微機(jī)主機(jī)電源的現(xiàn)狀分析

陳維聰

（廣東省肇慶市高級技工學(xué)校，廣東 肇慶 526060）

1 前言

現(xiàn)在的微機(jī)主機(jī)電源基本都使用開關(guān)穩(wěn)壓電源，開關(guān)穩(wěn)壓電源與早期計算機(jī)的穩(wěn)壓電源相比，有其突出的優(yōu)越性。但是對于整個微機(jī)系統(tǒng)來說，電源電路的故障率還是很高。以下就以原裝微機(jī)電源與兼容微機(jī)電源相比較，簡單分析兼容機(jī)電源故障率高的原因。

2 微機(jī)主機(jī)電源常見故障及處理

在實際使用中發(fā)現(xiàn)，兼容微機(jī)故障不少與電源有密不可分的關(guān)系。現(xiàn)將微機(jī)電源常見故障的現(xiàn)象及檢修中應(yīng)注意的問題簡介如下:

2.1 保險絲熔斷

分析檢修此故障多出在直流濾波及變換振蕩電路中。這兩部分電路長時間工作在高壓(+300V)、大電流狀態(tài)，特別是當(dāng)交流電壓變化較大、輸出負(fù)載較重時，易出現(xiàn)保險絲熔斷的故障。交流端保險絲熔斷更換后，不應(yīng)立即加電，應(yīng)撥掉電源插頭，首先仔細(xì)觀察電路板上各高壓元件是否有被擊穿燒焦或電解液溢出的痕跡。再測量4只整流二極管正、反向電阻和兩個限流電阻器及高壓濾波電容器等。需要注意的是:即使查出某元件損壞時，也不應(yīng)更換后立即開機(jī)，一定要在上述電路的所有高壓元件進(jìn)行全面檢查測量，徹底排除導(dǎo)致保險絲熔斷的故障原因后，才能再次開機(jī)觀察，無異常后繼續(xù)使用。

2.2 無直流電壓輸出，只有部分電壓輸出或輸出電壓不穩(wěn)

對于此類故障，首先應(yīng)檢查是否由負(fù)載本身短路或局部短路引起。可將系統(tǒng)板的直流電源插頭拔去，加假負(fù)載測試；或用數(shù)字萬用表測量系統(tǒng)板+5V電源對地電阻是否短路。其次，檢查是否由負(fù)載過重引起，將微機(jī)改為最低配置(即1條內(nèi)存、1只軟驅(qū)、l塊顯示卡)，插上系統(tǒng)板及軟驅(qū)直流電源插頭，開機(jī)測量各輸出端直流電壓，若仍無輸出，則說明故障出在微機(jī)電源的控制電路中?？刂齐娐分饕杉砷_關(guān)電源控制器(TL-494、GS3524等)和過壓保護(hù)電路組成。表 1列出了目前微機(jī)電源中使用較為普遍的TL-494（表1）集成開關(guān)電源控制器各腳正常電壓值。若測量值與之相差較大，則應(yīng)對與管腳對應(yīng)的外圍元件進(jìn)行檢查以判斷故障所在。過壓保護(hù)電路主要由小功率三極管或可控硅及相關(guān)元件組成，可用萬用表測量靜態(tài)該三極管是否擊穿(若是可控硅則需焊下測量)、相關(guān)電阻及電容是否損壞。

3 兼容機(jī)主機(jī)電源電路與原裝主機(jī)電源電

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路的差異兼容機(jī)電源與原裝機(jī)電源的外形、工作原理及電路結(jié)構(gòu)很相似。但經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，這兩類電源電路是有差異的，正是這些電路的差異造成了其性能、工作穩(wěn)定性的不同。

3.1 大部分兼容微機(jī)的電源開關(guān)是振蕩電路不是標(biāo)準(zhǔn)的它激式

在原裝微機(jī)主機(jī)中，因電源功率余量和負(fù)載電流均較大，因而通常都采用雙管、半橋驅(qū)動它激式開關(guān)振蕩電路，并以專用脈寬調(diào)制集成電路 PWMIC(如 LM339、SG1524、MC3S20 等)為核心器件，以+5V主板電源電壓為反饋信號，送到PWMIC內(nèi)部采樣放大器的一個輸入端，基準(zhǔn)電壓(多由PWMIC內(nèi)部產(chǎn)生)則送到另一個輸入端，二者的誤差經(jīng)放大后控制脈沖方波的寬度，從而調(diào)整+5V輸出的電壓值，在±12V，－5V電壓端則多采用穩(wěn)壓電路，以保證輸出電壓的穩(wěn)定。兼容微機(jī)主機(jī)電源的開關(guān)振蕩電路雖采用它激工作方式，但不是標(biāo)準(zhǔn)的它激方式，而是自激和它激兩者兼而有之。近年來隨著微機(jī)功能不斷擴(kuò)大(如廣泛使用多媒體電腦)，微機(jī)所需功耗也越來越大，顯然不宜用自激或直流變換器工作方式來運行的開關(guān)電源。而應(yīng)用開關(guān)管和振蕩器分開的它激式開關(guān)電源。兼容機(jī)和原裝機(jī)電源工作原理的這種差別，是造成電源甚至主板發(fā)生重大故障的主要因素之一。

3.2 兼容機(jī)電源輸出電壓的精度及穩(wěn)定性較差

許多原裝機(jī)電源的各輸出級采用開關(guān)變壓器的不同繞組，-5V，-12V組的輸出電壓較高，要經(jīng)集成穩(wěn)壓器穩(wěn)定至額定電壓后再輸出，因此精度較高。而典型兼容微機(jī)主機(jī)的輸出電路，其開關(guān)變壓器將+12V、-5V、-12V端采用一個繞組，除-5V經(jīng)穩(wěn)壓外，其余均直接輸出。當(dāng)+5V負(fù)載較輕時，其他組輸出電壓較低，+5V負(fù)載增加后，輸出電流增大，其它各組輸出電壓隨之上升，因此輸出電壓精度及穩(wěn)定性均較差。

3.3 兼容機(jī)電源保護(hù)功能較弱

兼容機(jī)主電源的保護(hù)電路千差萬別，但總的說來較原裝機(jī)都有較多省略，導(dǎo)致其保護(hù)功能(尤其是對+5V組的保護(hù))較弱。具體有如下表現(xiàn):

3.3.1 在兼容機(jī)主電源中沒有設(shè)置副邊電路的過電流保護(hù)，而僅以電流互感器的輸出電壓作為原邊的過電流檢測。當(dāng)副邊某一組輸出產(chǎn)生過電流時，如果原邊總電流增加不大，保護(hù)電路便不會動作，進(jìn)而使功率過載而損壞。

3.3.2 兼容機(jī)主電源的過壓、欠壓保護(hù)電路不完善。主電源對各路輸出電壓的過壓、欠壓檢測很不合理，大多以一個綜合電路作為電壓異常的采樣信號。容易造成微機(jī)故障。

3.3.3 兼容機(jī)主電源中作為交流保護(hù)的保險絲管熔斷電流取值過大，保護(hù)性能較差。由于開機(jī)時要對濾波電容充電，此時熱敏電阻(冷態(tài)阻值6.8Ω)的電流仍很大，因此保險絲的熔斷電流多選在5A左右，而實際工作時最大電流不超過2A，一般保險絲管的靈敏度不高，當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障時保險絲管的反應(yīng)速度往往太遲，常造成功率開關(guān)管等燒毀的后果。由此原裝機(jī)電源的保險絲采用彩電中的延時保險，熔斷電流選得較小(2～3A)，便可提高保護(hù)性能。

3.4 兼容機(jī)電源P·G電路不盡合理

為防止開機(jī)時主機(jī)中的CPU或各部件未進(jìn)入初始化狀態(tài)而造成工作錯誤，以及防止突然停電時磁盤的磁頭來不及移至著陸區(qū)面造成盤片劃傷，在主機(jī)電源電路中均設(shè)置了P·G信號(PowERG00D信號)，該信號表明電源狀態(tài)是否正確，并提供給主機(jī)以產(chǎn)生硬件復(fù)位RESET信號，使系統(tǒng)復(fù)位并正常啟動。該信號若輸出正常，則主機(jī)系統(tǒng)可啟動，正常工作，如果達(dá)不到所規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，電源正常信號會觸發(fā)系統(tǒng)自動關(guān)閉。對該信號的要求是:在開機(jī)時，應(yīng)在+5V電壓有穩(wěn)定的輸出后，再延遲100～500ms才發(fā)出，而在停電時則應(yīng)比+5V電壓至少提前100～200ms消失。而大多數(shù)兼容微機(jī)主電源中的P·G電路只能在通電延時，斷電時往往比主電源消失還遲，不能達(dá)到保護(hù)硬盤的作用。(有資料表明，某些兼容機(jī)電源在斷電時P·G信號比主電源還遲10～30ms)有的兼容機(jī)P·G電路則靈敏度太高，機(jī)器常常莫明其妙的重復(fù)啟動，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

3.5 兼容機(jī)電源元件選用的要求不嚴(yán)格

在部分兼容機(jī)電源中，存在著將所用的元器件降額使用，元器件未經(jīng)試驗以及選用不規(guī)范等現(xiàn)象，例如機(jī)內(nèi)所用的電解電容濾器和抗共模干擾用的共轆磁性線圈的體積偏小。前者意味著:它所允許流過濾波電容的額定電流減少或過早失效。后者降低了開關(guān)電源對尖峰干擾脈動電流的抑制能力。另外在許多號稱200W的電源中，開關(guān)管只是T02封裝的晶體管，如C3039等；+5V，+12V的整流管應(yīng)采用肖特基管，也有些電源僅用了快速二極管；而無論是用在高壓或低壓電路中的電阻一律采用l/8W炭膜電阻等。由此常導(dǎo)致一些不應(yīng)有故障的發(fā)生。

4 結(jié)語

如上所述，正因為兼容機(jī)電源電路的保護(hù)功能較弱，使得電源的故障率較高。據(jù)統(tǒng)計，早期生產(chǎn)的微機(jī)開關(guān)電源的故障率較低，而近期生產(chǎn)的故障率偏高，如果我們將早期生產(chǎn)的微機(jī)開關(guān)電源同近期的產(chǎn)品相比就會發(fā)現(xiàn):早期的微機(jī)開關(guān)電源所配置的自動保護(hù)電路結(jié)構(gòu)形式和近期的可能完全不同，特別是兼容機(jī)電源，電路簡化得更多，這對于微機(jī)系統(tǒng)正常工作是非常不利的。

[1]李勇帆.主機(jī)和外設(shè)電源故障檢修[M].北京:科學(xué)出版社.

[2]黃成.開關(guān)電源原理及應(yīng)用[M].上海:上海交大出版社.

[3]張為民.微機(jī)開關(guān)電源的檢修[M].北京:電力工業(yè)出版社.