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PC电源不仅输出电压,还要与主板有信号联系,两者在时间次序上有一定的关系,这就叫做时序。时序是电源与主板良好配合的重要条件,也是导致电脑无法正常开关机,以及电源与主板不兼容的最常见原因。
时序中最重要的是电源输出电压(通常以+5V为代表)与P.G信号,以及PS_ON#信号之间的关系。P.G信号由电源控制,代表电源是否准备好,PS_ON#信号则由主板控制,表示是否要开机。两个信号都是通过20芯的主板电源线来连接的,电脑开关机的工作过程是这样的:电源在交流线通电后,输出一个电压+5VSB到主板,主板上的少部分线路开始工作,并等待开机的操作,这叫做待机状态;当按下主机开关时,主板就把PS_ON#信号变成低电平,电源接到低电平后开始启动并产生所有的输出电压,在所有输出电压正常建立后的0.1~0.5秒内,电源将会把P.G信号变成高电平传回给主板,表示电源已经准备好,然后主板开始启动和运行。
正常关机时,主板在完成所有关机操作后,把PS_ON#信号恢复成高电平,电源关闭所有输出电压和P.G信号,只保留+5VSB输出,整个主机又恢复到待机状态。当非正常关机时,主板无法给出关机信号,此时电源会探测到交流断电,并把P.G信号变为低电平通知主板,主板立刻进行硬件的紧急复位,以保护硬件不会受损。这种情况电源通知主板断电后,至少还要保持千分之一秒的正常输出电压,供主板进行复位,否则有可能造某些硬件的损坏
AT电源中没有+5VSB和PS_ON#信号,因此只有P.G信号与输出电压间的配合关系,因为信号相对简单,所以很少出现异常和不兼容的现象。
实际应用中,除了时序问题,还要注意信号的驱动能力是否匹配。ATX电源的P.G信号线一般为灰色,高电平时应为2.4V~5.25V,低电平时为0V~0.4V。PS_ON#信号线则一般为绿色,高电平为2V~5.25V,低电平为0V~0.8V。
电源无“P.G”信号的处理
P.G信号即电源中的POWERGOOD信号,又称“电源好”信号,在ATX电源中,该信号称PW-OK信号。微机开机后,由于各路输出电压的时序不同,易对主板的工作状态造成混乱,因此,电源中特设了一个延迟的P.G信号提供给主机板,该信号从IBM-PC诞生时就有,一直沿用至今。对该信号的要求是:开机后,相对于+5V电压,延迟100ms~300ms产生,在关机时,则提前100ms消失。其波形和+5V电压的时间对应。在主板上,该信号和主机的RESET信号是逻辑与的关系,开机后,当P.G信号由0V跳变到+5V时,微机开始启动,当P.G没有信号时,微机相当于一直按下RESET键不放(此时硬盘灯、光驱灯常亮),不能进入初始化状态;当开机时,如果P.G信号与其它各路输出电压时序混乱(一般指延迟时间不足),则开机后机器也不能启动,但和该信号没有时不同的是,此时按一下RESET键,机器又能启动。要注意区分这两种故障,如果开机后该信号不稳,时有时无,则主机就会频繁地重新启动。
94的第12脚是工作电压输入端;第14脚是+5V基准电压输出端,给保护电路、P.G信号形成电路等提供工作电压和基准电压;第3脚是TL494内部振荡器的振荡脉冲输出端,在电源正常工作时,该脚的波形图见图3,该脚输出电压经R50、R51分压后加到LM339中IC1的同相输入端;IC1和IC2是集成电路LM339中的两个比较器,LM339的工作电压由+5V基准电压提供。在电路中,各电压的产生有一定的次序。开机后,电源的各路电压输出端逐渐建立起正常的电压,TL494的12脚得到工作电压,其内部的稳压器输出稳定的+5V电压,一路送给LM339作为工作电压,另一路经R52和R53、R54分压作为IC1、IC2的比较基准电压。同时TL494内部的振荡器开始工作,因TL494具有软启动装置,第3脚输出的振荡脉冲逐渐由无到有、由弱变强,当第3脚的脉冲信号电压有效值不足2.5V时,IC1因同相输入端的电压较反相输入端的电压低,输出低电平,同理,IC2也输出低电平,此时没有P.G信号。当第3脚的脉冲信号幅度达到正常水平,其电压有效值达到+2.5V时,IC1输出+5V高电平,该高电平通过R55对C20充电,当C20上的电压达到+3.5V时,IC2翻转,输出延迟的高电平作为P.G信号;当关机时,由于ICLM494供电端的滤波电解电容容量(4.7μF)较小,而相比电源各路输出电压的滤波电解电容容量(2200μF)较大,该电压较早消失,导致+5基准电压即LM339的工作电压消失,IC2输出电平变低,达到P.G信号比电源输出电压提早消失的目的。
目测相关的电路,没有明显损坏的元件。测量IC1、IC2的工作电压+5V正常,LM494的第12脚的电压+24V也正常,但IC1输出电位较低,导致IC2的输出即P.G信号输出不正常。因比较器输入端的输入阻抗较高,用万用表不易测得其正确的电压,测得的电压并不能反映该脚的真实电压值。通过前面的分析,要输出正常的P.G信号,首先IC1应输出高电平,而此时该端电压不正常,究其原因是其同相输入端的电压达不到要求的幅度。测该部分没有损坏的元件,根据描绘出的电路图,发现在IC1的同相输入端有一个调整电阻R*,是用来调整IC1同相输入端的电压的,现其电压偏低,说明调整电阻R*和R51的并联阻值太小,索性焊下R*,再开机,机器已能正常启动,此时测P.G信号输出端(橙色线)电压为正常+5V。
该例故障排除较简单,但故障现象却较少见,究其原因,可能属电源使用一段时间后部分参数发生变化导致了该故障。
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