筆記本主板電源原理及架構

1、筆記本主板電源原理及架構通常情況下，筆記本由適配器或電池供電。常用適配器的典型輸出電壓為19.5V。電池通常輸出10.8V、14.4V等。但主板內部各部分的工作電壓并沒有這么高。如DDRIII內存工作電壓通常為1.5V，LAN工作電壓為3.3V，硬盤、MODEN等需要5V等等。除了工作電壓不同以外，主板不同部分對電源的帶負載能力要求也不同。例如 DDRII內存通常要求1.5V電源能提供8A左右的電流。而CPU則往往需要超過30A以上且變化速率很高的電流。針對不同要求，我們需要把適配器或電池提供的電，經過精確的變換之后，再分配給不同的部分。設計筆記本主板電源部分的目的，簡單的說，就是利用適配器或

2、電池提供的電能，為主板各個部分單獨制定合適的供電方案。下圖為一典型電源架構圖。圖1.1 典型筆記本電源總架構由圖1.1 可以看出，適配器或電源經過眾多變換，最終分成很多不同的部分。本文所有章節(jié)即圍繞此圖展開，詳細的介紹各個部分的作用、特性以及解決方案。上圖為外部電源（適配器或電池）與主板電源相連接的部分，也是一個更加簡略的架構圖。外部電源的電壓會被分布到一個電源平面上，以某品牌商務機種架構為例，此平面稱為+PWR_SRC。若適配器和電池都在，電池處在充電狀態(tài)或不工作，+PWR_SRC 電壓即為適配器的電壓，通常為19.5V。若只有適配器接入，情況相同。若只有電池接入，+PWR_SRC 為電池輸

3、出電壓，通常為10.8V 或14.4V。主板各個部分不同的電源都直接或間接的由+PWR_SRC 轉換得來。圖中使用了FDC654P 來將+PWR_SRC 轉換成+BL_PWR_SRC,用ISL62870 將+PWR_SRC 轉換為+GPU_CORE, +GPU_CORE 為顯卡的工作電源。除了電源變換外，從上圖還可以看出，電池的充電電路也是電源架構的一部分。詳情將會在以后章節(jié)中具體分析。主板維修技巧     主板維修技巧    14.318MHZ及32.768KHZ是否不良）    3-1-3. 查BAT

4、TERY之SHORT PIN（JUMPER）是否未上或上錯    位置BATTERY 之電壓是否正確，CRYSTAL 32.768KHZ     頻率及其相關線路是否正常    3-2PCIRST不正確     查CHIP之PCIRST至PCI SLOT（PIN A15）之線路是否    OPEN or SHORT或零件不良     3-3 CPURST不正確     查CHIP至CPU

5、之線路是否OPEN or SHORT或零件不良    4. 查BE0BE7，A2A31，D0D63等信號及其相關之線路是否    OPEN or SHORT或零件不良     5 查ADS，CPURDY，PCI之REQ0REQ3，等信號及其相關之線路     是否OPEN or SHORT或零件不良    6查PCI SLOT之AD0AD31等信號及其相關之線路是否OPEN or    SHORT或零件不良 

6、;   7BIOS不良或無資料（可使用良品之BIOS交換測試確定之）    8查SA0SA16，SD0SD7（XD0XD7）等信號及其相關之線路    是否OPEN or SHORT或零件不良     1.熟悉PC主板的總線類型及I/O總線插槽中各信號排列情況，以I/O插槽中重要信號為    線索進行故障點查找是維修PC主板致命性故障的關鍵。    微機主板常用總線有PC/XT、PC/AT、VESA、PCI等類型，不同總線的I

7、/O槽中信    號排列有所差別，熟悉I/O槽中重要信號是查找因總線類故障系統(tǒng)死機、屏幕無顯示等嚴    重故障的前提。對死機類故障，首先區(qū)分故障原因是由I/O設備故障引起還是主板本身故    障引起。確診故障在系統(tǒng)板后，可檢測系統(tǒng)板I/O槽中地址總線或數(shù)據(jù)總線的脈沖狀態(tài)初    步判斷系統(tǒng)故障部位：若所有地址總線或數(shù)據(jù)總線均無脈沖，則可能是CPU未工作；若個    別地址總線或數(shù)據(jù)總線為恒定電平而其余位為脈沖，則是總線故障。由于CPU本身故障率

8、    較低，因此檢查CPU未工作的原因應從CPU工作的輸入信號是否正常入手。CPU的基本工作    條件有三個，即系統(tǒng)復位信號RESET、系統(tǒng)時鐘信號CLK、CPU就緒信號READY。以PC/AT機    為例，CPU(intel286)的29腳為RESET信號，對應于I/O槽中B02槽RESET DRV信號，在開機    時應有一個明顯正脈沖；CPU的31腳為CLK信號，對應I/O槽中B20槽系統(tǒng)時鐘SYSCLK信號    ，應為TTL電平的

9、時鐘脈沖。CPU的65腳為READY信號，在開機時應為低電平或脈沖。某P    C/AT機死機，屏幕無顯示故障，首先查I/O槽中B02槽RESET DRV信號恒低，說明開機復位    信號錯，于是查時鐘處理芯片82284-12腳，在開機時有一個正脈沖，說明82284已正確發(fā)    出了系統(tǒng)復位信號，跟蹤復位信號傳輸路徑向下檢查，說明82284已正確發(fā)出了系統(tǒng)復位    信號，跟蹤復位信號傳輸路徑向下檢查，發(fā)現(xiàn)74ALS02的5、6腳輸入為正脈沖，但輸出4  

10、;  腳卻為“不高不低”浮空電平，更換該芯片后故障排除。對總線故障檢修原則是：若發(fā)    現(xiàn)某一位或很少幾位為恒定電平，可重新開機檢查這些位在開機瞬間是否為恒定電平，    若開機瞬間即為恒定電平，則是錯誤狀態(tài)；若開機瞬間為脈沖而后變?yōu)楹愣娖絼t應首     先檢查其他信號；若發(fā)現(xiàn)8位甚至更多的位同時出現(xiàn)錯誤狀態(tài)，則應檢查CPU工作是否正    ?；蛳鄳目偩€驅動門的控制信號(如驅動門的方向控制信號或門的選通信號等)。    2.I/O

11、設備運行不正常的故障分析技巧    I/O設備的運行涉及I/O設備(如打印機、顯示器、軟、硬盤)本身、連接電纜、    多功能卡及主板。在通過替換法及插拔法確準故障發(fā)生在主板后，抓住主板上有關外設    重要控制信號，并對大規(guī)模集成電路芯片功能有所了解情況下也是容易排除故障的。如    軟盤驅動器電機轉動指示燈亮但不讀軟盤驅動器。由于主板與軟、硬盤等外設之間采用    DMA操作，DMA操作的應答過程如下(以AST386中軟盤DMA為例)：先由軟

12、盤驅動器發(fā)DREQ2    信號給DMA控制器(82C206)，然后DMA控制器向CPU(80386)發(fā)HRQ信號，CPU結束當前總線    周期后發(fā)響應信號HLDA給DMA控制器，最后DMA控制器發(fā)DMA響應信號DACK2給軟盤驅動器    ，允許其數(shù)據(jù)進入系統(tǒng)總線。抓住DREQ2、HQR、HLDA、DACK2幾個信號及傳輸通路可以很    快定點故障部位。另外，中斷對外設運行起著非常重要作用，因此，從中斷控制器及中    斷控制信號傳輸途徑查

13、找涉及中斷的外設運行故障也是必須要考慮的。主板控制電路較    為復雜，好在控制功能的高度集中及傳輸途徑簡化，只要抓住重要控制信號對主板故障     定位，速度比早期以分立元件為主的故障定位還要快。    3.隨機性故障維修技巧    隨機性故障原因較復雜，芯片或設備用接插件方式聯(lián)接系統(tǒng)中存在接觸不良；    時序控制電路偶爾發(fā)生時序信號漂移；芯片之間的電平匹配及時序匹配不好(如某些兼容    機內存芯片讀寫速度不一

14、致)；電路板布線不合理或其它原因使主板上芯片引腳之間產生    電容或電感都可引起隨機性故障。此類故障表現(xiàn)在顯示內存錯、內存校驗錯、鍵盤輸入    死機、讀寫軟盤、打印等操作時不固定地發(fā)生隨機性故障。重點可從如下電路信號入手    ：(1)系統(tǒng)控制電路，如ALE地址鎖存信號。(2)系統(tǒng)內存電路：RAS、CAS行列選通信號、    ADDRSEL行列地址轉換控制信號、內存數(shù)據(jù)讀出驅動、內存芯片速度匹配關系。(3)系統(tǒng)    地址總線和數(shù)據(jù)總線芯片。

15、(4)系統(tǒng)各種時鐘信號SYSCLK、PCLK、DMACLK。尤其需注意內    存芯片、內存條速度匹配關系及74FXX、74LSXX、74ALSXX等芯片的區(qū)別。當然對隨機性    故障發(fā)生現(xiàn)象較固定時，可從現(xiàn)象直接判斷故障原因，如主機有時啟動，有時不啟動，    一旦啟動后系統(tǒng)工作完全正常且長時間正常，則很可能是“電源好”信號POWER GOOD不    正常引起。    4.其它類故障維修技巧     (1)主板

16、被燒壞。一般是由于帶電拔插系統(tǒng)中接插件，或電路中電源對地之間短    路而引起，此時可采用靜態(tài)電阻測量法。若發(fā)現(xiàn)任意輸入/輸出腳與電源或地直接導通(    除原電路如此外)均屬擊穿故障；若發(fā)現(xiàn)兩個類似的輸入腳或輸出腳的電阻值存在非常明    顯的差別，一般來說，也是故障。注意：對主板被燒壞故障維修時不可簡單更換燒壞元    件了事，而應檢查與此相關的許多元件，直到短路故障消除及無故障元件時方可加電測    試。   

17、 (2)系統(tǒng)配置參數(shù)不正確。    此類故障一般可通過重新設置系統(tǒng)配置參數(shù)即可，但若配置參數(shù)不能設置或不    能保存系統(tǒng)配置參數(shù)時，則應從電池、CMOS RAM芯片、CMOS RAM供電電路及讀寫電路等    方面入手查找故障原因。           電腦主板故障分類         主板作為PC機系統(tǒng)運行的核心，在PC系統(tǒng)中起著至關重要的作用。系統(tǒng)時鐘發(fā)生器與時

18、    序控制電路、CPU及總線控制邏輯、DMA傳輸與中斷控制、內存及其讀寫控制邏輯、系統(tǒng)    配置參數(shù)的存儲與讀寫、鍵盤控制邏輯、I/O總線插槽甚至某些外設控制邏輯(如打印控    制)均集成在主板上。因此，主板發(fā)生故障不但會影響外部設備的正常運行，而且往往引    起無法啟動的致命性故障。    主板故障根據(jù)影響范圍不同可分為局部性故障和全局性故障；根據(jù)影響程度不    同可分為獨立性故障和相關性故障；根據(jù)故障

19、現(xiàn)象是否固定可分為穩(wěn)定性故障和不穩(wěn)定    性故障。局部性故障指系統(tǒng)某一個或幾個功能運行不正常，如GW0520DH微機主板上打印    控制芯片82C11損壞，僅造成聯(lián)機不打印或打印不正常，并不影響其它功能；全局性故障    往往影響整個系統(tǒng)的正常運行(死機)，使其喪失全部功能，例如時鐘發(fā)生器損壞將使整    個系統(tǒng)因無正?；鶞蕰r鐘而癱瘓。獨立性故障指完成某單一功能的芯片損壞，如主板上    某一塊RAM芯片損壞，僅影響對該存儲體的存取；相關性故

20、障指一個故障與另外一些故障    相關聯(lián)，其故障現(xiàn)象為多方面功能不正常，而其故障實質為控制諸功能的共同部分出故    障引起。例如軟、硬盤子系統(tǒng)工作均不正常，而軟、硬盤控制卡上其功能控制較為分離     ，故障往往在主板上的外設數(shù)據(jù)傳輸控制即DMA控制電路。穩(wěn)定性故障是由于元器件功能    失效、電路斷路、短路引起，其故障現(xiàn)象可穩(wěn)定重復出現(xiàn)，而不穩(wěn)定性故障往往是由于    接觸不良、元器件性能變差，使芯片邏輯功能處于時而正常、時而不正常的臨界狀態(tài)

21、而    引起。如某GW0530B微機地址總線中74LS244芯片性能不穩(wěn)定，造成系統(tǒng)自檢有時正常、    有時死機，又如某臺909電腦由于系統(tǒng)板上I/O插槽變形且灰塵較多，造成顯示卡與該插    槽接觸不良，使顯示呈變化不定的錯誤狀態(tài)。        時鐘電路工作原理：3.5電源經過二極管和電感進入分頻器后，分頻器開始工作，和晶體一起產生振蕩，在晶體的兩腳均可以看到波形。晶體的兩腳之間的阻值在450-700歐之間。在它的兩腳各有1V左右的電壓，

22、由分頻器提供。晶體兩腳常生的頻率總和是14.318M。    總頻（OSC）在分頻器出來后送到PCI槽的B16腳和ISA的B30腳。這兩腳叫OSC測試腳。也有的還送到南橋，目的是使南橋的頻率更加穩(wěn)定。在總頻OSC線上還電容?？傤l線的對地阻值在450-700歐之間，總頻時鐘波形幅度一定要大于2V電平。如果開機數(shù)碼卡上的OSC燈不亮，先查晶體兩腳的電壓和波形；有電壓有波形，在總頻線路正常的情況下，為分頻器壞；無電壓無波形，在分頻器電源正常情況下，為分頻器壞；有電壓無波形，為晶體壞。    沒有總頻，南、北橋、CPU、CACHE、I/O、內

23、存上就沒有頻率。有了總頻，也不一定有頻率。總頻一定正常，可以說明晶體和分頻器基本上正常，主要是晶體的振蕩電路已經完全正常，反之就不正常。    當總頻產生后，分頻器開始分頻，R2將分頻器分過來的頻率送到南橋，在南橋處理過后送到PCI槽B8和ISA的B20腳，這兩腳叫系統(tǒng)測試腳，這個測試腳可以反映主板上所有的時鐘是否正常。系統(tǒng)時鐘的波形幅度一定要大于1.5V，這兩腳的阻值在450-700歐之間，由南橋提供。    在主板上RESET和CLK者是南橋處理的，在總頻正常下，如果RESET和CLK都沒有，在南橋電源正常情況下，為南橋壞。主板不

24、開機，RESET不正常，先查總頻。在主板上，時鐘線比AD線要粗一些，并帶有彎曲。        P8:    Pin Name Color Desc ription     1 PG Orange(橙) Power Good, +5 VDC when all voltages has stabilized.(電源正常信號)     2 +5V Red(紅) +5 VDC (or n/c)     3 +12V Yel

25、low(黃) +12 VDC     4 -12V Blue(藍) -12 VDC     5 GND Black(黑) Ground (地線)     6 GND Black(黑) Ground (地線)         P9:    Pin Name Color Desc ription     1 GND Black(黑) Ground (地線)    

26、; 2 GND Black(黑) Ground (地線)     3 -5V White or Yellow -5 VDC     4 +5V Red(紅) +5 VDC     5 +5V Red(紅) +5 VDC     6 +5V Red(紅) +5 VDC     PCI ，AGP，CPU 的地址線 ，數(shù)據(jù)線對地阻值約是300-800.沒有時鐘信號和BIOS插反都會倒致不能復位.    RESET所在INT

27、EL芯片腳位。    82371EB A1PIN PCIRST W1PIN RSTDV M19PIN CPURST    82443BX B23PIN CPURST M26PIN CRESET A3PIN PCIRST    82810 M2PIN PCIRST AB4PIN CPURST    82815EP H3PIN PCIRST AA5PIN CPURST    82845SD AB25PIN CPURST E6PIN PCIRST

28、60;   82845E AE17PIN CPURST    82845D AE17PIN CPURST    82850E AF11PIN PCIRST AC8PIN CPURST    主板的PCB上面有標示的    開機過程是這樣的：機箱電源開關按下開關電平跳變super I/O電源開關引腳電平跳變super I/O輸出信號給南橋如果所有開機所需信號都正常南橋輸出信號給super I/Osuper I/O輸出低電平至ATX電源PS-ON腳電源啟動。&

29、#160;   采用W83627/IT8712/W83977EF/W83977TF super I/O的主板都是這樣，VIA的694芯片由于已將super I/O集成在VT82C686A/B中了，所以開機輸入信號是直接給南橋的，輸出信號也是由南橋直接給出的。    需要說明的是絕大多數(shù)主板開機電平是低電平的，但非要設計成高電平開機也未嘗不可，這要看設計者的設計意圖了。    主板上的3V電池是為CMOS電路及實時時鐘電路、super I/O供電的。另外現(xiàn)在的主板CMOS電路都集成在南橋中。  &

30、#160; 復位信號是依靠給CPU的復位開關送出一個低電平信號而起作用的    硬盤電路板測試及維修技巧    首先檢查CMOS SETUP是否丟失了硬盤配置信息。測量主板上COMS RAM電路是否為電池有故障，或元器件（如二極管、三極管、電阻、電容等）損壞能原因而CMOS中的硬盤配置參數(shù)出錯。    通過加電自測，若屏幕顯示錯誤信息“1701”或“Hard Disk Error”，說明硬盤確實有故障。但也可能是硬盤適配卡未插好、或者硬盤與硬盤適配器的插接處未插好、或者硬盤適配器有故障等。 &#

31、160;  關機，拆開機蓋，測+5V、+12V電源是否正常，電源盒風機是否轉動。以此來判斷是否外電路缺電。    檢查信號電纜線，插頭與硬盤適配卡是否插好，有無插反或接觸不良?？蓢L試交換一些電纜插頭試一下。    采用“替代法”來確定故障部件。找一塊好硬盤適配卡（或多功能卡）與該硬盤適配卡比較，判斷是硬盤適配卡還是硬盤驅動器本身有問題。     觀察步進電機端止檔銷是否卡死，如卡死，用手撥回起始位置。    以上幾個步驟，用戶需要仔細檢查、測試、分析，找出壞的元器件

32、進行修理，或者更換硬盤適配卡。    經以上的處理后，只要不是硬盤盤體本身損壞，僅僅是一般性的接插件的接觸不良或外電路故障則多數(shù)能夠迅速排除。    測電阻法    該測量方法一般是用萬用表的電阻檔測量部件或元件的內阻，根據(jù)其阻值的大小或通斷情況，分析電路中的故障原因。一般元器件或部件的輸入引腳和輸出引腳對地或對電源都有一定的內阻，用普通萬用表測量，有很多情況都會出現(xiàn)正抽電阻小，反向電阻大的情況。一般正向阻值在幾十歐姆至100歐姆左右，而反向電阻多在數(shù)百歐姆以上。但正向電阻決不會等于0或接近0，反向電阻也不會無窮大，否則就應懷疑管腳是否有短路或開路