筆記本電腦供電電路故障的診斷方法_第1頁
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文檔簡介

1、筆記本電腦供電電路故障的診斷方法筆記本電腦的主板供電電路是筆記本電腦不可或缺的一部分,其出現(xiàn)問題通常會導(dǎo)致不能開機、自動重啟以及死機等種種故障現(xiàn)象的學(xué)習筆記本電腦主板供電電路故障的診斷與排除,首先應(yīng)掌握其基本工作原理,其次要對主板供電電路出現(xiàn)問題后導(dǎo)致的常見故障現(xiàn) 象進行了解,最后要不斷總結(jié)和學(xué)習主板供電電路的檢修經(jīng)驗和方法。1筆記本電腦主板供電電路基本知識筆記本電腦主板的供電方式有兩種, 一種是筆記本電腦采用的專用可充電電池供電, 另一種是能夠?qū)?20V市電轉(zhuǎn)換為十幾伏或二十幾 伏供電的電源適配器供電。筆記本電腦的專用可充電池提供的供電電壓通常要低丁電源適配器的輸入供電電壓。無論是筆記本電腦

2、的專用可充電電池還是電源適配器,其輸入筆記本電腦主板上的供電并不能被所有芯片、電路以及硬件設(shè)備等直接采用,這是因為筆記本電腦主板上的各部分功能模塊和硬件 設(shè)備對電流和電壓的要求不同、其必須經(jīng)過相應(yīng)的供電轉(zhuǎn)換后才能被采用。 所以,筆記本電腦主板上的各種供電轉(zhuǎn)換電路,成為了筆記本電腦不可或缺的一部分。同時,筆記本電腦的主板供電電路出現(xiàn)問題后, 就會導(dǎo)致不能開機、自動重啟以及死機等種種故障現(xiàn)象的產(chǎn)生。學(xué)習筆記本電腦主板供電電路故障的診斷與排除方法,必須首先掌握其工作原理和常見故障現(xiàn)象,這樣才能夠在筆記本電腦的檢修過 程中做到故障分析合理、故障排除迅速且準確。1.1筆記本電腦主板供電機制筆記本電腦主板

3、上的供電轉(zhuǎn)換電路主要采用開關(guān)穩(wěn)壓電源和線性穩(wěn)壓電源兩種。開關(guān)穩(wěn)壓電源是筆記本電腦主板中應(yīng)用最為廣泛的一種供電轉(zhuǎn)換電路。筆記本電腦主板上的系統(tǒng)供電電路、CPK電電路、芯片組供電電路以及內(nèi)存和顯卡供電電路中,都廣泛采用了開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)穩(wěn)壓電源利用現(xiàn)代電子技術(shù),通過電源控制芯片發(fā)送控制信號控制電子開關(guān)器件(如場效應(yīng)管)的“導(dǎo)通”和“截止”,對輸入 供電進行脈沖調(diào)制,從而實現(xiàn)供電轉(zhuǎn)換以及自動穩(wěn)壓和輸出可調(diào)電壓的功能。筆記本電腦主板上應(yīng)用的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路通常由電源控制芯片、場效應(yīng)管、濾波電容器、儲能電感器以及電阻器等電子元器件組成。 電源控制芯片是開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的供電電壓轉(zhuǎn)換控制元器件,場效應(yīng)

4、管和儲能電感器是電路中的電壓轉(zhuǎn)換執(zhí)行元器件,電路中的 電容器主要起到濾波的作用。線性穩(wěn)壓電源具有噪聲小、反應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)熱量低、成本低以及體積小等特點,筆記本電腦的待機電路、內(nèi)存供電電路以及芯 片組供電電路中都廣泛采用了線性穩(wěn)壓電源,為其提供一路或多路供電。線性穩(wěn)壓電源電路通常由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器、電阻器等較少的電子元器件組成,當內(nèi)存供電電路中采用線性穩(wěn)壓電源為其提供 基準電壓時,其通常被設(shè)計在主板的內(nèi)存插槽附近;而當芯片組供電電路中采用線性穩(wěn)壓電源為其提供某一路供電時,其通常被設(shè)計 在主板芯片組的周圍。1.2保護隔離電路與充電控制電路工作機制1. 基本知識(1) 保護隔離電路保護隔離

5、電路是筆記本電腦主板供電電路的重要組成部分,其連接電源適配器和可充電電池形成兩路筆記本電腦主板的外部供電,并 選擇將其中一路供電輸送到主板各種供電電路中。保護隔離電路的主要作用是切換筆記本電腦的供電方式,選擇是采用電源適配器供電還是采用可充電電池供電,并提供一定的保護功 能。切換筆記本電腦的供電方式是指,當筆記本電腦有電源適配器供電且正常時,保護隔離電路會選擇由電源適配器為筆記本電腦的主板 輸送供電。當沒有電源適配器供電接入或電源適配器供電異常時,保護隔離電路會選擇由筆記本電腦的可充電電池供電。筆記本電腦的保護隔離電路通常由場效應(yīng)管、電阻器、電容器、三極管、充電控制芯片等電子元器件組成。保護隔

6、離電路的供電切換 功能主要通過電路中的場效應(yīng)管等電子元器件的開關(guān)功能實現(xiàn)。場效應(yīng)管等電子元器件具有在導(dǎo)通時允許電流通過,在其截止時不允 許電流通過的特性。利用場效應(yīng)管等具有開關(guān)功能的電子元器件的這一特性,再通過電路中充電控制芯片的控制作用,便可實現(xiàn)保護 隔離電路的供電切換功能。保護隔離電路中的充電控制芯片除了具有控制場效應(yīng)管等電子元器件導(dǎo)通與截止的功能外,還具有監(jiān)控、檢測電路中電壓和電流是否 正常的功能。當外部輸入供電異常時,保護隔離電路會切斷輸入供電,從而達到保護后級電路的作用。不同廠家和型號的筆記本電腦,其保護隔離電路在設(shè)計上有一定的區(qū)別,上述只是其基本原理,而在筆記本電腦的故障檢修過程中

7、, 應(yīng)根據(jù)電路圖做更進一步的具體分析。(2) 充電控制電路充電控制電路也是筆記本電腦主板供電電路的重要組成部分,其主要作用是將電源適配器的輸入供電轉(zhuǎn)換為可充電電池的充電電源。筆記本電腦充電控制電路的核心元器件是充電控制芯片,其控制著筆記本電腦可充電電池的充電過程。筆記本電腦的充電控制電路通常由充電控制芯片、場效應(yīng)管、電容器、電感器以及電阻器等電子元器件組成,其屆丁開關(guān)穩(wěn)壓電源電 路。充電控制電路中的場效應(yīng)管接受上級電路的供電,而充電控制芯片可以控制電路中場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止。電感器在電路中主要 起到儲能的作用。電容器在電路中主要起到濾波的功能。充電控制電路對電源適配器的輸入供電進行轉(zhuǎn)換之后,輸

8、出筆記本電腦可充電電池在充電時所需要的電壓和電流。同時,充電控制芯 片還可以對充電過程進行檢測和監(jiān)控,防止可充電電池損壞。筆記本電腦的保護隔離電路和充電控制電路出現(xiàn)問題,將導(dǎo)致筆記本電腦不能正常開機啟動、可充電電池不能正常充電等故障。2. 電路分析充電控制芯片是筆記本電腦保護隔離電路和電池充電控制電路的核心,對整個電路的工作過程具有檢測、控制等作用。下面以ISL6251充電控制芯片為例,具體闡述筆記本電腦保護隔離電路和充電控制電路的基本工作原理。ISL6251充電控制芯片是一款高度集成的電池充電 控制器、其不僅可以控制筆記本電腦的電池充電過程,還能夠通過控制外部連接的 場效應(yīng)管實現(xiàn)切換電源適配

9、器和可充電電池兩種供電的功能。ISL6251充電控制芯片具有精確的充電電流限制功能,其充電電壓精度可達到土0.5% (-10C100C,從而保證電池充電過程的安全性,并延長可充電電池的使用壽命,如圖1所示為ISL6251充電控制芯片的引腳圖和內(nèi)部功能框圖。VDDACSETENCELLSICOMPVCOMPICMUr-ULJLJLVREF |CHLIM |"ACLIM |VADJ |GND|0 12 2 3 4 5 6 7 8 9 111nnnnnnnnnl 24232221201918V16151413DCINACPRNCSONCSOPCSINCSIPPHASEUGATEBOOTVD

10、DPLGATEPGNDa)引腳圖圖1 ISL6251充電控制芯片的引腳圖和內(nèi)部功能框圖CSIP CSINACLIMCurrentVADJCELLSMm VoltageoGNDVREFJ1 |RMerenoe eICOMP *CSIP CSINLDO RegulatorACPRNQvdd1.26VAdapterCurrent Umit Sei0 25VN E -!y口 CSON CSOP CHLIMb)內(nèi)部功能樞圖圖1(續(xù))ISL6251充電控制芯片被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦主板的保護隔離電路和充電控制電路中,如圖2所示為以ISL6251充電控制芯片為核心的筆記本電腦保護隔 離 電 路 和 充 電

11、控 制 電 路 的 電 路 圖P2P3B+圖2 ISL6251充電控制芯片應(yīng)用電路圖如圖2所示,電路中的場效應(yīng)管PQ6ffl場效應(yīng)管PQ3砒電路中主要起到供電切換功能。當有電源適配器插入且正常時,場效應(yīng)管PQ6導(dǎo)通,筆記本電腦的主板由電源適配器供電。當沒有電源適配器供電或電源適配器供電不正常時,場效應(yīng)管PQ34#通,筆記本電腦的主板由可充電電池供電。ISL6251充電控制芯片第19引腳和第20引腳連接電路中的電阻器 PR152用于檢測電源適配器的輸入電流是否正常。ISL6251充電控制芯片的第14引腳和第17引腳連接電路中的場效應(yīng)管 PQ31和場效應(yīng)管PQ29通過輸出驅(qū)動控制信號控制這兩個場效

12、 應(yīng)管的導(dǎo)通和截止。而場效應(yīng)管PQ29勺供電則來自電源適配器的輸入供電。電感器PL5在電路中主要起到儲能的作用。電容器PC103、 PC 105、PC 106在電路中主要起到濾波功能。ISL6251充電控制芯片的第21引腳和第22引腳連接電阻器PR151,主要用于檢測電池的充電電流是否存在異常。 電源適配器的輸入供電經(jīng)過充電控制電路中的場效應(yīng)管、電感器和電容器的供電轉(zhuǎn)換后,為可充電電池充電,整個過程由充電控制芯 片控制。1.3待機電路和系統(tǒng)供電電路工作機制1. 基本知識(1) 待機電路筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦在待機狀態(tài)下,能夠提供3.3V和5V供電的主板供電電路。當筆記本電腦的主板有電

13、源適配器或可充電電池接入時,待機電路就已經(jīng)開始工作。待機電路將保護隔離電路輸出的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為3.3V和5V的待機供電,輸送給主板上的芯片組、EC芯片、主機電源開關(guān)鍵等各種需要待機電壓的芯片、電路和相關(guān)設(shè)備,為筆記本電腦的開機做好準備。常見的待機電路可由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器和電阻器等電子元器件組成,也可以由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電容器、電感器和電 阻器等電子元器件組成。在待機電路的設(shè)計上,不同廠商和型號的筆記本電腦也是有一定區(qū)別的,在具體的筆記本電腦檢修過程中,可根據(jù)故障筆記本電腦的 上電時序判斷、分析其待機電路的構(gòu)成及其輸出的供電。筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦能夠正常啟動的基礎(chǔ),在

14、很多筆記本電腦的檢修過程中,都需要首先對待機電路進行檢測,以確 定故障原因的范圍。所以,掌握待機電路的工作原理是十分重要的。(2) 系統(tǒng)供電電路筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路也是筆記本電腦主板上十分重要的供電轉(zhuǎn)換電路,與待機電路不同的是,系統(tǒng)供電電路是在筆記本電腦開機過程以及運行過程中,為筆記本電腦的各種芯片、電路以及相關(guān)硬件設(shè)備提供3.3V和5V的供電。筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路開始正常工作后,會將保護隔離電路輸送的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為3.3V和5V的系統(tǒng)供電。筆記本電腦主板上的很多芯片、電路和相關(guān)設(shè)備都需要這兩種供電才能正常運行。筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路通常采用開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,其主要由電源控制芯片、

15、場效應(yīng)管、電容器、電阻器和電感器等電子元器件組成。一臺筆記本電腦的待機電路和系統(tǒng)供電電路的關(guān)系是十分密切的,在很多情況下都需要先認活待機電路的結(jié)構(gòu)和原理,才能進一步分析該筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路。筆記本電腦的待機電路和系統(tǒng)供電電路是筆記本電腦的開機過程和正常運行的基礎(chǔ),這兩種電路內(nèi)的電子元器件損壞或出現(xiàn)虛焊、脫焊等問題時,通常會造成筆記本電腦不能正常開機啟動以及自動重啟等故障。2. 電路分析(1)線性穩(wěn)壓電源型的待機電路如圖3所示為LP2951和G913兩個線性穩(wěn)壓器組成的筆記本電腦待機電路圖。 從保護隔離電路輸出的十幾伏供電 DCBATOU#線性穩(wěn)壓 器LP2951的第8引腳輸入,經(jīng)過芯片內(nèi)

16、部電路的轉(zhuǎn)換后,從其第1引腳輸出名為5V AUX S5的5V待機供電,提供給筆記本電腦在待機狀態(tài)下需要5V待機電壓的芯片、電路和相關(guān)設(shè)備。W_AUX S5 QOCBATOUTJ C33I->>5V待機電耳產(chǎn)生電路EK AUX SSb 3.JV 電叛產(chǎn)生拖弗圖3技忤總壓噌淮壩待機電路的電蹄用OUTPUTINPUTSENSEFEEDBACKSHUTDOWN VO TAP GNDERROR# OUTPUTLP2K1CDR2GGP3D3V同時也可5V AUX S5的5V待機供電輸出后,會通過線性穩(wěn)壓器G913的第3引腳進入該芯片內(nèi)部,經(jīng)過線性穩(wěn)壓器 G913內(nèi)部電路的轉(zhuǎn)換后,會輸出一個名為

17、AUX S5的3.3V待機供電,提供給筆記本電腦在待機狀態(tài)下需要3.3V待機電壓的芯片、電路和相關(guān)設(shè)備。從電路圖中可以看出, 待機電路將保護隔離電路提供的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為5V和3.3V的待機供電,整個轉(zhuǎn)換過程的核心是電路中的線性穩(wěn)壓器。以看出,線性穩(wěn)壓電源類型的待機電路結(jié)構(gòu)簡單,而且所需的電子元器件數(shù)量非常少。(2)開關(guān)穩(wěn)壓電源型的待機電路和系統(tǒng)供電電路ISL6237電源控制芯片是一款多功能、高集成和高效率的電源控制芯片,被廣泛應(yīng)用于筆記 本電腦主板的供電電路中。ISL6237電源控制芯片具有輸入電壓幅度寬(5.525V)、軟啟動和軟停止、熱關(guān)斷、雙固定 1.05V/3.3V和1.5V/5.0

18、V輸出或可調(diào)0.75.5V和0.52.5V輸出等特點,如圖4所示為ISL6237電源控制芯片的引腳圖和內(nèi)部功能框圖。REFTONVCCE 產(chǎn) LDONCV_NLDOLDOREINBYPOUT1F81ILIM1POK1EN1UGATE1PHASE1REFIN2ILIM2OUT2SKIP#POK2EN2UGATE2PHASE2a) si-4>uB00T23ATm2 PGND GND 20PVCCLG ATT Boo-HISL6237電源控制芯片內(nèi)部集成脈沖寬度調(diào)制( PWM )控制器和線性穩(wěn)壓器,可用于驅(qū)動后級電路輸出3.3V和5V供電,如圖5所示為ISL6237電源控制芯片的應(yīng)用電路圖f

19、m!3L<2)niU.T QFNM圖5 1SL6237電源控制芯片應(yīng)用電路圖。*CVK.WISL6237電源控制芯片的第 4引腳是芯片內(nèi)部線性穩(wěn)壓器信號開啟端。當?shù)?引腳得到高電平的開啟信號后,ISL6237電源控制芯片內(nèi)部的線性穩(wěn)壓器功能模塊開始工作,之后從ISL6237電源控制芯片的第7引腳輸出名為VL的供電,VL供電主要為ISL6237電源控制芯片的相關(guān)引腳以及相關(guān)電路提供電源。ISL6237電源控制芯片的第14引腳和第27引腳的EN1端和EN2端是ISL6237電源控制芯片內(nèi)部電路的信號 開啟端,當這兩個引腳得到高電平的啟動信號后,ISL6237電源控制芯片內(nèi)部電路開始工作,并輸

20、出相關(guān)控制信號,驅(qū)動后級電路相關(guān)電子元器件開始進入工作狀態(tài)。ISL6237電源控制芯片的第15引腳和第18引腳輸出的控制信號主要用于驅(qū)動電路中的場效應(yīng)管PQ13和場效應(yīng)管PQ33,然后經(jīng)過后級電路中的儲能電感 PL6以及濾波電容,最終將保護隔離電路提供的供電轉(zhuǎn)換為5V待機供電,輸送給需要 5V待機電壓的芯片、設(shè)備和相關(guān)電路。ISL6237電源控制芯片的第 26引腳和第23引腳輸出的控制信號用于驅(qū)動場效應(yīng)管PQ 14和場效應(yīng)管PQ30 ,然后經(jīng)過后級電路中的儲能電感 PL4以及濾波電容,最終將保護隔離電路提供的供電轉(zhuǎn)換為3.3V待機供電,輸送給需要3.3V待機電壓的芯片、設(shè)備和相關(guān)電路,如主機電

21、源開關(guān)鍵、EC芯片、RTC電路等。在筆記本電腦開機和運行過程中,ISL6237電源控制芯片及其相關(guān)電路輸出的3.3V和5V供電,在相關(guān)信號的控制下, 通過相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為 3.3V和5V的系統(tǒng)供電,提供給需要3.3V和5V供電的芯片、設(shè)備和相關(guān)電路,如芯片組等,如圖6所示為待機供電在開機后轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)供電的電路圖。SUSP+5VALW U10C279 10U 0805 10V4ZSI4800BDY-T1-E35VSC277 10U 0805 10V4ZC2761U_0603_1QV4Z < 心02? 470 0603 5%R229 20KJM0J5%,5VS_GATC2 電明人5VS 寸DG

22、| Pl T 2N7002_8OT2310K 0402 5%a)5V供電轉(zhuǎn)換電路圖C278 0.1U 0603 25V7KO <?- susp - &Q162N7002 SOT23X7 -圖6待機供電轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)供電的電路圖1.4 CPU供電電路工作機制1 .基本知識CPU是筆記本電腦的核心,保證其能夠正常工作的供電電路的重要性不言而喻。由于CPU是集成度和復(fù)雜度非常高的硬件,且工作條件比較苛刻。所以CPU供電電路也是主板供電電路中設(shè)計要求最高的供電電路,同時也是故障率較高的電路之一。筆記本電腦的CPU供電可分為核心供電和輔助供電等幾種,CPU核心供電電路通常位于主板的 CPU插槽

23、附近。CPU是筆記本電腦內(nèi)功耗最高的芯片之一,特別是其核心供電具有供電電壓相對較低但供電電流相對較大的特點。早期的CPU供電通常采用單相供電電路, 但隨著CPU性能的增強和工作條件的改變,目前的CPU供電電路都為多相供電電路。在多相供電電路中,每個相既相對獨立但又相互對稱,每一個單相產(chǎn)生的電流最終匯聚到一起為CPU核心提供低電壓、大電流的供電。筆記本電腦的CPU供電電路采用開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,通常由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電感器、電容器、電阻器等電子元器件組成。部分 CPU供電電路中還設(shè)計有場效應(yīng)管驅(qū)動器,以求更好地驅(qū)動電路穩(wěn)定運行。場效應(yīng)管驅(qū)動器又稱從電源控制芯片或驅(qū)動IC,具有信號放大和耐高

24、壓等特點,主要用于更好地驅(qū)動電路中的場效應(yīng)管。2.電路分析目前,筆記本電腦 CPU的供電可分為CPU核心供電、CPU內(nèi)集成的顯示核心供電和輔助供電三個部分,如圖7所示為Intel筆記本電腦的CPU供電連接電路圖。陋刷u應(yīng)爽小mi本w# mm v m如圖7a所示,+ C P U CORE供電為CPU的核心供電,其通常由位于主板CPU插槽附近的CPU供電電路提供。如圖7b所示,+GFX CORE供電為CPU內(nèi)集成的顯示核心的供電,此供電也通常由獨立的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路 提供。如圖7。所示為CPU的接地電路連接,對于功耗較高的CPU來說,采用數(shù)目較多的接地線可有效保證CPU運行的安全性和穩(wěn)定性從圖7可

25、以看出,CPU正常工作時需要電壓和電流不同的多種供電,才能夠保證CPU內(nèi)集成的各功能模塊穩(wěn)定地工作。CPU所需的各種供電,有的是由專門的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路提供,有的則是通過其他供電電路轉(zhuǎn)換而來,下面具體介紹幾種重要的CPU供電電路。(1) CPU核心供電電路CPU核心供電電路為筆記本電腦的 CPU提供核心供電的電路,為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,其通常由電源控制芯片、 場效應(yīng)管、電感器、電容器和電阻器等電子元器件組成,其中電源控制芯片是電路的核心,不僅對電路具有驅(qū)動和控制作用,還有檢測、監(jiān)控和保護的功能電源控制芯片通過相關(guān)引腳的電路連接,可以監(jiān)測供電電路輸出的電壓和電流變化,從而保證輸送給 CPU的電流和

26、電壓的穩(wěn)定性。當供電電路異常時,電源控制芯片可關(guān)閉電路輸出,從而對整個電路和CPU進行保護。電源控制芯片通過相關(guān)引腳輸出控制信號,控制電路中場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止,從而將上級供電電路提供的供 電轉(zhuǎn)換為CPU的核心供電。與固定電壓輸出的供電電路有所區(qū)別的是,CPU核心供電的電壓值是動態(tài)變化的,這就需要 CPU核心供電電路中的電源控制芯片首先應(yīng)了解CPU所需的供電電壓,然后再驅(qū)動供電電路產(chǎn)生CPU所需的供電。CPU與電源控制芯片之間通過 VID技術(shù)傳遞供電信息。VID技術(shù)是一種電壓識別技術(shù), CPU上的VID引腳輸 出編碼信號給CPU供電電路中的電源控制芯片。電源控制芯片內(nèi)部的相關(guān)功能模塊會對CPU

27、傳送的編碼信號進行解碼,從而得到 CPU需要的供電信息。根據(jù)CPU傳送的供電信息,電源控制芯片會驅(qū)動后級電路,從而輸出CPU所需要的供電。TPS51621電源控制芯片是一款可用于 CPU和GPU核心供電電路的降壓控制器,具有外部連接簡單、輸入電 壓范圍廣等特點,其內(nèi)部集成的MOSFET驅(qū)動器能夠有效驅(qū)動電路中的場效應(yīng)管。TPS51621電源控制芯片還具有電流限制和電壓保護功能,如圖8所示為TPS51621電源控制芯片的應(yīng)用電路圖。如圖8所示,圖中TPS51621電源控制芯片的第14引腳、第15引腳、第16引腳、第17引腳、第18引腳、第19引腳和第20引腳為TPS51621電源控制芯片的 VI

28、D信號連接端,這部分電路直接與 CPU的VID信號引 腳連接,用于傳送 VID信號。3VSCPU_B* CPU CORE圖8 TPS51621電源控制芯片的應(yīng)用電路圖TPS51621電源控制芯片的第 21引腳、第24引腳、第27引腳和第30引腳用于輸出驅(qū)動信號,控制場效應(yīng)管PQ 15、場效應(yīng)管 PQ16、場效應(yīng)管 PQ 17、場效應(yīng)管 PQ 18、場效應(yīng)管 PQ42、場效應(yīng)管 PQ43、場效應(yīng)管PQ44和場效應(yīng)管PQ45的導(dǎo)通和截止,從而將保護隔離電路提供的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為CPU正常工作所需的供電。電路中的電感器 PL10和電感器PL11起儲能作用。最終電路輸出的+ CPU CORE供電會直接

29、輸送給 CPU核心使用,保障CPU的正常運行。(2) 核心顯卡供電電路將顯示核心集成到 CPU內(nèi),是CPU發(fā)展史上一個重要的技術(shù)革新,其不僅可以提高系統(tǒng)性能,還能有效減小和降低筆記本電腦主板的體積和成本。CPU內(nèi)集成的顯示核心的供電與 CPU核心供電相似,同樣為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,但是由于顯示核心的供電要求沒有CPU核心供電那樣苛刻,所以電路相對簡單。ISL62881電源控制芯片是單相 PWM降壓穩(wěn)壓器,可用于 CPU內(nèi)集成的顯示核心的供電電路。ISL62881電源控制芯片集成場效應(yīng)管驅(qū)動器,可有效驅(qū)動供電電路中的場效應(yīng)管。ISL62881電源控制芯片具有快速的瞬態(tài) 響應(yīng)、精密的核心電壓調(diào)節(jié)、抗

30、噪、電流監(jiān)測和VID輸入等功能和特點,如圖 9所示為ISL62881電源控制芯片應(yīng)用電路圖8M Cl<glM<>°-ir° 5cg u 4D11B圖9 ISL62881電源控制芯片應(yīng)用電路圖如圖9所示,此電路是以ISL62881電源控制芯片為核心的核心顯卡供電電路,其最終產(chǎn)生的供電+ GFX CORE將直接為CPU內(nèi)集成的顯示核心供電。電路甲ISL62881電源控制芯片和電路中場效應(yīng)管正常工作所需的供電主要由保護隔離電路輸出供電經(jīng)過相關(guān) 電子元器件轉(zhuǎn)換后得到。ISL62881電源控制芯片的第 20引腳、第21引腳、第22引腳、第23引腳、第24引腳、第25

31、引腳和第26 引腳負責接收VID信號。電路正常工作后,ISL62881電源控制芯片內(nèi)部功能模塊解碼VID信息,然后將之轉(zhuǎn)化為驅(qū)動信號,通過白身的第15引腳和第18引腳將驅(qū)動”信號輸送給場效應(yīng)管 PQ47和場效應(yīng)管PQ 19 ;再 經(jīng)過電路中電感器 PL12的儲能作用,以及 PC67、PC158等電容器的濾波作用,最終將保護隔離電路輸出的 供電轉(zhuǎn)換為核心顯卡所需的供電。(3) 輔助供電電路 隨著CPU制造工藝水平的提高以及架構(gòu)設(shè)計的革新,CPU內(nèi)集成的功能模塊越來越多,如內(nèi)存控制器和PCI-E控制器等。而CPU內(nèi)集成的不同功能模塊和相關(guān)總線正常工作時,所需的電壓和電流不同,這就使 CPU正常 工

32、作時需要多條供電電路為其供電。在遇到不同配置的筆記本電腦時,應(yīng)根據(jù)電路圖分析出 CPU各種供電的要求及其供電來源,才能有效地排除CPU供電出現(xiàn)問題導(dǎo)致的故障。ISL6268電源控制芯片是高性能的單相同步降壓PWM控制器,集成 MOSFET驅(qū)動器和白舉二極管,可大量減少外部電子元器件的數(shù)量。ISL6268電源控制芯片具有快速瞬態(tài)響應(yīng)、+7.0V25.0V的寬電壓輸入以及欠壓保護、過流保護、過熱保護和故障保護等功能和特點,如圖10所示為以ISL6268.電源控制芯片為核心的 CPU輔助供電電路圖。1.1V.VCCPFO *1 35V3圖10以ISL6268電源控制芯片為核心的CPU輔助供電電路圖電

33、源控制芯片、場效應(yīng)管、電感器、電容器以及電阻器等電子元器件組成。此供電電路將來白保護隔離電路的供電轉(zhuǎn)換為+ 1.1 V VCCPP供電,然后這個供電又被轉(zhuǎn)換為+ VCCP供電,輸送給CPU以及需要此種規(guī)格供電的芯片或設(shè)備使用。1.5芯片組供電電路工作機制1 .基本知識芯片組是筆記本電腦主板的核心,無論是單芯片架構(gòu)的芯片組還是雙芯片架構(gòu)的芯片組,其內(nèi)部都集成了很多 可實現(xiàn)不同功能的模塊,這些功能模塊所需的電流和電壓不同,所以需要多個供電轉(zhuǎn)換電路為芯片組供電。不同芯片組的參數(shù)不同,其所需的供電規(guī)格也就不同。而不同品牌和型號的筆記本電腦,其采用的芯片組供電 電路設(shè)計不同,這在查看電路圖時要注意區(qū)分。

34、但基本上筆記本電腦芯片組的供電電路也都是線性穩(wěn)壓電源電 路或開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。2.電路分析如圖11所示為單芯片架構(gòu)的芯片組供電連接電路圖,從圖中可以看出,芯片組內(nèi)集成的各種功能模塊需要不同的電壓和電流供電,這些供電有一部分是由系統(tǒng)供電電路直接提供的,也有一部分是其他供電電路經(jīng)過相關(guān)電子元器件轉(zhuǎn)換而來的I 也# Al由#MJ#機煉i *序LAM知五小網(wǎng)胃4* H咨瞥 nM從圖11中還可以看出,在待機狀態(tài)時主板待機電路也會給芯片組提供待機電壓,但這部分供電只會使芯片組 內(nèi)部很少的功能模塊工作,當筆記本電腦正常開機之后,其余部分供電才會源源不斷地輸送給芯片組,使芯片 組內(nèi)各種功能模塊都開始工作。由于

35、不同品牌和型號的筆記本電腦在芯片組供電電路設(shè)計和規(guī)格上有很大的不同,所以要想掌握筆記本電腦的芯片組供電電路,就需要詳細分析芯片組各部分供電的來源。而除了由其他供電電路轉(zhuǎn)換來的芯片組供電外,也有專門為芯片組相關(guān)功能模塊提供供電的供電轉(zhuǎn)換電路,這種供電轉(zhuǎn)換電路可能是線性穩(wěn)壓電源電路,也可 能是開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。在檢修筆記本電腦的過程中,要根據(jù)具體型號的主板及其電路圖作出正確的分析和判 斷。下面以圖11中的+ 1.05VS供電產(chǎn)生過程為例,簡述芯片組供電轉(zhuǎn)換電路的工作原理。如圖12所示是為芯片組提供+ 1.05VS供電的電路圖,從圖中可以看出, TPS51117電源控制芯片的第 13引 腳和第9引腳

36、負責輸出驅(qū)動信號,控制兩個場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止。從而將來白保護隔離電路的供電轉(zhuǎn)換為芯片組的供電。電路中的電感器PL9起到儲能作用,保證輸出供電的穩(wěn)定隹,電容器 PC 136和電容器PC 137則起到濾除雜波的作用,使電路的輸出供電變得平滑。RR133i1402 n»USM fPfittF,地;r "»r p»t vcmjarr vctg w 0 1U.0WJ. HVTKPQ41S4S41 W*-T1-GEJ PAK121MDftWVOUTVCCP V5FILT火5一叩V5F11TVFBPE,F(xiàn)R1»31 " _9W. 1»1

37、.6獨立顯卡供電電路工作機制FG4JOO DRVLL攻CMPU9 TPS5111TRGYR圖12為芯片組提供+1.05VS供電的電路圖wlMMTnM二 L -由鑫HtAngoMLPC:隊 A"U<2.1U H_FCMC<|ia3 r-2R2lMpcjjd esSiiI7iU0H-T1rD£l PAK1211-I-e-O+l.OSVSPK£ls£-nlst9-ft1 #- ( :F!E-ni 2?«h sHudia IT1. 基本知識筆記本電腦的獨立顯卡大多為一塊獨立的PCB電路板,其上面集成了 NVIDIA公司或者AMD公司的顯示核

38、心,以及多個顯存芯片和相關(guān)電路等。由于游戲和制圖等方面的需求,獨立顯卡成為主流筆記本電腦必備的一種硬件設(shè)備。獨立顯卡的發(fā)熱量和耗電量均很大,其出現(xiàn)故障的幾率也較多。獨立顯卡在正常工作時也需要多種規(guī)格的供電才能正常工作,檢修獨立顯卡的供電電路時,應(yīng)根據(jù)獨立顯卡采用的顯示芯片及顯存芯片的規(guī)格做具體分析,但是其最基本的供電原理都是一樣的。2. 電路分析如圖13所示為獨立顯卡顯示核心的主供電電路圖,從圖中可以看出,此電路為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路,電路中使用的控制芯片是ISL6268電源控制芯片,電路中一共采用了三個場效應(yīng)管。其中,上場效應(yīng)管 PQ35的供電由保護隔離電路提供,其導(dǎo)通和截止則由ISL6268電

39、源控制芯片通過其第 16引腳輸出的驅(qū)動信號控制。兩個下場效應(yīng)管PQ39和PQ36能夠保證電路更加穩(wěn)定。 這兩個場效應(yīng)管導(dǎo)通和截止的控制信號,由ISL6268電源控 制芯片的第13引腳發(fā)出圖13獨立顯卡顯示核心的主供電電路圖此電路為單相供電轉(zhuǎn)換電路,輸出的供電電壓不是固定不變的,而是根據(jù)獨立顯卡的工作狀態(tài)而進行調(diào)整輸出的供電。GPU_VID 1和GPU_VIDO兩個信號由獨立顯卡的顯示核心發(fā)出,這兩個信號可以組成三種組合一0和0、0和1以及1和1 ,這三種組合可以代表三種供電規(guī)格。ISL6268電源控制芯片通過接受獨立顯卡顯示核心的VID信號判斷出其需要輸出的供電電壓。1.7內(nèi)存供電電路工作機制

40、1 .基本知識筆記本電腦使用的內(nèi)存通常為獨立的PCB板,主要通過SO-DIMM 插槽與筆記本電腦主板通信并獲得供電。內(nèi)存條上主要有內(nèi)存芯片、SPD芯片以及電容器和電阻器等電子元器件。筆記本電腦主板上的內(nèi)存供電電路需要為內(nèi)存芯片、SPD芯片提供正常工作所需的電壓和電流,同時還要為內(nèi)存與CPU或北橋芯片之間用于通信的總線供電。2.電路分析DDR3類型的如圖14所示為筆記本電腦內(nèi)存供電連接電路圖,從圖中可以看出,目前筆記本電腦普遍采用的內(nèi)存主要需要+ 1.5V , +0.75VS 和+ 3VS等供電。+1.5V 供電為內(nèi)存的主供電,+0.75VS 供電為內(nèi)存提供基準工作電壓,+3VS供電主要提供給內(nèi)

41、存的 SPD芯片使用。Hz如圖15所示為內(nèi)存的+ 1.5V主供電產(chǎn)生電路,此電路為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。電源控制芯片控制電路中的場效應(yīng)管導(dǎo)通和截止,并通過電路中電感器儲能和電容器濾波,將保護隔離電路提供的供電轉(zhuǎn)換為DDR3內(nèi)存所需的1.5V主供電。:PCW <|0.1U.44i2_HV7KPC-i'B -7-*SVALW 6WJ1X7zxUC_1 5V土輜IJ JU_W3_»VTKLW Ml9 LQ_1.H pciei3« IK «4«2 1%14V?KiPU14 TPS51117RGYRMAE 二雖 rmEx圖15筆記本電腦內(nèi)存供電電路圖而D

42、DR3內(nèi)存所需的0.75V基準工作電壓,通常由一個在內(nèi)存插槽旁的線性穩(wěn)壓電源電路提供。內(nèi)存的 SPD 芯片所需的供電可由系統(tǒng)供電電路的輸出供電經(jīng)過相關(guān)電子元器件的轉(zhuǎn)換后提供。故障分析能力以理論知識作為基石,以方法和經(jīng)驗作為核心,所以增強故障分析能力的過程就是不斷學(xué)習、積 累的過程。2筆記本電腦供電電路故障檢修綜述筆記本電腦的主板供電電路出現(xiàn)問題,可能導(dǎo)致筆記本電腦出現(xiàn)不能開機、死機、白動重啟、白動關(guān)機、黑屏、音頻或網(wǎng)絡(luò)等功能模塊不能正常使用以及無法單獨使用電源適配器或可充電電池供電等故障。造成上述故障的原因,主要是主板各種供電電路中的電源控制芯片、場效應(yīng)管、電感器、電容器以及電阻器、 線性穩(wěn)壓

43、器芯片等存在損壞、虛焊、脫落或工作條件不滿足所導(dǎo)致的。在檢修筆記本電腦主板的供電電路故障時,應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象推導(dǎo)故障原因。根據(jù)故障現(xiàn)象推導(dǎo)故障原因,是筆 記本電腦維修技術(shù)中故障分析的基本原則。相同的故障現(xiàn)象可能存在多種故障原因,如最常見的筆記本電腦不能開機的故障,可能是由于保護隔離電路出現(xiàn)問題導(dǎo)致的,也有可能是由于待機電路出現(xiàn)問題導(dǎo)致的,還有可能是由于時鐘、復(fù)位等信號電路出現(xiàn)問題導(dǎo) 致的。在故障分析和檢修的過程中,要抽絲剝繭,層層遞進,如確定是保護隔離電路出現(xiàn)問題導(dǎo)致故障,就要進一步 仔細分析保護隔離電路出現(xiàn)了什么問題,是某個場效應(yīng)管損壞導(dǎo)致電路不能導(dǎo)通,還是充電控制芯片損壞、虛 焊造成電路無法

44、正常工作。筆記本電腦主板上的供電轉(zhuǎn)換電路主要可分為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路和線性穩(wěn)壓電源電路兩類型。開關(guān)穩(wěn)壓電源電路主要由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電容器、電感器和電阻器等電子元器件組成。電源控制芯 片是供電電路的核心,對整個供電電路具有驅(qū)動、檢測、監(jiān)控等作用。當供電電路發(fā)生過壓、過流等問題時, 電源控制芯片可停止或調(diào)整驅(qū)動信號的輸出,使供電電路不再工作,以免造成進一步的故障產(chǎn)生。線性穩(wěn)壓電源電路主要由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器和電阻器等電子元器件組成。其結(jié)構(gòu)相對簡單,檢測起來也 相對容易。其中比較容易出現(xiàn)問題的是電路中的線性穩(wěn)壓器芯片和電容器。在故障檢修時,如果線性穩(wěn)壓電源 電路不能正常輸出供電,應(yīng)重點檢

45、測電路中的線性穩(wěn)壓器芯片的輸入供電是否正常,以及電路中的電容器是否 正常。很多線性穩(wěn)壓電源電路不能正常工作,都是電路中的電容器損壞所造成的。筆記本電腦主板的供電電路存在供電輸出故障,通常有兩個方面的原因。一方面是由于該供電電路的上級電路 沒有正常為該供電電路供電,如待機電路沒有供電輸出時,可能是由于保護隔離電路存在問題,沒有給待機電 路提供供電。另一方面則是由于該供電電路中的電子元器件損壞、虛焊或電源控制芯片沒有得到相關(guān)控制信號所引起的。在檢修筆記本電腦主板供電電路故障時,應(yīng)首先查看供電電路中的主要電子元器件是否存在開焊、虛焊、燒焦或脫落等明顯的物理損壞,如果存在明顯的物理損壞,應(yīng)首先更換明顯

46、損壞的電子元器件。如果主板供電電路中的電子元器件沒有明顯的物理損壞,但是供電電路沒有正常輸出供電,應(yīng)首先檢測其上級供電電路和控制信號是否存在故障。如果供電電路的上級電路和控制信號正常,應(yīng)根據(jù)故障進行分析,并對供電電路中的電源控制芯片、 場效應(yīng)管、電容器、電阻器、電感器、線性穩(wěn)壓器芯片等電子元器件進行檢測,查看其是否存在短路、 漏電或擊穿等故障。3筆記本電腦供電電路故障檢修經(jīng)典案例筆記本電腦主板供電電路的檢修,關(guān)鍵在于掌握供電電路的工作原理和常見故障現(xiàn)象。筆記本電腦主板供電電 路的檢修過程,就是根據(jù)供電電路的工作原理和常見故障現(xiàn)象,逐步推導(dǎo)出故障原因的范圍和故障點,從而進 行故障排除的過程。所以

47、,了解常見供電電路故障排除過程,對筆記本電腦檢修技能的提升是十分必要的。3.1不能使用電源適配器供電故障檢修案例故障現(xiàn)象 一臺筆記本電腦,只使用可充電電池為筆記本電腦供電時,能夠正常開機和運行,但使用電源適配器為筆記本 電腦供電時,不能正常開機和運行。故障判斷筆記本電腦出現(xiàn)電源適配器不能使用的故障,原因主要集中在主機電源接口電路和保護隔離電路這兩個電路中所以在故障檢修過程中,應(yīng)重點對這兩個電路進行檢修。故障分析與排除過程掌握故障筆記本電腦的故障現(xiàn)象及故障發(fā)生前的情況,是檢修過程的第一步,同時也是檢修過程中非常重要的 一個步驟。該故障筆記本電腦在故障發(fā)生前沒有摔落、撞擊或進水的狀況,當只使用電源適配器供電時,按下該故障筆記 本電腦的主機電源開關(guān)鍵時沒有任何反應(yīng),進一步確認了其故障現(xiàn)象就是典型的不能使用電源適配器為筆記本 電腦供電。通常情況下,此類故障都需要進行拆機檢修,但在拆機檢修前,一定要先

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