ATX电脑开关电源维修图解

一颗强劲的CPU可以带着我们在复杂的数码世界里飞速狂奔，一块超酷的显示卡会带着我们在绚丽的3D世界

里领略那五光十色的震撼，一块发烧级的声卡更能带领我们进入那美妙的音乐殿堂，一个强劲而稳定工作的电脑

电源，则是我们的计算机能出色工作的必要保证。

计算机开关电源工作电压较高，通过的电流较大，又工作在有自感电动势的状态下，因此，使用过程中故障

率较高。对于电源产生的故障，不少朋友束手无策，其实，只要有一点电子电路知识，就可以轻松的维修电源。

首先，我们要知道计算机开关电源的工作原理。电源先将高电压交流电(

整流以后成为高电压的脉冲直流电，再经过电容滤波(图

220V)通过全桥二极管(图

3)以后成为高压直流电。

1、2)

此时，控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级(图

4)。接着，把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的

直流电。其中，控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值，并向功率开关三极管发出信号控

制电压上下调整的幅度。在计算机开关电源中，由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下，故障率最高；

其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏；再就是脉宽调制器TL494的4脚电

压是保护电路的关键测试点。通过对多台电源的维修，总结出了对付电源常见故障的方法。

一、在断电情况下，“望、闻、问、切”

由于检修电源要接触到220V高压电，人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此，在有可能的条件

下，尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先，打开电源的外壳，检查保险丝(图

5)是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上元件破裂，则应重点检查此元件，一般来讲这

是出现故障的主要原因；闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件；问一下电源损坏的经过，是否

对电源进行违规的操作，这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后，还要对电源进行更深入地检测。

用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，如果电阻值过低，说明电源内部存在短路，

正常时其阻值应能达到100千欧以上；电容器应能够充放电，如果损坏，则表现为AC电源线两端阻值低，呈短

路状态，否则可能是开关三极管VT1、VT2击穿。

然后检查直流输出部分。脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻，正常时，表针应有电容器充放电摆动，

最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。否则多数是整流二极管反向击穿所致。

二、加电检测

检修ATX开关电源，应从PS-ON和PW-OK、+5VSB信号人手。脱机带电检测ATX电源待机状态时，+5VSB、

PS-ON信号高电平，PW-OK低电平，其他电压无输出。ATX电源由待机状态转为启动受控状态的方法是：用一根

导线把ATX插头14脚PS-ON信号，与任一地端3、5、7、13、15、16、17中的一脚短接，此时PS-ON信号为零

电平，PW-OK、+5VSB信号为高电平，开关电源风扇旋转，ATX插头+3.3V、+5V、+12V有输出。

在通过上述检查后，就可通电测试。这时候才是关键所在，需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般

来讲应重点检查一下电源的输入端，开关三极管，电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下

就停止，则该电源处于保护状态下，可直接测量TL494的4脚电压，正常值应为0.4V以下，若测得电压值为+4V

以上，则说明电源的处于保护状态下，应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压，建议没有电子基础的朋

友要小心操作。

三、常见故障

1．保险丝熔断

电网电压

高压滤波电

一般情况下，保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下，

的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管，

解电容，逆变功率开关管等，检查一下这些元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断，应该首先

查看电路板上的各个元件，看这些元件的外表有没有被烧糊，有没有电解液溢出。如果没有发现上述情况，则用

万用表进行测量，如果测量出来两个大功率开关管e、c极间的阻值小于100kQ，说明开关管损坏。其次测量

输入端的电阻值，若小于200kQ，说明后端有局部短路现象。

2．无直流电压输出或电压输出不稳定

如果保险丝是完好的，可是在有负载情况下，各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的：电源

中出现开路、短路现象，过压、过流保护电路出现故障，振荡电路没有工作，电源负载过重，高频整流滤波电路

中整流二极管被击穿，滤波电容漏电等。这时，首先用万用表测量系统板

则说明电路板无短路现象；然后将电脑中不必要的硬件暂时拆除，如硬盘、光盘

蜂鸣器，然后再测量各输出端的直流电压，如果这时输出为零，则可以肯定是电源的控制电路出了故障。

+5V电源的对地电阻，若大于

驱动器等，只留下主板、电源、

0．8Q，

3．电源负载能力差电源负开能力差是一个常见的故障，一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中，主

要原因是各元器件老化，开关三极管的工作不稳定，没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电，

整流二极管损坏、高压滤波电容损坏、晶体管工作点未选择好等。

3、

4、通电无电压输出，电源内发出吱吱声。

这是电源过载或无负载的典型特征。先仔细检查各个元件，重点检查整流二极管、

发现一个整流二极管1N4001的表面已烧黑，而且电路板也给烧黑了。找同型号的二极管换下，用万用表一量果

然是击穿的。接上电源，可风扇不转，吱吱声依然。用万用表量＋12V输出只有＋

明元件被击穿时电源启动自保护。测量初级和次级开关管，发现初级开关管中有一个已损坏，

管换上，故障排除，一切正常。

5、没有吱吱声，上一个保险丝就烧一个保险丝。

由于保险丝不断地熔断，搜索范围就缩小了。可能性只有3个：1、整流桥击穿；

初级开关管击穿。电源的整流桥一般是分立的四个整流二极管，或是将四个二极管固化在一起。

量是正常的。大电解电容拆下测试后也正常，注意焊回时要注意正负极。最后的可能就只剩开关管了。这个电源

的初级只有一个大功率的开关管。拆下一量果然击穿，找同型号开关管换上，问题解决。

其实，维修电源并不难，一般电源损坏都可以归结为保险丝熔断、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿、

开关三极管击穿以及电源自保护等，因开关电源的电路较简单，故障类型少，很容易判断出故障位置。只要有足

够的电子基础知识，多看看相关报刊，多动动手，平时注意经验的积累，电源故障是可以轻松检修的。

开关管等。经过仔细检查，

0.2V，＋5V只有0.1V。这说

用相同型号的开关

2、大电解电容击穿；

将整流桥拆下一

电脑电源的

接口

健全的PC电源中都具备9种颜色的导线(目前主流电源都省去了白线)，它们的具体功能相信还有不少网

友搞不清楚，今天就给大家详细的讲解一下。

黄色：＋12V:黄色的线路在电源中应该是数量较多的一种，随着加入了CPU和PCI-E显卡供电成分，+12V的作

用在电源里举足轻重。

+12V一直以来硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源，及为

等电路逻辑信号电平。+12V的电压输出不正常时，常会造成硬盘、光驱、软驱的读盘性能不稳定。当电压偏低

时，表现为光驱挑盘严重，硬盘的逻辑坏道增加，经常出现坏道，系统容易死机，无法正常使用。偏高时，光驱

的转速过高，容易出现失控现象，较易出现炸盘现象，硬盘表现为失速，飞转。目前，如果

会影响PCI-E显卡性能，并且影响到CPU，直接造成死机。

ISA插槽提供工作电压和串口设备

+12V供电短缺直接

蓝色：－12V

-12V的电压是为串口提供逻辑判断电平，需要电流不大，一般在1A以下，即使电压偏差过大，也不会造成

故障，因为逻辑电平的0电平从-3V到-15V，有很宽的范围。

红色：＋5V

＋5V导线数量与黄色导线相当，＋5V电源是提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压，是电脑

中主要的工作电源。目前，CPU都使用了+12V和+5V的混合供电，对于它的要求已经没有以前那么高。只是在最

新的IntelATX12V2.2版本加强了+5V的供电能力，加强双核CPU的供电。它的电源质量的好坏，直接关系着

计算机的系统稳定性。

白色：－5V

目前市售电源中很少有带白色导线的，白色

影响系统正常工作，基本是可有可无。

-5V也是为逻辑电路提供判断电平的，需要电流很小，一般不会

②+5VSB有输出，但主电源无输出

橙色：＋3.3V

这是ATX电源专门设置的，为内存提供电源。最新的

要求严格，输出稳定，纹波系数要小，输出电流大，要

24pin主接口电源中，着重加强了

20安培以上。一些中高档次的主板为了安全都采用大功

+3.3V供电。该电压

率场管控制内存的电源供应，不过也会因为内存插反而把这个管子烧毁。使用+2.5VDDR内存和+1.8VDDR2内存

的平台，主板上都安装了电压变换电路。

紫色：＋5VSB(+5V待机电源)

ATX电源通过PIN9向主板提供＋5V720MA的电源，这个电源为

接口等电路提供电源。如果你不使用网络唤醒等功能时，请将此类功能关闭，

供电端分取电流。这路输出的供电质量，直接影响到了电脑待机是的功耗，与我们的电费直接挂钩。

绿色：P－ON(电源开关端)

WOL(Wake-upOnLan)和开机电路，跳线去除，可以避免这些设备从

USB

+5VSB

通过电平来控制电源的开启。当该端口的信号电平大于

时，主电源为开。使用万用表测试该脚的输出信号电平，一般为

里介绍一个初步判断电源好坏的土办法：

1.8V时，主电源为关；如果信号电平为低于

4V左右。因为该脚输出的电压为信号电平。这

使用金属丝短接绿色端口和任意一条黑色端口，如果电源无反应，

1.8V

表示

该电源损坏。现在的电源很多加入了保护电路，短接电源后判断没有额外负载，会自动关闭。因此大家需要仔细

观察电源一瞬间的启动。

灰色：P－OK(电源信号线)

一般情况下，灰色线P-OK的输出如果在2V以上，那么这个电源就可以正常使用；如果P-OK的输出在1V

以下时，这个电源将不能保证系统的正常工作，必须被更换。这也是判断电源寿命及是否合格的主要手段之一。

认识导线种类作用是DIY玩家的必修课，是菜鸟用户晋级的必经之路，大家掌握了电源导线种

类可以更清晰的认识电源的输出规格，方便大家选购电源和排除故障。

电源故障维修常识

一、故障类型：电源无输出

此类为最常见故障，主要表现为电源不工作。在主机确认电源线已连接好(有些有交流开关的电源要打到开

状态)的情况下，开机无反应，显示器无显示(显示器指示灯闪烁)。无输出故障又分为以下几种：

①+5VSB无输出

前面已讲到+5VSB在主机电源一接交流电即应有正常5V输出，并为主板启动电路供电。因此，+5VSB无输出，

主板启动电路无法动作，将无法开机。

此故障制定方法为：将电源从主机中拆下，接好主机电源交流输入线，用万用表测量电源输出到主板的20

芯插头中的紫色线(+5VSB)的电压，如无输出电压则说明

示灯的主板，无万用表时，也可以用指示灯是否亮来判断

+5VSB线路已损坏，需更换电源。对有些带有待机指

+5VSB是否有输出。此种故障显示电源内部有器件损坏，

保险很可能已熔断。

此种情况待机指示灯亮，但按下开机键后无反应，电源风扇不动。此现象显示保险丝未熔断，但主电源不工

作。故障判定方法为：将电源从主机中拆下，将20芯中绿线(PSON/OFF)对地短路或接一小电阻对地使其电压

在0.8V以下，此时，电源仍无输出且风扇无转动迹象(注：有极少数电源在空载时不工作，此种情况除外)，

则说明主电源已损坏，需更换电源。

③+5VSB有输出，但主电源保护

此类情况也比较多，由于制造工艺或器件早期失效均会造成此现象。此现象和②的区别在于开机时风扇会抖

动一下，即电源已有输出，但由于故障或外界因素而发生保护。为排除因电源负载(主板等)损坏短路或其它因

素，可将电源从主机中拆下，将20芯中绿线对地短路，如电源输出正常，则可能为：

I.电源负载损坏导致电源保护，更换损坏的电源负载；

II.电源内部异常导致保护，需更换电源；

III.电源和负载配合，兼容性不好，导致在某种特定负载下保护，此种情况需做进一步分析。

④电源正常，但主板未给出开机信号

此种情况下也表现为电源无输出，可通过万用表测量20芯中绿色线对地电压是否在主机开机后下降到0.8V

以下，若未下降或未在0.8V以下，可能导致电源无法开机。

二故障类型:

电源有输出，但主机不显示。这种情况比较复杂，判定起来也比较困难但可以从以下几个方面考虑：

1)电源的各路输出中有一路或多路输出电压不正常，可用万用表测试；

2)无P.G信号，即测量20芯线中灰色线是否为高电平，如果为低电平，主机将一直处于复位状

态，无法启动。

3)电源输出上升沿或时序异常，或和主板兼容性不好，也可导致主机不显示，但此种情况较复

杂，需借助存储示波器才可分析。

检修ATX开关电源，应从PS-ON和PW-OK、+5VSB信号人手。脱机带电检测ATX电源待机状态时，+5VSB、PS-ON

信号高电平，PW-OK低电平，其他电压无输出。

ATX插头14脚PS-ON信号，与任一地端

ATX电源由待机状态转为启动受控状态的方法是：用一根导线把

3、5、7、13、15、16、17中的一脚短接，此时

PS-ON信号为零电平，

PW-OK、+5VSB信号为高电平，开关电源风扇旋转，ATX插头+3.3V、+5V、+12V有输出。

一、常见故障分析与处理

1．电源无输出

当电源在有负载情况下，测量不出各输出端的直流电压时即认为电源无输出。这时应先打开电源检查保险丝，

通过保险丝熔断情况来分析故障范围。

1)保险丝熔断并发黑

说明有严重短路现象，应重点检查整流滤波和功率逆变电路。

(1)交流滤波电容C3、C4因交流浪涌电压击穿而短路，有些ATX电源交流滤波电路比较复杂，应检查是否有

短路的元件。

3．电源有输出，但开机不自检

(2)交流主回路桥式整流电路中某个二极管击穿。损坏原因：由于直流滤波电容C5、C6一般为330μF或

470μF的大容量电解电容，瞬间充电电流可达

略差的整流管烧坏。另外交流浪涌电压也会击穿整流二极管而短路。

(3)整流滤波电路中的直流滤波电容

压一般为200V左右，而实际工作电压达到

20A以上。所以瞬间大容量的浪涌电流易造成整流桥中某个性能

C5、C6击穿，甚至发生爆裂现象。损坏原因：由于大容量的电解电容耐

150V左右，接近额定值。因此，当输入电压产生波动或某些电解电容

质量较差时，就容易发生击穿电容现象。另外当电解电容发生漏电时，就会严重发热而爆裂。

(4)直流变换电路中的功率开关晶体管VT1、VT2和换向二极管VD1、VD2击穿损坏。损坏原因：由于整流滤

波后的输出电压一般高达300V左右，逆变功率开关管的负载又是感性负载，漏感所形成的电压峰值可能接近于

600V，而VT1、VT2的耐压Vceo只有450V左右。因此当输入电压偏高时，某些耐压偏低的开关管将被击穿。所

以可选择耐压更高的功率开关管。

2)保险丝熔断但不发黑

说明不是短路引起保险丝熔断。

(1)通电瞬间烧断保险，多为瞬间的大电流将保险冲断，如开机时直流滤波电容的充电电流。

(2)使用过程中烧断保险，多为负载过大所致。

3)保险丝未熔断

如电源无输出。而保险丝完好，则应检查电源控制线路中是否有开路、短路现象，以及过压、过流保护电路

是否动作，辅助电源是否完好等。

(1)交流输入回路的限流电阻

当接通交流电压时会有较大的浪涌电流

THR开路，此时测不到300V直流电压。开关电源采用

(电容充电电流)，浪涌电流易造成限流电阻或保险丝熔断。

220V直接整流滤波电路，

(2)辅助电源无+5V电压输出。应重点检查辅助电源电路中的相关元件，如辅助电源电路VT15振荡管损坏，

VZ16稳压管、VD30、VD41二极管击穿短路，限流电阻

(3)脉宽调制芯片TL494损坏，电压比较器

R72或启动电阻R76断路等。

LM393损坏。另外如IC10、VT7短路，会使

IC1的4脚的电压为

高电平，而处于待机状态。

(4)直流输出端有短路，此时短路保护会起作用。其现象是开机瞬间电源指示亮，然后马上又熄灭。应仔细

检查±5V、±12V线路是否有破损或电路板上有击穿的器件。一般最为常见+5V直流回路的肖特基二级管被击穿。

(5)直流输出过压，此时过压保护会起作用。此时应检查+5V、+12V自动稳压控制电路是否损坏，使自动稳

压控制失效。

2．受控启动后直流电源无输出

(1)T2原边VT3、VT4推动管损坏，R54电阻阻值变大；

(2)半桥功率变换电路开关管VT1、VT2至少有一个开路；

(3)防偏磁电容C8容量变小或开路。

这主要是因为电源的PW-OK信号延迟时间不够或无输出造成的。开机后，用电压表测量PW-OK的输出端(电

源插头的8脚)有无+5V。此时应检查比较器LM393是否损坏。如因延时不够，则应检查延时电路中的电阻R104

和电容C60。

4．电源负载能力差

VT1、VT2性能不好，

电源负载能力差主要表现为：电源在轻负载情况下，如只向系统板、软驱供电时，能正常工作，而在配上大

硬盘、扩充其他设备时，往往电源工作就不正常。这种情况一般是功率变换电路的开关管

滤波电容器C5、C6容量不足。更换滤波电容时应注意2个电容的容量和耐压值必须一致。

5．电源输出电压不准

如果只有一档电压偏离额定值，而其他各档电压均正常，则是该档电压的集成稳压电路或整流二极管损坏。

如全部偏离额定值，则是由IC1的1、2脚误差放大器，R39、C32误差放大器负反馈回路，取样电阻R33、R34、

R35、构成+5V、+12V自动稳压控制电路有故障。

在更换电源电路中的二级管时要注意，因为逆变器工作频率较高，一般大于

故电源中+5V档采用肖特基高频整流二极管SBD，其余各档也采用恢复特性的高频整流二极管

20kHz，另外负载电流也较大，

FRD。所以在更换

时要尽可能找到相同类型的整流二极管，以免再次损坏。

6．风扇不转或发生响声

计算机电源的风扇通常采用接在+12V直流输出端的直流风扇。如果电源输入输出一切正常，而风扇不转，

多为风扇电机损坏。如果发出响声，其原因之一是由于机器长期的运转或运输过程中的激烈振动引起风扇的4

个固定螺钉松动；其二是风扇内部灰尘太多或含油轴承缺油，只要及时清理或加入适量的高级润滑油，故障就可

排除。

开关电源工作原理详解析(2011-10-1015:35)

分类：开关电源

第1页：前言：PC电源知多少

个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，

称之为——开关电源(SwitchingModePowerSupplies，简称

转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、

及这些元器件的功能。

●线性电源知多少

所以我们经常会将个人

SMPS)，它还有一个绰号——

开关电源内部的元器件的介绍以

PC电源DC-DC

目前主要包括两种电源类型：线性电源(linear)和开关电源(switching)。线性电源的工

作原理是首先将127V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低

压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动

电压(配图1和2中的“3”)；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤

波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的“4”)；此时得到的低压直流电依然不够纯

净，会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波)，所以还需要稳压二极管或者电压整流

电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压

DC直流电输出了(配图

1和2中的“5”)

配图1：标准的线性电源设计图

配图2：线性电源的波形

尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游

戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。

对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入

市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz

(有些国家是50Hz)频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往

往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。

由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积

将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。

●开关电源知多少

开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压

可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60KHz)。随着输入电压的升高，变压器以及电容

等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录

像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”

的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。

事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统(closedloop

system)——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或

者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器(这个方法称作PWM，PulseWidth

Modulation，脉冲宽度调制)。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自

我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。

反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果

就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。

第2页：看图说话：图解开关电源

下图3和4描述的是开关电源的PWM反馈机制。图3描述的是没有

Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式

PFC(PowerFactor

PFC设计的中高端电源。

图3：没有PFC电路的电源

通过图

备，前者没有

电源的讲解。

图4：有PFC电路的电源

3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式

PFC电路而另一个不具

PFC

为了让读者能够更好的理解电源的工作原理，含其他额外的电路，比如说短路保护、待机电路以及

解一下更加详尽的图解，请看图

计人员看的。

以上我们提供的是非常基本的图解，

PG信号发生器等等。当然了，如果您还想了5。如果看不懂也没关系，因为这张图本来就是为那些专业电源设

图中并未包

图5：典型的低端ATX电源设计图

你可能会问，图5设计图中为什么没有电压整流电路？事实上，PWM电路已经肩负起了电压整

流的工作。输入电压在经过开关管之前将会再次校正，而且进入变压器的电压已经成为方形波。所

以，变压器输出的波形也是方形波，而不是正弦波。由于此时波形已经是方形波，所以电压可以轻

而易举的被变压器转换为DC直流电压。也就是说，当电压被变压器重新校正之后，输出电压已经

变成了DC直流电压。这就是为什么很多时候开关电源经常会被称之为DC-DC转换器。

馈送PWM控制电路的回路负责所有需要的调节功能。如果输出电压错误时，PWM控制电路就会

改变工作周期的控制信号以适应变压器，最终将输出电压校正过来。这种情况经常会发生在PC功

耗升高的时，此时输出电压趋于下降，或者PC功耗下降的时，此时输出电压趋于上升。

在看下一页是，我们有必要了解一下以下信息：

★在变压器之前的所有电路及模块称为“primary”(一次侧)，在变压器之后的所有电路及模块

称为“secondary”(二次侧)；

★采用主动式

★对于没有

PFC设计的电源不具备

PFC电路的电源而言，如果

电源本身将会利用电压倍压器将

★PC电源上的开关管由一对功率

110V/220V转换器，同时也没有电压倍压器；

110V/220V被设定为110V时，电流在进入整流桥之前，

110V提升至220V左右；

MOSFET管构成，当然也有其他的组合方式，之后我们将会详解；

★变压器所需波形为方形波，所以通过变压器后的电压波形都是方形波，而非正弦波；

★PWM控制电流往往都是集成电路，

通过耦合芯片(一种很小的带有

通常是通过一个小的变压器与一次侧隔离，而有时候也可能是

LED和光电晶体管的IC芯片)和一次侧隔离；

★PWM控制电路是根据电源的输出负载情况来控制电源的开关管的闭合的。如果输出电压过高或者

过低时，PWM控制电路将会改变电压的波形以适应开关管，从而达到校★正输出电压的目的；

下一页我们将通过图片来研究电源的每一个模块和电路，

处能找到它们。

通过实物图形象的告诉你在电源中何

第3页：看图说话：电源内部揭秘

当你第一次打开一台电源后(确保电源线没有和市电连接，否则会被电到)

那些奇奇怪怪的元器件搞得晕头转向，但是有两样东西你肯定认识：电源风扇和散热片。

，你可能会被里面

开关电源内部

但是您应该很容易就能分辨出电源内部哪些元器件属于一次侧，哪些属于二次侧。一般来讲，

如果你看到一个(采用主动式PFC电路的电源)或者两个(无PFC电路的电源)很大的滤波电容的

话，那一侧就是一次侧。

一般情况下，再电源的两个散热片之间都会安排3个变压器，比如说图7所示，主变压器是最

大个的那颗；中等“体型”的那颗往往负责+5VSB输出，而最小的那颗一般用于PWM控制电路，主

要用于隔离一次侧和二次侧部分(这也是为什么在上文图3和图4中的变压器上贴着“隔离器”的

IC

标签)。有些电源并不把变压器当“隔离器”来用，而是采用一颗或者多颗光耦(看起来像是

整合芯片)，也即说采用这种设计方案的电源只有两个变压器——主变压器和辅变压器。

PFC

电源内部一般都有两个散热片，一个属于一次侧，另一个属于二次侧。如果是一台主动式

电源，那么它的在一次侧的散热片上，你可以看到开关管、PFC晶体管以及二极管。这也不是绝对

的，因为也有些厂商可能会选择将主动式PFC组件安装到独立的散热片上，此时在一次侧会有两个

散热片。

在二次侧的散热片上，你会发现有一些整流器，它们看起来和三极管有点像，

都是有两颗功率二极管组合而成的。

在二次侧的散热片旁边，你还会看到很多电容和电感线圈，

找到它们也就找到了二次侧。

区分一次侧和二次侧更简单的方法就是跟着电源的线走。

次侧，而与输入线相连的是一次侧(从市电接入的输入线)。如图

但事实上，

共同共同组成了低压滤波模块——

一般来讲，与输出线相连的往往是二

7所示。

它们

区分一次侧和二次侧

以上我们从宏观的角度大致介绍了一下一台电源内部的各个模块。下面我们细化一下，将话题

转移到电源各个模块的元器件上来……

第4页：瞬变滤波电路解析

市电接入PC开关电源之后，首先进入瞬变滤波电路(TransientFiltering)，也就是我们常

说的EMI电路。下图8描述的是一台PC电源的“推荐的”的瞬变滤波电路的电路图。

(图

瞬变滤波电路的电路图

为什么要强调是“推荐的”的呢？因为市面上很多电源，尤其是低端电源，往往会省去图

中的一些元器件。所以说通过检查

EMI电路电路的主要部件是

8中RV1所示)，负责抑制市电瞬变中的尖峰。

EMI电路是否有缩水就可以来判断你的电源品质的优劣。

MOV(lOxideVaristor，金属氧化物压敏电阻MOV元件同样被用在浪涌抑制器上(

suppressors)。尽管如此，许多低端电源为了节省成本往往会砍掉重要的

元件电源而言，有无浪涌抑制器已经不重要了，因为电源已经有了抑制浪涌的功能。

)，或者压敏电阻surge

MOV元件。对于配备

8

MOV

图8中的L1andL2是铁素体线圈；

叫“Y”电容；C3是金属化聚酯电容，通常容量为

电源配备了两颗X电容，和市电并联相接，如图

C1andC2为圆盘电容，通常是蓝色的，这些电容通常也

100nF、470nF或680nF，也叫“X”电容；有些

8RV1所示。

X电容可以任何一种和市电并联的电容；Y电容一般都是两两配对，需要串联连接到火、零之

间并将两个电容的中点通过机箱接地。也就是说，它们是和市电并联的。

瞬变滤波电路不仅可以起到给市电滤波的作用，而且可以阻止开关管产生的噪声干扰到同在一

根市电上的其他电子设备。

一起来看几个实际的例子。如图9所示，你能看到一些奇怪之处吗？这个电源居然没有瞬变滤

波电路！这是一款低廉的“山寨”电源。请注意，看看电路板上的标记，瞬变滤波电路本来应该有

才对，但是却被丧失良知的黑心JS们带到了市场里。

这款低廉的“山寨”电源没有瞬变滤波电路

再看图10实物所示，这是一款具备瞬变滤波电路的低端电源，但是正如我们看到的那样，这

款电源的瞬变滤波电路省去了重要的

了一个额外的X电容。

MOV压敏电阻，

而且只有一个铁素体线圈；

不过这款电源配备

瞬变滤波电路分为一级

板上，靠近市电接口部分，二级

低端电源的EMI电路

EMI和二级EMI，很多电源的一级

EMI往往会被安置在一个独立的

EMI则被安置在电源的主

PCB板上，如下图11和12所示。

PCB

一级EMI配备了一个X电容和一个铁素体电感

再看这款电源的二级EMI。在这里我们能看到MOV压敏电阻，尽管它的安置位置有点奇怪，位

于第二个铁素体的后面。总体而言，应该说这款电源的EMI电路是非常完整的。

完整的二级EMI

值得一提的是，以上这款电源的MOV压敏电阻是黄色的，但是事实上大部分MOV都是深蓝色的。

此外，这款电源的瞬变滤波电路还配备了保险管(图8中F1所示)。需要注意了，如果你发

现保险管内的保险丝已经烧断了，那么可以肯定的是，电源内部的某个或者某些元器件是存在缺陷

的。如果此时更换保险管的话是没有用的，当你开机之后很可能再次被烧断。

第5页：倍压器和一次侧整流电路

●倍压器和一次侧整流电路

上文已经说过，开关电源主要包括主动式PFC电源和被动式PFC电源，后者没有PFC电路，但

是配备了倍压器(voltagedoubler)。倍压器采用两颗巨大的电解电容，也就是说，如果你在电

源内部看到两颗大号电容的话，那基本可以判断出这就是电源的倍压器。前面我们已经提到，倍压

器只适合于127V电压的地区。

拆下来看看

两颗巨大的电解电容组成的倍压器

在倍压器的一侧可以看到整流桥。整流桥可以是由4颗二极管组成，也可以是有单个元器件组

成，如图15所示。高端电源的整流桥一般都会安置在专门的散热片上。

在一次侧部分通常还会配备一个

整流桥

NTC热敏电阻——一种可以根据温度的变化改变电阻值的电

阻器。NTC热敏电阻是NegativeTemperatureCoefficient的缩写形式。它的作用主要是用来当

温度很低或者很高时重新匹配供电，和陶瓷圆盘电容比较相似，通常是橄榄色。

第6页：主动式PFC电路

●主动式PFC电路

毫无疑问，这种电路仅可以在配有主动PFC电路的电源中才能看到。图16描述的正是典型的

PFC电路：

主动式PFC电路通常使用两个功率

片上。为了易于理解，我们用在字母标记了每一颗

漏极(Drain)、G表示栅极(Gate)。

主动式PFC电路图

MOSFET开关管。这些开关管一般都会安置在一次侧的散热

MOSFET开关管：S表示源极(

Source)、D表示

PFC二极管是一颗功率二极管，通常采用的是和功率晶体管类似的封装技术，两者长的很像，

同样被安置在一次侧的散热片上，不过PFC二极管只有两根针脚。

PFC电路中的电感是电源中最大的电感；

的电解电容。图16中的电阻器是一颗

一次侧的滤波电容是主动式

NTC热敏电阻，可以更加温度的变化而改变电阻值，和二级

PFC电源一次侧部分最大

EMI的NTC热敏电阻起相同的作用。

主动式PFC控制电路通常基于一颗

路(用于控制开关管的闭合)。这种整合电路通常被称为

IC整合电路，有时候这种整合电路同时会负责控制

“PFC/PWMcombo”.

PWM电

照旧，先看一些实例。在图

左侧是瞬变滤波电路的二级

的组件。由于我们已经将散热片去除，

17中，我们将一次侧的散热片去除之后可以更好的看到元器件。

EMI电路，上文已经详细介绍过；再看左侧，全部都是主动式PFC电路

所以在图片上已经看不到PFC晶体管以及PFC二极管了。此

外，稍加留意的话可以看到，在整流桥和主动式PFC电路之间有一个X电容(整流桥散热片底部的

棕色元件)。通常情况下，外形酷似陶制圆盘电容的橄榄色热敏电阻都会有橡胶皮包裹。

主动式PFC元器件

图18是一次侧散热片上的元件。这款电源配备了两个MOSFET开关管和主动式PFC电路的功率

二极管：

开关管、功率二极管

下面我们将重点介绍开关管……

第7页：开关管

●开关管

开关电源的开关逆变级可以有多种模式，我们总结了一下几种情况：

模式

开关管数量

二极管数量

电容数量

变压器针脚

单端正激

1

1

1

4

双管正激

2

2

0

2

半桥

2

0

2

2

全桥

4

0

0

2

推挽

2

0

0

3

当然了，我们只是分析某种模式下到底需要多少元器件，

式时还会收到很多因素制约。

事实上当工程师们在考虑采用哪种模

目前最流行的两种模式时双管正激(两者均使用了两颗开光管。

里就不做过多赘述。

以下是这五种模式的设计图：

two-transistorforward)和全桥式(这些被安置在一次侧散热片上的开光管我们已经在上一页有所介绍，

push-pull)设计，

这

单端正激(Single-transistorforwardconfiguration)

双管正激(Two-transistorforwardconfiguration)

半桥(Halfbridgeconfiguration)

全桥(Fullbridgeconfiguration)

推挽(Push-pullconfiguration)

第8页：变压器和PWM控制电路

●变压器和PWM控制电路

先前我们已经提到，一太

和图19-23上标示出来的主变压器，可以提供电源的低压直流输出(

最小的那颗变压器负载

部分输出始终是开启的，即便是

PC电源一般都会配备3个变压器：个头最大的那颗是之前图

它的一次侧与开关管相连，二次侧与整流电路与滤波电路相连，+12V，+5V，+3.3V，-12V，-5V)。

+5VSB输出，通常也成为待机变压器，随时处于“待命状态”，因为这

PC电源处于关闭状态也是如此。

3、4

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。

变压器

这台电源采用的是光耦整合电路，而不是变压器

PWM控制电路基于一块整合电路。一般情况下，没有装备主动式PFC的电源都会采用

合电路(下图26中采用的是可兼容的DBL494整合芯片)。具备主动式PFC电路的电源里，

也会采用一种用来取代PWM芯片和PFC控制电路的芯片。CM6800芯片就是一个很好的例子，它可

以很好的集成PWM芯片和PFC控制电路的所有功能。

TL494整

有时候

特基有三个针脚，外形和功率二极管比较相似，但是它们的内部集成了两个大功率二极管。

整流工作能否完成是由电源电路结构决定，一般有可能会有两种整流电路结构，如图

PWM控制电路

第9页：二次侧(一)

●二次侧

最后要介绍的是二次侧。在二次侧部分，主变压器的输出将会被整流和过滤，然后输出

需要的电压。

大电流。不过

-5V和–12V的整流是只需要有普通的二极管就能完成，因为他们不需要高功率和

+3.3V,+5V以及+12V等正压的整流任务需要由大功率肖特基整流桥才行。这种肖

PC所

二次侧

27所示：

整流模式

这种模式需要从变压器引出三个针脚。

模式A更多的会被用于低端入门级电源中，

但是铁素体电感必须够大才行，

用于高端电源中，这种模式一般只需要配备两个变压器，

模式成本较高，这也是为什么低端电源不采用这种模式的主要原因。

此外，对于高端电源而言，为了提升最大电流输出能力，这些电源往往会采用两颗二极管串联

的方式将整流电路的最大电流输出提升一倍。

无论是高端还是低端电源，其+12V和+5V的输出都配备了完整的整流电路和滤波电路，所以

所有的电源至少都需要2组图27所示的整流电路。

对于3.3V输出而言，有三种选项可供选择：

3.3V的电压稳压器，很多低端电源都是采用的这种设计方案；

27所示的完整的整流电路和滤波电路，但是需要和

☆在+5V输出部分增加一个

☆为3.3V输出增加一个像图

路共享一个变压器。这是高端电源比较普通的一种设计方案。

☆采用一个完整的独立的

3.3V整流电路和滤波电路。这种方案非常罕见，仅在少数发烧级顶

级电源中才可能出现，比如说安耐美的银河

1000W。

由于3.3V输出通常是完全公用5V整流电路(