主板重要测试点

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1、主板重要测试点.1主板总线本节主要介绍主板的总线分类、总线的作用。读者在使用测试点时,能认识AB、DB、CB代表的含义就达到学习本节的目的了。3.1.1主板总线的分类1按总线功能分(1)地址总线(AB):用来传递地址信息。(2)数据总线(DB):用来传递数据信息。(3)控制总线(CB):用来传送各种控制信号。下面分别进行介绍。(1)地址总线AB(AddressBus)是用来传送地址信息的信号线,其特点如下:地址信号一般都由CPU发出,当采用DMA(DirectMemoryAccess,即直接内存访问)方式访问内存和I/O设备时,地址信号也可以由DMA控制器发生,并被送往各个有关的内存单元或I/

2、O接口,实现CPU对内存或I/O设备的寻址(在PC中,内存和I/O设备的寻址都是采用统一编址方式进行的),即采用单向传输。CPU能够直接寻找内存地址的范围是由地址线的数目(由于一条地址总线一次传送一位二进制数的地址,故也叫地址总线的位数)决定的,即PC系统中所能安装内存容量上限由CPU的地址总线的数目决定。(2)数据总线DB(DataBus)是用来传送数据信息的信号线,这些数据信息可以是原始数据或程序。数据总线来往于CPU、内存和I/O设备之间,其特点如下:双向传输,三态控制。既可以由CPU送往内存或I/O设备,也可以由内存或I/O设备送往CPU。数据总线的数目称为数据宽度(由于一条数据线一次

3、可传送一位二进制数,故也称位数),数据总线宽度决定了CPU一次传输的数据量,它决定了CPU的类型与档次。(3)控制总线CB(ControlBus)是用来传送控制信息的信号线,这些控制信息包括CPU对内存和I/O接口的读写信号、I/O接口对CPU提出的中断请求或DMA请求信号、CPU对这些I/O接口回答与响应的信号、I/O接口的各种工作状态信号以及其他各种功能控制信号。控制总线来往于CPU、内存和I/O设备之间,其特点是:有单向、双向、双态等多种形态,是总线中最复杂、最灵活、功能最强的,其数量、种类、定义随机型不同而不同。2按总线的层次结构分(1)CPU总线:包括CPU地址线(CAB)、CPU数

4、据线(CDB)和CPU控制线(CCD)(用来连接CPU和控制芯片)。(2)存储器总线:包括存储器地址线(MAB)、存储器数据线(MDB)和存储器控制线(MCD),用来连接内存控制器(北桥)和内存。(3)系统总线:也称为I/O通道总线或I/O扩展总线,包括系统地址线(SAB),系统数据线(SDB)和系统控制线(SCD),用来与I/O扩展槽上的各种扩展卡相连接。(4)外部总线(外围芯片总线):用来连接各种外设控制芯片,如主板上的I/O控制器(如硬盘接口控制器、软盘驱动控制器、串行/并行接口控制器等)和键盘控制器,包括外部地址线(XAB)、外部数据线(XMB)和外部控制线(XCB)。3.1.2 主板

5、总线的性能指标1.总线主要的技术指标(1)总线的带宽(总线数据传输速率)总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量,即每秒钟传送MB的最大稳态数据传输率。与总线带宽密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率,它们之间的关系:总线的带宽二总线的工作频率X总线的位宽。(2)总线的位宽总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数,或数据总线的位数,即32位、64位等总线宽度的概念。总线的位宽越宽,每秒钟数据传输率越大,总线的带宽越宽。(3)总线的工作频率总线的工作时钟频率以MHz为单位,工作频率越高,总线工作速度越快,总线带宽越宽。3.1.3 主板重要测试点概述主板重要测试点就如同人身上的

6、穴位一样,可以通过重要测试点简单地判断故障位置,因此学习主板重要测试点是非常重要的,它可以帮助我们缩小故障范围,尽快达到快速解决故障的目的。3.2主板ATX电源接口重要测试点3.2.1主板ATX20针电源接口定义主板ATX20针电源接口引脚定义如图3-1所示。aN2S二cdZQCM祐巴O图3-1ATX20针电源接口引脚定义1:3.3V(橙色)提供+3.3V电压。2:3.3V(橙色)提供+3.3V电压。3:GND地线(黑色)。4:5V(红色)提供+5V电压。5:GND地线(黑色)。6:5V(红色)提供+5V电压。7:GND地线(黑色)。8:POK(灰色),PowerOK,指示电源正常工作(PW_

7、OK和POK表示意义相同)。9:5VSB(紫色)提供+5V(Standby,简写SB,表示待命电压)电压,供电源启动电路用。(注:在电路图中5VSB常表示为5V_SB或+5VSB。)10:12V(黄色)提供+12V电压。11:3.3V(橙色)提供+3.3V电压。12:-12V(蓝色)提供-12V电压。13:GND地线(黑色)。14:PSON(绿色)电源启动信号,低电平,电源开启;高电平,电源关闭。15:GND地线(黑色)。16:GND地线(黑色)。17:GND地线(黑色)。18:-5V(白色)提供-5V电压。19:5V(红色)提供+5V电压。20:5V(红色)提供+5V电压。注意:在测量ATX

8、电源接口对地阻值时,需断电测量。常用测试点有:橙色3.3V、红色5V、黄色12V、紫色5VSB,若测得对地阻值不低于20Q则为正常,有的主板14Q也为正常值。若对地阻值低于20Q或有的低于14Q可判断主板负载有短路。若测得主板ATX电源接口对地阻值不正常通常不能通电,否则会烧坏主板上的芯片。3.2.2主板ATX24针电源接口定义及实物图(如图3-2和图3-3所示)u*7giocoT0gDgV0图3-2主板ATX24针电源接口引脚定义ATX电源24针与20针定义基本一致,24针电源接口是在20针的基础上增加了后面4个引脚,分别为黄色12V、红色5V、橙色3.3V和地线。2T*I:J想图3-3主板

9、ATX24针电源接口实物图3.2.3主板辅助4针电源定义4针电源接口主要为CPU供电电路供电,有两个地线和两个供电引脚(黄色12V)如图3-4所示。图3-4ATX4针电源接口3.2.4主板辅助8针电源定义8针的电源接口与4针的电源接口定义基本一致,同样,黄色12V为主板的CPU供电电路供电。4针与8针的黄色12V对地阻值一般不低于20Q为正常,有的主板14Q也为正常数值。gGggg51图3-5ATX8针电源接口.3主板CPU重要测试点及CPU假负载的使用方法3.3.1 Intel478针假负载478针CPU假负载正、底面图如图3-6和图3-7所示。.k/O.B-UV考电压IntelP4478考

10、电压Q1-L2Vfo/iii&_L.闻Xfl.g压己cre3O*rttffrrFji*frg,;涓L;-kr)*frrrrf*!tttitc-斗L丄F*FTfT札f*oo*h*51图3-15AMD940针CPU假负载正面图图3-15AMD940针CPU假负载正面图图3-17AMDAM2+CPU假负载正面图图3-15AMD940针CPU假负载正面图图3-15AMD940针CPU假负载正面图图3-18AMDAM2+CPU假负载底面图3.4主板内存重要测试点3.4.1SDR内存重要测试点(如图3-19所示)2正瓠:为地址绡;正数丄和倒数&为旳钟tXXXXXXJDQOOOODOGOOOOaaOOOTQ

11、OGO倒颈4、7、(5、仁$为地址线倒較3、4.5.6.r、S为地址线OCOGCCQOQOOOOOOOOHOOQcXOOOOaO正數2和倒数乐为时钟乍邙图3-19SDRAM内存测试点供电:168脚,3.3V。时钟:42脚、79脚、125脚、163脚,工作电压1.1V1.6V。系统管理总线:82脚和83脚对地阻值一般为600Q左右为正常值(测量82脚与83脚时,对地阻值必须一致),连接南桥与时钟芯片(工作电压3.3V)。SDR共有64根数据总线和13根地址总线直接连接北桥,对地阻值在600Q左右。64根数据总线直接连北桥,每边各32根,两边完全对称,其中一边为2脚、3脚、4脚、5脚、7脚、8脚、

12、9脚、10脚、11脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、19脚、20脚、55脚、56脚、57脚、58脚、60脚、65脚、66脚、67脚、69脚、70脚、71脚、72脚、74脚、75脚、76脚、77脚。3.4.2DDR内存重要测试点(如图3-20所示)倒数二&为时铀测试点正瓠氣广为时钟测试恵coDocxxceoccccoeeccocccazccacoccmzccoco慨数厂,让为时钟测试点OCjOOOCJCCQO0OCJOQCCCOCCJCCQOCaCX?亠2正瓠:为地址绡;正数丄和倒数&为旳钟图3-20DDRAM内存测试点 供电:184脚,2.5V。内存数据线上的电压为1.25V,可以在

13、内存旁排容、排阻上测量。时钟:16脚、17脚、75脚、76脚、137脚、138脚(时钟信号电压值为1.1V1.6V)。 系统管理总线:91脚和92脚对地阻值必须一致,600Q左右正常,连接南桥与主板时钟芯片(工作电压为3.3V)。 13根地址总线分别是:27、29、32、37、41、43、48、115、118、122、125、130、141引脚,所有地址线对地阻值一样,均应在600Q左右,由此可判断北桥好坏。 64根数据总线直连北桥,可通过假负载来测量,对地阻值必须一致,正常为600Q左右。内存接口的64根数据线的引脚为2、4、6、8、12、13、19、20、23、24、28、31、127、1

14、31、133、146、175、178、179。33、35、39、40、53、55、57、60、61、64、68、69、72、73、79、80、83、84、87、88、94、95、98、99、105、106、109、110、114、117、121、123、126、147、150、151、153、155、161、162、165、166、170、171、174、3.4.3DDR2内存重要测试点(如图3-21所示)尸。早20口口口。勺勺灯勺勺*口口勺邙勺口口0勺。勺片勺Doc-ooa00zz0ZZ口adogoodooqo。口DOOOQDD&MaDDO孚卩口口日06鼻口口尸勺6寻口勺勺勺口勺勺勺ZEE勺

15、Q0Zis为时钟测试点E数食和惻数即为时钟测试点口口卫卫。自口卫占Q日Q口由巴巳0aQggQ0口口4叮打Q0ZQQ0QQQQ00口口臼凸為凸為口DD凸白白口吕自333口dgQ岳口卫卫日Q口日二卫日。口占日4应0口占曰卫4卫口亡日日即好也日口12叮5图3-21DDRAM2内存测试点供电:238脚(工作电压3.3V)、64脚(工作电压1.8V)。上拉电压:0.9V(在内存旁排容、排阻上去测量)。 时钟:137脚、138脚、185脚、186脚、220脚、221脚。 系统管理总线:119脚和120脚对地阻值一致,600Q左右正常,连接南桥与主板时钟芯片(工作电压3.3V)。 64根数据总线:连接北桥,

16、通过假负载在断电测量时,对地阻值必须一致,为600Q左右。地址总线:57、58、60、61、63、70、177、179、180、182、183、188、196,所有数据总线和地址总线对地阻值一致,600Q左右正常,由此可判断北桥好坏。3.5PCI插槽重要测试点(如图3-22所示)图3-22PCI插槽测试点供电:A2为+12V,A53为+3.3V,B1为-12V,A62为+5V。时钟:B16,33MHz,由时钟芯片控制(工作电压1.1V1.6V)。复位:A15(工作电压3.3V或5V,在按RST按键时有跳变电压为正常,例如,3.3V0V3.3V的电压跳变)。32根AD线受控于南桥,对地阻值600

17、Q左右为正常值:A边:20、22、23、25、28、29、31、32、44、46、47、49、54、55、57、58B边:20、21、23、24、27、29、30、32、45、47、48、52、53、55、56、58 字节使能信号:A52、B26、B33、B44。直连南桥,对地阻值要一致,为600Q左右。 帧周期信号:A34#(必须上CPU才能测到,有三次大的电压跳变为正常)。 IRDY#(主设备就绪):B35。 TRDY#(从设备就绪):A36。 DEVSEL#(设备选择信号):B37。注:带#号表示低电平有效,在加电测量时只要有电压跳变即为正常。3.6显卡AGP重要测试点(如图3-23所示

18、)99OOO0OOOOOQOOOOOOOOOOOOOOOQOOOOOOOOOOQOOOOOOOOOOOQOOOCOOOOOOOOOOOOO十9m8图3-23AGP显卡重要测试点 供电:A1,+12V;B2,+5;A9,+3.3V;B9,+3.3V。 时钟:B7,66MHz,由北桥或者时钟芯片提供(工作电压1.1V1.6V)。 复位:A7(工作电压为3.3V或5V,按RST键时,只要有电压跳变则正常,如3.3V0V3.3V)。 显卡的工作电压:核心电压VDDQ共13个点并联,但实践测量时只用测A64和B64,电压为1.5V,对地阻值为600Q左右。如果测量对地阻值为“0”则说明北桥损坏。 32根

19、AD线:对地阻值需要数值判断,正常值为300Q左右,若偏大或为“0”则可能北桥损坏或虚焊。A边:26、27、29、30、35、36、38、39、51、53、54、56、60、62、63、65B边:26、27、29、30、33、35、36、38、53、54、56、57、60、62、63、653.7显卡PCI_E重要测试点(如图3-24所示) 供电:+12V的有A2、A3、Bl、B2、B3;+3.3V的有B8、BIO、A9、A10。 时钟:A13、A14,由主板时钟芯片提供(正常电压值为0.4V左右)。 复位:A11(工作电压为3.3V,按RST键时只要有电压跳变则正常,如3.3V0V3.3V)。

20、 系统管理总线:B5、B6(正常电压值为3.3V)。 字节使信号:CBE共4个(A52、B26、B33、B44),4个引脚直连南桥,对地阻值相等,300Q左右正常。 64根AD线受北桥芯片控制,如下所示。A边:16、17、21、22、25、26、29、3O、35、36、39、4O、43、44、47、48、52、53、56、57、6O、61、64、65、68、69、72、73、76、77、8O、81。这些引脚直连北桥,其对地阻值一般在300Q左右为正常。B边:14、15、19、2O、23、24、27、28、33、34、37、38、41、42、45、46、5O、51、54、55、58、59、62、

21、63、66、67、7O、71、74、75、78、79。这些引脚经过电容与北桥相连,其对地阻值一般为无穷大(无穷大的数值在数字万用表上显示为“1”)。第6章主板供电电路工作原理解析与维修实例学习提示:了解各供电电路的构成理解各供电电路的工作原理熟悉各种供电电路所需的工作条件掌握开关电源方式和调压方式的供电电路检修思路通过常见故障案例提升理论知识6.1主板供电电路概述供电电路为主板工作提供了所需要的能量,当电脑正常开机后,ATX电源输出各路供电,直接或间接地为主板的CPU、内存、显卡、芯片组以及其他芯片供电。通过相关电路转换后,能为负载提供一个稳定的电压,并且为负载提供足够的额定电流,使负载正常工

22、作。本章介绍的供电电路一般可分为两种方式:一种开关电源方式,另一种是调压方式。这两种方式的目的都是为相关电路提供稳定的电压和足够大的额定电流。主板供电(如图6-1所示)示意图说明如下。(1)CPU供电电路:输出电压1.75V,为CPU供电,同时也给GMCH1和ICH2供电。由于主板设计不同,其供电方式及输出电压也有所变化,若CPU不同,输出的电压也不同,那么到芯片组的供电电压也不同。(2) 内存供电电路:输出电压由主板支持内存接口的类型决定,如图6-1所示,内存电路输出电压2.5V或1.8V,为主板内存供电,同时也给GMCH和ICH供电。当内存供电正常输出后,就会产生VTT_DDR电压(即总线

23、上拉电压),此电压为1.25V/0.9V。(3) 显卡供电电路:根据显卡接口类型的不同,输出的显卡供电电压为3.3V/1.5V/0.8V。此电压不但为显卡供电,同时也为GMCH供电。PCI_E显卡供电方式有所不同,本章将具体讲解。(4) GMCH供电电路:除与CPU、内存、显卡等供电电路共用得到工作电压外,有的主板为GMCH设计了独立的供电电路,此供电电路一般有开关电源和调压两种方式。(5) ICH供电电路:一般由5VSB供电经过1117或1084转换后得到3.3VSB、2.5VSB、1.8VSB待机电压,为ICH芯片供电,有的也会与以上供电方式共用一路供电。(6) 时钟芯片供电电路:时钟芯片

24、一般需要3.3V和2.5V电压,有的只需要3.3V。若主板上有主从时钟芯片,那么主时钟芯片的工作电压是3.3V,而另一个从时钟芯片一般在内存附近,它的工作电压是2.5V,专为内存和北桥提供时钟信号。(7) PCI扩展槽供电:一般由ATX电源直接供电。(8) 声卡芯片供电:主要由ATX电源直接提供,有的需要经过稳压器转换。(9) BIOS芯片供电:一般由ATX电源直接提供,或经过稳压器转换。(10) I/O芯片供电:一般由ATX电源直接提供,或经过稳压器转换。芯片组供电工CPU供田ll.2V=l2VPCIEXPRESSVDDQ-lS(AGPPGttTR)VCCJS.vvcc-符3YT)IIAI.

25、=3.3VDIMM1.5-J.SVSJR=JJ.5V/1TJDDRIDDP2=-25V&.gpCPU倍申.丁TrwnLPCI/OICIIVCJC2:?=;.T_(inrnn7iy)3VDU/VL3.3V(1US4/1117UAr-.UVkjF竿口洪昂F上VXV-12V-2VCLOCK图6-1主板供电图6.1.1主板CPU供电电路的构成由ATX电源经过电源芯片和电子元器件转换后,得到一个稳定的1.1V1.85V之间的Vcore工作电压,其中参与输出Vcore电压的所有元器件都是CPU供电电路的重要组成部分。(注:Vcore表示CPU核心工作电压,电路图中也常用Vccp、VCCP、VCORE表示,

26、其意义相同。)(1)电源控制芯片(电源管理芯片):它的特点是位于CPU座附近,与芯片反面相连的有很多粗线(供电线),即与粗线相连的为电源芯片。电源管理芯片在电子设备系统中担负着对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。电源管理芯片在电子供电系统中相当于“心脏”,其性能的优劣决定着整机的性能。目前在台式机主板上的电源管理芯片的控制电路的输出电压一般为2.5V、1.8V、1.5V、1.25V、1.2V、0.9V等,所以此电路一般会采用降压型开关电源方式控制输出电压。而驱动液晶显示与笔记本中的背光电源,都需要对系统电源进行升压,这就需要用到升压型开关电源。常见的电源管理芯片的工作机制有VRM和P

27、WM两种。电压调节模块(VRM):VRM的英文全称是VoltageRegulatorModule,简称电压调节模块。其主要作用是为CPU提供稳定的工作电压,根据VRM标准制定的电源电路能够满足不同CPU的要求。VRM9.0版本是针对P4制定的,它要求主板能够最大输出70A的电流,电压调节范围为1.10V1.85V,调节精度为25mV。而在VRM10.0规范中,要求主板能够提供的电压调节范围为0.8375V1.6V之间,而电压调节精度则提升到12.5mV的水准。脉冲宽度调制(PWM):PWM是英文“PulseWidthModulation”的缩写,简称脉宽调制。PWM控制技术以其控制简单、灵活和

28、动态响应好的优点,成为电力电子技术最广泛应用的控制方式。主板开机后,VRM或PWM电源管理芯片会去检测处理器的VID引脚,根据VID脚的电平状态来决定处理器所需的额定电压。(2)场效应管:电源芯片输出高频的脉冲方波来控制场效应管的导通与截止,利用场效应管良好的开关特性来调整输出电压的稳定。(3)EMI电路:由电容与电感线圈组成的低通滤波电路(EMI滤波电路)的主要目的是把场效应管送来的微小干扰、噪声、纹波等不稳定的直流电进行稳压、滤波等处理,然后输出一个较纯净的直流电压,让CPU稳定地工作。(4)VID线的作用:VID线为CPU电压识别引脚,当一块主板支持不同的CPU时,需要不同的Vcore电

29、压,CPU需要多大的电压是通过VID(电压识别引脚)线传给电源芯片的,电源芯片再根据此信号来调制合适脉宽驱动MOS管输出电压。6.2CPU供电电路工作原理解析与维修实例6.2.1 CPU单相供电电路工作原理在主板触发,电源芯片的工作条件都满足的情况下,电源芯片内部根据电压识别信号产生相应的调宽脉冲信号,驱动MOS管的导通和截止时间,从而输出相应的CPUVcore电压。然后又经EMI滤波电路滤波后,供给CPU稳定的Vcore工作电压,再由反馈取样电路检测当前CPU供电电压与CPU额定电压是否相同,从而改变输出的调宽设置信号,控制MOS管的导通和截止时间,达到输出稳定的CPU工作电压的目的。主板单

30、相供电原理图(如图6-2所示)中的各组成部分分析如下。(1)DC-DC。其中,12V或5V直接给电源控制芯片供电,LVC-QdEN11HA比XIDl-111tKMVS6N开机后,12V、5V同时也经过L1为场效应管VT1的D极供电。当装上CPU或假负载后,电源芯片内部的识别管脚VIDOVID4检测到CPU所需要的工作电压Vcore后,通知电源芯片开始工作,从而输出两路互为相反的脉宽方波,通过PWM1与PWM2输出后,控制场效应管VT1与VT2的导通与截止。由于VT1输出的电压有微小的波纹,所以经过L2电感线圈进行滤波、储能后,为CPU提供一个稳定的工作电压Vcore(同时Vcore也为GMCH

31、和ICH供电)。(2)过流检测电路。当VT1输出Vcore后,又另起一路给电源芯片的过流检测脚(PHASE脚),检测输出的电流大小。如果输出的电流比芯片内部设定的额定电流大,则电源控制芯片经过内部调整后,控制场效应管VT1的导通能力减小,直到电流调整到与额定电流相符时,才正常输出给CPU。若电流过大,此脚会通知电源控制芯片停止输出,使PWM1与PWM2输出低电平,从而使得VT1与VT2停止工作,达到过流保护的目的。(3)电压调整电路。当Vcore经过L2输出后,又另起一路直接反馈到电源芯片的VSEN脚,此脚经过内部比较器对比后,对电源芯片的PWM1与PWM2输出信号进行调整,从而使CPU得到一

32、个稳定的电压。若L2输出的电压偏高,那么到达电源芯片的VSEN脚电压也偏高。当电源控制芯片检测到反馈脚的电压偏高后,在内部对PWM1与PWM2输出的脉宽进行调整,让CPU得到一个稳定的电压。若Vcore输出电压过高,则电源控制芯片内部会使PWM1与PWM2停止输出,从而使得VT1与VT2停止工作,达到过压保护的目的。(4)VTT_PWRGD电路。当CPU供电电路工作时,内存供电电路等各大电路同时工作,输出稳定的电压。内存供电电路正常输出后,经过调压方式的供电电路输出VTT_GMCH工作电压,然后此电压经过转换,输出给电源控制芯片一个VTT_PWRGD#(北桥上拉电压的电源好信号),通知电源芯片

33、此供电正常,让电源芯片正常工作。(注:VTT_PWRGD、EN都表示电源好信号,也就是说,开机后此信号电压一般为1.25V。)(5)VID识别引脚电路。一般VID识别引脚的上拉电压由3.3V或5V经过电阻直接提供,而CPU座内的VID引脚与电源管理芯片的VID引脚是直接相连的。如果电源芯片没有识别到CPU,那么电源芯片就不会输出Vcore电压。(6)当VT1导通后,Vcore输出会经过L2电感线圈,而当VT1截止后,瞬间会在L2上产生反电动势,此时VT2的作用主要是把L2上产生的反电动势释放掉。这样VT1就不会被L2上的反电动势反向击穿,从而达到保护VT1的目的。(7)当电源控制芯片各单元电路

34、都正常工作后,电源芯片会发出电源好信号POWERGOOD#、VRMPWRGD#)去通知南桥,让南桥准备工作。此信号输出说明CPU供电电路正常工作,南桥得知此电路正常后,内部的各个模块才能正常工作,然后进行下一步工作。学习提示电源控制芯片的工作条件如下:a. 有的电源控制芯片是12V和5V供电,有的电源控制芯片是12V或5V供电。b. 电源控制芯片必须识别到VIDOVID4脚送来的识别信号,才调整内部的基准电压,经过内部运算比较器转换后,输出控制方波调整输出的电压。c. 电源控制芯片工作还需要一个VTT_PWRGD信号,此信号主要控制芯片内部的SS(SOFT-START,即软启动)电路开始工作,

35、然后电源控制芯片最终输出控制方波。d. 电源管理芯片的FB脚得到反馈的工作电压后来调整输出电压的高低。e. 当以上条件都满足并且输出所需的工作电压后,电源芯片才会正常工作。6.2.2主板多相CPU供电电路原理(1)对由HIP6302与HIP6602电源管理芯片组成的二相供电电路(如图6-3所示)的工作6-4中的左图和右图所示。首先,当HIP6302工作条件满足后,HIP6302就会输出两路PWM5vwrjiTAirQI10k10kQqr;lOMPWM2ONDHjp6302(i=VKkD4tCONTROLLQG5CP/CCfJ10k与HIP6602(右)电源控制芯片0内部结构图,JumPVCCP

36、WCC5HOOT-THRQUSHPROTECTIONSHOOT-THROUGHPRCTECiroNPVCCPGND脉宽调制方波,控制从电源控制芯片HIP6602。当HIP6602得到控制信号后,会输出四路驱动方波,控制四个场效应管的导通与截止,从而输出CPU工作电压Vcore。代比.AxiligMri-r:mkiQtMENAR!(1)当装上CPU或假负载之后,按下开机按键,就会从ATX电源输出各路供电:+12VVI+5V、+3.3V。此时HIP6302就会通过VID0VID4识别由CPU发送过来的信号,之后经过内部解码,从而建立起CPU需要的工作电压。此电压经过转换后,输出到PWM双运算比较放

37、大器的同向输入端(“+”)。(2) 同时HIP6302得到VCC+5V供电后,内部的软启动电路开始工作,即产生基准的控制方波,输出到PWM双运算比较放大器的反向输入端(“.”)。(3) 通过以上条件,PWM双运算比较放大器把送来的“+”向输入电压与“.”向输入电压进行对比,再经过转换,从而使PWM1与PWM2输出两路控制方波。(4) 当HIP6602得到VCC+12V和PVCC+5V或+12V供电后,内部的逻辑控制电路开始工作(注:PVCC电压实际测量为5V或12V属于正常,根据主板设计决定)。(5)同时HIP6602得到HIP6302输入的两路PWM1与PWM2的控制方波后,逻辑控制电路开始

38、输出四路方波,经过驱动器转换后,从UGATE(高端MOS管脉宽输出)与LGATE(低端MOS管脉宽输出)各路输出控制方波,控制四个场效应管的导通与截止。(6) 当UGATE1与UGATE2输出高电平控制信号时,后面的两个场效应管同时得到VCC+12V供电,开始导通输出Vcore工作电压1.75V。(7) Vcore经过L1与L2滤波后(如图6-3中所示),输出到CPU,为CPU提供一个稳定的工作电压。(注:由于L1与L2两路属于并联形式,因此会增加CPU供电电路中的输出电流,从而满足CPU低压大电流的工作条件。6.2.2主板多相CPU供电电路原理(2)(8)PHASE脚:同时,HIP6602的

39、PHASE脚(过流检测脚)通过支路取得输出电流的大小,然后反馈到内部的过流保护电路进行对比,若此路上的电流偏高或偏低,那么经过过流保护电路对比运算后,会调整驱动器去改变UGATE两路输出的脉宽时间,从而让场效应管的导通时间改变,最终控制输出电流的大小。(注:PHASE脚电压为1.75V,与CPU工作电压一致。)(9)ISEN脚:同时,PHASE脚又另起一路,经过电阻后输入到HIP6302的ISEN脚(过流检测脚),此脚得到反馈电流大小后,经过内部双运算比较放大器,再控制PWM电路停止输出,从而起到过流保护的作用。(10)BOOT脚:PHASE脚又另起一路,经过一个升压电容,为HIP6602的B

40、OOT脚提供一个电压oBOOT脚有了此电压后,会控制内部的高端驱动器输出控制方波。从HIP6602内部结构图可分析出BOOT脚产生的电压为PVCC+PHASE,有的电源控制芯片此脚供电在外围电路。(注:BOOT脚的电压实测为13.4V左右。BOOT=BST=Bootstrap=与此脚相连的供电电压+PHASE脚产生的反馈电压)(11)VSEN脚:Vcore的电压反馈电路经过L01与L02后,另起一路到达HIP6302的VSEN脚(电压检测脚)后,经过HIP6302内部过压保护电路(OVP电路)调整后,控制PWM1与PWM2的脉宽输出,从而达到控制HIP6602的脉宽,最终达到高端场效应管的输出

41、,实现Vcore电压稳定的目的。当反馈电压过高时,内部的过压保护电路就控制PWM电路停止输出,从而达到过压保护的目的。(12)FB脚:VSEN脚又经过一个电阻,给HIP6302的FB(基准电压输入)脚一个基准电压,此电压经过图6-4中所示的内部电路来调整PWM脚输出的控制能力,最终达到调节Vcore工作电压稳定输出的目的(工作电压为1.75V,与CPU工作电压一致)如果FB脚的输入电压偏高那,么电源控制芯片内部就会调整PWM脚输出的控制能力减弱,从而控制MOS管的导通能力减弱,最终达到调节Vcore工作电压恢复到稳定的范围。(13)FS/EN脚:HIP6302的FS/EN脚通过内部转换,给此脚

42、一个1.25V的电压,来控制HIP6302电源控制芯片能正常工作。有的电源控制芯片此脚由外围电路发送一个1.25V电压,使HIP6302芯片开始工作,如图6-5所示。HIP6302电源控制芯片EN脚电路原理图(14)COMP脚:HIP6302反馈电压补偿脚。FB脚的电压产生的同时,又经过电阻与电容(电阻和电容组成一个RC振荡电路),产生一个COMP的基准锯齿方波,把反馈过来的电压输入到HIP6302内部进行修正补偿。(注:因为场效应管的导通与截止都是有时间限制的,并且从D极到S导通后存在压降,因此需要COMP对工作电压进行修正和补偿。COMP脚的工作电压为1.65V。)(15)当以上工作都完成

43、后,到CPU的Vcore电压与电流都稳定地输出,HIP6302会输出一个PGOOD(电源准备好信号)信号,去通知南桥,让南桥准备开始工作。另一种常用多相CPU供电电路是由HIP6302与两组HIP6601组成的CPU供电电路,如图6-6所示。当HIP6302电源控制芯片满足以下工作条件后,才会输出两路PWM脉宽控制信号: VCC:+5V供电; VID0VID4:CPU识别信号输入; FS/EN:使能脚; PWM:脉宽调制方波输出(注:1、2、3条件满足后才会输出至HIP6601)。1IF9E6.2.2wnjRGOODPVCCPWMBOOTPVCCLGATEPWMLGATEMATEPHASECO

44、MPVSENPWM2PWM1GNDFAiDIS组成的供电与两组HIP6601原理(3)MAINCONTROLHIPG302HIP63O2相cPU供備电路BOOTUGATEPHASEHIP6601组成的供电当HIP6601满足工作条件后,才会输出UGATE与LGATE两路互为相反的脉宽调制方波: Vcc:+12V; PVCC:+12V或+5V; PWM:由HIP6302发出; 当以上条件都满足后,HIP6601开始工作,输出UGATE与LGATE两路控制方波。注:UGATE与LGATE主要控制两个场效应管的导通与截止。)对由RT9238电源管理芯片组成的供电电路(如图6-7所示)分析如下。OCS

45、H11(1)RT9238得到Vcc+VIDOVID4脚。(注:或CPU后,RT(2)当RT9238同时得到由R2与C2组成的振荡电路给23脚输入的振荡信号时,口V1D2SV1DQUGATE1PHASE1VSEN2LGATtlRT9238PGNDVTTPGVAUXVDACICOMPDRF7BVSEN3VfD25PHB83N03IT丁1DKL2;1.6|JHPI4B95N03LTVID3PAULTC1/neartheFBIpinasdoseaspossrbleRT9238电源管理芯片工作条件满足。(3)当+5V经过L1为Q1的D极提供输入电压,同时RT9238开始工作后,从27脚和25脚输出两路互

46、为反相的脉宽控制信号给Q1和Q2的G极(此时测Q1与Q2的G极时,数字万用表上显示高电平为正常,用示波器可测出此信号的变化)。(4)当Q1得到+5V供电,同时又得到RT9238的27脚送出的控制信号后,开始工作,输出Vcore(即图中的VCORE)工作电压,为CPU供电(注:经过L2与C3滤波后,得到一个相对稳定的工作电压),同时8脚输出一个PGOOD信号送给南桥,让南桥处于准备工作状态。(5)RT9238电源管理芯片不但为CPU供电,而且同时控制显卡、北桥供电电路。当VAUX同时为Q3、Q4、Q5供电时,RT9238也同时从11脚、18脚、15脚输出三路控制方波,让Q3、Q3、Q5处于导通工

47、作状态,然后输出VTT、AGP、MCH等工作电压为相关的负载供电。学习提示当主板电源控制芯片同时控制CPU、内存、北桥、显卡等供电电路时,如果其中一路供电损坏,都会引起与之相关的所有供电电路停止工作。因此在维修时,假如CPU无供电电压,则要考虑内存、北桥、显卡等供电电路损坏,从而导致的CPU电路不能正常工作的情况。6.2.3主板各类CPU供电电路总结(1)CPU单相供电电路与多相供电电路工作原理类似,多相供电就是由单相供电电路并联组成的。(2)多相供电电路的分析与单相供电电路一样,掌握了单相供电电路,才能更好地理解多相供电电路。(3)多相供电电路中,只要有一组MOS管损坏,就会造成整个电路不能

48、正常工作,在维修时要逐一排查。(4)维修中若CPU供电电路没有Vcore电压输出,则一定要考虑有的主板不安装CPU电路就不工作的情况。(5)供电电路中的滤波电容或MOS管性能不良或虚焊,会引起死机、重启、黑屏等故障,维修时可用代换元件的方法来准确排除故障。(6)CPU与主板不兼容也会引起黑屏,造成CPU供电电路无Vcore电压输出。(7)ATX电源功率不足也会引起CPU供电电路不能正常工作,维修时可通过更换电源来排除由ATX电源造成的故障。6.2.4CPU供电电路重要测试点及跑电路方法1CPU供电电路重要测试点查找技巧检修任何供电电路时,都要根据工作条件来确定测试点,从而达到迅速确定故障位置的

49、目的。面以如图6-8所示的单相供电电路为例介绍重要测试点。 加上假负载或CPU后,测L2上有无1.1V1.75V的Vcore电压(此点可判断整体CPU供电电路是否正常); 测L2电感或VT1场效应管的S极有无1.1V1.75V电压输出; 测VT1的D极有无12或者5V电压输入; 测VT1的G极有无高电平控制电压; 测电源控制芯片有无供电,如+12V/+5V供电输入。学习提示CPU单相供电电路中的高端MOS管(VT1)与低端MOS管(VT2)的G、D、S极的对地阻值分别如下: VT1:G极对地阻值为400Q以上,D极对地阻值为200Q以上,S极对地阻值为20Q以上; VT2:G极对地阻值为400

50、Q以上,D极对地阻值为25Q以上,S极对地阻值为02CPU供电电路跑电路方法(以图6-8为例)主板跑电路的目的主要是找工作条件,根据工作条件找经过的元件 从ATX电源5V/12V到电源控制芯片,一般直接相连或经过阻值较小的电阻(此路一般小电阻容易开路);从ATX电源5V/12V到VT1的D极,中间经过L1电感线圈(此路一般很少损坏); VT1或VT2的G极往电源控制芯片查找,之间一般经过2.2Q、4.7Q的小电阻; 从L2电感线圈的一端到电源控制芯片,有的主板经过电阻到电源控制芯片。(注:电感线圈的正面或反面有一条粗线往电源控制芯片方向即为反馈电路。)学习提示怎样区分高端MOS管(VT1)与低

51、端MOS管(VT2): VT1的D极接12V或5V; VT2的S极接地; VT1的S极与VT2的D极直接相连(通过主板上的粗线可以直接看出)。多相供电电路由多个单相供电电路组成,因此多相供电电路的跑电路方法就是依照单相供电电路来进行的,即相当于把几个单相供电电路并联在同一个主板上。学习提示主板CPU供电电路可能会造成电源保护故障,电源保护故障是指按下开机按键时,风扇转一圈不转,之后再按开机按键,风扇没反应。处理方法是拔下4口的ATX辅助电源线,再按开机按键,若主板风扇一直转,则故障定位在CPU供电电路中,如果风扇仍不转,说明在ATX电源接口及与其相连负载的电路中有短路故障。高端MOS管(VT1

52、)的检修方法: 测VT1的D极对地阻值,若为0Q,则拆下所有VT1后去测此脚; 拆下VT1后,若此脚仍为0Q,则拆下电源控制芯片; 若拆下电源芯片后VT1的D极正常,则电源芯片损坏,更换即可。低端MOS管(VT2)的检修方法: 测VT2的D极对地阻值,若为0Q,则先把所有的VT2拆下,再测此脚的D极; 拆下VT2后,若测D极阻值不低于20Q,则更换损坏的VT2; 若测VT2的D极仍为0Q,则拆下电源芯片测此脚,阻值正常则电源管理芯片损坏; 拆下电源管理芯片后,若此脚测出阻值仍为0Q,则北桥损坏的可能性较大(注:测北桥反面的电容是否为0Q,若为0Q说明北桥损坏)。注意:此类电源保护故障在维修时应

53、先拆下CPU供电电路中所有低端MOS管,检查拆下的MOS管有无损坏,若有损坏,则电源保护故障由该元器件引起。若无损坏,再拆下所有高端MOS管,检查有无损坏,若有则电源保护故障由此元器件引起。若无则拆下电源管理芯片,若加电一切正常,则电源保护故障由此芯片引起,若不正常则拆下CPU座附近的钽电解电容和贴片电容,测其是否击穿,若有损坏,更换即可,若无损坏则测量北桥是否损坏,更换北桥(有的主板I/O损坏也会引起电源保护故障)。拔下四口的ATX辅助电源线后风扇仍不转的解决方法: 测量ATX电源接口的对地阻值,若阻值低于20Q或为0,说明与接口相连的芯片有短路,然后拆下与之相连的芯片,拆下后若ATX接口的

54、对地阻值恢复正常,则说明拆下来的芯片损坏。 测量ATX电源接口的对地阻值,若阻值正常,则说明是主板上某芯片内部短路造成的故障,然后逐一测量主板上的芯片附近的贴片电容的对地阻值,如果芯片旁的电容对地阻值低于20Q或为0,说明与此贴片电容相连的芯片内部短路,更换短路的芯片即可。6.2.5CPU供电电路检修流程在图6-8中,若主板无Vcore电压,检修流程如下: 测VT1的D极有无12V/5V供电,若无则查ATX到D极之间的电路有无开路,若有正常供电则检查下一步; 测VT1的G极有无高电平控制电压,若有则VT1本身损坏,若无则检查下一步; 查VT1的G极到电源控制芯片之间的2R2、4R7有无损坏,若无损坏,则检查电源控制芯片的工作条件有没有满足; 查电源芯片12V或5V供电到电源控制芯片之间的保险电阻有无损坏,若有则更换损坏元器件,若无损坏则检查下一步; 查L2电感线圈到电源控制芯片间的反馈电阻有无开路,若有开路则更换损坏元器件,若无开路,则直接更换电源控制芯片(注:若有主、从电源控制芯片,则全部更换,若条件有限,则先更换主电源控制芯片,再更换从电源控制芯片); 如果更换电源控制芯片后,CPU供电电压仍然不输出,则考虑此电源控制芯片是否与内存、北桥、显卡等供电电路有关系,若其中一路出现故障,也会引起CPU无Vcore输出。注意:多相供电电路的检修流程与单

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