计算机HOPELY开关电源的快速诊断与维护

　　目前为止， 湖南师范大学商学院实验室已有2/3 的计算机超过3 年的质量保证期，部分计算机开关电源出现了故障，为了不影响实验教学， 立即购置了长城牌的高质量的计算机开关电源替换上， 闲暇之余将替换下来的有故障计算机开关电源检查了一番，发现所有计算机开关电源均可以修好，根据检修的一些经验，谈谈一些维修的体会。

　　1 计算机开关电源检查

　　为了满足电脑的自动控制要求（比如定时关机、远程启动电脑、接入交流电自动开机）等功能ATX 开关电源具备有一个辅助电源系统，即ATX 开关电源只要接入交流220V 电压，辅助电源首先开始工作， 主板电源插口的9 针、14 针分别对地COM 之间有+5V 的SB 和3～5V 的Ps-ON 直流电压， 如果各点之间的电压均正常，可用镊子将3 针、14 针脚短接，即可启动开关电源工作，这时可观察到ATX 开关电源上的风扇启动运行，各个电源插口针脚电压如图1 所示。在检修时若主板电源插口的9 针、14 针脚对地COM 之间电压与上述不符合或无输出电压，应考虑ATX 开关电源内部出现了问题，这时卸下电源外壳的螺丝后， 观察一下电源保险丝管是否有爆裂或熔断，可根据情况具体对待。

　　（1）保险丝管如出现爆裂，应重点检查主推挽振荡回路的开关三极管MJE13009 是否击穿短路， 借助数字万用表的蜂鸣档位检测， 若短路（一般是开关三极管MJE13009 双双损坏）用50W 电烙铁、铜编织线（可从话筒屏蔽线中抽取），将开关三极管引脚周围的多余焊锡吸附在铜编织线中（或者使用热风枪） 再将带焊锡的铜编织线加热后甩出铜编织线中的多余焊锡反复几次直到开关三极管引脚上的焊锡被吸干净为止，取下损坏MJE13009 开关三极管。注意：MJE13009 开关三极管有两种封装形式，即TO-220 封装和TO-3PN 封装均可成双配对使用。

图1 电源插口电压

　　在电路板上均考虑有两种封装形式引脚插孔，还要考虑原来的开关三极管两种TO-220 封装和TO-3PN 封装形式与绝缘导热胶尺寸要相同若不符合， 则不能起到绝缘导热的性能，它们之间再涂一层导热硅脂，有利于MJE13009 开关三极管的热量快速传导到散热片上， 一定要更换同规格的保险管（保险管容量过小很容易烧断、容量过大则起不到保护作用）。

　　（2）在个别中除上述情况外，有时TL494（因生产家不同， 型号也不同如KA7500B 其各引脚的功能完全一样）脉宽调制模块会一同损坏， 检查其各引脚工作电压即可得出结果（在一些常用ATX 开关电源维修中都有介绍这里不再一一列出），两种型号的模块完全可以互换。

　　（3）保险丝管完好无损，但是主板电源插口各级直流电压无输出。通常情况主要是以下原因造成的： 电源中个别器件出现开路或外围器件短路、参数变化及保护电路过压、过流电路出抑制振荡电路停止工作，或者电源负载过重，高频整流滤波电路中肖特基整流二极管虚焊，滤波电容漏电，稳压二极管失效等。

　　可用万用表的蜂鸣档位测量电路板中的稳压管及二极管，若万用表发出蜂鸣声，则说明电路板稳压管及二极管有短路现象， 然后将电路板中相应的硬件暂时拆除，重点再测量其参数，如果这时输出为零， 则可以肯定是该器件引起控制电路停止工作，换上同参数的器件即可。

　　2 辅助电源内部结构

　　该电路采用P1014AP06 集成电路其性能高效可靠，外围电路器件少，特点是封装引脚为奇数，我认为5 脚引入的脉动峰值电压较高，为了提高引脚之间的绝缘强度特意将6 脚去掉来增加与其他引脚之间距离，以增加电路板走线之间的绝缘强度，封装形式见图2。

图2 封装形式

　　内部工作原理：当1 脚引入Vcc 电源后经稳压二极管，即在内部建立一个相应启动基准信号源和IVcc 恒定的电压，且输入到内部的运算放大器正向输入端， 反向输入端接入一个7.4mA 的恒流源，经运算放大器放大输出，为置位触发器提供一个S 置位信号，置位触发器另一个R 置位信号，由参考基准电压发生器提供Vcc<3V 工作电压，频率控制端可以改变频率振荡器的输出频率， 经过启动端信号对触发器振荡器的输出频率进行整形（调整频率-调整振幅）即为逆变器的部分，经过Q 端输出直接由驱动器激励放大推动场效应管输出，场效应管的（源）端经5 脚引出，场效应管的（漏）端经检测电阻获取250ns 分量校准， 经另一个运算放大器输出再反馈到触发器的控制源自动控制触发器震荡频率和震荡幅度波形，分量振幅为65%，经P1014AP06 集成电路4 脚电阻、稳压恒流源，连接抑制输入端，内部有一个过压保护电路，由启动电路、溢出保护、运算放大器等组成，且内部链接可自动调整5 脚的输出频率及电压幅度。P1014AP06 集成电路内部结构如图3 所示。

图3 P1014AP06 集成电路内部结构

　　3 辅助电源外部电路

　　以ATX-300SD 开关电源为例， 当接入交流220V 电压，经整流滤波后为辅助电源提供350V 左右的直流电压，通过电压变换器降压整流在辅助电源输出端得到一个+5V SB 电压，即主板电源插口的9 针的电压，这个原始的+5V SB 泵工作电压将为其他电路模块提供电源，辅助电源能否正常工作，完全取决于主电路器件的可靠性，由T1、P1014AP06 集成电路、IC2光电耦合器、电阻、电容及肖特基二极管等构成一个典型的调频-调宽式反激变换器， 即单端开关稳压电源， 根据ATX-300SD 开关电源实例，其工作原理如图4 所示。所有器件编号及型号为实际测量参数。其工作原理是， 当Vbulk 建立了350V 左右直流工作电压通过T1 逆变变压器初级， 经P1014AP06 集成电路5 脚建立开关振荡工作回路， 同时线圈另一组回路经磁感应谐振产生交流脉动电压，由D4 半波整流经C9 电解电容器、R11、C10 电解电容器组成电阻式π 型滤波器向P1014AP06 集成电路1 脚供电，R10 为交流阻尼电阻，C8、R12、D6 肖特基二极管组成反峰电压吸收抑制谐振回路产生了频率-振幅宽度可控叠加脉冲波， 经T1 逆变变压器次级D10 肖特基二极管、C11 电解电容、L5、C12 电解电容组成电感式π 型滤波器滤波输出+5V 直流电压， 为了输出稳定的+5V直流电压，经R16、R18、R17 分压后分别向IC2 光电耦合器及IC1 恒流源供电， 当+5V 直流电压波动时R18、R17 分压也跟着发生改变引起恒流源的电流发生改变经光电耦合器输出C7 电容器滤波控制P1014AP06 集成电路4 脚的反馈抑制端，及时调整5 脚的频率脉宽输出更加稳定， 使+5VSB 端电压趋于稳定，C0 电容器的作用是用于交流接地与直流接地之间的电磁滤波，视电磁谐波干扰情况而定也可不接。

图4 辅助电源外部电路

　　分析辅助电源的主要故障是C11、C12 电解电容器失效及容量变小，通常用眼睛可以观察到C11、C12 电解电容器外壳有无爆裂， 用数字万用表检测+5VSB 端只有2.5V 左右的电压时，应重点检查C11、C12 电解电容器，可用替代法进行检查，更换同型号规格的电解电容器。

　　湖南的气候潮湿，空气湿度大，湖南师范大学商学院实验室教学楼依山而建， 离岳麓山山脚近的距离只有20m 左右，楼上离山边也不足60m，尤其是每年的3、4 月份梅雨季节的时候空气湿度达90%左右实验室内必须进行空气除湿处理，以确保计算机能够在适宜的工作环境中运行，在检修开关电源时，发现电路板下的绝缘纸与P1014AP06 集成电路之间有明显电弧灼烧的白色痕迹，经检测P1014AP06 集成电路击穿损坏。更换P1014AP06 模块后，再将电路板与底板之间的绝缘纸翻个边，将塑料绝缘层朝上，错开原来的位置摆放以避免再次击穿，通电检测开关电源工作正常，通过上述的故障分析和处理已将损坏的开关电源全部修好。