微机主机电源的现状分析

陈维聪

（广东省肇庆市高级技工学校，广东 肇庆 526060）

1 前言

现在的微机主机电源基本都使用开关稳压电源，开关稳压电源与早期计算机的稳压电源相比，有其突出的优越性。但是对于整个微机系统来说，电源电路的故障率还是很高。以下就以原装微机电源与兼容微机电源相比较，简单分析兼容机电源故障率高的原因。

2 微机主机电源常见故障及处理

在实际使用中发现，兼容微机故障不少与电源有密不可分的关系。现将微机电源常见故障的现象及检修中应注意的问题简介如下:

2.1 保险丝熔断

分析检修此故障多出在直流滤波及变换振荡电路中。这两部分电路长时间工作在高压(+300V)、大电流状态，特别是当交流电压变化较大、输出负载较重时，易出现保险丝熔断的故障。交流端保险丝熔断更换后，不应立即加电，应拨掉电源插头，首先仔细观察电路板上各高压元件是否有被击穿烧焦或电解液溢出的痕迹。再测量4只整流二极管正、反向电阻和两个限流电阻器及高压滤波电容器等。需要注意的是:即使查出某元件损坏时，也不应更换后立即开机，一定要在上述电路的所有高压元件进行全面检查测量，彻底排除导致保险丝熔断的故障原因后，才能再次开机观察，无异常后继续使用。

2.2 无直流电压输出，只有部分电压输出或输出电压不稳

对于此类故障，首先应检查是否由负载本身短路或局部短路引起。可将系统板的直流电源插头拔去，加假负载测试；或用数字万用表测量系统板+5V电源对地电阻是否短路。其次，检查是否由负载过重引起，将微机改为最低配置(即1条内存、1只软驱、l块显示卡)，插上系统板及软驱直流电源插头，开机测量各输出端直流电压，若仍无输出，则说明故障出在微机电源的控制电路中。控制电路主要由集成开关电源控制器(TL-494、GS3524等)和过压保护电路组成。表 1列出了目前微机电源中使用较为普遍的TL-494（表1）集成开关电源控制器各脚正常电压值。若测量值与之相差较大，则应对与管脚对应的外围元件进行检查以判断故障所在。过压保护电路主要由小功率三极管或可控硅及相关元件组成，可用万用表测量静态该三极管是否击穿(若是可控硅则需焊下测量)、相关电阻及电容是否损坏。

3 兼容机主机电源电路与原装主机电源电

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路的差异兼容机电源与原装机电源的外形、工作原理及电路结构很相似。但经分析发现，这两类电源电路是有差异的，正是这些电路的差异造成了其性能、工作稳定性的不同。

3.1 大部分兼容微机的电源开关是振荡电路不是标准的它激式

在原装微机主机中，因电源功率余量和负载电流均较大，因而通常都采用双管、半桥驱动它激式开关振荡电路，并以专用脉宽调制集成电路 PWMIC(如 LM339、SG1524、MC3S20 等)为核心器件，以+5V主板电源电压为反馈信号，送到PWMIC内部采样放大器的一个输入端，基准电压(多由PWMIC内部产生)则送到另一个输入端，二者的误差经放大后控制脉冲方波的宽度，从而调整+5V输出的电压值，在±12V，－5V电压端则多采用稳压电路，以保证输出电压的稳定。兼容微机主机电源的开关振荡电路虽采用它激工作方式，但不是标准的它激方式，而是自激和它激两者兼而有之。近年来随着微机功能不断扩大(如广泛使用多媒体电脑)，微机所需功耗也越来越大，显然不宜用自激或直流变换器工作方式来运行的开关电源。而应用开关管和振荡器分开的它激式开关电源。兼容机和原装机电源工作原理的这种差别，是造成电源甚至主板发生重大故障的主要因素之一。

3.2 兼容机电源输出电压的精度及稳定性较差

许多原装机电源的各输出级采用开关变压器的不同绕组，-5V，-12V组的输出电压较高，要经集成稳压器稳定至额定电压后再输出，因此精度较高。而典型兼容微机主机的输出电路，其开关变压器将+12V、-5V、-12V端采用一个绕组，除-5V经稳压外，其余均直接输出。当+5V负载较轻时，其他组输出电压较低，+5V负载增加后，输出电流增大，其它各组输出电压随之上升，因此输出电压精度及稳定性均较差。

3.3 兼容机电源保护功能较弱

兼容机主电源的保护电路千差万别，但总的说来较原装机都有较多省略，导致其保护功能(尤其是对+5V组的保护)较弱。具体有如下表现:

3.3.1 在兼容机主电源中没有设置副边电路的过电流保护，而仅以电流互感器的输出电压作为原边的过电流检测。当副边某一组输出产生过电流时，如果原边总电流增加不大，保护电路便不会动作，进而使功率过载而损坏。

3.3.2 兼容机主电源的过压、欠压保护电路不完善。主电源对各路输出电压的过压、欠压检测很不合理，大多以一个综合电路作为电压异常的采样信号。容易造成微机故障。

3.3.3 兼容机主电源中作为交流保护的保险丝管熔断电流取值过大，保护性能较差。由于开机时要对滤波电容充电，此时热敏电阻(冷态阻值6.8Ω)的电流仍很大，因此保险丝的熔断电流多选在5A左右，而实际工作时最大电流不超过2A，一般保险丝管的灵敏度不高，当电路出现短路故障时保险丝管的反应速度往往太迟，常造成功率开关管等烧毁的后果。由此原装机电源的保险丝采用彩电中的延时保险，熔断电流选得较小(2～3A)，便可提高保护性能。

3.4 兼容机电源P·G电路不尽合理

为防止开机时主机中的CPU或各部件未进入初始化状态而造成工作错误，以及防止突然停电时磁盘的磁头来不及移至着陆区面造成盘片划伤，在主机电源电路中均设置了P·G信号(PowERG00D信号)，该信号表明电源状态是否正确，并提供给主机以产生硬件复位RESET信号，使系统复位并正常启动。该信号若输出正常，则主机系统可启动，正常工作，如果达不到所规定标准，电源正常信号会触发系统自动关闭。对该信号的要求是:在开机时，应在+5V电压有稳定的输出后，再延迟100～500ms才发出，而在停电时则应比+5V电压至少提前100～200ms消失。而大多数兼容微机主电源中的P·G电路只能在通电延时，断电时往往比主电源消失还迟，不能达到保护硬盘的作用。(有资料表明，某些兼容机电源在断电时P·G信号比主电源还迟10～30ms)有的兼容机P·G电路则灵敏度太高，机器常常莫明其妙的重复启动，导致数据丢失。

3.5 兼容机电源元件选用的要求不严格

在部分兼容机电源中，存在着将所用的元器件降额使用，元器件未经试验以及选用不规范等现象，例如机内所用的电解电容滤器和抗共模干扰用的共辘磁性线圈的体积偏小。前者意味着:它所允许流过滤波电容的额定电流减少或过早失效。后者降低了开关电源对尖峰干扰脉动电流的抑制能力。另外在许多号称200W的电源中，开关管只是T02封装的晶体管，如C3039等；+5V，+12V的整流管应采用肖特基管，也有些电源仅用了快速二极管；而无论是用在高压或低压电路中的电阻一律采用l/8W炭膜电阻等。由此常导致一些不应有故障的发生。

4 结语

如上所述，正因为兼容机电源电路的保护功能较弱，使得电源的故障率较高。据统计，早期生产的微机开关电源的故障率较低，而近期生产的故障率偏高，如果我们将早期生产的微机开关电源同近期的产品相比就会发现:早期的微机开关电源所配置的自动保护电路结构形式和近期的可能完全不同，特别是兼容机电源，电路简化得更多，这对于微机系统正常工作是非常不利的。

[1]李勇帆.主机和外设电源故障检修[M].北京:科学出版社.

[2]黄成.开关电源原理及应用[M].上海:上海交大出版社.

[3]张为民.微机开关电源的检修[M].北京:电力工业出版社.