白巧花
摘要:主板的供電電路主要有: CPU供電電路、內(nèi)存供電電路、南北橋芯片組供電電路、顯卡供電電路及接口電路。其中內(nèi)存供電電路的供電形式及供電原理的學(xué)習(xí),對于研究和理解其他供電電路有著重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:主板;內(nèi)存;供電電路;故障檢測
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)35-8586-02
1 主板內(nèi)存插槽種類及供電電壓
隨著主板技術(shù)的發(fā)展,主板內(nèi)存插槽常見以下幾種:SDRAM內(nèi)存插槽、DDR_Ⅰ內(nèi)存插槽、DDR_Ⅱ內(nèi)存插槽和DDR_Ⅲ內(nèi)存插槽。其中,SDRAM內(nèi)存插槽現(xiàn)已少見,而DDR_Ⅰ內(nèi)存插槽在一些十年左右的老主板中還能見到。DDR_Ⅱ內(nèi)存插槽和DDR_Ⅲ內(nèi)存插槽是現(xiàn)在主板中常見的。主板內(nèi)存供電一般需要兩個電壓:一個是內(nèi)存工作所需的主供電電壓,一個是傳輸數(shù)據(jù)時所需的上拉供電電壓。主板內(nèi)存插槽不同,供電電壓也不同,見表1所示。
表1 內(nèi)存插槽與供電電壓
[內(nèi)存插槽類型\&主供電工作電壓
2 主板內(nèi)存供電形式
SDRAM內(nèi)存插槽,常見的是由ATX電源直接供電,只有少數(shù)高檔的主板才采用獨立供電。用萬用表測量ATX電源的第一腳與SDRAM內(nèi)存插槽3.3V供電腳,它們之間是相通的。對于DDR內(nèi)存,一般采用獨立供電。下文以DDR_Ⅱ為例,介紹內(nèi)存供電電路的供電機制及維修檢測方法。
2.1內(nèi)存主供電供電形式
內(nèi)存主供電主要采用兩種供電形式,一種是由穩(wěn)壓源、比較器芯片和場效應(yīng)管組成的調(diào)壓式供電電路,另一種是由電源管理芯片、高低場效應(yīng)管和電感組成的開關(guān)電源式供電電路。
2.1.1調(diào)壓式供電電路工作原理
調(diào)壓式供電電路的電路圖如圖1。
調(diào)壓式供電電路的工作原理如下:
1) 開機瞬間,ATX電源供電,TL431與比較器得到供電,其中,TL431的K(1腳)、R(3腳)相連,產(chǎn)生恒定的2.5V,經(jīng)過R2、R3串聯(lián)分壓,得到IN+(1.8V),此時,場效應(yīng)管Q1未導(dǎo)通,IN-=VCC_DDR=0,因IN+> IN-,所以O(shè)UT電壓上升,當升至高電平時,Q1導(dǎo)通,其導(dǎo)通程度隨OUT的上升而擴大,當導(dǎo)通到VCC_DDR=1.8V時,IN+= IN-,OUT電壓不再變化。
2) 當內(nèi)存工作時,因后級消耗電能,VCC_DDR下降,IN-下降,IN+> IN-,OUT電壓繼續(xù)上升直到IN+= IN-,OUT電壓不再變化。
3) 當內(nèi)存由繁忙變成閑置時,后級消耗減少,Q1仍保持繁忙時的導(dǎo)通程度,VCC_DDR上升,因而IN-上升,則IN+< IN-,OUT電壓下降,直至IN+= IN-。當OUT電壓降至低電平時,Q1截止,僅由電容C1供電,VCC_DDR快速下降,降至IN+> IN-,OUT電壓重新上升,重復(fù)步驟(1) 。
總之,該電路由R2、R3確定VCC_DDR電壓,由比較器根據(jù)負載工作狀態(tài)控制場效應(yīng)管Q1的導(dǎo)通程度來達到穩(wěn)定的VCC_DDR內(nèi)存電壓。
在該電路的基礎(chǔ)上,可通過R2、R3阻值上的變化,得到不同的VCC_DDR內(nèi)存工作電壓,從而為不同的內(nèi)存提供主供電。如:當?shù)玫降腣CC_DDR為2.5V時,可作為DDR_Ⅰ內(nèi)存的主供電,當?shù)玫降腣CC_DDR為1.8V時,可作為DDR_Ⅱ內(nèi)存的主供電,當?shù)玫降腣CC_DDR為1.5V時,可作為DDR_Ⅲ內(nèi)存的主供電。
2.1.2開關(guān)電源式供電電路工作原理
開關(guān)電源式供電電路的電路圖如圖2。
開關(guān)電源式供電電路的工作原理如下:
1) 開機,ATX電源供電,電源管理芯片IC1得到供電,由BOOT激勵內(nèi)部振蕩器工作產(chǎn)生振蕩,并放大反相得到一對互為反相的方波給UG和LG。
2) UG=H(高電平),LG=L(低電平)時,場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通,Q2截止,3.3V/5V經(jīng)Q1流入A點,一方面為電感L1充電,另一方面產(chǎn)生PH反饋。
3) UG= L(低電平),LG= H(高電平),Q1截止,Q2導(dǎo)通,電感L1自感產(chǎn)生反向電動勢,其負極經(jīng)Q2接地形成回路,放電為后級供電。
4) Q1、Q2輪流通斷,產(chǎn)生一個穩(wěn)定電壓為內(nèi)存供電,同時經(jīng)R1、R2分壓反饋到FB,與芯片內(nèi)固有的基準電壓作比較,誤差大時,芯片對震蕩器脈寬進行調(diào)節(jié),修正誤差,以得到穩(wěn)定的VCC_DDR內(nèi)存電壓。
3 內(nèi)存供電電路故障檢測
SDRAM內(nèi)存插槽、DDR_Ⅰ內(nèi)存插槽、DDR_Ⅱ內(nèi)存插槽和DDR_Ⅲ內(nèi)存插槽的內(nèi)存主供電是否正常,可通過萬用表測量各插槽的測量腳進行判斷。各插槽的測量腳見表2。
3.1調(diào)壓式供電電路的故障檢測點
調(diào)壓式供電電路中,容易損壞的元器件是:場效應(yīng)管、濾波電容、比較器芯片(LM358、LM393或LM324等)、穩(wěn)壓源TL431、分壓電阻R2和R3、調(diào)整電阻R4等。
3.2開關(guān)電源式供電電路的故障檢測點
開關(guān)電源式供電電路中,容易損壞的元器件有電源管理芯片、場效應(yīng)管、濾波電容、限流電阻等。其中場效應(yīng)管、濾波電容、限流電阻是否損壞判斷方法參見上文。
電源管理芯片損壞后,其輸出端無電壓信號輸出,將無法控制場效應(yīng)管工作。判斷電源管理芯片好壞的方法是:首先測量芯片的供電腳有無5V或12V電壓,如有,測量芯片的輸出腳有無電壓信號,如果無,則可判斷電源管理芯片損壞。
參考文獻:
[1] 張軍. 主板維修技能實訓(xùn)[M].北京: 科學(xué)出版社, 2012.
[2] 熊巧玲,張軍. 電腦硬件芯片級維修從入門到精通[M].北京: 科學(xué)出版社, 2010.
[3] 劉海亮.計算機常見故障及維護[J].中國現(xiàn)代教育裝備, 2011(18).