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1、第9章 PC电源、键盘、鼠标 和光驱本章介绍了微机系统电源部件、键盘、鼠标和CD- ROM光盘驱动器的规格参数、特点和原理等。9.1 9.1 电源部件电源部件9.2 9.2 微机键盘微机键盘9.3 9.3 鼠标器鼠标器9.4 9.4 光盘驱动器光盘驱动器退出退出9.1 电源部件9.1.1 9.1.1 PCPC电源部件简介电源部件简介9.1.1.1 9.1.1.1 电源部件的特点电源部件的特点就工作原理而言，微机电源与电视接收机、录像 机等各种电器的电源类似，都属于开关式直流稳压电 源，在维修上可以举一反三。不同之处在于，其它电 器的电源电路大多做在主板上，损坏时必须进行元件 级维修。而PC电源
2、却是一个独立的标准部件，它的电 路都做在一个铁盒子里，当出现故障时可以做元件级 维修，也可以拆卸整个部件进行更换。由于是一个标准部件，它就有统一的外形和固定 螺孔，还有统一的输入、输出电源规格和连接器。电 源部件有标准的市电（交流220V或110V）输入插座，它的输出直流电压（+5V、+12V、+3.3V等）也是通过 标准的插头与主板和各种驱动器相连接。微机电源部件有AT和ATX两种规格，分别适用于老式的AT主板和新式的ATX主板，它们的电源开关和主板 电源插头都有所不同。AT电源的外形如图9-1所示， ATX电源的外形如图9-2所示。PC电源部件均安装在微 机机箱的后部。由于它的外形尺寸、安
3、装孔位、电气 性能和接插件等都有统一标准，所以在PC兼容机上有 充分的互换性。图9-1 AT电源部件图9-2 ATX电源部件电源部件铁盒内部只有一个电路板和散热风扇。 开机时风扇由电源自身的12V直流供电，向机箱后面排 风。它既给电源散热，也通过电源盒壁上的小孔为整 个机箱散热。电源部件的内部如图9-3所示。图9-3 电源部件的内部微机电源能在市电或负载波动的情况下输出稳定的直流电压以保证微机正常工作。输出的直流电压都有过压或过流保护，即当发生电源过压或过流时，电源会自动关闭输出，从而保护主板、扩展卡和驱动器等部件。+5V和+3.3V提供给主板和驱动器的所有电路元器件，包括集成块、晶体管和其它
4、元件。+12V提供给主板的CPU风扇、总线扩展槽和各个驱动器的马达。-5V和-12V提供给主板的总线扩展槽。电源部件在空载加电时，测量其各路输出直流电压可能不在标称值上，通常5V可能偏高到5.2V，12V可能偏低到10.6V。还有些电源部件有空载保护功能，在空载加电时，其各路输出直流均为0V。因此，要想准确测量电源的输出电压标称值，应当连接主板或某个驱动器（比如硬盘）。9.1.1.3 电源部件的输出连接器AT电源输出电压连接器分为两个六芯插头和若干个四芯插头。两个六芯插头接到主板的两个电源插座上，其它的四芯插头可接到硬盘、软盘驱动器或光盘驱动器等部件的电源插座上。AT主板电源插头与主板的连接如
5、图9-4所示。第 一个六芯插头标号为P8。它的1脚为橙色线，是PG（ Power Good）信号，高电平（4.7V）以上有效。2脚为 红色线，+5V输出。3脚为黄色线，+12V输出。4脚为蓝 色线，-12V输出。5、6脚为黑色线，系统地线GND（ Ground）。第二个插头标号为P9。它的1、2脚为黑色 线，系统地线GND（Ground）。3脚为白色线，-5V输出 。4、5、6脚为红色线，+5V输出。P8、P9两个插头在 与主板电源插座连接时，四条黑色地线应靠在一起， 特别要注意不能左右错位，要准确地插入。大小两种 规格的多个四芯插头用于连接软、硬盘和光盘驱动器 ，它们的1脚为黄色线，+12V
6、输出，2、3脚为黑色接地 线（GND），4脚为红色线，+5V输出。图9-4 AT电源与主板的连接多能奔腾（Pentium MMX）以上的微机系统逐步改用ATX结构主板，相应的电源部件也都改用ATX电源。ATX电源主要是在AT电源的基础上增加了+3.3V电压输出，电流约十几安培。还增加了实现“软”开关机功能的电源开关信号“ON/OFF”。还为实现系统睡眠和省电功能，增加了等待状态永不断电电源，即“SB（Stand By）”+5V电压输出，电流约500mA。ATX电源的主板插头是一个20针的白色矩形插头，它的各线定义是：4、6、19、20脚为红色线，+5V输出。10脚为黄色线，+12V输出。1、2
7、、11脚为橙色线，+3.3V输出。18脚为蓝色线，-5V输出。12脚为棕色线，-12V输出。3、5、7、13、15、16和17脚为黑色线，系统地线（GND）。8脚为白色线，电源好信号PG（Power Good）。9脚为紫色线，等待状态SB+5V输出。14脚为绿色线，电源软开关，即PS-ON（Soft On/Off）。ATX主板电源插头与主板的连接如图9-5所示。图9-5 ATX电源与主板的连接PG信号是一个表示电源输出正常的信号，它控制着CPU是否工作。在电源通电后，电源部件的各路直流输出电压都不可能立即跳变到正常值，而有一个短暂的不稳定的过渡过程。这时PG要保持一个低电平（0V），控制着CP
8、U不工作。通常延迟几百个mS（毫秒），也就是电源部件输出的各路输出直流电压已达到正常稳定状态，PG变为高电平（5V），这时才控制CPU复位（Reset），开始启动工作。可见如果PG端不正常，即使输出电压都正常，主机也不能启动工作。9.1.2 9.1.2 电源部件电路原理电源部件电路原理PC电源部件从电路原理上说属于“脉冲宽度调节 式开关型直流稳压电源”。这个名称反映了电路的几 个特点：首先它是将交流市电转换为多路直流电压输 出，其次它的功率元件是工作在开关状态，最后它是 依靠调节脉冲宽度来稳定输出电压。典型的脉宽调节 式开关型直流稳压电源的基本原理缤9-6所示。“开关 ”是指它的电路工作在高频
9、（约34KHz）开关状态，这 种状态带来的好处是高效、省电和减小体积。“脉冲 宽度调节”是指根据对输出电压波动的监测，以负反 馈来调节高频脉冲信号的脉冲宽度，最终达到稳定输 出直流电压的稳压原理。图9-6 脉宽调节式开关型直流稳压电源原理开关电源的特点是：开关电源同以往的串联线性调整式直流稳压电源 相比，具有体积小、重量轻、效率高和可靠性高等优 点，已成为微机电源的基本选型。工作原理：220V交流市电经整流滤波后变成300V的直流电压，直接馈送到脉冲宽度调节功率转换电路。在脉冲振 荡和脉宽调节控制电路的驱动下，功率转换电路输出 周期不变而脉宽可变的矩形脉冲电压。矩形脉冲经高 频变压器降压整流滤
10、波后，即得到微机所需的5V 和12V直流电源。稳压原理：矩形脉冲的宽度受输出+5V直流电压波动的负反馈 控制。即当输入市电电压或电源负载波动时，会引起 输出直流电压的波动，比如使之升高。负反馈控制电 路则使矩形脉冲的宽度相应变窄，经过线性的功率放 大、变压、整流和滤波处理，又使得输出直流电压降 低，达到了稳压的目的，反之亦然。输出直流电压 Vo=Vi(n2/n1)(s/T)。其中Vi为矩形脉冲的幅度 ，n1和n2分别为高频变压器原边和副边绕组的匝数（为 常量），s为矩形脉冲的宽度，T为矩形脉冲的周期 （为常量）。显然，在矩形脉冲周期T不变的前题下， 只要适当控制脉宽调节电路的负反馈量，使得矩形
11、脉 冲宽度s的变化方向与矩形脉冲幅度Vi的变化方向相 反，且保持二者乘积不变，就可以保证输出的直流电 压Vo不变，实现稳压目的。为了改善电源的性能，采取的措施有对市电的低通滤波，以去除线路上的高频干扰。向显示器馈送交流电源的插座。还有220V或110V市电选择电路。有输出电压微调电位器。有各种自动保护电路，如过压、过流保护、空载保护、直流输出电压缺相保护和市电欠压保护等。还有开机延迟启动输出等等。9.2 微机键盘9.2.1 9.2.1 键盘的特点键盘的特点键盘（KeyBoard，KB）是微机系统的最基本的输 入设备，用户通过它键入操作命令和文本数据。目前 随着图形用户界面的出现，鼠标器在很大程
12、度上替代 了键盘的操作功能，但在文本数据输入等方面，键盘 还有其独特的优势。84键键盘为过去IBM PC/XT和PC/AT机的标准键盘 ，现在已很难见到。101键键盘是目前普遍使用的标准 键盘。104键键盘配合Windows 9x，增加了3个直接对 “开始”菜单和窗口菜单操作的按键。键盘的外形如图9-7所示。按照按键的不同功能可分为5个键区：标准英文打字机键，专用控制键，可定义功能键，编辑键，数字和编辑两用小键盘。键盘通过一条四芯电缆、通用的5针大KB插头或通用的6针小KB插头与主板的大KB插座或PS/2接口相连。键盘输入信号直接送到主板的键盘处理器芯片（KB BIOS），实现系统对键盘输入数
13、据的接收处理。图9-7 微机的104键标准键盘9.2.2 键盘原理键盘按键的开关结构可以分为有触点式机械开关和无触点式电容或霍尔效应开关。目前的键盘多为后者，可靠性高、手感好，通常击键次数可达亿次，很少故障。键盘电路的功能是对按键矩阵进行重复快速的扫描，以便把每一个按键动作转换为相应的ASCII码送给计算机去识别和执行。图9-8是键盘的引脚信号配置和连接。过去的键盘插头为5针DIN型连接器，脚1为键盘时钟（KB CLK），脚2为键盘数据（KB Data），脚3为未用（NC），脚4为接地线（GND），脚5为+5V电源（VCC）。有些键盘背面还有一个XTAT方式选择开关，对286以上机型均应拔到“
14、AT”位置。目前PS/2键盘插座为6接脚，脚1为键盘数据（KB Data），脚2为未用（NC），脚3为接地线（GND），脚4为+5V电源（VCC），脚5为键盘时钟（KB CLK），脚6为未用（NC）。图9-8 键盘插头的信号配置和连接9.3 鼠标器9.3.1 鼠标的特点鼠标（Mouse）是微机的重要输入设备，它是伴随 着DOS下的图形操作界面软件出现的，在Windows图形 界面操作系统出现后，它的优点进一步得到了发扬。 鼠标器以直观和操作简易的特点得到广泛使用，目前 几乎所有的应用软件都支持鼠标操作方式。目前微机常用的有机械式（半光电式）鼠标和光 电式（光学）鼠标。前者精度不高、原理简单、价
15、格 便宜，多为一般用户所选择。后者质量及精度较高但 价格也高，多用于专业制图，如CAD、PHOTOSHOP、 3DMAX等图形设计。机械式鼠标的原理如图9-9所示，图9-9 鼠标器的外形和工作原理光学鼠的底部有一个发光二极管（LED），并且需 要一块反射板。鼠标移动时，发光二极管发出的光束 被反射板上的栅格反射，被鼠标光敏元件接收，鼠标 根据反射光强弱变化来判断鼠标的移动和当前X、Y位 置。它的分辨率较高，移动稳定，适合于专业绘图领 域。鼠标按键有两键（2Key）和三键（3Key）两种。 两键鼠标又叫MS Mouse，是符合Microsoft公司标准的 鼠标，这是普遍默认的鼠标标准，所有Mic
16、rosoft软件 都支持两键鼠标，即使是三键鼠标，中间的键也无用 。三健鼠标又叫PC Mouse，是符合IBM公司标准的鼠标 。由于中间一个按钮很少使用，有些三键鼠标的底部 有一个小开关，可以设置为MS 2Key方式或PC 3Key方 式。在Microsoft软件下，如果设置为PC 3Key方式则会出现鼠标光标乱窜和失控现象。有的鼠标左侧边上还有一个小微动开关按钮，它的作用是自动调节分辨率。按住它，当鼠标移动速度低于每秒10mm时，分辨率自动变为每英寸108点；当移动速度高于每秒10mm时，分辨率自动变为每英寸216点；当移动速度高于每秒75mm时，分辨率自动变为每英寸432点。放开此钮，则恢复到当前设置的分辨率。为了配合因特网浏览器，目前的许多鼠标器都增加了上下或左右两个方向的操作飞轮，不必移动鼠标就可以快速移动屏幕上的视窗。9.3.2 鼠标的安装 过去的鼠标插头为9针D型插头，与多功能卡或主板的串口COM1或COM2相连接。目前的鼠标多采用PS/2专用接口，在灵敏度和分辨率上有所提高。鼠标不属于DOS系统的基本设备，因
