微機主機電源的現狀分析

陳維聰

（廣東省肇慶市高級技工學校，廣東 肇慶 526060）

1 前言

現在的微機主機電源基本都使用開關穩壓電源，開關穩壓電源與早期計算機的穩壓電源相比，有其突出的優越性。但是對于整個微機系統來說，電源電路的故障率還是很高。以下就以原裝微機電源與兼容微機電源相比較，簡單分析兼容機電源故障率高的原因。

2 微機主機電源常見故障及處理

在實際使用中發現，兼容微機故障不少與電源有密不可分的關系。現將微機電源常見故障的現象及檢修中應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，特別是當交流電壓變化較大、輸出負載較重時，易出現保險絲熔斷的故障。交流端保險絲熔斷更換后，不應立即加電，應撥掉電源插頭，首先仔細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，也不應更換后立即開機，一定要在上述電路的所有高壓元件進行全面檢查測量，徹底排除導致保險絲熔斷的故障原因后，才能再次開機觀察，無異常后繼續使用。

2.2 無直流電壓輸出，只有部分電壓輸出或輸出電壓不穩

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

3 兼容機主機電源電路與原裝主機電源電

?

路的差異兼容機電源與原裝機電源的外形、工作原理及電路結構很相似。但經分析發現，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、工作穩定性的不同。

3.1 大部分兼容微機的電源開關是振蕩電路不是標準的它激式

在原裝微機主機中，因電源功率余量和負載電流均較大，因而通常都采用雙管、半橋驅動它激式開關振蕩電路，并以專用脈寬調制集成電路 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內部采樣放大器的一個輸入端，基準電壓(多由PWMIC內部產生)則送到另一個輸入端，二者的誤差經放大后控制脈沖方波的寬度，從而調整+5V輸出的電壓值，在±12V，－5V電壓端則多采用穩壓電路，以保證輸出電壓的穩定。兼容微機主機電源的開關振蕩電路雖采用它激工作方式，但不是標準的它激方式，而是自激和它激兩者兼而有之。近年來隨著微機功能不斷擴大(如廣泛使用多媒體電腦)，微機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電源。而應用開關管和振蕩器分開的它激式開關電源。兼容機和原裝機電源工作原理的這種差別，是造成電源甚至主板發生重大故障的主要因素之一。

3.2 兼容機電源輸出電壓的精度及穩定性較差

許多原裝機電源的各輸出級采用開關變壓器的不同繞組，-5V，-12V組的輸出電壓較高，要經集成穩壓器穩定至額定電壓后再輸出，因此精度較高。而典型兼容微機主機的輸出電路，其開關變壓器將+12V、-5V、-12V端采用一個繞組，除-5V經穩壓外，其余均直接輸出。當+5V負載較輕時，其他組輸出電壓較低，+5V負載增加后，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定性均較差。

3.3 兼容機電源保護功能較弱

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

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

3.3.2 兼容機主電源的過壓、欠壓保護電路不完善。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。容易造成微機故障。

3.3.3 兼容機主電源中作為交流保護的保險絲管熔斷電流取值過大，保護性能較差。由于開機時要對濾波電容充電，此時熱敏電阻(冷態阻值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，當電路出現短路故障時保險絲管的反應速度往往太遲，常造成功率開關管等燒毀的后果。由此原裝機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)，便可提高保護性能。

3.4 兼容機電源P·G電路不盡合理

為防止開機時主機中的CPU或各部件未進入初始化狀態而造成工作錯誤，以及防止突然停電時磁盤的磁頭來不及移至著陸區面造成盤片劃傷，在主機電源電路中均設置了P·G信號(PowERG00D信號)，該信號表明電源狀態是否正確，并提供給主機以產生硬件復位RESET信號，使系統復位并正常啟動。該信號若輸出正常，則主機系統可啟動，正常工作，如果達不到所規定標準，電源正常信號會觸發系統自動關閉。對該信號的要求是:在開機時，應在+5V電壓有穩定的輸出后，再延遲100～500ms才發出，而在停電時則應比+5V電壓至少提前100～200ms消失。而大多數兼容微機主電源中的P·G電路只能在通電延時，斷電時往往比主電源消失還遲，不能達到保護硬盤的作用。(有資料表明，某些兼容機電源在斷電時P·G信號比主電源還遲10～30ms)有的兼容機P·G電路則靈敏度太高，機器常常莫明其妙的重復啟動，導致數據丟失。

3.5 兼容機電源元件選用的要求不嚴格

在部分兼容機電源中，存在著將所用的元器件降額使用，元器件未經試驗以及選用不規范等現象，例如機內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，開關管只是T02封裝的晶體管，如C3039等；+5V，+12V的整流管應采用肖特基管，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。由此常導致一些不應有故障的發生。

4 結語

如上所述，正因為兼容機電源電路的保護功能較弱，使得電源的故障率較高。據統計，早期生產的微機開關電源的故障率較低，而近期生產的故障率偏高，如果我們將早期生產的微機開關電源同近期的產品相比就會發現:早期的微機開關電源所配置的自動保護電路結構形式和近期的可能完全不同，特別是兼容機電源，電路簡化得更多，這對于微機系統正常工作是非常不利的。

[1]李勇帆.主機和外設電源故障檢修[M].北京:科學出版社.

[2]黃成.開關電源原理及應用[M].上海:上海交大出版社.

[3]張為民.微機開關電源的檢修[M].北京:電力工業出版社.