¿Cómo escribir una revisión de la literatura sobre el diseño de fuentes de alimentación conmutadas?
Se utiliza la fuente de alimentación conmutada.
La estructura del circuito de la fuente de alimentación ATX es relativamente compleja. No solo cada parte del circuito coopera y se penetra entre sí en su función. pero la configuración de parámetros de cada circuito es muy estricta y ligeramente inapropiada, entonces el circuito no funcionará correctamente. El diagrama esquemático de su circuito principal se muestra en la Figura 1. Como se puede ver en la figura, el circuito completo se puede dividir en dos partes: una parte es el circuito desde la entrada de energía hasta el transformador de conmutación T1 (incluido el lado primario circuito de la fuente de alimentación auxiliar). Esta parte del circuito y el voltaje de CA 220 V están conectados directamente, y recibirá una descarga eléctrica si lo toca, que se llama circuito lateral de alto voltaje; después del transformador de conmutación T1, que no está conectado directamente a la CA 220 V, y se denomina circuito lateral de baja tensión. Los dos forman un bucle a través de los condensadores cerámicos de alto voltaje C03, C04 y C05 para eliminar la interferencia electrostática. El diagrama de bloques esquemático se muestra en la Figura 2. Se puede ver en la figura que todo el circuito consta de un bucle de entrada de CA, un circuito de filtro rectificador, un circuito de interruptor push-pull, una fuente de alimentación conmutada auxiliar, un circuito de modulación de ancho de pulso PWM, PS- Circuito de control ON, circuito de protección, salida El circuito y la señal PW-OK forman una composición de circuito. Comprender los principios de funcionamiento y las interrelaciones de cada parte del circuito nos resulta muy útil para reparar y juzgar fallas. Aquí hay una breve introducción a los principios de funcionamiento de cada componente.
1. Circuito de entrada de CA
El circuito de entrada de CA incluye un circuito de protección de entrada y un circuito antiinterferencias. El circuito de protección de entrada se refiere al circuito de limitación de corriente, protección contra sobretensión y sobrecorriente en el circuito de entrada de CA. El circuito antiinterferencias tiene dos funciones: una se refiere a la capacidad de la fuente de alimentación del microordenador para suprimir las señales de interferencia que ingresan a través de la red eléctrica; el otro se refiere a la fuente de alimentación conmutada. Los armónicos de oscilación de alto orden ingresan a la red eléctrica y causan interferencias a otros equipos y pantallas, así como al propio microordenador. Por lo general, se requiere que la microcomputadora tenga una gran capacidad para suprimir las señales de interferencia que ingresan a través de la red eléctrica, y que la interferencia a otras microcomputadoras y otros equipos a través de la red eléctrica sea pequeña.
2. Circuito rectificador:
Incluye dos partes del circuito rectificador y filtro, que rectifica y filtra la fuente de alimentación de CA para proporcionar un voltaje de CC con menor ondulación para el pulsador del interruptor. -circuito de tracción.
3. Fuente de alimentación auxiliar: La propia fuente de alimentación auxiliar también es una fuente de alimentación conmutada completa. Tan pronto como se enciende la fuente de alimentación ATX, la fuente de alimentación auxiliar comienza a funcionar. Uno de los dos voltajes de salida es una fuente de alimentación 5VSB. Esta salida está conectada al "componente de monitoreo de energía" de la placa base ATX como voltaje de trabajo. , permitiendo que el sistema operativo monitoree directamente la fuente de alimentación para administrar. A través de esta función, se puede lograr el arranque remoto y se puede completar la función de activación de la computadora; el otro voltaje de salida suministra energía a los circuitos de protección, circuitos de control y otros circuitos.
4. Circuito de conmutación push-pull:
El circuito de conmutación push-pull es la parte principal de la fuente de alimentación conmutada ATX. Convierte el voltaje CC en voltaje CA de alta frecuencia y. desempeña el papel de aislamiento de la red de entrada. El tubo del interruptor push-pull es el componente central de esta parte del circuito. Es impulsado por la señal transmitida por el circuito de modulación de ancho de pulso cuando el circuito de modulación de ancho de pulso no funciona debido a la acción del circuito de protección o su. Por culpa propia, el tubo del interruptor push-pull no funcionará debido a la falla del nivel base. El pulso de conducción no funciona y el circuito está en un estado cerrado. Este modo de trabajo se llama modo de trabajo de excitación.
5. Circuito de modulación de ancho de pulso PWM:
PWM (Modulación de ancho de pulso) es un circuito de modulación de ancho de pulso su función es detectar el voltaje DC de salida, compararlo con la referencia. voltaje y amplificarlo Controla el ancho del pulso del oscilador, controlando así el circuito de conmutación push-pull para mantener la estabilidad del voltaje de salida, que se compone principalmente de IC TL494 y los componentes circundantes.
6. Circuito de control PS-ON:
La característica principal de la fuente de alimentación ATX es que no utiliza el tradicional interruptor de red para controlar si la fuente de alimentación está funcionando, sino que utiliza "+5VSB, la combinación de "PS-ON" se utiliza para encender y apagar la fuente de alimentación. Siempre que se controle el cambio del nivel de la señal "PS-ON", el encendido y apagado de la fuente de alimentación puede ser controlado. El circuito de control S-ON en la fuente de alimentación está controlado por la señal PS-ON. Cuando "PS-ON" es inferior a 1 V, se enciende la alimentación y cuando "PS-ON" es superior a 4,5 voltios, el. la alimentación está apagada.
El interruptor del botón disparador (interruptor sin enclavamiento) en el chasis principal controla el estado de salida del "componente de monitoreo de energía" de la placa base. Al mismo tiempo, el programa también se puede usar para controlar la salida del "componente de monitoreo de energía". ". Por ejemplo, en la plataforma WIN9X, se emite un comando de apagado para permitir que "PS-ON" cambie a +5 V, y la fuente de alimentación ATX se apagará automáticamente.
7. Circuito de protección
Para garantizar un funcionamiento seguro, se instalan varios circuitos de protección en la fuente de alimentación ATX. Cuando se producen fallas de sobretensión o sobrecorriente en la fuente de alimentación conmutada, la protección. circuito Cuando se inicia, la fuente de alimentación conmutada deja de funcionar para proteger la carga y la fuente de alimentación misma.
8. Circuito de salida:
El circuito rectificador y filtro de entrada rectifica y filtra la fuente de alimentación de CA para proporcionar un voltaje CC con menor ondulación al circuito de conversión principal. El cable plano conectado a la placa base contiene los voltajes y las señales de control de la salida de la fuente de alimentación. Consulte la Tabla 1 para conocer las definiciones de pines del cable plano de salida de alimentación ATX y consulte la Tabla 2 para conocer la corriente nominal de cada salida.
Tabla 1 Lista de funciones del cable de salida de alimentación
Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Color del cable naranja naranja negro rojo negro rojo negro gris Púrpura amarillo
Función 3,3 V proporciona fuente de alimentación de 3,3 V
3,3 V proporciona cable de tierra de fuente de alimentación de 3,3 V 5 V proporciona cable de tierra de fuente de alimentación de 5 V 5 V proporciona cable de tierra de fuente de alimentación de 5 V Alimentación OK fuente de alimentación funciona normalmente＋ 5VSB proporciona una fuente de alimentación de reserva de 5 V, utilizada para el circuito de inicio de energía
12 V proporciona una fuente de alimentación de 12 V
Pin 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Color del cable naranja azul Color negro verde negro negro negro blanco rojo rojo
Función 3,3 V proporciona alimentación de 3,3 V -12 V proporciona alimentación de -12 V
Señal de inicio de alimentación PS-ON a tierra, baja nivel - encendido, nivel alto - apagado
Tierra tierra tierra tierra -5 V proporciona una fuente de alimentación de -5 V 5 V proporciona una fuente de alimentación de 5 V 5 V proporciona una fuente de alimentación de 5 V
Tabla 2 Fuente de alimentación ATX voltajes Corriente de salida nominal: (Unidad: A)
Cada terminal de salida de la fuente de alimentación +5V +12V +3.3V -5V -12V +5VSB
Corriente de salida nominal 21A 6A 14A 0.3A 0.8A 0.8A
9. La formación de la señal PW-OK:
La señal PW-OK (llamada señal P.G en la fuente de alimentación AT y en algunas placas de alimentación) es la Señal de inicio de autoprueba del microordenador Para evitar que al iniciar, la sincronización de cada circuito de salida sea incierta, la CPU o cada componente no ingresa al estado de inicialización, lo que provoca errores de trabajo o cortes repentinos de energía, y el cabezal del disco duro sí. no tiene tiempo de moverse a la zona de aterrizaje, lo que provoca que el disco se raye. La señal PW-OK se establece en la fuente de alimentación del microordenador.
10. Circuito estabilizador de voltaje secundario de +3,3 V:
La salida de voltaje de +3,3 V a la placa base se utiliza generalmente para alimentar la CPU y otros accesorios, por lo tanto, la fuente de alimentación ATX. está en el control automático general Sobre la base de la estabilización de voltaje, se agrega un circuito de control de estabilización de voltaje automático secundario a la red de carga de salida de voltaje secundaria de +3.3V de T1 para hacer que el voltaje de salida de +3.3V sea más preciso y estable.
Como se mencionó anteriormente, después de encender la alimentación, el voltaje de 220 V CA pasa a través del circuito rectificador y filtro y genera un alto voltaje de +300 V CC. Este voltaje se agrega al circuito de conmutación push-pull y a la fuente de alimentación auxiliar al mismo tiempo, porque el tubo de alimentación de conmutación del circuito de conmutación push-pull no tiene pulso de excitación y está en estado de espera.
La fuente de alimentación auxiliar comienza a funcionar tan pronto como obtiene el voltaje de trabajo, enviando el voltaje de trabajo del circuito de modulación de ancho de pulso, el circuito de control PS-ON, el circuito de protección y el voltaje de espera 5VSB de la placa principal, pero debido a que lo hace. no recibe la señal de control del host PS-ON en este momento, PS-ON El circuito de control genera un nivel alto para bloquear el circuito de modulación de ancho de pulso PWM para que no vibre. En este momento, la fuente de alimentación está en espera. modo. Presione el interruptor de encendido en el panel, el circuito de control PS-ON recibe la señal de control, desbloquea el circuito de modulación de ancho de pulso y el circuito PWM comienza a funcionar, emitiendo pulsos de CA controlados con ancho de pulso variable para empujar el pulsador. Tire del circuito del interruptor. Encienda el tubo de alimentación y ajuste el ancho del pulso de acuerdo con la pulsación del voltaje de salida en todo momento para garantizar la estabilidad del voltaje de salida. En el circuito de conmutación push-pull, los tubos de potencia push-pull se conmutan en secuencia, y el transformador de conmutación induce el voltaje alterno pulsante generado a la etapa secundaria, y el circuito de salida lo rectifica y filtra para formar los voltajes requeridos. por el anfitrión. El circuito de protección monitorea el voltaje de salida de cada canal y comienza a tiempo cuando ocurre una falla de sobrevoltaje o subvoltaje, lo que hace que el circuito PWM deje de funcionar para garantizar la seguridad del circuito y del host.
CI TL431 de referencia de voltaje de precisión
CI TL431 de referencia de voltaje de precisión es un paquete T0-92 como se muestra en la Figura 1. Su rendimiento es que el voltaje de salida se puede ajustar continuamente hasta 36 V, el rango de corriente operativa es tan amplio como 0,1,100 mA, el valor de resistencia dinámica típico es 0,22 ohmios y el ruido de salida es bajo. La Figura 2 es una aplicación típica de TL431, en la que el voltaje de salida V en ambos extremos de los pines ③ y ② es V=2,5 (R2 + R3) V/R3. Si cambia la resistencia de R2, puede cambiar el voltaje de referencia de salida.
Características estructurales de la fuente de alimentación ATX
La fuente de alimentación ATX es un nuevo tipo de fuente de alimentación ampliamente utilizado en computadoras en los últimos años. Coopera con la placa base ATX además de la conmutación de energía manual. , también admite fuente de alimentación conmutada por software para lograr la función de control remoto.
La fuente de alimentación ATX se desarrolla sobre la base de la fuente de alimentación AT. Su circuito de conversión principal también utiliza una fuente de alimentación conmutada de medio puente, pero estructuralmente hablando, la fuente de alimentación ATX ha realizado las siguientes mejoras:
1. La fuente de alimentación ATX añade una fuente de alimentación conmutada auxiliar, como se muestra en la figura. Una vez que hay alimentación de CA de 220 V en el extremo de entrada de CA de la fuente de alimentación ATX, la fuente de alimentación auxiliar comienza a funcionar. Es rectificada por el regulador de voltaje de tres terminales 7805 y genera un voltaje de 5 V para suministrar algunos chips dentro de la placa base ATX que necesitan. para seguir funcionando en el estado apagado, como algunos chips utilizan la unidad de monitoreo de la fuente de alimentación de la interfaz de comunicación de red, como el reloj del sistema, el otro canal se rectifica y filtra para generar una fuente de alimentación auxiliar de 12 V para alimentar el TL494 y otros chips; dentro de la fuente de alimentación ATX para preparar el inicio del circuito de conversión principal de la fuente de alimentación ATX.
2. Las interfaces integrales del conector de fuente de alimentación son diferentes. La fuente de alimentación ATX utiliza un complemento integrado rectangular de doble fila de 20 pines para suministrar energía a la placa base.
3. El voltaje de salida es diferente. La fuente de alimentación ATX agrega una fuente de alimentación de 3,3 V 5 V y un puerto de entrada de control PS-ON, cuyo voltaje de 3,3 V se utiliza principalmente para alimentar el bus PCI de la CPU.
4. El método de inicio de la fuente de alimentación es diferente. La fuente de alimentación ATX generalmente no tiene un interruptor de red, pero utiliza el chip de control de ancho de pulso TL494 y el amplificador de comparación LM339 como núcleo de su control. Su característica es que utiliza la función de control de zona muerta del pin 4 de TL494. Cuando la fuente de alimentación auxiliar está funcionando, un canal envía 5 V a la placa base y el otro emite 12 V para suministrar la fuente de alimentación TL494 a través del estabilizador de voltaje interno. circuito del chip, el pin 14 emite 5 V y los pines 13 y 15 están conectados, y luego pasan por el circuito divisor de voltaje hasta el extremo inverso del comparador de voltaje LM339. El voltaje del extremo inverso es de aproximadamente 4,5 V cuando PS-ON está. 5 V, la salida del LM339 es de alto nivel 5 V y el TL494 8 No hay pulso de salida en el pin 11, el circuito de conversión principal está cortado y la fuente de alimentación está en estado de suspensión. Cuando PS-ON es 0V, la salida es 0V, los pines 8 y 11 del TL494 tienen pulsos de salida y el circuito de conversión principal comienza a funcionar. Por lo tanto, no solo podemos presionar manualmente el interruptor del botón de disparo en el host para hacer que PS-ON tenga un nivel bajo para iniciar la fuente de alimentación, sino que también podemos hacer que PS-ON tenga un nivel bajo para iniciar la fuente de alimentación a través de otros métodos como el programa. o teclado, para que la fuente de alimentación ATX tenga función de control remoto.
Ten cuidado al usarlo cuando no lo uses durante mucho tiempo o haya una tormenta eléctrica, debes desconectarlo de la fuente de alimentación para evitar que se queme. debe protegerse del polvo. Si hay demasiado polvo, la disipación del calor será difícil y también se quemará.