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标题: ATX辅助电源的替代疗法 [打印本页]

作者: 大只佬 时间: 2009-4-1 14:24
标题: ATX辅助电源的替代疗法

ATX辅助电源的替代疗法

论坛上一直对atx辅助电源的讨论比较多，但对于比较严重的损坏如变压器烧毁、短路，电路板烧毁或者其他难以修复的损坏情况讨论的比较少。其中最常见的就是变压器的初级线圈烧毁或者短路。这种故障除了重绕或者更换变压器以外毫无办法。常见的长城300p4pfc电源的辅助电源故障十分普遍，虽然电路图已经了然于胸，但变压器的参数却无从得知。而且重绕变压器对一般人来说难度太大，一般人这时候只能选择放弃。其实还有一个方法就是用独立的电源替代原来的辅助电源。
先来看看辅助电源的要求：300v直流输入，两路输出，一路是5vsb，一路是tl494供电，电压要求在12-24v之间，其中5vsb稳压要求比较高，而且是隔离高压的。电流要求：atx2.0要求5vsb有2A以上，tl494供电电流不超过1A，估计电流在200-500ma之间。如此算来辅助电源的总功率不超过20w。还有的要求就是体积小、稳定、能应付长时间的工作，有过流、过压保护。
了解几个重点后就可以开始了。所谓替换法顾名思义就是用其他的东西来代替，比较容易得到的有几种：220v的变压器，成品的小型开关电源，DC-DC转换模块。220v的变压器是最容易得到的东西，一般的老式小电器都是用这个，只要带有两个抽头，一个5v一个12v就行了。但这种东西体积一般都不小，而且要命的是电流不大，5v能够有2A输出的变压器多数塞不进atx电源。价钱也是一个问题，买新的都接近10元了，还不算整流桥，所以首先出局；成品的小型开关电源是比较好的选择，比如笔记本用的电源，很多有两路输出，稳压、保护齐全，二手地摊上价钱一般不超过10元，要考虑的问题就是能不能塞进atx电源；DC-DC转换模块是很方便的东西，体积小，输出可调，绝缘等参数都能满足要求，最大的问题就是贵，10元以下能拿下的我没怎么见过，有点杀鸡用牛刀的感觉。综合考虑，还是成品的小型开关电源适合。

一个长城300p4pfc烧掉了辅助电源高压侧的大部分东西，变压器初级蓄能绕组断路。这电源有一个大的pfc电感，也有独立的一级emi电路板，两个东西占了不少位置，一般的笔记本电源是塞不进了，除非拿掉风扇和另一个电源接口，改成外置风扇。这样修好的东西都没脸还给人了，必须要更好的解决问题！手头有个闲置的5v2A开关电源，除掉外壳可以塞得进，就用来做实验了。我的出发点是尽量用小电源的零件和原来电路板上的零件。先拆开小电源看看。7n60b的管子，有光耦反馈和tl431稳压，两个大的输出整流管，电感和电容用料十足，看着放心啊。把辅助电源高压侧的东西全部拿掉，次级保留494供电（以下简称12V）的整流管，5vsb整流管、tl431、270欧的负载电阻拿掉。这个电源只有一路输出，5vsb是没问题了，tl494供电（以下简称12v）如何解决？此时我想到了前段时间在论坛上讨论的倍压整流。现在是半波整流，只需要利用原来的整流管和电容岂不是可以达到倍压了吗？倍压就是10v，对于tl494也够启动之用了。我把电路图改成这样（见图）。

单独辅助电源上电，只听得吱吱声，马上断电一看，原来5vsb的5v稳压管已经击穿了，电压过高！拆掉稳压管再来，这次没有吱吱声了，不过atx电源慢慢的冒出缕缕青烟。断电，目测看不到什么东西。咬咬牙再上电，青烟是从一个推动管c1815冒出来的。反正烧掉了，就测一下输出电压，5vsb 6v多，12v端8v多，怎么不是5v和10v？试验确认失败了，失败的原因比较多，也许有tl431和负载的影响，还有已经经过一级整流之后才改造，整流的不对称性等。总之倍压整流这条路就走不通了，唯有先升压，再分出一路5v。接下来把辅助电源5vsb除了电容、电感以外的东西都拿掉，小电源回复原状，tl431旁边的R3去掉，R4改成一个20k的电阻，这样输出就是2.5X5=12.5v。单路输出不要紧，5v那路用个7805就搞掂了。5vsb整流管原来的位置装上L7805CV，7805的输入脚接到原变压器的12v脚，位置刚刚好。这个管子能提供1.5A左右的电流，其实1A对于大部分的主板也足够了。跟着就是修好atx电源刚才烧坏的部分。两个推动管c1815挂掉，换上两个c945，在路测阻值仍异常。跑线路，tl494已经击穿短路，10v不到的电压也会击穿494？想不通。换了新的tl494，测阻值正常了。接上小电源，正极接到7805输入脚，负极接地，单独上电，5vsb和ps-on正常。Atx电源上电，启动，风扇转起来了，测各路输出正常（本来坏的就是辅助电源嘛），试验成功。安装的时候还是遇到了问题，电源里面的空间不够塞进这个小电源，而我又不想改变外观，只好作罢，功败垂成。

某天我在旧货市场见到一种小型的电源，有多小大家可以看看图片，大概5X4X1.5cm左右，韩文的，14V1A，5元一个，不包试。看样子还可以，不过能不能用心中没底，买了两个。回家通电，两个14v电源都有输出，还不错嘛。小电源的正极接到7805输入脚，负极接地，插上电源（这时候atx电源没接电），测5vsb，0，ps-on，0。断开重新测量小电源的输出，0。看来是过载烧掉了，这个小电源果然是有内伤啊！（便宜没好货）没关系，买的时候已经预算了要修的了。暴力拆解，只见里面都是用黑胶固定，天啊，我怎么这么命苦？我对黑胶没什么好办法，暂时扔到一边。用另一个小电源试验，通电，5vsb 5.03v，ps-on 3.7v，正常哦。atx电源上电，启动，一切正常。试验成功，但我还是觉得不爽，两个小电源为什么就要亏掉一个？这种小东西还难得倒我？我又拿出那个坏的小电源，用凿子和钳子小心的搞掉整流部分的黑胶。经过大半个小时的努力，滤波电容旁边的黑胶终于清除了，暴力拿掉了整流管和电容（已经鼓起了），换上一个FR103和红宝石的35v220uf电容。满怀希望的上电，只见一点红光一闪而过，再次沉默。检查输出端，原来刚才是输出端的电路板烧短路了，整流管还好。清除碳化部分，再上电，ok。小电源是交流输入的，把火线连接到300v+，零线到300v-，做好绝缘，固定好，装回atx电源外壳，外表一点都看不出。为了防止再次出现烧毁辅助电源的情况，在电路板电源插座旁边钻孔，划断铜箔，焊上一个NTC电阻。具体如图。上主板，开机，正常。

看到这里细心的朋友可能会说，这个小电源只有1A输出，电流怎么会够用？其实这个小电源用料不错，开关变压器可是用环形变压器的，输出端只有10多匝，电流超量一点应该没问题。其他部分由于被黑胶封闭，看不清楚，从板型上看不到光耦，开关管也看不到。没有光耦可靠性差一点，不过5vsb是经过7805的，大可以放心；至于12v端输出，最好就接上一个30多v的稳压管，但手头没有，算了。更好的办法在12v端接上一个7812，这样就万无一失了，不用7812主要是成本问题。我比较相信这个小东西的做工，01年的东西了，到现在也只是电容和稳压管问题。过流、过压保护看不到，不过FR103的输出电流才1A，过流自然会牺牲自己保护他人。
最后算一下成本，小电源+7805+电容+NTC电阻，总成本不超过10元，估计这个电源再服役2、3年没问题。

作者: 大只佬 时间: 2009-4-1 14:30
本人在这里也不少时间了，从来都是索取为主，一直对论坛都没有什么贡献，这下算是回报社会了。希望广大菜鸟有所得益。

作者: 张定文 时间: 2009-4-1 14:52
哎你说的是有道理真正待机变压器坏了有换的就修没换的就别修了坼配件用如果想你这样修时间和零件钱都可以买个电源了没必要浪费时间

作者: 大只佬 时间: 2009-4-1 16:53

哎你说的是有道理真正待机变压器坏了有换的就修没换的就别修了坼配件用如果想你这样修时间和零件钱都可以买个电源了没必要浪费时间
张定文发表于 2009-4-1 14:52

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这种说法没错，确实我花费的时间远远大于这个电源的价值。但不妨想想，假如你有一批的返修电源，或者有一个很高价值的电源（主动pfc、几百瓦以上那些东东），都是坏辅助电源，你也一样说不吗？
论坛上不少人为了辅助电源焦头烂额，有位仁兄工厂里面几百个600w的电源都是辅助电源问题。这篇文章提供了一个思路。更重要的是希望大家知道，不要随便放弃！

作者: 小字辈 时间: 2009-4-2 10:57
你的主板对＋5vsb电流要求不高，可能0.5A以下甚至更小，若换成要求高的问题比较大。测试一下电流便知。另外，＋5vsb电流要求有较大的富裕量，以便对主板起到更好的唤醒功能。

7805为串联稳压型，不同于开关型，不不主张输入与输出压差太大，9V压降过1A电流7805自身消耗就是9W，必须要加大散热片。由此也验证出你的主板＋5vsb电流不高。

FR103 若过流损坏，一般都是短路很少开路，短路的话不会“牺牲自己保护他人”，会引起大面积损坏，除非有稳压管限压。所以整流管电流一般取值需留充分余量。

作者: 大只佬 时间: 2009-4-2 13:47
7# 小字辈
你说的好，这几个问题其实我也考虑到了，不过思路比较散乱，没有在文中详述。
我的这个改造输出余量不会很大，5vsb的电流估计也在1-1.5A左右，假如主板需要实现wol(网络唤醒)或者挂着比较多的usb外设（如我自己就是ps2键盘+usb光电鼠标+pstousb转接器+手柄），功率是不足的可能性是有的。开始我是打算用5v2A的小电源改造，这个小电源做工不错，升压至12v后还是可以提供2A的电流的，不过因为空间的问题没有选择。
我测试用的是p3的主板，p4主板手头没有。估计除了极个别监控严格的主板以外大部分的主板都没有问题。毕竟这个替代的辅助电源最主要的作用不是提供充足的5vsb供电，而是提供494的启动供电。一旦atx电源运行，辅助电源的使命基本就完成了，剩下的只要输出电压稳定，不让主板强行关机就可以了，这是7805存在的意义。
这个小电源之前的整流管是烧短路的，已经看不清是什么型号。估计也是FR103/107之类的小电流管。在试验中出现输出端短路，也只是1、2秒的事情，而这时候检查整流管还是好的，说明电路本身有过流保护，因此我是不怕整流管短路的。atx电源原来的12v整流管我还保留着，也是为了这种可能性留一手。至于7805也能给予主板必要的保护。当然这个整流管可以换上原来5vsb的整流管SB360，只是我嫌他太大了，没有装上去。
关于主板对5vsb电流的需求，我觉得这是一个可变的值。主板对5vsb的需求主要是wol和usb外设的供电。wol的功能说了很多年，但家用的几率几乎是0，即使有人用modem唤醒，但现在不用宽带的又有几个？usb外设的供电是可以设置的，主板上一般都有+5v和5vsb供电的跳线选择，一般没特别的话设置+5v就行了，可以减轻辅助电源的负担。延长辅助电源的寿命就是延长atx电源的寿命。辅助电源的主要消耗是ps2口的设备，就是鼠标和键盘了，鼠标和键盘一般是5v100ma，这个对于5v1A的输出就是小事一桩了。至于主板的消耗，待机电路用不了多少电吧？10年前我买的世纪之星黄金版，5vsb1A，现在还用在P4 1.6+850的主板上，没有任何问题。
现在流行环保、绿色节能，从atx的版本变化就知道了，atx2.31对12v的需要明显降低。节能是大趋势，现在那个主板标榜自己如何如何耗电？对于很多新的集成主板，我装机配的多是300p4或者小电源，甚至二手电源或者以前的老电源。这些多年前或者翻新的电源并没有出现水土不服的情况，因此可以说明不是所有主板的要求都那么高，够用就好。

作者: 咪咪 时间: 2009-4-2 21:13
这样做是不合理的，现在的主板待机电流很大，经常发现辅助电源滤波电容爆浆，
容量变小，是主机无法启动。
我见过工厂维修的电源，确实换了一个辅助电源模块，既然要修就研究一下开关变压器，
在遇到这样的问题就好解决

作者: 午夜梦回 时间: 2009-4-2 22:33
本帖最后由午夜梦回于 2009-4-2 22:35 编辑

大只佬兄这办法有点意思。
对于有价值的电源，我一般选择重绕变压器，其实难度也不是十分高，重要的是拆的时候，记住圈数和绕向。
在此对大只佬兄提点建议，因为我觉得兄台在修改5V2A电源时不太妥当，可采用以下办法一试，在原电源的基础上增加红框内的元件，若整流后的电压过高，可采用一简单稳压电路进行稳压即可。

此办法可最大限度的保证原5V2A电源的输出能力。我这也是空想，若兄台有兴趣可试一下。

作者: 大只佬 时间: 2009-4-3 15:45
11# 午夜梦回

我就知道这个帖子会把梦回兄引出来的

。倍压整流我开始想的就是你说提到的方案，不过在网上查到的资料都说只适合电流极小的电路，估计带不动494和推动变压器，就没有付诸实践了。两倍的电路还简单点，如果是多倍的电路就比较占地方了。还有，貌似两个二极管的方向错了。附上我找到的资料，第二种电路纹波比较小，不过起码要4倍才有意义。

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作者: 午夜梦回 时间: 2009-4-4 09:18
本帖最后由午夜梦回于 2009-4-4 10:08 编辑

楼上二个倍压整流比较适合正弦波或对称的方波，但是单端开关电源的波形在正常工作的时候都是不对称的，即最大开启占空比不会超过48%，多数在设计时采用40~45%。通过观察开关变压器5V侧的波形可知，在5V整流二极管截止之时，变压器的脉冲电压是5V的3倍或更高。所以，通过下图所示的电路对开关变压器次级的不对称脉冲进行整流叠加后，假设5V整流管截止时的脉冲电压为5V的3倍，输出电压则可达3*5+5=20V。为什么不用倍压整流这个词？因为输入的脉冲不是标准的正弦波也不是对称方波，所以整流得出的电压并不是5V的2倍，所以说成倍压整流不太妥当。
如图，当5V整流管截止之时，变压器绕组的脉冲极性为上正下负，此脉冲通过D1给C1充电，充电电压为300/变比。待开关管截止之时，绕组脉冲极性为上正下负，D1截止。C1上所充的电压与绕组电压叠加并通过D2向C2充电。充电电压为C1电压+绕组电压。

兄台提及带负载能力的问题，的确是此方法的缺点。相信可以通过增加一电感器增加修改后给PWM电路供电的能力，同时亦可降低输出电压。如图。电感器可通过试验以确定最佳数值。增加的电感器为储能电感，在此的作用并不是扼流圈。可将增加电感后的整流电路视为一个串联型的变换器，开关元件为二极管D1，同时在电感器L释放能量之时，D1起到续流二极管的作用。

需要说明的是，这二种办法的输出电压都是不稳定的，因为没有稳压电路对此独立回路的脉冲进行调宽，所以影响此电路输出电压的因素有：PWM电路负载的变化，220V交流电电压的变化，5V负载的变化。

作者: 纪峰 时间: 2009-4-4 10:23
本帖最后由纪峰于 2009-4-4 10:43 编辑

楼上利用负极性脉冲整流。方法很好，PWM电路供电对电压稳定要求相对不高，负极性脉冲整流后的高电压满足了电压输出要求，且＋5V sb 电流充足。

13楼图倍压整流后是负电压。

作者: 邹坤 时间: 2009-4-4 10:55
我手上有个全汉的小电源，它5VSB电压只有4.6V，但会继续上升至5V，加上负载后，电压马上又降至2.6V，我把431换了，两个5.1K的电阻也正常，电容换，光耦也换了，故障依旧，不知是那里出现问题了，请高手指点一下？

作者: 午夜梦回 时间: 2009-4-4 22:56

我手上有个全汉的小电源，它5VSB电压只有4.6V，但会继续上升至5V，加上负载后，电压马上又降至2.6V，我把431换了，两个5.1K的电阻也正常，电容换，光耦也换了，故障依旧，不知是那里出现问题了，请高手指点一下？
邹坤发表于 2009-4-4 10:55

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盲目的更换元件不可取。
可通过测量光电耦合器的发光管二端电压，来判断故障大致所在。在辅助电源带负载之时，测量光耦发光管两端的电压，
1，发光管二端电压小于1V，故障在辅助电源初级，检查开关管基极电路是否有异常。
2，发光管二端电压大于或等于1V，说明稳压电路已经起作用，并通过光耦控制开关管的导通时间。此时需检查辅助电源次级的元件。

作者: 大只佬 时间: 2009-4-5 11:13
梦回兄的方法有道理，有空我试试看。C2的耐压和容量都有一定要求，要慢慢试验才行。倍压整流的算式比较麻烦，我一直没有从理论上去模拟过辅助电源的供电情况。本来是想找个正常的300p4测一下pwm端的工作电流，但懒得拆来拆去，就没有对比试验。我只想到升压，倒是没有想到占空比之类的因素，特别是没想到脉冲电压会比输出电压高这么多。也许我的494就是被这些因素烧掉的。
纪峰兄提醒得是，我看错了HV之前那个“－”了。

作者: 核桃沟 时间: 2009-4-9 23:49
我是一个对维修电源很感兴趣的人，这里高手很多，请各位师傅多指点。
我有一个电源它的辅助电源开关管没有起振，网上查如有起振的话开关管基极为负压的，而我的为0.6V，辅助电源开关管的基极一端连着两个串联的510K电阻到300V高压，另外连着
一个二极管和电阻到热地。（电阻和二极管并联），检查过没有问题。还真不知该如何着手了，我尝试
把一个510K电阻换成330K来提高基极电位，但还是不能起振。请各位师傅指点！

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