Chương 1: Phân tích sơ đồ khối

By Unknown - Thứ Hai, 29 tháng 8, 2016 - No Comments

Bài 1 - Phân tích sơ đồ khối bộ nguồn ATX

Download sơ đồ nguồn ATX ở đây

Giới thiệu bộ nguồn ATX

Bộ nguồn ATX của Máy tính Chập chân PS_ON xuống Mass thì quạt sẽ quay

Điện áp 3,3V (nguồn chính) đi qua các sợi dây mầu cam
Điện áp 5V (nguồn chính) đi qua các sợi dây mầu đỏ
Điện áp 12V (nguồn chính) đi qua các sợi dây mầu vàng
Điện áp -5V (nguồn chính) đi qua dây mầu trắng
Điện áp -12V (nguồn chính) đi qua dây mầu xanh lơ
Các dây mầu đen là mass
Điện áp 5V STB (nguồn cấp trước) đi qua sợi dây mầu tím
Lệnh mở nguồn PS_ON đi qua dây mầu xanh lá cây, khi điện áp châ PS_ON bằng 0V thì nguồn chính hoạt động, khi chân này có điện áp khoảng 3 đến 5V thì nguồn chính tắt.
Chân báo sự cố PWR_OK đi qua dây mầu xám, khi nguồn có sự cố thì chân này có điện áp bằng 0V, khi nguồn bình thường thì chân này có điện áp khoảng 3 đến 5V

Bộ nguồn ATX khi mở lắp Vỉ máy của nguồn ATX

Bạn kích vào linh kiện để xem chú thích về chức năng của các linh kiện

Kích vào linh kiện để xem chú thích về nguồn ATX

Phân tích sơ đồ khối của nguồn ATX

                                                            Sơ đồ khối của nguồn ATX
Sơ đồ khối của nguồn ATX được chia làm 4 nhóm chính
Mạch lọc nhiễu và chỉnh lưu
    - Mạch lọc nhiễu - Có chức năng lọc bỏ nhiễu cao tần bám theo đường dây điện AC 220V, không để chúng lọt vào trong bộ nguồn và máy tính gây hỏng linh kiện và gây nhiễu trên màn hình, các nhiễu này có thể là sấm sét, nhiễu công nghiệp v v...
    - Mạch chỉnh lưu - Có chức năng chỉnh lưu điện áp xoay chiều thành một chiều, sau đó điện áp một chiều sẽ được các tụ lọc, lọc thành điện áp bằng phẳng.

Nguồn cấp trước (Stanby)
    - Nguồn cấp trước có chức năng tạo ra điện áp 5V STB (điện áp cấp trước) để cung cấp cho mạch khởi động trên Mainboard và cung cấp 12V cho mạch dao động của nguồn chính.
   - Nguồn cấp trước hoạt động ngay khi ta cấp điện cho bộ nguồn và nó sẽ hoạt động suốt ngày nếu ta không rút điện ra khỏi ổ cắm.
- Ở trên Mainboard, điện áp 5V STB cấp trước đi cấp trực tiếp cho các IC- SIO và Chipset nam.
- Trên bộ nguồn, IC dao động của nguồn chính cũng được cấp điện áp thường xuyên khi nguồn Stanby hoạt động, nhưng IC dao động chỉ hoạt động khi lệnh P.ON có mức logic thấp (=0V)

Nguồn chính (Main Power)
   - Nguồn chính có chức năng tạo ra các mức điện áp chính cung cấp cho Mainboard đó là các điện áp 12V, 5V và 3,3V, các điện áp này cho dòng rất lớn để có thể đáp ứng được toàn bộ hoạt động của Mainboard và các thiết bị ngoại vi gắn trên máy tính, ngoài ra nguồn chính còn cung cấp hai mức nguồn âm là -12V và -5V, hai điện áp âm thường chỉ cung cấp cho các mạch phụ.

Mạch bảo vệ (Protech)
   - Mạch bảo vệ có chức năng bảo vệ cho nguồn chính không bị hư hỏng khi phụ tải bị chập hoặc bảo vệ Mainboard khi nguồn chính có dấu hiệu đưa ra điện áp quá cao vượt ngưỡng cho phép.
   - Lệnh P.ON thường đi qua mạch bảo vệ trước khi nó được đưa tới điều khiển IC dao động, khi có hiện tượng quá dòng (như lúc chập phụ tải) hoặc quá áp (do nguồn đưa ra điện áp quá cao) khi đó mạch bảo vệ sẽ hoạt động và ngắt lênh P.ON và IC dao động sẽ tạm ngưng hoạt động.

                                    Bốn nhóm chính của bộ nguồn ATX (trong các đường đứt nét)

Bạn kích vào các mạch của sơ đồ dưới đây để xem chú thích chi tiết và xem quá trình hoạt động của bộ nguồn

Phân tích các hoạt động của nguồn ATX ở sơ đồ trên:
* Khi ta cắm điện cho bộ nguồn ATX, điện áp xoay chiều sẽ đi qua mạch lọc nhiễu để loại bỏ nhiễu cao tần sau đó điện áp được chỉnh lưu thành áp một chiều thông qua cầu đi ốt và các tụ lọc lấy ra điện áp 300V DC.
- Điện áp 300V DC đầu vào sẽ cung cấp cho nguồn cấp trước và nguồn chính, lúc này nguồn chính chưa hoạt động.
- Ngay khi có điện áp 300V DC, nguồn cấp trước hoạt động và tạo ra hai điện áp:
      - Điện áp 12V cấp cho IC dao động và mạch bảo vệ của nguồn chính.
      - Điện áp 8V sau đó được giảm áp qua IC- 7805 để lấy ra nguồn cấp trước 5V STB đưa xuống Mainboard
* Khi bật công tắc PWR trên Mainboard, khi đó lệnh P.ON từ Mainboard đưa lên điều khiển sẽ có mức Logic thấp (=0V), lệnh này chạy qua mạch bảo vệ sau đó đưa đến điều khiển IC dao động.
- IC dao động hoạt động tạo ra hai xung dao động được hai đèn đảo pha khuếch đại rồi đưa qua biến áp đảo pha sang điều khiển các đèn công suất.
- Các đèn công suất hoạt động sẽ điều khiển dòng điện biến thiên chạy qua cuộn sơ cấp của biến áp chính, từ đó cảm ứng sang bên thứ cấp để lấy ra các điện áp đầu ra.
- Các điện áp đầu ra sau biến áp sẽ được chỉnh lưu và lọc hết gợn cao tần thông qua các đi ốt và bộ lọc LC rồi đi theo dây cáp 20 pin hoặc 24pin xuống cấp nguồn cho Mainboard
- Mạch bảo vệ sẽ theo dõi điện áp đầu ra để kiểm soát lệnh P.ON, nếu điện áp đầu ra bình thường thì nó sẽ cho lệnh P.ON duy trì ở mức thấp đưa sang điều khiển IC dao động để duy trì hoạt động của bộ nguồn, nếu điện áp ra có biểu hiện quá cao hay quá thấp, mạch bảo vệ sẽ ngắt lệnh P.ON (bật lệnh P.ON lên mức logic cao) để ngắt dao động, từ đó bảo vệ được các đèn công suất không bị hỏng, đồng thời cũng bảo vệ được Mainboard trong các trường hợp nguồn ra tăng cao.
Sơ đồ chi tiết của một bộ nguồn ATX

                                            Sơ đồ nguyên lý nguồn ATX

                    Mạch lọc nhiễu và chỉnh lưu

                                Nguồn cấp trước - Stanby

                                                         Mạch nguồn chính


                           Mạch bảo vệ