时间变长，T1中储能就会比以前增多，当Q3截止时，T1的次级绕组感应的电压就会变高,经整流滤波后的电压也就变高了，从而抑制了输出的+5V电压的降低, 达到输出的稳定。

(二) 限流法，限制去开关管的基极电流的大小，从而改变开关管的导通时间的长短。一般是采用间接的方法，改变PWM芯片的输出脉冲的占空比，经驱动变压器后，输出脉冲的占空比也随着改变，送给开关管基极的驱动电流的大小也随着改变，开关脉冲的占空比也就改变了，常用于半桥式PC电源中。

如上图，是一个PC电源的主输出取样检测电路， IC4为PWM芯片，这里以KA7500B为例，其第8脚与第11脚输出一对大小相等，相位相反的脉冲方波，通过驱动放大后，激励半桥式主开关变换电路，稳压过程是这样的：

假如主路输出的+，+5V，+12V电压中任一组电压升高，经电阻R60，R57，R59与电阻R61，可调电位器VR1分压后，A点的电压比原来设定的电压高，在IC4内部与参考电压2脚比较后， (第2脚的参考电压由芯片14脚输出的+5VR基准电压，通过电阻R46和R47分压而取得)， 8脚与11脚输出的脉冲方波的占空比减小，经驱动放大电路后，驱动变压器输出的脉冲波的占空比也减小，送给开关管基极的驱动电流比原来的减小了，两开关管轮流导通的时间随之减小，经开关变压器转换后的输出电压比原来的降低了，这样就抑制了主路输出的升高，达到稳压的目的。

假如主路输出的+，+5V，+12V电压中任一组电压降低，稳压过程与上述过程相反。经分压取样后，A点的电压比原来设定的电压低，在IC4内部与参考电压2脚比较后，8脚与11脚输出的脉冲方波的占空比增大，经驱动放大电路后，驱动变压器输出的脉冲波的占空比也增大，送给开关管基极的驱动电流比原来的加大了，两开关管轮流导通的时间随之加长，经开关变压器转换后的输出电压比原来的升高了，这样就抑制了主路输出电压的降低，达到稳压的目的。

第四章 PC电源的技术指标了解

先说明一下，我们一般把可变化的信号端的电压称做信号电平，有交流电平与直流电平之分，本书中所涉及PS-ON信号，PG信号等都是直流电平，低电平一般指的是 0V到左右的电压，高电平一般指的是 2V到5V左右的电压，以具体电路设计的不一样，我们只需要了解信号的变化结果是高了还是低了就可以了。

第一节 PC电源的作用与时序了解

说白一点，PC电源的作用，就是把我们生活当中用到的不稳定的交流市电转换成稳定可靠的低压直流电，满足电脑，计算机等系统安全可靠地工作运行，由于PC电源输出的电压组多，输出电流高，输出功率大，因此其内部技术要求相对高，并且具有过电压，过电流，过负载，过功率，过温度，短路等多种完善的保护功能。

前些年的PC电源被称做AT电源，它只输出+5V，-5V，+12V和-12V四组直流电压，并向外提供PG信号，即“电源好”的信号，而输出电压的有无，完全靠手动开关来控制，只要电源通上交流电后，所有的直流电压都有输出，关机也靠得是手动开关，而现在的ATX电源在此基础上，增加了+5VSB电源和+电压, +电压单独供给主板等的CPU系统工作，而增加+5VSB待机电压，可实现程序化的开关电源和系统，即常说的遥控开关机功能，而不再依靠手动了。

PC电源与外部电脑，计算机等系统的时序过程是这样的：当PC电源一通上交流电，就有一个+5VSB待机电压输出，不管其它几组主路电压有没有输出，+5VSB电压一直存在着，并处于待命状态，这个电压不仅供PC电源内部的部分电路工作起来，还通过20PIN或者24PIN端子的紫色线，送给外部的电脑等的主板，让主板的一部分电路也先工作起来，处于待命状态，便于主板给PC电源提出启动系统的开机命令，或者关闭系统的关机命令。

当主板需要启动系统时，把开机命令，即PS-ON信号由当前待命时的高电平变为低电平，通过端子的绿色线送回给PC电源，PC电源接到要开机的命令，启动电路并输出其它几组主路直流电压，并通过自检正常，把PG信号，由之前的低电平变为高电平，通过端子的灰色线送给外部的电脑等的主板，主板只有在接到PG信号后，才会正常启动系统的，否则，虽然PC电源输出电压是正常的，若PG信号没有输出或者输出不正常，主板是不会启动系统的。

当电脑等主板需要正常关机时，或者定时，程序化关机时，主板在做好关机前的准备工作后，才会把PS-ON信号由当前的低电平变为高电平送给PC电源相关电路，PC电源正常关闭主路输出，只保留+5VSB电压，PG信号也由当前的高电平变为低电平，称PF关机信号，PC电源和外部主板等又进入待命状态，等待下一次的开机。

而非正常关机的情形是：交流市电忽然中断，或者是PC电源损坏输出异常，或者是主板等负载异常等，引起PC电源关机或者是保护后，PC电源在关闭主路输出电压前的至少1毫秒，会把PG信号由当前的高电平变为低电平PF信号，送给主板等通知紧急复位，以免数据没有+5VSB没有其它输出时 PS-ON信号为低电平 PG信号为低电平

丢失，只有+5VSB没有其它输出时 PS-ON信号为高电平 PG信号为低电平

确保有+5VSB 有其它输出时 PS-ON信号为低电平 PG信号为高电平

系统的安全。

所以，一台合格的PC电源，不仅+5VSB电压要正常，所有输出电压都要正常，PG和PF信号也要正常，且必须满足下图的时序关系电压波形，否则，主板不能正常启动或者正常运行的。

从上面的波形图可以看出，当PC电源通上交流电后，波形中VAC电压由0变为高电平，电源有了+5VSB电压，PS-ON电压即为高电平，当启动PS-ON开机后，PS-ON电压由高电平变为低电平，经过T1时间段后，主路的+5V，+，+12V电压都建立了，T2时间段为各组电压的上升时间。经过T3时间段之后，PG电压由低电平变为高电平，PG信号建立，T4为PG电压的上升时间。当PC电源正常或异常关机后，各组电压消失，T5时间段为关机时间，PG电压由高电平变为低电平，T6时间段为PF关机时间。（T1：开机时间。T2：上升时间。T3：PG 延迟时间。T4：PG上升时间。T5：关机时间。T6：PF延迟时间）

我们在调试，维修，检验PC电源时，一般给电源接的是电子负载机，电子负载机其实就是模拟了电脑等的主板的作用，上面设有PS-ON开关，可给电源提供开关机信号，并且在开关机时可以计算出PG，PF时间值，当然，电子负载机还有很多种检测PC电源性能的功能，比如做OCP，OPP，交叉负载等。

第二节 PC电源的一些技术指标

1 PC电源的调整率

我们已经知道，引起PC电源的直流输出电压不稳定的原因大致有二个，即外部供电电网的电压高低和PC电源的内阻大小。

(1) : 电压调整率

外部供电电网的交流电压的不稳定性, 会使PC电源的输出电压随着其高低变化而变

化，当输入电压高时，经过变换电路，输出的电压就会相应的高些，当输入电压低时，输出的电压也就会相应的低些。

因之，电压调整率指的是，在PC电源的负载不变化的情况下，即PC电源的输出电流基本不变时，不论外部输入的交流电压在允许范围内如何的变化，PC电源的输出直流电压始终在规定的变化量范围内稳定的变化，不超出规定范围值，该PC电源就是合格的。简单地说，就是输出负载电流不变时，不论输入电压如何变化，输出电压稳定。

一般地，PC电源的交流输入AC座旁边都标有该电源的电压输入规格，标有“220VAC”的，该电源的交流输入电压范围为180VAC~264VAC。标有“110VAC ~220VAC”的，该电源的交流输入电压范围为90VAC~264VAC。

(2): 电流调整率

PC电源的内部存在的直流电阻，即电源的内阻，它是随着负载的轻重在变化，不象固定电阻那样是不变的，当负载轻时，输出电流就小了，其内阻就会增大，输出的电压就会高些，当负载重时，输出电流就大了，其内阻就会减小，输出的电压就会低一些。

因之，电流调整率指的是，在外部交流输入电压不变的情况下，不论PC电源的输出端，即负载端的电流如何的变化，输出电流从0A到最大额定电流值，或者从最大额定电流值到0A范围内跳动，PC电源的输出直流电压在规定的变化量范围内稳定的变化，不超出规定范围值，该PC电源就是合格的。简单地说，就是输入电压不变时，不论输出负载电流如何变化，输出电压稳定。

2 PC电源输出直流电压的规定范围

一般要求输出直流正电压的调整率为±5%，输出负电压的调整率为±10%，（也有根据客户的使用要求来定的），即

+5V输出应在+至+之间合格 (5×5%= +

+输出应在+至+之间合格 ×5%=

+12V输出应在+至+之间合格 (12×5%= +

-5V输出应在至之间合格 (5×10%= +

-12V输出应在至之间合格 (12×10%= +

3 输出纹波电压

指的是PC电源在输出最大电流时，在输出的直流电压上波动的交流电压，即直流成分中夹杂的交流成分，规定它不能大于某一数值，可以用示波器监测输出电压的交流电压波形，读出的最大值即是该组直流电压的交流纹波电压值。一般在PC电源的规格书中是这样定义的：在测试纹波和杂讯期间，用一个和一个10uF的钽电容并接在输出端上，采用20MHZ或以上波段的示波器，使用同轴探头去测量输出端的纹波和杂讯。

交流纹波电压值越小越好，说明直流成分更平滑更稳定，一般对PC电源要求，其输出的直流电压+5V, + V的交流纹波电压值最大不能超过50 mv, +12V，-12V的交流纹波电压值最大不能超过120mv。

下图是一个PC电源的+5V电压输出的纹波和杂讯（Ripple and Noise）的交流电压波形（测试条件为264VAC/63HZ、FULL LOAD），其峰-峰值为 mv。

4 时间常数

下面是常用的几个重要的时序时间常数，可参照本章第一节的时序部分的电压波形图来理解。

（1）：PG延迟时间T3（ Power Good Delay Time ）

PC电源一般以输出的+5V电压为参考，假定+5V输出电压应在 +至 +之间合格，那么它的最小值是 +，而PG信号电压也输出为+5V，故PG信号也以最小 +为参考。

PG延迟时间是这样定义的：在PC电源开机输出后，当+5V组输出电压上升到 +时，

开始计算时间，到PG信号电压+的建立时，结束计算时间，把这一段时间值称为PG延迟时间，一般以低电压输入，满载开机的时间数据作为PG时间的测试结果，时序图中的T4为PG电压的上升时间，要求PG电压上升时波形要平滑，不能抖动或者有回沟。对于PG时间，在PC电源的规格书中是这样定义的：PG 延迟时间，100毫秒至500毫秒。

上图是某PC电源的PG电压时间波形，其中通道各为CH1: + CH2: +5V CH3:

+12V1 CH4: PG （测试条件为90VAC/47HZ、FULL LOAD），PG 时间读数为296毫秒。

在生产测试和维修中，大多数机器的PG时间都在300毫秒左右。常把PG时间小于100毫秒的称为PG时间低了，把大于500毫秒以上的称为PG时间高了。

（2）：PF延迟时间 T6（ Power Fail Delay Time）

同上面PG延迟时间的参考办法一样, PF延迟时间是这样定义的: 在PC电源关机后，当PG信号的输出中止时，即PG信号电压低于+时，开始计算时间，到+5V组输出电压下降到+时，结束计算时间，把这一段时间值称为PF延迟时间，该时间至少大于1毫秒以上，一般以低电压输入，满载关机的时间数据作为PF时间的测试结果，在PC电源的规格书中是这样定义的：PF 延迟时间，大于1毫秒。

实际中，PC电源在轻载关机时，负载越轻，PF时间会越长，满载关机时，PF时间会短些。

上图是某PC电源的PF 时间波形，其中通道各为CH1: + CH2: +5V CH3: +12V1

CH4: PG （测试条件为90VAC/47HZ、FULL LOAD），PF 时间读数为毫秒。

上述PG和PF时间在维修中验证时，电子负载机是以其+5V组实际显示的电压值为计算参考，若显示电压值低于+ 时，电子负载机将判断为不良，在维修中应注意这一点，若PC电源的输出端子插接不紧凑，接触不良等原因，会导致电子负载机的显示电压值低，从而会影响对二者的误判。

（3）：上升时间T2（ Rise time）

以输出的+5V电压为例，当PC电源开机后，+5V组输出电压从5V的10%电压点（）上升到 5V的90% 电压点（）所需的时间值，称为+5V电压的上升时间，其它几组电压用类似的办法测试。一般以低电压输入，满载开机的时间数据作为测试结果，在PC电源的规格书中是这样定义的：+5V上升沿时间，2ms~17ms。

PC电源在轻载开机时，输出电压的上升时间会短些，重载开机时，上升时间会长些。

上图是某PC电源的各组电压的上升沿时间波形，其中通道各为CH1:+ CH2:+5V

CH3:+12V1 CH4: +12V1（测试条件为90VAC/47HZ、FULL LOAD），+，+5V ，+12V1，+12V2上升沿时间读数分别为毫秒，毫秒，毫秒，毫秒。

（4）：开机时间T1（Turn On Time）

以输出的+5V电压为例，当PC电源开机时，从PS/ON处于低电平后起开始计算时间，到+5V组输出电压上升到+时所需的时间值，称为开机时间。一般以低电压输入，满载开机的时间数据作为测试结果，在PC电源的规格书中是这样定义的：最大启动时间：900毫秒。

PC电源轻载时，开机时间短，重载时，开机时间会长些，新型机种有延时启动等功能的，这个时间会更大，远大于900毫秒。

上图是某PC电源的开机时间波形，其中通道各为CH1: + CH2: +5V CH3: +12V1

CH4: PS-ON （测试条件为90VAC/47HZ、FULL LOAD），开机时间读数为毫秒。

（5）：关机保持时间T5（Hold -up time）

以输出的+5V电压为例，当PC电源关机后，从交流断电的0度相位起开始计算时间，到+5V组输出电压下降到+时所延续的时间值，称为保持时间。一般以低电压输入，满载关机的时间数据作为测试结果，在PC电源的规格书中是这样定义的：最小保持时间 : 16毫秒。

PC电源在轻载关机时，保持时间长些，重载关机时，保持时间会短些。

上图是某PC电源的交流关机保持时间波形，其中通道各为CH1: + CH2: +5V CH3:

+12V1 CH4: AC （测试条件为115VAC/50HZ、FULL LOAD），关机保持时间Hold -up time

时间读数为毫秒。

5 电源效率

效率指的是，PC电源输出的总功率和PC电源输入的总功率的比值的百分比，用表示

输出的总功率越接近输入的总功率，即比值越接近1， PC电源的转换效率就越高，也就说明了该PC电源自身的损耗小，消耗的能量小，产生的热量也越少，对电网的能源利用就越高。

PC电源的输出总功率，为各电压组的输出功率之和，下面是一个400W 的PC电源的输出电压和额定输出电流参数：

+12V1

10A

+5V

14A

16A

-12V

+5VSB

12V2

12A

其各组单独的输出功率为其输出电压与其输出额定电流的乘积：

+12V1：12×10=120W

+5V ： 5×14=70W

+ ：×16=

-12V ： 12×=

+5VSB ：5×2=10W

12V2： 12×12=144W

该电源的输出总功率为：120W+70W+++10W+144W=400W。

假定该电源的输入功率在功率计上读值为500W，那么该电源的转换效率为

近几年，随着全球节能和环保的要求越来越高，电子产品更是注重电能源的利用率这一点，而高效率，高节能，低功耗的PC电源也更是层出不穷。

6 待机功率损耗

待机功率损耗，指的是，PC电源在待机状态下的最大输入总功率，此时没有主路输出，只有+5VSB输出电压和待机消耗的电流，因之，该输入功率越小，消耗的电能就越少，这也是节能和环保的一项重要技术指标。

现在要求的待机功耗越来越小了，一般在1W—3W左右。

7 温度特性

在PC电源的负载电流和输入电压不变的情况下，由于使用环境的温度的变化而引起的输出电压的变化，称温度特性，环境温度的变化高低对输出电压的高低影响越小，说明该PC电源的温度特性越好，电压的稳定性能也就越高。

在PC电源的规格书中，一般要求电源的使用环境温度为 5℃ 至 +40℃，使用环境的相对湿度为20% 至 85%。

8 认证的了解

下面了解一下PC电源应符合的一些认证

1：CCC认证，3C认证是中国强制性认证的简称。

2：FCC认证，是一项关于电磁干扰的认证，分为工业标准FCC-A和民用标准FCC-B。

3：UL认证，是美国最权威的安规安全认证，也是全球最严格认证之一，

4：CSA认证，是加拿大的认证，也是全球最着名认证之一，

5：CE认证，是欧盟推行的一种强制性认证，

6：CCEE认证，是中国电工认证的标志，也是国内最基本的认证，俗称长城认证。

第三节 PC 电源的保护功能

PC电源的负载就是电脑等的系统部分，这个负载不同于普通的固定电阻式的负载。PC电源针对这个负载来说，是按需供给的，而这个负载针对PC电源来说，是按需索求的。当负载所需的电流越大，PC电源就要供给的越大，满足负载的要求，当负载所需的电流越小，供给的电流也就越小。而电流和功率是成正比例的关系的。

因之，一台合格的给定功率的PC电源，必须具有过电压，过电流，过负载，过功率，过温度，短路等各种完善的保护功能，既要满足负载的需求，还要保护自身和负载，不能超出既定的范围。

下面简单介绍一下PC电源的几个常见的保护功能：

OCP 过电流保护，一般指的是为PC电源的某一路输出电压的电流而单独设定的过电流保护值，当该路输出电流瞬间超过额定电流值到达此OCP值时，PC电源应当关闭输出且进入保护状态。假定一台PC电源的+5V电压的额定输出电流规定为20A, 那么它的OCP值一般设定为20A的—倍，即OCP范围值为22A—30A之间，那么当该PC电源的+5V输出电流瞬间达到此值范围内时，电源应正常关断所有输出，进入保护状态，该电源即为合格产品。如果输出的电流瞬间超过此值，即超过最大30A以后电源才保护，此时称+5V的OCP高了，这样很不安全，电源容易处于超负载运行，而当输出的电流低于此值范围内时，即低于最小22A时电源就保护了，此时称为OCP低了，这样的电源负载能力差，长期满负荷运行更不稳定，所以OCP值的选定很重要。

OVP 过电压保护，一般指的是为PC电源的某一路输出电压而单独设定的过电压保护值，当该路输出电压瞬间超过额定电压到达此值时，电源应正常关断所有输出，进入保护状态。假定一台PC电源的+5V电压的OVP定为—倍，即OVP范围为—之间，那么当该电源的+5V输出电压瞬间达到此值时，电源应正常关断所有输出，进入保护状态。如果输出电压瞬间超过此值，即超过最大以后电源才保护，此时称+5V的OVP高了，这样很不安全，会损坏电源本身和负载的，而当输出电压低于此值，即低于最小时，电源就保护，此时称为OVP低了，这样的电源很不稳定，空载启动瞬间有时就会关闭，造成电源输出不稳定，电脑没法工作。

OLP 过负载保护，也是为某一路输出而单独设定的过负载保护值，其实过负载时，也就过电流了，同理于上面的OCP。

OPP 过功率保护，一般指的是为PC电源整机而设定的过功率保护值，当整机输出功率瞬间超过额定功率到达此值时，电源应正常关断所有输出，进入保护状态。假定一台PC电源的额定输出功率为200W，那么其OPP值一般设定为200W的—倍，即OPP值范围为220W—300W之间，那么当该电源输出总功率瞬间达到此值范围内时，电源应正常关断所有输出，进入保护状态。如果输出功率瞬间超过此值，即OPP 超过了最大300W以后电源才保护，此时称该电源的OPP值高了，这样很不安全，电源容易处于超负载运行。而当输出功率低于此值，即OPP 低于最小220W时电源就保护，此时称该电源的OPP低了，这样的电源负载能力差，满负荷运行更不稳定，所以OPP的选定很重要。

SHORT 输出短路保护，当输出电压的任一组对地短路时，该路也就严重过流了，电源也就过功率了，同理于上面的OCP和OPP保护过程。而-12V和-5V由于输出电流小，对地短路时，引起欠压保护，电源关闭输出。

欠压保护专为负电压输出设计的保护电路，当-12V或者-5V没有输出或异常时，电源应正常关断所有输出，进入保护状态。

在PC电源中，+5VSB电源的过压，过流，短路等保护功能一般是自恢复模式，就是保护后输出关断，电路处于打嗝模式，故障一解除，电压会自动恢复输出的，不需要关机重启。而上面说的主路输出电压，保护后会锁定在关机状态，故障解除后，需要重新启动才能工作。

第四节 PC电源的输出线材及端子

我们要学会维修PC电源，不但要知道它的电路的工作原理，还要了解它的各种结构件等，结构件一般指的是机壳，散热片，风扇，线材，端子等。

PC电源的输出线材的颜色所代表的电压值和信号作用，是按国际统一标准执行的，输出线材的颜色分别规定为：

棕色线，为+5VSB的+5V电压输出线,

红色线，为+5V电压输出线,

白色线，为-5V电压输出线,

橙色线，为+电压输出线，

黄色线，为+12V电压输出线，(如果+12V有两组输出，黄色线这组称+12V1)

黄黑双色线，为+12V2电压输出线，

蓝色线，为-12V电压输出线，

黑色线，为输出的总地线，

绿色线，为PS-ON/OFF信号线，

灰色线，为PG/PF信号线，

输出端子的20 PIN或者24 PIN (也有做成20PIN+4PIN)，上面包含了该PC电源的所有输出电压种类和信号，一般插在主机内主板的20PIN或者24PIN的插槽上, 其外形和线材参考下图所示：

大4PIN的四根线分别为黄，黑，黑，红，即表示+12V，地，地，+5V，大4PIN一般插在主机内硬盘，光驱的插槽上，其外形和线材参考下图所示：

小4PIN的四根线分别为红，黑，黑，黄，即表示+5V，地，地，+12V，小4PIN一般插在主机内软驱的插槽上，其外形和线材参考下图所示：

方4PIN的四根线分别为黄, 黄, 黑, 黑, 即表示+12V， +12V，地，地，方4PIN一般插在主机内主板的插槽上，其外形和线材参考下图所示：

SATA的五根线分别为黄，黑，红，黑，橙，即表示+12V，地，+5V，地，+，SATA一般也插在主机内硬盘，光驱的插槽上，其外形和线材参考下图所示：

现在，有好多电源还根据客户端的配置，派生出方6PIN，方8PIN等其它类的接插端子，都可以根据线材的颜色来辨认它所含有的输出电压。

第五章维修方法与技巧

第一节维修工具与仪器

1 常用工具和仪器使用

做为维修PC电源来说，必备的工具有：电烙铁，吸锡枪，锡丝(含松香)，十字锣丝刀，一字锣丝刀，尖嘴钳，平口钳，剪钳，镊子，刀片等。

必备的仪器有：

1：万用表，最好是采用数字式万用表，应熟练运用，熟悉操作各个档位和量程，无法判定的，由最高量程往底量程退，当然，量程越接近实际值，读值的精确度越高。能运用电阻档判断出电阻的阻值大小及该电阻是否失效，阻值增大或者开路。电压档分为交流档和直流档，用交流档测量交流电压时，表笔不分正负，直接监测，用直流电压档测量直流电压时，黑表笔接电路的负端，红表笔接电路的正端，如果接反了，读值为负值。新式数字万用表都设有专门的“二极管”档，用作测量二极管，三极管，MOS管等的PN结的压降值，还有一个测量线路通断的档位，带有鸣叫声，用起来很方便的。

2：负载机，最好是用新式电子负载机，具体操作请参看其使用说明书，学会能设置多组负载电流，会运用PS-ON功能，会做OCP，OPP及SHORT等功能，能读出PC电源开

机时的PG时间和关机时的PF时间。对于业余维修者或是条件差的地方，可自制一个电阻式负载机，设置几个典型的负载值，满足常用的功率范围。

3：示波器，具体操作请参看其使用说明书，运用示波器时，应注意两点：（1）示波器的输入交流电源线的G脚不能接大地，最好是用两芯的AC输入线。（2）在监测电路中关键点的电压波形时，应注意示波器的探头接地方式，看低压电路的电压波形时，示波器的探头地线要接在低压电路的地线上，看高压电路的电压波形时，示波器的探头的地线要接在高压电路的地线上，包括变压器的原边及副边，千万不能把地线挂错位置。

我们有两种方法监测电压波形，一种称为动态波形监测法，就是在PC电源通电工作的时候，提前挂好地线探头，直接监测电路中关键点的电压波形，常用在输出不正常，不稳定的故障机子上，可以在给电源加负载的时候监测电压波形，很方便，实用。

另一种方法称为静态波形监测法，就是在机器不通电的情况下，不用PC电源去工作，而是单独给PWM芯片和驱动电路及PS-ON电路外加其各自所需的工作电压，再监测电路中关键点的电压波形，此种方法常用在一点都没有输出的故障机子上，或者输出不稳，但不能贸然开机，或者维修后的复查的时候，很安全，但不能监测到电源加负载的电压波形。

比如，对于HK328-51AP，BS2000等系列机器，外加一个12V直流电压即可，就是给SB的VCC输出端点，即KA7500B的第12脚和其地线外加一个12V的直流电压，就可以用示波器看到KA7500B的第5脚有无振荡斜波，也有叫三角波，锯齿波的，然后打开PS-ON后，看其第8脚和第11脚有无方波，看两个驱动管的B极有无方波，看两个驱动管的C极有无放大的驱动波，看驱动变压器初级中点有无合成的驱动波。

而对于HK280-22GP系列机器，外加一个5V直流电压和12V直流电压即可，就是说不但要给SB的VCC输出端点和其地线外加一个12V的直流电压，还要给SB点和其地线外加一个5V电压，然后PS-ON后，才能看到有没有相关的电压波形，同上面的HK328-51AP。

对于以SG6105芯片为主的机器，要先将SG6105的第4和第6脚同时短接到地，再外加一个5V直流电压给该机器的SB输出端，再外加一个12V直流电压给VCC端，即D32的负极后，打开PS-ON后，就可以用示波器看到其第8脚和第9脚有无方波，看两个驱动管的B极有无方波，看两个驱动管的C极有无放大的驱动波，看驱动变压器初级中点有无合成的驱动波。

后面第二部分第五章第一节内附有HK328-51AP 电源的各点电压波形，可供大家参考。

4：备用电源：因为有时要在机器不通电的情况下，检查各点的电压波形情况，对于维修者来说，这是比较安全的办法，可以避免无谓的损坏元件。因之，还要准备一个有直流+12V和+5V输出的直流稳压电源备用，或者就拿一台PC电源，便于检修时做外加电压用。

5：放电电阻，用2W—3W左右，100欧姆左右的长脚电阻，两引脚套上套管，做成一个用于放电的电阻，便于维修时关机后，对AC输入线的L，N两端子，对高压大电容的两端等进行并联短路性放电，便于安全检修。

6：保护开关系统，对于维修PC电源者来说，还必须有一套带保护功能的交流输入开关系统，此开关目前仅适用于调试，维修PC电源用，下一节讲述。

2 自制保护性开关系统

自己动手制作一个维修PC电源用的保护开关系统，如下图所示，K1为一个双刀开关，在此处为输入电源总开关，K2为一个单刀开关, 在此处以及本书中专称为保护开关，灯泡选220V，40W-60W 的普通白炽灯泡就可以了，对于大功率的PC电源，灯泡可能要选为100W的。将该开关电路装在一个绝缘盒内，灯泡外露。实际中，开关K1，K2常常处于断开状态，检修操作时，必须是先选择开关K2的状态，再选择电源总开关K1合不合上，对于维修者来说，必须养成这个习惯。

该电路主要有两种工作模式：

(一): 保护供电模式

在电源总开关K1合上后，当开关K2处于断开时，灯泡串联在输入回路中，电流只能流过灯泡，K2等于被去掉了，电路等效于下图，此时为非正常供电状态，称作限流保护状态，PC电源此时处于保护供电模式。

为什么称作保护供电模式呢，假如把图中的L2，N2两点用导线短路（相当于这个“PC电源”的内部有严重短路，线路中的电流很大），是不是这个电路等效于一个白炽灯泡的照明供电电路呢，灯泡发亮了，那么此时开关K2敢不敢合上呢，大家可想而知了，而此时灯泡在这里限制了流过PC电源的电流，保护了线路，且PC电源的故障范围不致再扩大。

特别指出，在本书中，这个模式以后称“打保护开机”，实际使用时，必须是先断开开关K2，再快速的合一下开关K1后断开，给空载的PC电源供电一次，观察灯泡，判断其正不正常，若灯泡一直亮着，说明PC电源内部有严重的短路故障，则不能正常供电；若灯泡亮了一下即刻熄灭，说明PC电源内的交流供电基本上是正常的，可以正常供电了。

(二): 正常供电模式

在电源总开关K1合上后，当开关K2合上时，灯泡两端被K2短路，灯泡中无电流流过，灯泡部分没有起作用，电路等效于下图，为正常供电状态，也就是PC电源正常使用时的状态。

下面讨论一下保护供电模式的使用，有源PFC电路的机器暂时除外。

(1) 一个工作正常的PC电源，输出端都是空载情况时，在打保护开机时，灯泡亮了一下即灭，而5VSB输出电压正常，PS-ON后，各路空载时电压值显示正常。由于启机瞬间，机内高压大电容充电，线路电流大，PC电源内阻小，L2和N2两端电压几乎全加在灯泡上，故灯泡发亮了一下，而当大电容充足电后，主开关电路因空载电流很小，整个电路电流很小，

灯泡两端的电压和流过它的电流不足以让它发亮了，故灯泡亮了一下后即刻熄灭了。对于有故障的 PC电源，没有+5VSB电压输出，或者只有+5VSB电压而没有其它输出的，只要其内部没有严重短路的情况下，开机时灯泡也会发亮一下。

(2) 当这个正常的PC电源在保护状态开机，输出端加上负载后，灯泡就一闪一闪的，随着负载的加重，闪亮程度加强，是因为灯泡限制了流过PC电源的输入电流，故灯泡一闪一闪的，所以这叫保护开机状态，经过这一关后，确定电源是好的，方可把K2合上，进入正常供电模式。

(3) 当PC电源内部出现严重性短路时，电源的内阻很小且不变化，那么灯泡就一直亮着，并不闪烁，短路程度越严重，灯泡的亮度越强，这时不可把K2合上，否则会烧毁保险丝的，当把问题查出解决维修后，再试，直到出现上面正常机子的结果后，方可把K2合上，进入正常供电模式。（此种情况一般都是烧了保险丝的机器，换了保险丝后，打保护开机，就出现了）。

找一台合格的PC电源，再找一台有严重短路的PC电源(电源的高压部分)反复做以上

实验，仔细体会，并积累经验。

对于有主动式PFC电路的PC电源（有源PFC电路），正常机器在空载时打保护开机，

不论主输出加不加载，灯泡也会一闪一闪的，这是PFC电路工作的正常现象，但PFC电路短路或其他部分有严重性短路的情况下，灯泡却会一直亮着不闪，这些都需要大家多实践，多积累经验，找一台有有源PFC电路，工作正常的机器仔细体会一下。

第二节维修方法与技巧

下面介绍几个常用的，实用的维修方法和技巧，供大家参考。

1: 直观目视法

就是不用借助仪器和仪表，直接观察元件面，锡面等位置有无异常，损坏等现象。

在维修中，打开一台有故障的PC电源时，先不要急于盲目的就动手，首先用眼睛大概

扫描一遍，有时会收到事半功倍的效果。看玻璃保险管是否烧黑炸碎，晶体管有没有炸列破碎，大，小电解电容有没有失效鼓起，流出电解液，电感，变压器，大水泡等的线圈是否变色变焦，功率器件的引脚有没有脱焊，PCB板有没有发黄或烤焦，输出线材有没有露出铜线，线皮发黄或烤焦，输出端子有没有松脱等等。

2: 仪器监测法

就是借助仪器仪表来监测电气性能，判断故障部位，这是维修中不可缺少的一个环节，不但用于故障的分析和检修，还要用于整机维修后的各种性能的检验。

利用负载机，示波器，万用表等仪器，可对故障电源做综合性的检查维修。给电源接上合适的负载，能观察各组输出电压是否稳定在规定范围值内，转换负载时各组输出电压有没有大的变化，开关机时有没有PG和PF时间常数，做短路测试检查保护电路是否完善，做过功率保护(OPP)和过电流保护(OCP)，检查电源是否合格，与设定值有没有很大的偏差。利用示波器，在维修中可监测电路中关键点的电压波形，用来判断故障的部位，还可用于检验整机维修后的关键点的电压波形。

3: 电压测量法

这是维修中最常用的检修方法之一，因为电路要工作就得有电压，而电流又不方便测试，只有监测电路中各点的电压值，是最容易进行分析和判断电路的工作状态的。

就是利用万用表的电压档位，测量故障电源的各个关键点的电压值，分析，判断故障部位，电压档位有交流与直流之分，应根据实际测试的部位选用合适的档位与量程，而且要注意接地点，高压端与低压端，变压器的原边与副边都不可共地，测量IC的各引脚电压时，尽量选择IC自己的接地脚。

4: 电阻测量法

电阻测量法是用得最广泛，最普遍的维修手段，基本上可以找出损坏的元件，而多数元器件的好坏状态，也只有最后用电阻测量法来下结论的。

就是利用万用表的欧姆档位，去测量被测元件的阻值，可判断出导线，线圈等是否通断，电容，二极管，三极管等是否开路，击穿等，单元电路的某点对地是否短路等。

5: 断开排查法

这个方法应根据故障的实际情况来选用。

在维修中，有时需要逐个断开两个或者两个以上的元件或者单元电路，排除分析故障的部位属于哪一个元件或者哪一块电路，此法有时不需要把元件拆掉，根据情况只需断开某一引脚即可，以便于最后恢复，既方便又快捷，有些故障需要断开后通电试验排查，而有些故障在采用断开排查法时，不能给机器通电，只能用电阻测量法查找故障部位。

例如, PC电源的+12V输出端对地呈短路状态，是+12V的整流用肖特基管击穿呢，还是+12V的滤波电容有只击穿呢，还是+12V的输出端去温控，稳压，保护的取样电路上有了短路故障，就需要采用断开法检查分析了。而对于维修SB电路时，VCC电压的稳压二极管可以暂时断开不装，电路若工作正常，即判定原管子不良，若仍不工作，故障在其它部位。

6: 代换排查法

此方法一般用于软故障的维修，就是用确认为电性能良好的元器件或者新品器件，代换被怀疑的元器件，可根据故障的实际情况来选用。

当怀疑某个电子元器件软性损坏的情况下，不易用万用表直观判断出其是否损坏了的,可用良品或新品替代，如晶体管，电容，变压器，电感，IC等。对于局部电路或是单元电路，也可采用代换法，不过难度要大一点，维修PC电源基本上用不到此方法。

不能用不良品去做代换，否则故障会复杂化。

7: 并联排查法

此法最适用于对电容的判断和维修，对于电容容量变小，容量失效的情况下，直接用良

品或新品并联焊在其PCB板的对应脚位上面，开机就可验证。

在实际维修中，一个故障可以采用不同的方法进行分析检修，也可以几个方法同时采用，殊途同归，我们应采用最快捷，省时，方便的路径。但最基本的检查思路和方法是，对于一块单元电路或者一块集成电路，首先应检查其工作必须的供电情况，再检查其启动电路，振荡电路，其次检查取样及反馈电路，由简到难，由浅到深，一般都会查出问题部位的。

第三节维修PC电源的注意事项

由于PC电源不同于其它的电子产品和家用电器之类，我们在维修时，一定要注意以下几点：

1：根据不同PC电源标贴上的输出功率和电压，电流标示，预先设定各种各样的负载，一般设定五组，包括+5VSB电压在内，

第一组负载：每一个电压组的电流值设为0A，这一组即本书中常说的空载。

第二组负载：每一个电压组的电流值设为该电压额定电流值的1/4，

第三组负载：每一个电压组的电流值设为该电压额定电流值的2/4，

第四组负载：每一个电压组的电流值设为该电压额定电流值的3/4，

第五组负载：每一个电压组的电流值设为该电压额定电流值的4/4，这一组即额定满载。

在设负载时要注意，一般标贴上标示的电流值为该组单路的最大值或者是峰值，而不是额定电流值，额定电流值要查规格书。

2：学会空载打保护开机，尤其是维修者，要养成习惯，加载时必须解除保护开关。

3：在维修中，若F1 烧断，维修电路板时要对AC输入线的L，N两端子进行短路性放电（必须在F1之前），采用放电电阻，若F1 没有烧断，维修电路板时要对两个大电容进行放电（主要是维修高压部位时），可采用放电电阻。对于F1 烧断和开关管击穿等的原因，必须查清楚原因排除后再更换。

4: 在维修中，用示波器测量电压波形，用万用表测量电路的工作电压时，一定要注意高压地与低压地之分，原边与副边之分，不可混淆。

维修用的电烙铁一定要接地良好，以免损坏被更换的集成电路和MOS管等元件，造成误判和浪费。

5：根据经验: 在维修SB电路时，仅限于HK328-51AP和BS2000系列PC电源，断开低压部分的VCC整流管的作用，是为了防止在维修过程中，SB电压输出不正常，特别是输出电压过高时，致使VCC电压输出也过高，有时会达到40V以上，击穿损坏PWM芯片和驱动管等。其它的SB电源在维修时断开该VCC管也无妨。

6：主路输出维修好后，在打保护开关条件下，要做常规的 ±12V短路实验(SHORT), 一般要求先做-12V的短路实验，确认电源有保护功能后，再做其它的性能检查。如果-12V的短路实验不保护，那么+12V也是不保护的，因为-12V输出电流小, 就可检查出保护检测电路正常不正常，而做+12V短路实验，因其输出电流很大，可以大概判断出OPP电路正常不正常，如果+12V短路实验成功，那么+5V和+的短路也是成立的。对于输出功率较大的机器，在打保护开关条件下，做+12V短路实验时，由于灯泡限流，灯泡很亮一下，电源可能会不保护，只能在正常供电模式下做此实验，但要确认OPP检测电路和整个保护检测电路是正常的。

维修好的PC电源，必须要做±12V SHORT， OCP，OVP，OPP，PG，PF 等全面性的功能检测。

7：对于维修者来说，元件参数和电路参数是不能随意更改的，只能把电路恢复到正常工作即可，把维修结果及其损坏器件及原因反馈给生产及设计者，有关元件及电路的设计参数及更改问题，这不是维修者所考虑的。

8：最后再提一点，作为PC电源，同其它用电设备一样，在维修过程中一定要注意人身

安全。

第二部分航嘉PC电源原理与维修实例

本篇，我们以PCB版本为HK328-51AP的典型机型为主，简述一下半桥式PC电源的整机工作原理，其它类型的机型原理可以参照此机触类旁通。

本篇附有100多个典型的PC电源维修实例供大家参考，故障杂，版本多，对于后续开发，生产的新兴机种和高端产品的检修，维修，希望能起到抛砖引玉的作用。

第一章 PC电源整机工作原理简述

第一节工作原理方框图简述

下面以PCB版本机型HK328-51AP为例，简单讲述一下半桥式PC电源的整机工作原理。该半桥式PC电源的辅助电源+5VSB电路采用的是单管反激式分立元件，主变换电路则采用的是典型的半桥式功率变换电路，脉宽调制电路即PMW电路由芯片KA7500B完成，由四比较器LM339完成PS-ON/OFF，PG/PF，及各种保护检测等功能。

下面是该机型的原理方框简图：

从方框图最上端可以看出，该PC电源的转换过程为AC—DC—AC—DC的过程，就是说，把输入的交流电最终转换为低压直流电输出了。

从各方框图之间的联系可以看出，PWM电路为该电源的核心部分，主开关变换电路受控于驱动放大电路，而驱动放大电路受控于PWM电路，开关机PS-ON/OFF信号，各种保护信号，稳压调整等都由PWM电路经过处理，操纵驱动放大电路和主开关变换电路，PWM电路还输出有PG/PF信号，

+5VSB电源为一个独立的电路，其作用是，输出一个+5V电压，还给PWM电路提供一个VCC电压。

第二节各部分电路原理简述

本节简述上一节的HK328-51AP的各方框图中的电路的工作任务，及其具体电路的原理，以输入交流市电220VAC/50Hz为例。

1 交流输入回路，EMI电路

这里是交流市电与PC电源的入口端，交流市电进入PC电源后，要经过设有过流，过压，限流等保护电路的检测，还要经过一级或者两级的EMI电路。

过流任务一般由保险丝完成，过压任务一般由压敏电阻完成，限流任务一般由热敏电阻完成。

EMI电路，俗称抗电磁干扰电路，它的作用是，一方面可防止外部电网中的高频杂波等干扰信号窜入PC电源的内部, 干扰影响PC电源和电脑等的正常运行；另一方面，还可防止PC电源本身的开关电路所产生的高频杂波等信号窜出电源，污染外部电网，干扰外部在线的其它电器设备等。

如上图是HK328-51AP的交流输入和EMI电路的简图，交流市电220V由棕色线（板端表示为L，规定为火线)和蓝色线（板端表示为N，规定为零线）黄绿双色线（AC输入座上表示为G，规定为地线），进入PC电源后，保险管F1串联在火线的线路上，它起到过流保护作用，负温度系数的热敏电阻RT1起到限流作用，防止开机瞬间的浪涌电流对电路的冲击，它也串联在线路中，不论L线或者N线都可以。抗电磁干扰 EMI电路由共模输入滤波电路和差模输入滤波电路组成，共模滤波电路由Y电容C1，C2，C4，C5，C6，共模电感L0和 L1组成，差模滤波电路由X电容CX01和C3组成。然后L线去整流桥电路BD1的一个AC输入端，N线去被动式PFC电感的一端，然后PFC电感的另一端再到整流桥电路BD1的另一个AC输入端。（BD1为整流桥堆或者四个二极管组成的桥电路）R2 为关机