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TL494
及
LM339
集成电路
ATX电源的控制电路见图1。控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功½与TL494
相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)
。494是双排16脚集成电路,工½电压7½4
0V。它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V)
,最大输出电流250½A;一个
频率可调的锯½波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定。{13}脚为高电平时,由
{8}脚及{11}
脚输出双路反相(即推½工½方式)的脉½调制信号。本例为此种工½方式,故将{13}脚与{14}脚相连接。比较器是
一种运算放大器,符号用三角½表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端。
比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出½电平。494内的比较放大器有四个,
为叙述方便,在图1中用小写字母½、½、½、½来表示。其中½是死区时间比较器。因两个½逆变工½的三极管串
联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会½成对直流电源的短路。两个三极管同时导通可½
发生在一个管子从截止½为导通,而另一个管子由导通½为截止的时候。因为管子在½换时有时间的延迟,截止的管
子已经½为导通了,½导通的管子尚未完全½为截止,于是两个管子½呈导通状态而½成对直流电源的短路。为防止
这样的事情发生,494设½了死区时间比较器½。从图1可以看出,在比较器½的反相输入端串联了一个“电源”,
正极接反相端,负极接494的{4}脚。A比较器同相端输入的锯½波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在
三极管导通变为截止与截止½为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路。死区
时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变½,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平
超过了锯½波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和
{11}脚就不输出脉冲了。494内部还有3个二输入
端与门(用1、2、3表示)
、两个二输入端与非门、反相器、T触发器等电路。与门是这样一种电路,只有所有的输
入端½是高电平,输出端才½输出高电平;若有一个输入端为½电平,则输出端输出½电平。反相器的½用是把输入
信号隔离放大后反相输出。与非门则相½于一个与门和一个反相器的组合。T触发器的½用是:每输入一个脉冲,输
出端的电平就变化一次。如输出端Q为½电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到½电平。
比较器、与门、反相器、T触发器以及锯½波振荡器及{8}脚、{11}脚输出的波½见图2。339是四比较器集成电路。
按管脚的顺序把内部四个比较器设为A、B 、C 、D比较器。494和339再配合其他电路,共同完成ATX电
源的稳压,产生PW-OK信号及各种保护功½。
一、 产生PW-OK信号
PC主机要求各路电源稳定之后才工½,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设½了PW-OK信号(约
+5V)
,主机在获得此信号后才开始工½。接通电源时,要求PW-OK信号比±5V、±12V、+3.3V电源延
迟数百毫秒才产生,关机时PW-OK信号应比直流电源先消失数百毫秒,以便主机先停止工½,硬盘的磁头回复到
着陆区,以保护硬盘。
ATX电源接通市电后,辅助电源立即工½。一方面输出+5VSB电源,同时向494的{12}脚提供十几伏到
二十多伏的直流电源。494从{14}脚输出+5V基准电源,锯½波振荡器也开始起振工½。若主机未开机,PS-
ON信号为高电平,经R37½339的B比较器{6}脚亦为高电平,因电阻R37小于R44,{6}脚电平高于{7}脚
电平,B比较器输出端{1}脚输出½电平,经D36的钳½½用,A比较器的反相端{4}脚亦为½电平,其电平½于同
相端{5}脚的电平,输出端{2}脚呈高电平,经R41½494的{4}脚为高电平,故494内部的死区时间比较器½输
出½电平,与门1也因此输出½电平并进而½与门2和与门3输出½电平,封锁了振荡器的输出,
{8}脚、{11}脚无
脉冲输出,ATX电源无±5V、±12V、+3.3V电源输出,主机处于待机状态。因+5V、+12V电源输出
为零,经电阻R15、R16½494的{1}脚电平亦为零,494的½比较器的输出端{3}脚输出亦为零,经R48
½339的{9}脚亦为零电平,故339的C比较器的输出端{14}脚为零电平。另外,339的{1}脚½电平信号因D
34的钳½½用,也½{14}脚为½电平,经R50和R63½{11}脚亦为½电平。因此D比较器的输出端{13}脚为½
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电平,也就是PW-OK信号为½电平,主机不会工½。开启主机时,通过人工或遥控操½闭合了与PS-ON相关
的开关,PS-ON呈½电平,经R37½339的反相端{6}脚为½电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35、D
36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定。正常工½时,{5}脚电平½于{4}脚电平,{2}脚输
出½电平,经R41送到494的{4}脚,½{4}脚的电平变为½电平,锯½波振荡信号可以从死区时间比较器½输出
脉冲信号,另一方面,振荡信号送到了PWM比较器½的同相输入端,PWM比较器输出的脉冲信号的½度,则是由
494的{1}脚的电平(也就是负½½的大小)与{16}脚的电平来决定。PWM比较器输出的脉冲信号,最后经缓冲放大
器放大后,从{8}、{11}脚输出脉冲信号,ATX电源向主机输出±5V、±12V、+3.3V电源。此过程因C35
的充电有数百毫秒的延时,½对主机开机并无½响。494的{1}脚从+5V、+12V经取样电阻R15、R16得
到电压,其电平略高于{2}脚电平,{3}脚输出高电平,经R48½339的{9}脚得到高电平,其电平高于
{8}脚电平,
因而{14}脚输出高电平,此电平经R50与基准+5V电源经R64共同对C39充电,经数百毫秒后,{11}脚电平
升到高于{10}脚电平时,D比较器{13}脚输出高电平,此电平经R49反馈至{11}脚,维持{11}脚处于高电平状态,故
{13}脚输出稳定的高电平PW-OK信号,主机检测到此信号后即开始正常工½。
关机时,主机内开关½PS-ON呈高电平,此时339的{6}脚电平高于{7}脚,{1}脚输出½电平,因二极管D3
4的钳½½用,
{14}脚呈½电平,C39对C比较器及B比较器放电,很快{11}脚呈½电平,{13}脚输出½电平,即
PW-OK信号呈½电平。在339的{1}脚为½电平时,经D36½{4}臆脚为½电平,{2}脚输出高电平,经R41
传送到494的{4}脚,½因C35电½不½突变,经数百毫秒的放电后方½494的{4}脚½为高电平,从而封锁正
负脉冲的输出,主机进入待机状态。上述的过程中,关机时C39和C35½要放电,½因放电时间常数不同,C3
9放电较快,故PW-OK信号先于各电源变成½电平,满足了主机关机的需要。此外,关机时因各路输出电源的电
解电容放电需要时间,也½PW-OK信号先于各电源回到½电平。
二、 稳压
494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连,维持较½的稳定电压,而{1}脚则与取样电阻R15、R16与+
5V、+12V相连接,正常的情况下,{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高。½输出电压升高时(无论+5V或+1
2V)
,{1}脚电平高于{2}脚电平,½比较器输出误差电压与锯½波振荡脉冲在PWM比较器½进行比较½输出脉冲½
度变窄,输出电压回½到标准值,反之则促½振荡脉冲½度增加,输出电压回升。由于494内的放大器增益很高,
故稳压精度很½。从稳压的原理,我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏½的维修方法。如果输出电压偏½,可
在494的{1}脚对地并联电阻,或是把R47的电阻增大。要是电源的输出偏高,则可在{2}脚对地并联电阻,也可
以用增大R33或取下R69、R35来降½输出电压。
三、 过流保护
过流保护的原理是基于负½½愈大,Q3、Q4集电极的脉冲电压也愈高,也即是R13(1.5½Ω)上的电压也愈
高,从这里采样经D14整流和C36滤波,再经R54、R55并联电阻与R51、R56、R58等组成的分压
电路送到494的{16}脚。随着负½½的加重,{16}脚的电平也随之上升,½超过{15}脚的电平时,误差放大器输出的
误差电压促½调制脉冲的½度变窄从而½负½½电流减小。另外,从R56、R58并联电阻获得的分压再经R52送
到339的{5}脚,½{5}脚的电平超过{4}脚时,{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚,494停止输出脉冲信号,
终止±5V、± 12V、+3.3V电源的输出,达到过流及短路保护的目的。需要说明的是:494的{16}脚电平的
高½只½改变输出脉冲的½度,½不½响494的{4} 脚电平状态,而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平,3
39的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出,终止±5V、±12V、+3.3V电源的输出,同时{2}脚的高
电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚,维持{5}脚处于高电平状态,此时若过½½或短路状态消失,494的{4}脚
仍维持高电平,±5V与±12V、+3.3V电源仍不½输出,只有切断交流市电的输入,再重新接通交流电,方可
再次开机。
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