ATX電源接口定義及顏色定義

2009-09-2410:50:26|

ATX電源信號定義如下：也許很多人都用過所謂“易驅線”吧？它可以把IDE口轉換成USB接口，這樣就可以用電腦上的USB口插普通硬盤用了。“易驅線”是需要獨立電源的，可是幾乎所有“易驅線”的原配電源幾乎都有個問題：很不穩(wěn)定。電壓不足導致硬盤中途停工是常事兒，傷害硬盤不說，最關鍵的是經常造成重要數(shù)據(jù)遺失，所以平時都是提心吊膽地用“易驅線”的，而在電腦里的硬盤就沒出現(xiàn)過這種事。那何不用我那廢棄的電腦電源來給硬盤供電呢？

其實很簡單，只要能把電源打開就行了，可現(xiàn)在的ATX電源都是電位控制開關而非機械開關，這就需要從電源的那一排查線孔中找出可以激活電源的那個針（Pin）。ATX電源排針（Pin）的標準是這么定義的：PinNameDescription13.3V提供+3.3V電源23.3V提供+3.3V電源3GND地線45V提供+5V電源5GND地線65V提供+5V電源7GND地線8PW-OKPowerOK，指示電源正常工作95VSB提供+5VStandby電源，供電源啟動電路用1012V提供+12V電源113.3V提供+3.3V電源12-12V提供-12V電源13GND地線14PS-ON電源啟動信號，低電平-電源開啟，高電平-電源關閉15GND地線16GND地線17GND地線18-5V提供-5V電源195V提供+5V電源205V提供+5V電源可見，14號針（Pin14PS-ON）就是控制電源開啟關閉的。你也許有疑問就單個針沒有回路怎么控制開關，其實所有的地線（GND）都可以與其他任意針組成回路，所謂“低電位”開啟，“高電位”關閉，就是當Pin14針與GND針短接后，Pin14針本身的電位就低了，電源也就開啟了，反之亦然。

現(xiàn)在很清楚了——要想無主板開啟ATX電源，只需要將Pin14針（綠色線，圖中也標綠了）與任意一個GND針（黑色線，圖中標灰了）短接就可以了。自從1998年1月公布了ATX2.01電源標準后，以后生產的電源都兼容這個標準，只不過各路電壓的輸出電流在不斷增加。我們使用的ATX開關電源，輸出的電壓有＋12V、－12V、＋5V、－5V、＋3.3V等幾種不同的電壓。在正常情況下，上述幾種電壓的輸出變化范圍允許誤差一般在5%之內，如下表所示，不能有太大范圍的波動，否則容易出現(xiàn)死機的數(shù)據(jù)丟失的情況。

標準電壓值電線顏色最小電壓值最大電壓值

+5V紅色4.755.25

-5V白色-4.75-5.25

+12V黃色11.412.6

-12V藍色-11.4-12.6

+3.3V橙色3.1353.465

－ATX12V電源

4針（2*2）接口，提供直接電源供應給CPU電壓調整器，幸好，它沒有進一步提升針腳數(shù)目，換言之，CPU的功耗雖大，還是在可控制范圍之內。1、地線；2、地線；3、+12V；4、+12V

主板上的電源插頭ATX電源輸出接口

ATX電源20針輸出電壓及功能定義表

針腳名稱顏色說明

13.3V橙色+3.3VDC

23.3V橙色+3.3VDC

3COM黑色Ground

45V紅色+5VDC

5COM黑色Ground

65V紅色+5VDC

7COM黑色Ground

8PWR_OK灰色PowerOk(+5V&+3.3Visok)

95VSB紫色+5VDCStandbyVoltage(max10mA)

1012V黃色+12VDC

113.3V橙色+3.3VDC

12-12V藍色-12VDC

13COM藍色Ground

14/PS_ON綠色PowerSupplyOn(activelow)

15COM黑色Ground

16COM黑色Ground

17COM黑色Ground

18-5V白色-5VDC

195V紅色+5VDC

205V紅色+5VDC

測試的方法：為了方便測試讀數(shù)，我們使用數(shù)字萬用表20V直流檔來測試。準備一個10歐姆10W的電阻，把它接在需要測試的電壓輸出端，然后使用萬用表測試此時的電壓輸出。因為當開關電源空載時，有的電源可能會空載保護，停止工作；同時也因為負載太輕，輸出的電壓可能會偏高。

如果測得某一路的輸出電壓與標準輸出有很大的誤差時，這個電源將不能被使用，必須被替換。

如果這些電壓出現(xiàn)偏低或偏高時會出現(xiàn)什么樣的情況呢？

1.＋12V

+12V一般為硬盤、光驅、軟驅的主軸電機和尋道電機提供電源，及為ISA插槽提供工作電壓和串口等電路邏輯信號電平。如果+12V的電壓輸出不正常時，常會造成硬盤、光驅、軟驅的讀盤性能不穩(wěn)定。當電壓偏低時，表現(xiàn)為光驅挑盤嚴重，硬盤的邏輯壞道增加，經常出現(xiàn)壞道，系統(tǒng)容易死機，無法正常使用。偏高時，光驅的轉速過高，容易出現(xiàn)失控現(xiàn)象，較易出現(xiàn)炸盤現(xiàn)象，硬盤表現(xiàn)為失速，飛轉。

2.－12V

-12V的電壓是為串口提供邏輯判斷電平，需要電流較小，一般在1安培以下，即使電壓偏差較大，也不會造成故障，因為邏輯電平的0電平為-3到-15V，有很寬的范圍。

3.＋5V

＋5V電源是提供給CPU和PCI、AGP、ISA等集成電路的工作電壓，是計算機主要的工作電源。它的電源質量的好壞，直接關系著計算機的系統(tǒng)穩(wěn)定性。多數(shù)AMD的CPU其＋5V的輸出電流都大于18A，最新的P4CPU其提供的電流至少要20A。另外AMD和P4的機器所需要的＋5VSB的供電電流至少要720MA或更多，其中P4系統(tǒng)電腦需要的電源功率最少為230W。

如果沒有足夠大的+5V電壓提供，表現(xiàn)為CPU工作速度變慢，經常出現(xiàn)藍屏，屏幕圖像停頓等，計算機的工作變得非常不穩(wěn)定或不可靠。

4.－5V

-5V也是為邏輯電路提供判斷電平的，需要的電流很小，一般不會影響系統(tǒng)正常工作，出現(xiàn)故障機率很小。

5.＋3.3V

這是ATX電源專門設置的，為內存提供電源。該電壓要求嚴格，輸出穩(wěn)定，紋波系數(shù)要小，輸出電流大，要20安培以上。大多數(shù)主板在使用SDRAM內存時，為了降低成本都直接把該電源輸出到內存槽。一些中高檔次的主板為了安全都采用大功率場管控制內存的電源供應，不過也會因為內存插反而把這個管子燒毀。如果主板使用的是+2.5VDDR內存，主板上都安裝了電壓變換電路。如果該路電壓過低，表現(xiàn)為容易死機或經常報內存錯誤，或WIN98系統(tǒng)提示注冊表錯誤，或無法正常安裝操作系統(tǒng)。

6.＋5VSB（+5V待機電源）

ATX電源通過PIN9向主板提供＋5V720MA的電源，這個電源為WOL(Wake-upOnLan)和開機電路，USB接口等電路提供電源。如果你不使用網絡喚醒等功能時，請將此類功能關閉，跳線去除，可以避免這些設備從+5VSB供電端分取電流。

7.P－ON（電源開關端）

P-ON端（PIN14腳）為電源開關控制端，該端口通過判斷該端口的電平信號來控制開關電源的主電源的工作狀態(tài)。當該端口的信號電平大于1.8V時，主電源為關；如果信號電平為低于1.8V時，主電源為開。因此在單獨為開關電源加電的情況下，可以使用萬用表測試該腳的輸出信號電平，一般為4V左右。因為該腳輸出的電壓為信號電平，開關電源內部有限流電阻，輸出電流也在幾個毫安之內，因此我們可以直接使用短導線或打開的回形針直接短路PIN14與PIN15(即地，還有3、5、7、13、15、16、17針），就可以讓開關電源開始工作。此時我們就可以在脫機的情況下，使用萬用表測試開關電源的輸出電壓是否正常。

記?。河袝r候雖然我們使用萬用表測試的電源輸出電壓是正確的，但是當電源連接在系統(tǒng)上時仍然不能工作，這種情況主要是電源不能提供足夠多的電流。典型的表現(xiàn)為系統(tǒng)無規(guī)律的重啟或關機。所以對于這種情況我們只有更換功率更大的電源。

8.P－OK（電源好信號）

一般情況下，灰色線P-OK的輸出如果在2V以上，那么這個電源就可以正常使用；如果P-OK的輸出在1V以下時，這個電源將不能保證系統(tǒng)的正常工作，必須被更換。

9.220VAC（市電輸入）

一般我們大家都不關心計算機使用的市電供應，可是這是計算機工作所必須的，也是大家經常忽略的。在安裝計算機時，我們必須使用有良好接地裝置的220V市電插座，變化范圍應該在10%之內。如果市電的變化范圍太大時，我們最好使用100-260V之間寬范圍的開關電源，或者使用在線式的UPS電源。ATX電源引腳圖PIN-OUT:ATXMotherboardPower附:ATX電源的工作原理

自從IBM推出第一臺PC至今，微機電源已從AT電源發(fā)展到ATX電源。時至今日，微機電源仍是根據(jù)IBM公司的個人電腦標準制造的。市場上的ATX電源，不管是品牌電源還是雜牌電源，從電路原理上來看，一般都是在AT電源的基礎上，做了適當?shù)母膭影l(fā)展而來的，因此，我們買到的ATX電源，在電路原理上一般都大同小異。在微機國產化的進程上，微機電源技術也由國內生產廠家逐漸消化吸收，生產出了眾多國有品牌的電源。微機電源并非高科技產品，以國內生產廠家的技術和生產實力，應該可以生產出物美價廉的電源產品。然而，縱觀整個微機電源市場情況卻不盡人意，許多電源產品存在著各種選料和質量問題，故障率較高。

ATX電源電路結構較復雜，各部分電路不但在功能上相互配合、相互滲透，且各電路參數(shù)設置非常嚴格，稍有不當則電路不能正常工作。其主電路原理圖見圖１，從圖中可以看出，整個電路可以分成兩大部分：一部分為從電源輸入到開關變壓器T1之前的電路(包括輔助電源的原邊電路)，該部分電路和交流220V電壓直接相連，觸及會受到電擊，稱為高壓側電路；另一部分為開關變壓器T1以后的電路，不和交流220V直接相連，稱為低壓側電路。二者通過C03、C04、C05高壓瓷片電容構成回路，以消除靜電干擾。其原理方框圖見圖2，從圖中可以看出整機電路由交流輸入回路、整流濾波電路、推挽開關電路、輔助開關電源、PWM脈寬調制電路、PS-ON控制電路、保護電路、輸出電路和PW-OK信號形成電路組成。弄清各部分電路的工作原理及相互關系對我們維修判斷故障是很有用處的，下面簡單介紹一下各組成部分的工作原理。

1、交流輸入回路

交流輸入回路包括輸入保護電路和抗干擾電路等。輸入保護電路指交流輸入回路中的過流、過壓保護及限流電路；抗干擾電路有兩方面的作用：一是指微機電源對通過電網進入的干擾信號的抑制能力：二是指開關電源的振蕩高次諧波進入電網對其它設備及顯示器的干擾和對微機本身的干擾。通常要求微機對通過電網進入的干擾信號抑制能力要強，通過電網對其它微機等設備的干擾要小。

２、整流電路：

包括整流和濾波兩部分電路，將交流電源進行整流濾波，為開關推挽電路提供紋波較小的直流電壓。

3、輔助電源：輔助電源本身也是一個完整的開關電源。只要ATX電源一上電，輔助電源便開始工作，輸出的兩路電壓，一路為+5VSB電源，該輸出連接到ATX主板的“電源監(jiān)控部件”，作為它的工作電壓，使操作系統(tǒng)可以直接對電源進行管理。通過此功能，實現(xiàn)遠程開機，完成電腦喚醒功能；另一路輸出電壓為保護電路、控制電路等電路供電。

4、推挽開關電路：

推挽開關電路是ATX開關電源的主要部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起著將輸出部分與輸入電網隔離的作用。推挽開關管是該部分電路的核心元件，受脈寬調制電路輸送的信號作激勵驅動信號，當脈寬調制電路因保護電路動作或因本身故障不工作時，推挽開關管因基級無驅動脈沖故不工作，電路處于關閉狀態(tài)，這種工作方式稱作它激工作方式。

５、PWM脈寬調制電路：

PWM（PulesWidthModulation）即脈寬調制電路，其功能是檢測輸出直流電壓，與基準電壓比較，進行放大，控制振蕩器的脈沖寬度，從而控制推挽開關電路以保持輸出電壓的穩(wěn)定，主要由ICTL494及周圍元件組成。

６、PS-ON控制電路：

ATX電源最主要的特點就是，它不采用傳統(tǒng)的市電開關來控制電源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關閉，只要控制“PS－ON”信號電平的變化，就能控制電源的開啟和關閉。電源中的S-ON控制電路接受PS－ON信號的控制，當“PS－ON”小于1V伏時開啟電源，大于4.5伏時關閉電源。主機箱面上的觸發(fā)按鈕開關(非鎖定開關)控制主板的“電源監(jiān)控部件”的輸出狀態(tài)，同時也可用程序來控制“電源監(jiān)控件”的輸出，如在WIN9X平臺下，發(fā)出關機指令，使“PS－ON”變?yōu)椋?V，ATX電源就自動關閉。

７、保護電路

為了保證安全工作，ATX電源中設置了各種各樣的保護電路，當開關電源發(fā)生過電壓、過電流故障時，保護電路啟動，開關電源停止工作以保護負載和電源本身。

８、輸出電路：

輸入整流濾波電路將交流電源進行整流濾波，為主變換電路提供紋波較小的直流電壓。接插到主板上的排線包含了電源輸出的各路電壓及控制信號，ATX電源輸出排線各腳定義見表1，各路輸出的額定電流見表2。

表1電源輸出排線功能一覽表

Pin12345678910

導線顏色橘黃橘黃黑色紅色黑色紅色黑色灰色紫色黃色

功能3.3V提供+3.3V電源

3.3V提供+3.3V電源地線

5V提供+5V電源地線5V提供+5V電源地線PowerOK電源正常工作＋5VSB提供+5VStandby電源，供電源啟動電路用

12V提供+12V電源

Pin11121314151617181920

導線顏色橘黃蘭色黑色綠色黑色黑色黑色白色紅色紅色

功能3.3V提供+3.3V電源-12V提供-12V電源

地線PS-ON電源啟動信號，低電平-電源開啟，高電平-電源關閉

地線地線地線-5V提供-5V電源5V提供+5V電源5V提供+5V電源

表2ATX電源各路電壓的額定輸出電流：（單位：A）

電源各輸出端＋5V＋12V＋3.3V－5V－12V＋5VSB

額定輸出電流21A6A14A0.3A0.8A0.8A

9、PW-OK信號的形成：

PW-OK信號（在AT電源中及部分電源板上稱P.G信號）為微機開機自檢啟動信號，為了防止開機時各路輸出電路時序不定，CPU或各部件未進入初始化狀態(tài)造成工作錯誤及突然停電時，硬盤磁頭來不及移至著陸區(qū)造成盤片劃傷，微機電源中均設置了PW-OK信號。

10、＋3.3V電壓二次穩(wěn)壓電路：

輸出到主板上的＋3.3V電壓一般為CPU等配件供電，因此，ATX電源在總體自動控制穩(wěn)壓的基礎上，在T1的次級＋3.3V電壓的輸出負載網絡增設了二次自動穩(wěn)壓控制電路，以使＋3.3V輸出電壓更精確穩(wěn)定。

縱上所述，接通電源后，220V交流電壓經整流濾波電路，輸出＋300V直流高壓。此電壓同時加到推挽開關電路和輔助電源上，因推挽開關電路的開關功率管沒有激勵脈沖而處于待機狀態(tài)。輔助電源一經得到工作電壓便開始工作，送出脈寬調制電路、PS-ON控制電路、保護電路的工作電壓以及主板的+5VSB待機電壓，但因此時沒有得到PS-ON主機的控制信號，PS-ON控制電路輸出高電平鎖住PWM脈寬調制電路使其不起振，此時電源處于待機狀態(tài)。按下面板的開機觸發(fā)開關，PS-ON控制電路得到控制信號，解除對脈寬調制電路的鎖定，PWM電路開始工作，輸出受控的脈寬可變的交流脈沖推動推挽開關電路中的推挽功率管，并時刻根據(jù)輸出電壓的脈動來調整脈沖寬度，以保證輸出電壓的穩(wěn)定。推挽開關電路中，推挽功率管依次開關，產生的脈動交變電壓被開關變壓器感應到副級，經輸出電路整流濾波，形成主機所需各路電壓。保護電路則監(jiān)視各路輸出電壓，當發(fā)生過壓、欠壓故障時及時啟動，使PWM電路停止工作，以保證電路及主機的安全。精密電壓基準ICTL431

精密電壓基準ICTL431是T0—92封裝如圖1所示。其性能是輸出壓連續(xù)可調達36V，工作電流范圍寬達0．1。100mA，動態(tài)電阻典型值為0．22歐,輸出雜波低。圖2是TL431的典型應用，其中③、②腳兩端輸出電壓V=2．5(R2十R3)V／R3。如果改變R2的阻值大小，就可以改變輸出基準電壓大小。

ATX電源的結構特點

ATX電源是近年來在電腦中廣泛采用的新型電源，它配合ATX主板，除了可以手動開關電源外，還支持軟件開關電源以實現(xiàn)遠程控制功能。

ATX電源是在AT電源的基礎上發(fā)展起來的，它的主變換電路也是采用了半橋式開關電源，但從結構上講ATX電源作了如下改進：

1.ATX電源增加了一個輔助開關電源，如圖所示。當ATX電源交流輸入端一旦有220V的交流電時，輔助電源就開始工作，一路經整流7805三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，輸出+5V電壓供給ATX主板內部一部分在關機狀態(tài)下要保持工作的芯片，如網絡通信接口電源監(jiān)控單元系統(tǒng)時鐘等部分芯片使用；另一路經整流濾波，輸出輔助+12V電源，供給ATX電源內部TL494等芯片工作，為ATX電源主變換電路的啟動作準備。

2.綜合供電接插件接口不同。ATX電源采用了20腳長方型雙排綜合插件向主板供電。

3.輸出電壓不同。ATX電源增加了3.3V+5V供電和一個PS-ON控制輸入端口，其中3.3V電壓主要為CPUPCI總線供電。

4.電源的啟動方式不同，ATX電源一般不設市電開關，而采用TL494脈寬控制芯片和LM339比較放大器作為其控制的核心。其特點是引用TL494第4腳的死區(qū)控制功能，當輔助電源工作時，一路輸出+5V到主板，另一路輸出+12V供給TL494電源，經過該芯片內部穩(wěn)壓電路，由14腳輸出+5V，并和1315腳相接，再經分壓電路到LM339電壓比較器的反向端，其反向端電壓約為4.5V.當PS-ON為+5V時，LM339輸出為高電平5V,TL494的811腳無輸出脈沖，主變換電路截止，電源處于休眠狀態(tài)。當PS-ON為0V時，輸出為0V,TL494的811腳有輸出脈沖，主變換電路開始工作。因此，我們不僅可以手動按下主機上的觸發(fā)按鈕開關使PS-ON為低電平啟動電源，還可以通過程序或鍵盤等其他方式使PS-ON為低電平啟動電源，從而使ATX電源具有遠程控制功能。ATX電源不能啟動的兩個檢修部分輔助電源部分的檢修：如果紫色線沒有5V或TL494的12腳無供電的話（即輔助電源變壓器無輸出），就要檢修輔助電源。如果保險燒了，檢查四個整流二極管（一般只壞兩個），和兩個330UF/250V電容有沒有鼓包（一般只壞一個電容，但它所接的150K電阻絕對開路了，應換掉。），查輔助電源開關和兩個E13007開關管有沒有壞，這樣檢查過后就不會再燒保險了。如果輔助電源還沒有輸出，就要檢查300V到輔助電源變壓器初級的限流電阻（一般為2-4.7歐)．輔助電源開關管Ｂ極所接電阻．還有輸出電源變壓器輸出的兩個整流管.檢查到這一步，電源紫色線肯定有５Ｖ，但綠色線沒有3.6v左右的電壓，電源當然也不能啟動了，這時就需要檢修ＴＬ４９４了．

TL494(可與KA7500互換)的檢修:

就是當紫色線有5V，綠色線沒電壓時，應檢修TL494。在TL494的12腳輸入12V電壓，這時測TL494的12腳應為12V，2腳應為2.5V，13\14\15腳為5V，1腳為0V，4腳為5V，8\11腳為0V，否則TL494可能壞了或者外圍有問題。如果上述電壓都有了，說明TL494及其外圍沒有問題。這時應檢查那三個肖特基高速整流管有沒有壞和末級輸出電壓的電容。如果還不行，查TL494的8\11腳所接的兩個推動管，肯定有一個壞了。還有測電源有沒有問題時，一定要記住測紫色線和灰色線有沒有5V，ATX電源元件代換：300V整流二極管(4個)可用IN5408，開關管用E13007\2SC3822，輔助電源開關管用C5027（有時是場效應管），推動管用C1815，C945。當然，330UF/250V電容和150K電阻是維修電源必備了。末級整流用肖特基高速整流二極管12V用MUR1640，5V用MUR3020就行了。電腦無法啟動銀河ATX電源維修筆者最近處理了好幾起因機箱電源引起的電腦無法啟動的故障，機器是單位前幾年購買的一批兼容機，當時機箱電源選用了銀河YH-2503B（圖1）。該電源的電路結構具有一定典型性，在故障發(fā)生時，會威脅到電腦整機的穩(wěn)定運行。圖1

故障現(xiàn)象一：前一天正常使用并關機后，第二天早上開機時，電腦無法啟動。輕者更換新的機箱電源后可恢復正常，重者硬盤、光驅、主板等全部損壞，需要與電源一起更換方能正常使用電腦。故障分析與處理：經檢修，發(fā)現(xiàn)均是因輔助電源部分出問題后引起的。該型號電源的輔助電源部分的電路圖如圖2所示。ATX電源只要通電（插上電源插頭），無論開機與否，輔助電源都在工作，它工作的正常與否關系到電源其余部分甚至整機的運行。其工作原理為：300V直流電壓經R72限流，向由振蕩管Q15、變壓器T3、定時電路C44、R74等組成的輔助電源電路供電，產生脈沖振蕩。T3次級繞組感應電動勢后經BD5整流后，輸出直流電壓供給Q16（三端集成穩(wěn)壓器7805），經Q16穩(wěn)壓后輸出+5V

SB待機電壓。+5V

SB待機電壓的主要作用是為主板電源監(jiān)控單元供電，為整機的啟動做準備。拆開電源外殼，剛插上電源插頭進行通電測試時，筆者立刻聞到了一股淡淡的焦糊味，當即斷電檢查，發(fā)現(xiàn)有一個電阻表面已發(fā)黑，焦糊味即是由此處散發(fā)出的，顯然這是因為通過的電流過大引起的（見圖3箭頭所指R54）。該電阻阻值為1.5kΩ，連接BD6負級和主開關脈沖變壓器T2次級。估計是T3次級繞組經BD6整流后輸出的電壓過高造成。實際測量證實了筆者的判斷是對的，插上電源插頭瞬間，BD6次級電壓高達70V，分析電路可知該電壓供給TL494（德州儀器生產的開關電源脈寬調制芯片）的12腳作為工作電壓，而廠方資料顯示，TL494極限工作電壓為41V，顯然芯片已被擊穿損壞?，F(xiàn)在的