电脑ATX电源3.3V输出如何驱动LED

本文主要是关于ATX电源的相关介绍，并着重对ATX电源3.3V输出如何驱动LED进行了详尽的阐述。

ATX电源作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V，12V，24V的电源。

ATX电源的特点：与AT电源相比，ATX电源增加了“+3.3V、+5VSB、pS－ON

”三个输出。其中“+3.3V”输出主要是供内存用，而“+5VSB”、“pS－ON”输出则体现了ATX电源的特点。ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“+5VSB、pS－ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“pS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。“pS－ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。和AT电源不一样，ATX电源除了在线路上作了一些改进，其中最重要的区别是，关机时ATX电源本身并没有彻底断电，而是维持了一个比较微弱的电流。同时它利用这一电流增加了一个电源管理功能，称为Stand-By。它可以让操作系统直接对电源进行管理。通过此功能，用户就可以直接通过操作系统实现软关机，而且还可以实现网络化的电源管理。如在电脑关闭时，可以通过网络发出信号到电脑的Modem上，然后监控电路就会发出一个ATX电源所特有的+5VSB激活电压，来打开电源启动电脑，从而实现远程开机。

ATX电源主要有两个版本，一种是ATX1.01版，另一种是ATX2.01版。2.01版与1.01版的ATX电源除散热风扇的位置不一样外，它们的激活电流也不同。1.01版只有100mA，2.01版则有500mA～720mA。这意味着2.01版的ATX电源不会像1.01版那样“过敏”，经常会受外界电压波动的影响而自行启动计算机。

核心电路

ATX电源的核心电路：ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，pWM（脉宽调制）控制器同样采用TL494控制芯片，但取消了市电开关。由于取消了市电开关，所以只要接上电源线，在变换电路上就会有+300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供工作电压，为启动电源作好准备。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的“死驱控制”功能，当该脚电压为+5V时，TL494的第8、11脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，

无电压输出。而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电源进入正常工作状态。辅助电源的一路输出送TL494，另一路输出经分压电路得到“+5VSB”和“pS－ON”两个信号电压，它们都为+5V。其中，“+5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，要求“+5VSB”输出能提供10mA的工作电流。“电源监控部件”的输出与“pS－ON”相连，在其触发按钮开关（非锁定开关）未按下时，“pS－ON”为+5V，它连接到电压比较器U1的正相输入端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电压比较器U1的输出为+5V，送到TL494的“死驱控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当按下主板的电源监控触发按钮开关（装在主机箱的面板上），“pS－ON”变为低电平，则电压比较器U1的输出就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面板上的触发按钮开关，使“pS－ON”又变为+5V，从而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监控部件”的输出，使“pS－ON”变为+5V，自动关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指令，ATX电源就自动关闭。

故障分析

采用ATX电源的计算机系统如果出现故障，首先要从CMOS设置、Windows中ACpI的设置及电源和主板等几个方面进行全面的分析。硬件方面，为了区别故障在负载上还是在电源本身，可以将电源拆卸下来，用一台废旧设备（例如硬盘等）作假负载，以免出现空载保护，在pS-ON信号线（绿色）与地线之间接入一只100～150Ω的电阻，使该信号变为低电平，如果电源可以工作，说明故障点在主板或电源按钮（powerButton），否则故障就在电源自身。

根据计算机维修的“先软后硬”原则，用户首先要检查BIOS设置是否正确，排除因设置不当造成的假故障；第二步，检查ATX电源中辅助电源和主电源是否正常；

第三步，检查主板电源监控电路是否正常。下面，本文根据故障的不同表现，分别介绍分析及处理方法。

维修方法

打开电源的上半盒子，观察电源内部。

A，元件有没炸裂的现象，如果保险管已烧黑，说明初级电路有短路现象，重点检查整流二极管，待机电源管，半桥双三极管，有没击穿。

B，元件没炸裂的现象，通电，用表测量20针中的绿线，紫线，有没+5V电压，如果没有，就要检查待机电路，重点测开机电阻，一般开机电阻取值几百K，容易出现阻值变大，开路现象。检查与待机电源管相连的小三极管有没短路，开路。

C，20针中的绿线，紫线，有+5V电压，再用导线短路绿线与黑线强行开机，看能不能开机，如果不能，看TL494（7500B）的电源脚有没电压（12脚是电源），如果没有，查与待机电路次级相连的线路。TL494（7500B）的电源脚有电压，不能开机，要查死区控制脚（4）是5V，还是0V，如果是5V，一般是电路保护了，查看三个双二极管整流器有没短路。

通过以上三项，可以修好70%有故障的电源。在修理中发现极少有IC损坏的现象，坏的是TL494的多，LM339还没见损坏过。

因为南桥损坏一般都有明显的发热。不过也不能这么武断的判断，你可以用万用表跑一下线路，看看3.3V连接的贴片电容或电阻有没有损坏。判断的大致顺序：先将与1、2、11脚连接的有问题的滤波电容拆除，1、2、11脚依然对地短路；同时量拆除电容空出的焊盘两脚之间也是短路的。将IO、网卡芯片、时钟IC、BIOS、电源IC等需要用到3.3V电源的芯片及其周围量着有问题滤波电容都拆除，电源1、2、11脚故障依旧。将为内存供电的MOS管、1.25V上拉供电8针芯片也都拆除，电源1、2、11脚故障依旧。同时量板子上的其它电阻、二极管等都是好的。查看AGp、pCI、内存槽无异物、也无电流过大烧坏的痕迹。经过无数次的维修，原因大致有三个，一是插槽中有金属屑造成短路，二是主板供电电路坏了，可能是回路中有电容器被击穿（短路）或损坏了。三是南桥损坏，如果真实这样，除非你的板子是高端主板，如果不是基本上就没有维修的必要了。南桥更换还需要专业的BGA机，植球，特麻烦，而且失败的几率非常大。

ＡＴＸ电源的控制电路见图１。控制电路采用ＴＬ４９４（有的电源采用ＫＡ７５００Ｂ，其管脚功能与ＴＬ４９４相同，可互换）及ＬＭ３３９集成电路（以下简称４９４和３３９）。４９４是双排１６脚集成电路，工作电压７～４０Ｖ。它含有由{14}脚输出的＋５Ｖ基准电源，输出电压为＋５Ｖ（±０．０５Ｖ），最大输出电流２５０ｍＡ；一个频率可调的锯齿波产生电路，振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定。{13}脚为高电平时，由{8}脚及{11}脚输出双路反相（即推挽工作方式）的脉宽调制信号。本例为此种工作方式，故将{13}脚与{14}脚相连接。比较器是一种运算放大器，符号用三角形表示，它有一个同相输入端“＋”；一个反相输入端“－”和一个输出端。

比较器同相端电平若高于反相端电平，则输出端输出高电平；反之输出低电平。４９４内的比较放大器有四个，为叙述方便，在图１中用小写字母ａ、ｂ、ｃ、ｄ来表示。其中ａ是死区时间比较器。因两个作逆变工作的三极管串联后接到＋３１０Ｖ的直流电源上，若两个三极管同时导通，就会形成对直流电源的短路。两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通，而另一个管子由导通转为截止的时候。因为管子在转换时有时间的延迟，截止的管子已经转为导通了，但导通的管子尚未完全转为截止，于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路。为防止这样的事情发生，４９４设置了死区时间比较器ａ。从图１可以看出，在比较器ａ的反相输入端串联了一个“电源”，正极接反相端，负极接４９４的{4}脚。Ａ比较器同相端输入的锯齿波信号，只有大于“电源”电压的部分才有输出，在三极管导通变为截止与截止转为导通期间，也就是死区时间，４９４没有脉冲输出，避免了对直流电源的短路。死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制，{4}脚的电平上升，死区时间变宽，４９４输出的脉冲就变窄了，若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压，４９４就进入了保护状态，{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了。

４９４内部还有３个二输入端与门（用１、２、３表示）、两个二输入端与非门、反相器、Ｔ触发器等电路。与门是这样一种电路，只有所有的输入端都是高电平，输出端才能输出高电平；若有一个输入端为低电平，则输出端输出低电平。反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出。与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合。Ｔ触发器的作用是：每输入一个脉冲，输出端的电平就变化一次。如输出端Ｑ为低电平，输入一个脉冲后，Ｑ变为高电平，再输入一个脉冲，Ｑ又回到低电平。比较器、与门、反相器、Ｔ触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚、{11}脚输出的波形见图２。３３９是四比较器集成电路。按管脚的顺序把内部四个比较器设为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ比较器。４９４和３３９再配合其他电路，共同完成ＡＴＸ电源的稳压，产生ＰＷ－ＯＫ信号及各种保护功能。

一、产生ＰＷ－ＯＫ信号

ＰＣ主机要求各路电源稳定之后才工作，以保护各元器件不致因电压不稳而损坏，故设置了ＰＷ－ＯＫ信号（约＋５Ｖ），主机在获得此信号后才开始工作。接通电源时，要求ＰＷ－ＯＫ信号比±５Ｖ、±１２Ｖ、＋３．３Ｖ电源延迟数百毫秒才产生，关机时ＰＷ－ＯＫ信号应比直流电源先消失数百毫秒，以便主机先停止工作，硬盘的磁头回复到着陆区，以保护硬盘。

ＡＴＸ电源接通市电后，辅助电源立即工作。一方面输出＋５ＶＳＢ电源，同时向４９４的{12}脚提供十几伏到二十多伏的直流电源。４９４从{14}脚输出＋５Ｖ基准电源，锯齿波振荡器也开始起振工作。若主机未开机，ＰＳ－ＯＮ信号为高电平，经Ｒ３７使３３９的Ｂ比较器{6}脚亦为高电平，因电阻Ｒ３７小于Ｒ４４，{6}脚电平高于{7}脚电平，Ｂ比较器输出端{1}脚输出低电平，经Ｄ３６的钳位作用，Ａ比较器的反相端{4}脚亦为低电平，其电平低于同相端{5}脚的电平，输出端{2}脚呈高电平，经Ｒ４１使４９４的{4}脚为高电平，故４９４内部的死区时间比较器ａ输出低电平，与门１也因此输出低电平并进而使与门２和与门３输出低电平，封锁了振荡器的输出，{8}脚、{11}脚无脉冲输出，ＡＴＸ电源无±５Ｖ、±１２Ｖ、＋３．３Ｖ电源输出，主机处于待机状态。因＋５Ｖ、＋１２Ｖ电源输出为零，经电阻Ｒ１５、Ｒ１６使４９４的{1}脚电平亦为零，４９４的ｃ比较器的输出端{3}脚输出亦为零，经Ｒ４８使３３９的{9}脚亦为零电平，故３３９的Ｃ比较器的输出端{14}脚为零电平。

另外，３３９的{1}脚低电平信号因Ｄ３４的钳位作用，也使{14}脚为低电平，经Ｒ５０和Ｒ６３使{11}脚亦为低电平。因此Ｄ比较器的输出端{13}脚为低电平，也就是ＰＷ－ＯＫ信号为低电平，主机不会工作。开启主机时，通过人工或遥控操作闭合了与ＰＳ－ＯＮ相关的开关，ＰＳ－ＯＮ呈低电平，经Ｒ３７使３３９的反相端{6}脚为低电平，Ｂ比较器{1}脚输出高电平，Ｄ３５、Ｄ３６反偏截止，Ａ比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定。正常工作时，{5}脚电平低于{4}脚电平，{2}脚输出低电平，经Ｒ４１送到４９４的{4}脚，使{4}脚的电平变为低电平，锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器ａ输出脉冲信号，另一方面，振荡信号送到了ＰＷＭ比较器ｂ的同相输入端，ＰＷＭ比较器输出的脉冲信号的宽度，则是由４９４的{1}脚的电平（也就是负载的大小）与{16}脚的电平来决定。ＰＷＭ比较器输出的脉冲信号，最后经缓冲放大器放大后，从{8}、{11}脚输出脉冲信号，ＡＴＸ电源向主机输出±５Ｖ、±１２Ｖ、＋３．３Ｖ电源。此过程因Ｃ３５的充电有数百毫秒的延时，但对主机开机并无影响。４９４的{1}脚从＋５Ｖ、＋１２Ｖ经取样电阻Ｒ１５、Ｒ１６得到电压，其电平略高于{2}脚电平，{3}脚输出高电平，经Ｒ４８使３３９的{9}脚得到高电平，其电平高于{8}脚电平，因而{14}脚输出高电平，此电平经Ｒ５０与基准＋５Ｖ电源经Ｒ６４共同对Ｃ３９充电，经数百毫秒后，{11}脚电平升到高于{10}脚电平时，Ｄ比较器{13}脚输出高电平，此电平经Ｒ４９反馈至{11}脚，维持{11}脚处于高电平状态，故{13}脚输出稳定的高电平ＰＷ－ＯＫ信号，主机检测到此信号后即开始正常工作。

关机时，主机内开关使ＰＳ－ＯＮ呈高电平，此时３３９的{6}脚电平高于{7}脚，{1}脚输出低电平，因二极管Ｄ３４的钳位作用，{14}脚呈低电平，Ｃ３９对Ｃ比较器及Ｂ比较器放电，很快{11}脚呈低电平，{13}脚输出低电平，即ＰＷ－ＯＫ信号呈低电平。在３３９的{1}脚为低电平时，经Ｄ３６使{4}臆脚为低电平，{2}脚输出高电平，经Ｒ４１传送到４９４的{4}脚，但因Ｃ３５电位不能突变，经数百毫秒的放电后方使４９４的{4}脚转为高电平，从而封锁正负脉冲的输出，主机进入待机状态。上述的过程中，关机时Ｃ３９和Ｃ３５都要放电，但因放电时间常数不同，Ｃ３９放电较快，故ＰＷ－ＯＫ信号先于各电源变成低电平，满足了主机关机的需要。此外，关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间，也使ＰＷ－ＯＫ信号先于各电源回到低电平。

AT电源与ATX电源的区别：

1、AT电源是由IBM早期推出pC/AT机时，所提出的标准，当时能够提供大约190W的电力供应。AT电源上必需有电源开关，以控制电脑的开关。

2、ATX电源是由Intel公司于1995年提出的工业标准，从最初的ATX1.0开始，ATX标准又经过了多次的变化和完善，目前国内市场上流行的是ATX2.03和ATX12V这两个标准。

ATX电源最主要的特点就是，不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“+5VSB、pS－ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“pS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。这样就可以通过操作系统来关闭电脑电源了。

关于ATX电源的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。

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