ICEE-Power-ATX电源:功能、大体电路原理、各接口定义、启动方法、电源特点

主板工作原理:

ATX(Advanced Technology Extended)是一种由Intel在1995年公布的PC主板结构规范。

线材(PC电源上使用)直径的标识:

  • 线材以AWG(American Wire Gauge美国线规)标识直径,AWG数越小直径越大。
  • PC电源上常见的线材规格以16AWG、18AWG、20AWG和22AWG为主。

PCIe供电接口(PCIe供电是显卡这类+12V大功率设备的供电接口):

  • PCIe 6Pin接头: 可提供75W功率;
  • PCIe 6+2Pin接头: 提供150W功率(仅在6Pin接口增加2Pin).

ATX电源, 有两大功能:

  • 管理电源

    • +5V PG(Power Good)电源良好状态,各路电压正常则 PinPG 为 +5V;
    • +5V SB(Stand By)待机,使待机设备正常工作,例如对USB设备 和 网卡 供电;
    • PS-ON开关(电信号控制),PSON拉低电位供电启动,拉高电位停止;如远程唤醒。
  • 功率电源(市电AC-DC变多路DC):将AC220V转为多路DC标准合规并满足需求: 高稳定度,高速响应,大电流,低噪,低纹波,高可靠高安全系数,等方面的要求;

    • EMI |低噪|低纹波(高精度高速数字电路,对EMI,纹波,信噪比有非常高的要求);
    • 高可靠度(过压,欠压,短路保护,过流,过功率,...)
    • 高安全系数(有多个安规标准,MTBF,许多的检测标准)
    • 高精度电压:大多数用「3.3V, 5V, -5V, 12V, -12V」的;
    • 大电流: ATX 给定了以上各路DC电压的大电流(功率)标准;
    • 高稳定度:主动式电压采样,高速反馈,自适应的信号闭环调整;
    • 高速响应:高频开关电路,PWM高频调制,高速的电压调整信号(光电耦合);
    • 富余度:可扩展的软硬件系统,在功率,电压路数上要有满足一定程度需要。

ATX 大体电路原理:

  • 三只EL817光藕做隔离电压信号传送:

    • +5V SB 待机Switching Power电源用的;
    • PSON 唤醒电源用的, 由计算机待机电源管理专用集成电路驱动;
    • 功率电源采样MAIN +12V信号(EL817pin1串联1.2K电阻接+12电压,pin2接TL431pin3)
  • 管理电源

    • +5V SB(Stand by)PW-ON(Pin14)的Switching Power开关电源电路,要:
      • 高速采样电压信号:
        • 接一个4.7k的电阻在+5V SB的+极与GND以提高采样响应速度:因为+极有LC滤波电路(C电容为2200uF/16V);
        • 电阻分压比例式: +极 <-> 21K贴片电阻(1%精度) <-> (电压采样点) <-> 20K贴片电阻(1%精度) <-> GND,
      • TL431:
        • pin1直接连 电压采样点
        • pin2接GND负极,
        • pin3接EL817光耦pin2(发光管-极);
      • EL817:
        • pin1串连330欧的电阻接+5V SB的+极,pin1与pin2接3K欧电阻分流;
        • pin2(发光管-极)接TL431pin3,
        • pin3,pin4 光敏管的+和-极,供 +5V SB 的Switching Power部分反馈调整电压;
      • 待机/PG/唤醒 电源管理电路;有专用的集成电路实现。
  • 功率电源:main Power Switching 电路:

    • +/- 12V超大电流开关电路:
      • 1, AC220V级的、防雷、过流保护(例FUSE6.3A250V)、过功率保护(NTC自恢复保险丝)、安规(Y电容多个)、三级滤波,
      • 2, 高压AC整流桥堆+高压DC滤波电路将 AC220V 转大约 DC300V的高压稳定直流电路;
      • 3, DC300V分两路:一路电源管理用的+5V SB开关电源
      • 4, PWM功率调制模块电路 及其控制的MOS FET高频 ZVS开关电路,将DC300V高频变换为低压大电流DC12V,几十A甚至100A)
      • 5,功率采样电路:在DC+12V线路上串联高频变压器采样电流信号(高频磁环,初级为3根1mm铜线并绕以通过数十A的电流)
    • DC-DC功率模块降压电路:
      • +12V转+5V大电流模块:从DC+12V全功率电路Input,经过此模块降压为+5V大电流Output
      • +12V转+3.3V大电流模块,从DC+12V全功率电路Input,经过此模块降压为+5V大电流Output;
      • 主动式降温电路(温度传感的降温风扇调速)供电;

ATX 引脚定义:黑色:GND

  • 橙色:3.3V
  • 红色:5V
  • 黄色:12V
  • 蓝色:-12V

ATX电源有20针和24针两种;

  • 20针开机: 短接Pin14(PS-ON, 绿线,拉低其电位可脱机启动)与黑线GND启动供电。
  • 20针ATX Power接口定义
  • 20针ATX Power接口描述

24针接口:

  • 24针ATX Power接口定义
  • 24针ATX Power接口描述

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