電腦主板CPU供電電路的分析與維修
作者:紅警電腦… 文章來(lái)源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊數(shù): 更新時(shí)間:2012/5/17
核心提示:
(Liaoning Mechanic&Electric College,DanDong118000,China)Abstrct:This paper discusses the computer CPU power supply circuit board composition,work theory,repair process,due to problems caused by the circuit and the causes of common faults analyzes,puts forward ways to deal with the maintenance.
Keyword:CPU;Motherboard;Power supply circuit;Power Control Chip
一、引言
CPU供電電路為CPU提供電能,保證CPU在高頻、大電流工作狀態(tài)下穩(wěn)定地運(yùn)行,滿(mǎn)足正常工作的需要,是計(jì)算機(jī)主板中唯一工作在大電流狀態(tài)的供電電路單元,由于供電電路元器件發(fā)熱量較大,市網(wǎng)的強(qiáng)電磁脈沖及周?chē)h(huán)境條件因素也能影響到本供電電路,所以它是計(jì)算機(jī)主板中故障率最高的部位。另外一方面,該供電電路是采用脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源,不同計(jì)算機(jī)主板其供電電路結(jié)構(gòu)基本相同,故障也有一定的規(guī)律可尋,只要了解它的電路工作原理,就能掌握該電路的維修技術(shù),有一定的實(shí)際意義,減少大量的維修時(shí)間。
二、CPU 供電電路的組成與工作原理
CPU供電電路通常采用PWM(Pulse width Modulation,脈沖帶寬調(diào)制)開(kāi)關(guān)電源,該部分電路主要是由場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、PWM控制芯片、扼流線(xiàn)圈、儲(chǔ)能線(xiàn)圈、濾波電容和電阻等元器件組成。它將12V或5V主電壓轉(zhuǎn)化成高精度的CPU Vcore供電電壓。附圖是某品牌G31芯片組計(jì)算機(jī)主板上CPU供電電路的組成部分,本供電電路采用INTESIL公司生產(chǎn)的ISL6556和HIP6601B芯片組以及場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)等外圍電路所組成。來(lái)完成對(duì)四相供電開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)。ISL6556是高精度多相PWM控制器,它可以支持新一代VRlO處理器的供電需求,ISL6556是主控制芯片,HIP6601B 則是MOSFET開(kāi)關(guān)晶體管的驅(qū)動(dòng)芯片。當(dāng)按下主板上的開(kāi)機(jī)按鍵后,ATX電源就會(huì)輸出+5V的供電電壓,這個(gè)電壓加到PWM控制芯片DU10(ISL6556BCR)的VCC腳,為PWM控制芯片提供工作電壓。
ATX電源輸出的“電源正常”信號(hào)經(jīng)過(guò)相關(guān)電路處理后,送到PWM控制芯片DUlO(ISI6556BCR)的PGOOD腳,使PWM控制芯片復(fù)位。PWM控制芯片復(fù)位后,內(nèi)部振蕩器開(kāi)始振蕩,從PWM1、PWM2、PWM3、PWM4腳輸出四路PWM波形信號(hào),
PWM控制芯片DU1O(ISL6556BCR)的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4腳輸出的四路PWM波形信號(hào),分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)相位控制集成電路HIP6601B后,分別輸出8個(gè)反相(4相)的控制信號(hào),控制16個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通與截止(每相采用4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管兩兩并聯(lián))。
L2-L5是儲(chǔ)能電感,這些電感的一端分別與每一相電源的控制場(chǎng)效應(yīng)管相連,另外一端并聯(lián),將這四相輸出電壓并聯(lián)后,再經(jīng)過(guò)多個(gè)電解電容濾波,得到平滑穩(wěn)定的電壓供應(yīng)給CPU。Ll是濾波電感,將CPU輔助供電插座輸入的+5V電壓濾波后,送到電源控制電路。
輸出的四路電壓經(jīng)過(guò)四個(gè)2.7kΩ的電阻,分別耦合到PWM控制芯片DUlO(ISL6556BCR)的ISEN1、ISEN2、ISEN3、ISEN4腳,作為電流檢測(cè)信號(hào),經(jīng)過(guò)DUl0(ISL6556BCR)的內(nèi)部電路處理后,改變輸出PWM脈沖的占空比,使得各相輸出電壓的負(fù)載基本相等,實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
PWM控制芯片DUlO(ISL6556BCR)的ENLL腳是“基準(zhǔn)電源正!毙盘(hào)的檢測(cè)電路。當(dāng)基準(zhǔn)電源(基準(zhǔn)電源一般由三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓得到)正常時(shí),ENLL腳為低電平,內(nèi)部電路開(kāi)始工作,為CPU供電。若基準(zhǔn)電源不正常,則ENLL腳為高電平,內(nèi)部的振蕩器停止丁作,切斷對(duì)CPU的電壓供應(yīng)。
DUlO(ISL6556BCR)的EN腳是使能控制端,該端控制信號(hào)由I/O芯片輸出,正常工作時(shí),該腳電壓高于1.24V。
目前計(jì)算機(jī)主板比較常用的CPU供電電路主控制芯片還有美國(guó)ANNALOG公司的ADP3168+ADP3418芯片組、RichTeck公司的RT9248A+RT9603芯片組、INTESIL公司的ISL6566單芯片控制電路等,它們的工作原理相同,供電電路也基本大同小異。只要掌握了它們的工作特點(diǎn),有基本的維修工具,如恒溫焊臺(tái)、熱風(fēng)槍?zhuān)湍軌蝽樌M(jìn)行故障的排除工作。
三、計(jì)算機(jī)主板CPU供電電路常見(jiàn)的故障分析
。ㄒ唬┕╇婋娐窡o(wú)輸出電壓導(dǎo)致CPU 不工作
CPU供電電路無(wú)輸出電壓而導(dǎo)致CPU不工作(不開(kāi)機(jī)自檢)是電腦主板最常見(jiàn)的故障之一。這種故障常常是由下列原因所致:
1.電源管理芯片。
電源管理芯片損壞后,也將導(dǎo)致CPU主供電沒(méi)有電壓輸出,在加電情況下,將無(wú)法控制場(chǎng)效應(yīng)管的工作,無(wú)法為CPU供電,首先測(cè)量電源管理芯片工作條件是否滿(mǎn)足,來(lái)判斷芯片是否損壞,導(dǎo)致主板CPU不工作并不一定是由其CPU供電電路引起的,如主板上的石英晶體振蕩器損壞、時(shí)鐘電路工作不正常,CPU自然也就無(wú)法工作了。
2.場(chǎng)效應(yīng)管由于工作過(guò)程中過(guò)載、過(guò)熱等引起擊穿的現(xiàn)象。
場(chǎng)效應(yīng)管損壞,將導(dǎo)致CPU主供電沒(méi)有電壓輸出,一般“低端管”損壞。因?yàn)樵诟叨斯芙刂沟乃查g儲(chǔ)能電感會(huì)產(chǎn)生較高的反峰壓,容易造成低端管的損壞。所以在維修時(shí)應(yīng)首先檢查此場(chǎng)效應(yīng)管是否正常,當(dāng)控制芯片ISL6556檢測(cè)到輸出場(chǎng)效應(yīng)管狀態(tài)異常時(shí)會(huì)停止對(duì)HIP6601B驅(qū)動(dòng)芯片的輸出信號(hào),確保CPU不被損壞。
。ǘ╇娔X使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)重啟現(xiàn)象
這種故障現(xiàn)象有多種原因。首先排除計(jì)算機(jī)軟件故障、硬盤(pán)、內(nèi)存等引起本故障的因素后,就可以打開(kāi)機(jī)箱檢查與CPU插座附近一排電解電容是否有“爆漿”現(xiàn)象。導(dǎo)致CPU供電電壓不正常、不穩(wěn)定均,從而造成本故障現(xiàn)象。如果CPU供電電路元件長(zhǎng)期發(fā)熱或周?chē)臏囟冗^(guò)高,容易造成電容的電解液干枯、漏電以至損壞。
CPU是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主板核心部分,是計(jì)算機(jī)三大主要部件之一。CPU正常工作必須要有穩(wěn)定、干凈的直流電源才行。如果CPU供電電路的濾波電容損壞,就會(huì)影響到輸出電壓的平穩(wěn)性,很容易造成死機(jī)等現(xiàn)象
。ㄈV波電容導(dǎo)致主板工作不穩(wěn)定
這種故障往往會(huì)導(dǎo)致無(wú)法正常提供CPU供電或主板工作不穩(wěn)定,這種主板故障的電腦往往不能正常啟動(dòng)到視窗工作界面,有時(shí)甚至一開(kāi)機(jī)就死機(jī)或重啟。
四、結(jié)束語(yǔ)
CPU供電電路是主板上極其重要而且容易出現(xiàn)故障的一部分電路。掌握了它的工作原理和故障特點(diǎn),就能夠比較容易的維修好這部分電路,提高主板維修的效率。