ATX电源(FSP200,KA3511)维修记录与心得

会员757625

FSP200-61GT(L011)电路图.pdf (523.03 KB, 下载次数: 437)

2013-5-11 03:13 上传

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ATX电源(FSP200,KA3511)维修记录与心得

1.     本人很喜欢整点最简单的电子电路什么的，正好家里有个坏掉的ATX电源，想着这种电源电流都比较大，于是就想学着把他修好，以后再改装成其它电源来用。

2.     打开外壳检查，两个电解电容鼓包，一个大电阻外包热缩管烧烂烧糊；其它部位肉眼未见异常。检查市电输入部分，未见异常。

3.     鼓包的两个电解电容标识均为10V3300μF。于是更换。烧糊的大电阻看色环为：紫、黑、金、金。查色环表为：7Ω,实测阻值在7.5Ω，故判断该电阻未坏，继续使用。

4.     上电后，没有电压输出。嘿嘿，知道不是像以前那样换个保险管，换个电解那么简单的了，这次是遇到真正的麻烦了，学吧。。。。。

5.     首先对里面的大件做了个记录(元件的名称及作用都是后来看介绍知道的)：集成块KA3511，自激开关管4N60，推动三极管13007，整流肖特基二极管SF1002G、SR2040CT、SR3040PTS。然后网上下了个FSP145的图纸，开始了学习。

6.     觉得懂点门道后，就进行了检测修理。

7.     现是参考FSP145图纸，对本机电路图进行了测绘（想到以后还要改成其它用途的电源，这个还是必要的——本人CAD画图还是比较快的），原理图附后，若是网友们需要就下吧，辛苦了几天，能与大家共享成果还是快乐的。下面就是开始了检修的过程。

8.     保险管换成60W灯泡后，通电检查，市电整流滤波部分完好。但是直流输出部分无任何电压输出。风扇不转，串联的灯泡不亮。

9.     查相关资料后，是辅助电源未工作；最后根据网友介绍的帖子内容查得为自激振荡开关管4N60MOS场管的栅极供电电阻变质，电阻色标为蓝、灰、黄、红，其阻值应为680K，实测其值：经数字表跳跃后阻值为无穷大。予以更换。

10. 更换后上电，串联灯泡亮了一下，而风扇转一下就停。说明辅助电源有输出，有点戏了。测量检查后，发现输出紫色线+5Vsb电压为5V。电源开启绿色线PS-ON电源为4.91V。其它色线输出电压均为零。亦即表示，辅助电源已经开始正常。其它部分还未正常。

帖子长未完待续

会员740769

请教楼主一个问题，不要见笑哈！就是在电源的上共有两组散热片，他们下面是开关管，三极管或者快速恢复二极管这类的！我想问下就是在高压侧的一般为一个自己管，两个一样的主开关管；而在低压侧的都是快速恢复二极管！我这样理解对吗？

会员757625

22.后面录点KA3511的有关知识与大家共享。
23.KA3511的主要特点：⑴固定频率、可变占空比电压型PWM控制，类似TL494;⑵只需少量外部元件就可以组成独立、性能优良的主开关电源控制回路；⑶具有利用死区时间控制，来实现软启动的能力；⑷为推挽操作对偶输出，每个输出晶体管的电流容量为200mA⑸对主电源输出的+3.3V、+5V和+12V，具有过压和欠压保护(OVP、UVP)功能；⑹遥控开/关控制功能(PS-ON)；⑺含有滞后功能—电源好信号生成器；⑻精密电压参考，容差为±2%(4.9V≤Vref≤5.1V)；⑼电源电压Vcc=14—30V，待机(STANDBY)时KA3511电流ICC典型值是10mA；⑽具有对输入的遥控及保护控制功能进行锁定。
24.KA3511一般采用双电源供电方式：一路来自独立辅助电源的+12V，另一路则由主电源高频开关变压器T2次级+12V绕组一端，经R21、D21、C32、组成的寄生辅助电源，其电压为+24V。当电压接通市电时，此刻主电源尚未工作。独立辅助电源的+12V经D11，一路到KA3511的第一脚Vcc即前级驱动电路。当KA3511第6脚PS-ON为低电位时，主电源启动。寄生辅助电源+24V输出，D11反向偏置，+12V被阻断，整个驱动及控制电路均由+24V供电。
25.该文还介绍：KA3511的13、14、15三只引脚，分别连接到输出电压端+3.3V、+5V、+12V上。每只引脚分别承担相应输出电压的过压和欠压保护功能。相应的过、欠压典型阀值为：+4.1V～+2.3V、+6.2V～+4.0V、+14.4V～+10V。KA3511第4脚为输出电压调整反馈端。+5V、+12V、+3.3V输出电压的设定值由R1、R2、R3、VR1、R9的电阻分压比来决定。调整VR1为一级统调，通常以+5V为基准。其余各路与设定值存折一定偏差，为达到准确设定值，需经二级细调。现时采用最多的是针对+3.3V一路，通常此路是引自主开关变压器T2，+5V一对称绕组d、c两端，相同的PWM波形相差180度。其中一端经一特定电感L4，将占空比减小(f点)，并与另一端分别整流汇合成(g点)，再经电感L3、电容C15滤波得+3.3V。二级细调电路由TL431、Q5、VR2、D13、D10组成。
26.当开关电源开启时，PWM芯片的反馈为零。此时开关变换器的占空比会达到最大值，即各路输出电压会快速达到OVP值。同时为给输出电容充电，功率回路将有大电流通过。由于此刻过流保护电路还未进入工作状态，这大电流可能导致功率器件损坏。为了防止这一情况的发生，解决的方法是给开关变换器的占空比限制一个上限值。让占空比随时间增加而线性增大，这一缓升变化过程通常是对一电容充电来控制。当电容充满时，占空比也就达到它调接输出电压所需的稳态值。通常将软启动的控制端设置在PWM芯片的死区电平控制输入端。KA3511为第19脚DTC(TL494为第4脚)。其外部电路由缓升充电电容C31及分压电阻R31、R23组成。
27.常见的故障有如下几种：
A.接通市电，开启主机，电源灯不亮：首先把电源与主板的ATX连接头拔出，用短接线将PS-ON(绿)与地(黑)短接，故障依旧。再用万用表欧姆10K档测电源输入回路是否开路，无开路说明保险丝正常，再查+5VSB无输出，初步断定独立辅助电源损坏。
B.开启主机，电源风扇有轻微转动后就停止：同样先用上述方法，故障依旧。再用万用表欧姆10欧档测各路对地正反向电阻是否接近零，不为零即输出整流管无反向击穿(我评：此说法有问题，本人用该方法检验，正反向电阻均为零，而整流管均无问题！！！)。因KA3511具有输出电压确相保护功能，所以应检查各输出电压端馈线是否开路。由于控制电路除KA3511外，只有少量的无源元件，基本可断定KA3511损坏。实验室此类故障不为个别现象，或许集成度的提高和设计的缺陷，KA3511的故障率远高于TL494。
C.开机电源工作正常，PG常低：首先检查连接KA3511第10脚的PG延迟电容是否漏电，若不是则只有更换芯片活另做一延迟电路。

会员757625

11.检查KA3511的1脚Vcc电压，为25.8V，偏高。查KA3511资料，其Vcc最大为30V，标准使用电压为20V。本机Vcc电压虽然没有超过要求，但是和其它资料介绍的该电压为12V(英文资料介绍该电压标准值应为20V)相比还是偏高。查看场管4N60自激振荡部分图纸，漏极电阻R16视乎可以调整一下，而其本身也是松动的(下面焊盘部分已经脱开底板)。于是焊下，其色环颜色不甚清楚，视乎为紫、紫、橙、金，其阻值为77K(若其为棕、棕、橙、金，其阻值为11K。注：后来做试验，换上10K电阻上去就烧)，实测其电阻为24.7K，其阻值已经变质。更换之。再查KA3511的1脚Vcc电压，为20V。OK!
12.转回来查主电压输出问题。看其它帖子有KA3511的管脚在线电压表，于是也查了一遍，记录如下：
管脚号        1        2        3        4        5        6        7        8        9        10        11
其它人帖子中的管脚电压(V)        11.2        0.08        1.23        0        2.19        4.96        3.59        1.53        0.12        0        0
本人实测(短接绿线前)        20.3        0.10        1.3        0        2.26        4.91        3.56        1.62        0.28        0.01        0.01
短接绿线后        20.3        0.10        1.25        0        0.08        0        3.56        1.62        0.21        0.01        0
管脚号        12        13        14        15        16        17        18        19        20        21        22
其它人帖子中管脚电压(V)        5.0        0        0        0        1.2        0        0        3.14        2.13        0        2.13
本人实测(短接绿线前)        5.03        0        0        0        0        0.01        0        3.17        2.26        0        2.26
短接绿线后        5.03        0        0        0        0        2.79        0        0.11        2.26        0        2.26
13.从表中比较，短接绿线前的各脚电压值与别人相比，除了16脚外，相差不大。
看章祝华的 《KA3511半桥式开关电源的特点及常见故障》一文介绍：该集成块第9脚为欠压检测输入，将Vcc通过R10、R11分压馈送到此脚，来监测Vcc是否欠压，其阀值为1.26V。第16脚为过流检测点，阀值为+1.2V，即当16脚的电位≥1.2V时，KA3511的第1、3脚输出相位相差180度的PWM信号被关断，主电源停止工作。
看上表中记录，本机KA3511第9脚电压小于1.26V，故属于欠压保护状态。而第16脚的电位远小于其阀值，故不存在过流保护的问题。
14.看网上帖子里介绍的修理本机类似故障的都是采用焊下推动和整流稳压部分的元件进行检测的方法，总觉得这样拆卸太麻烦，并且此电源底板的铜箔焊盘很容易离裂底板，想了一下，还是先采用检测各个关键节点的瞬间电压进行一下判断再说。
15.检测启动瞬间的输出电压，+12V输出黄线为4.9V；+5V输出红线为0.63V；+3.3V输出橙线为1.98V。除了红线有点低外，感觉整流部分(至少整流管)应该是都具有了该功能，这几个大元件没有坏。
16.再检查开关推动部分。接通电源短接绿线后，两只C945基极电压对地为2.28V，c、e极电压均为1.54V，应该是处于直流导通状态，也就是说这部分应该是好的；再看两只开关管13007的b-地，c-地的电压分别为A管：160V、315V；B管：0V、165V(电压有点误差，最简单的数字万用表UT33D测得)，均没有处于工作状态，看看电路图，没有交流输入，这也是正常状态吧。再检测启动瞬间此处电压：A管c-地的电压从315V降到265V后回升，应该是属于工作了的显示。B管c-地的电压从165V升到了245V后缓慢下降。-----不对，此管没有工作啊。。。。。。
17.从B管查起，拆下后检查，B管13007是好的。想想原因，再检查其基极电路，竟发现其分压电阻R11阻值变化乱跳，最后为无穷大。嘿嘿，就是它了。
18.看其色环，为红红金，应该为2Ω,于是找了个2.4Ω的电阻换上。将元件还原焊好后，上电，哈哈，风扇转起来了。。。。。。
19.检查各个输出线的电压，橙+3.3V，红4.57V，黄10.54V；去掉60W灯泡，换回保险管后，橙+3.33V，红5.15V，黄11.67V；再去掉光驱负载后，橙+3.33V，红5.24V，黄11.33V；(经修理后证明，本机不用上光驱假负载也能正常启动！)
20.再测KA3511的正常工作电压(万用表UT33D实测)：
管脚号        1        2        3        4        5        6        7        8        9        10        11
正常输出后        24.5        3.0        1.26        1.24        0.08        0        3.59        1.56        2.58        2.8        5.25
管脚号        12        13        14        15        16        17        18        19        20        21        22
正常输出后        5.03        3.33        5.25        11.34        0.98        0.02        0        0.11        2.09        0        2.09
21.以上就是本人对ATX电源FSP200-61GT(L011)的修理记录。能把这个电源给修好，感觉自己对电子电路的理解和认识又上了一步。记录里还有认识不正确的地方，还请各位老师提出宝贵意见哦。感谢讲解视频教材《开关电源原理与维修》的“枫叶辽宁”！感谢论坛里的版主和各位高人朋友老师！谢谢！
老W于2013年5月11日星期六

会员91604

文章内容写得非常精彩，新手老手都管用，建议版主加精！

会员746949

楼主说的太详细了，同意楼上的，要加精

会员746817

楼主说的好详细啊，不管新手老猫，都有用，加精

会员618544

楼主很谦虚  还说不专业 感觉楼主修电源的功夫很专业

会员757625

可爱小猪 发表于 2013-5-12 09:55

                               
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请教楼主一个问题，不要见笑哈！就是在电源的上共有两组散热片，他们下面是开关管，三极管或者快速恢复二极 ...

可爱小猪的理解和我的理解是一样的，呵呵

会员757625

天高云飞 发表于 2013-5-11 17:12

                               
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文章内容写得非常精彩，新手老手都管用，建议版主加精！

感谢天高老师的抬举哦

会员757625

udbpp 发表于 2013-5-11 20:42

                               
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楼主说的太详细了，同意楼上的，要加精

感谢UD老师的抬举哦

会员757625

猫咪好可爱 发表于 2013-5-12 08:31

                               
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楼主说的好详细啊，不管新手老猫，都有用，加精

感谢猫猫老师的抬举哦

会员757625

wangmingqi 发表于 2013-5-12 11:42

                               
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楼主很谦虚  还说不专业 感觉楼主修电源的功夫很专业

我真的不是搞电气的，我是搞机械的啊，大家要是有画机械图的需求，我倒是可以帮忙哦

会员162084

确实不错，尤其是对于新手而言，是一个不错的维修教程。

会员740769

WYYSF 发表于 2013-5-12 23:57

                               
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可爱小猪的理解和我的理解是一样的，呵呵

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上一个我学习的电源实物图。上面怎么又三个变压器呢？一个大的是主开关变压器，有一个是待机电路用的?剩下一个是干什么的？

会员757625

可爱小猪 发表于 2013-5-13 10:15

                               
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上一个我学习的电源实物图。上面怎么又三个变压器呢？一个大的是主开关变压器，有一个是待机电路用的?剩 ...

第三个变压器室隔离器，将PWM控制电路和开关管相连。并不是所有的电源都会装备这个变压器，因为有些电源往往会配备具备相同功能的光耦整合电路。

会员740769

WYYSF 发表于 2013-5-14 11:33

                               
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第三个变压器室隔离器，将PWM控制电路和开关管相连。并不是所有的电源都会装备这个变压器，因为有些电源往 ...

PWM控制电路不是因该可以直接控制开关管的导通与截止吗？要变压器干嘛？还有待机电路的电源是先到自激开关管再到变压器，降压后供给待机电路吧

会员757625

我的理解：1.PWM控制芯片发出的脉冲信号很弱啊，需要开关管来放大，2.变压器起变化输出电压的作用；3.对

会员726851

拍照片呀 我要看照片

会员766599

受益匪浅，虽然有些地方还看不懂。要是能上点图最好了，对我这样的新手能有个更直观的认识。

cad图画的也很正！赞，求dwg格式的线路图。谢谢。zhaodianjie666@163.com