主板维修-内存供电电路.ppt
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等故障。
如果电源损坏,或者电网电压瞬间产生尖峰脉冲,就会使主板供电插头附近的芯片损坏,从而引起主板故障;另外,静电也常造成主板上芯片(特别是CMOS芯片)被击穿,引起故障。
2、主板本身质量问题由于主板上的芯片和其它器件质量不好,使用时间一长器件就会老化损坏,从而导致主板故障。
3、人为故障热插拔硬件非常危险,许多主板故障都是热插拔引起的,最常见的就是烧毁了键盘、鼠标口,严重的还会烧毁主板。
带电插拨I/O卡,在装板卡及插头时用力不当,都可以造成对接口、芯片等的损害。
二、主板常用的检修方法主板故障的确定,一般通过逐步拔除或替换主板所连接的板卡(内存、显卡等),先排除这些配件可能出现的问题后,即可把目标锁定在主板上。
实际维修时,经常使用下面列举的维修方法。
1、观察法检查是否有异物掉进主板的元器件之间。
如果在拆装机箱时,不小心掉入的导电物卡在主板的元器件之间,就可能会导致“保护性故障”。
另外,检查主板与机箱底板间是否因少装了用于支撑主板的小铜柱;是否主板安装不当或机箱变形、而使主板与机箱直接接触,使具有短路保护功能的电源自动切断电源供应。
检查主板电池:如果电脑开机时不能正确找到硬盘、开机后系统时间不正确、CMOS设置不能保存时,可先检查主板CMOS跳线,将跳线改为“NORMAL”选项(一般是1-2)然后重新设置。
如果不是CMOS跳线错误,就很可能是因为主板电池损坏或电池电压不足造成的,请换个主板电池试试。
检查主板北桥芯片散热效果:有些杂牌主板将北桥芯片上的散热片省掉了,这可能会造成芯片散热效果不佳,导致系统运行一段时间后死机。
遇到这样的情况,可安装自制的散热片,或加个散热效果好的机箱风扇。
检查主板上电容:主板上的铝电解电容(一般在CPU插槽周围)内部采用了电解液,由于时间、温度、质量等方面的原因,会使它发生“老化”现象,这会导致主板抗干扰指标的下降影响机子正常工作。
我们可以购买与“老化”容量相同的电容,准备好电烙铁、焊锡丝、松香后,将“老化”的替换即可。
计算机主板各供电电路图解主板上的供电电路常见有CPU供电电路,内存供电电路,AGP、PCI、ISA供电电路以及I/O供电电路等,这些电源电路一种是开关电源,由双场效应管(MOSFT管)和电感线圈、电解电容组成;另一种是低压差线性调压芯片组成的调压电路。
这两种电路都能够为主板上不同的芯片和组件提供精密的电源电压。
1、CPU供电电路为了降低CPU制造成本,CPU核心电压变得越来越低,于是把ATX电源供给主板的12V、5V和3.3V直流电通过CPU的供电电路来进行高直流电压到低直流电压转换。
(1)CPU供电电路组成由于CPU工作在高频、大电流状态,它的功耗非常大。
因此,CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力,同时干扰少。
CPU供电电路使用开关电源,该电源由控制(电源管理)芯片、场效应管、电感线圈和电解电容等元件组成,其中控制芯片主要负责识别CPU供电幅值,振荡产生相应的矩形波,推动后级电路进行功率输出(控制芯片的型号常见有:HIP630l、CS5301、TL494、FAN5056等),场效应管起开关控制作用,电感线圈和电解电容起滤波作用。
主板的CPU供电电路框图如图1所示。
主板的CPU供电电路框:图1 CPU供电电路框图开机后,当控制芯片获得ATX电源输出的+5V或+12V供电后,为CPU提供电压,接着CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号VID 给控制芯片,控制芯片通过控制两个场效应管导通的顺序和频率,使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求,为CPU提供工作需要的供电。
CPU的供电方式又分为许多种,有单相供电电路、两相供电电路、多相供供电电路。
(2)CPU供电电路原理图2是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源。
+12V是来自ATX电源的输入,通过一个由电感线圈L1和电容C1组成的滤波电路,然后进入两个开关管(场效应管)组成的电路,此电路受到PMW控制芯片控制(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的输出所要求的电压和电流,再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线,这就是“多相”供电中的“一相”,即单相。
主板供电电路图解说明主板的CPU供电电路最主要是为CPU提供电能,保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行,同时也是主板上信号强度最大的地方,处理得不好会产生串扰cross talk效应,而影响到较弱信号的数字电路部分,因此供电部分的电路设计制造要求通常都比较高。
简单地说,供电部分的最终目的就是在CPU 电源输入端达到CPU对电压和电流的要求,满足正常工作的需要。
但是这样的设计是一个复杂的工程,需要考虑到元件特性、PCB板特性、铜箔厚度、CPU插座的触点材料、散热、稳定性、干扰等等多方面的问题,它基本上可以体现一个主板厂商的综合研发实力和经验。
主板上的供电电路原理图1图1是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源,主板上的供电电路原理核心即是如此。
+12V是来自A TX电源的输入,通过一个由电感线圈和电容组成的滤波电路,然后进入两个晶体管(开关管)组成的电路,此电路受到PMW Control(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的控制输出所要求的电压和电流,图中箭头处的波形图可以看出输出随着时间变化的情况。
再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线(Vcore,现在的P4处理器Vcore=1.525V),这个稳定的电压就可以供CPU“享用”啦,这就是大家常说的“多相”供电中的“一相”。
单相供电一般可以提供最大25A的电流,而现今常用的处理器早已超过了这个数字,P4处理器功率可以达到70~80W,工作电流甚至达到50A,单相供电无法提供足够可靠的动力,所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计。
图2就是一个两相供电的示意图,很容易看懂,其实就是两个单相电路的并联,因此它可以提供双倍的电流,理论上可以绰绰有余地满足目前处理器的需要了。
图2但上述只是纯理论,实际情况还要添加很多因素,如开关元件性能、导体的电阻,都是影响Vcore的要素。
SDRAM内存使用3.3V供电,DDR内存使用2.5V供电。
使用SDRAM内存的主板,常见的都是直接由AT*电源供电,只有少数高档主板上才采用独立供电。
如图5-1所示,用万用表测量电源插座的第1脚与SDRAM内存插槽3.3V电源输入脚,它们之间是直通的。
而使用DDR内存的主板,都设计有独立的内存供电电路。
内存供电电路工作原理内存供电电路人多采用集成运算放大器驱动场效应管的方式,其供电原理如图5-2所示,内存供电实际电路如图5-3所示。
图5-2内存供电电路的原理是这样的:从A点取得2.5V的基准电压进入到运算放大器的同相输入端IN+,运算放大器将IN+与IN-的电压相比拟,如果IN+的电压大于IN-的电压,则OUT的电压上升,OUT的电压上升使得Q1场效应管进一步导通,漏极〔D〕与源极〔S〕之间的管压降下降,使得B点的电压上升。
通过反应,IN-的电压也上升,直到IN+=IN-,也就是IN+=B 。
这个过程可以简单地描述为:〔IN+>IN-〕→〔OUT ↑〕→〔DS ↓〕→〔B ↑〕→〔IN-↑〕,直到IN+=IN-。
同理,当IN+<IN-时,它的稳压过程是这样的:〔IN+<IN-〕→〔OUT↓〕→〔DS↑〕→〔B↓〕→〔IN-↓〕,直到IN+=IN-。
这个电路通过反应比拟,间接地控制B点的电压与基准电压相等,因此有时也称运算放大器为比拟放大器。
要使B点的电压稳定,必须保证A点的电压稳定,也就是要求基准电压要稳定。
在图5-2的电路中,根据串联电路分压的原理,电阻两端的电压与其阻值的大小成正比,可以算出A点对地的电压为:3.3V×〔3.24K/〔IK+3.24K"≈2.5V这是使用最简单的串联分压方法取得2.5V的基准电压。
这种串联分压电路的缺点是当3.3V的电压波动时,基准电压也会跟着波动,所以有的内存供电电路使用TL431〔三端可调分流式电压基准源〕来提供基准电压,如图5-4所示。