電腦主板開機電路工作原理分析


https://tech.hqew.com/news_1107232

http://www.360doc.com/content/12/0221/16/380475_188374695.shtml

 

https://product.pconline.com.cn/itbk/software/dnyw/1703/8930735.html

 

摘要: 只要將ATX電源的第14腳的電壓拉低,ATX電源就開始工作,輸出各組電壓。如圖7-1所示,只要將ATX電源的第14腳對地短接,ATX電源就能開始工作。   .  對於不能觸發開機的土板,如果知道ATX電源的啟動原理,就可以直接將ATX電源的第14腳對地短接而強行開機,以檢查除了開機電路外其他的電路是否正常,如圖7-2所示。   開機電路就是在接收到開機觸發信號后,通過電路實

  只要將ATX電源的第14腳的電壓拉低,ATX電源就開始工作,輸出各組電壓。如圖7-1所示,只要將ATX電源的第14腳對地短接,ATX電源就能開始工作。

 
 

 

.  對於不能觸發開機的土板,如果知道ATX電源的啟動原理,就可以直接將ATX電源的第14腳對地短接而強行開機,以檢查除了開機電路外其他的電路是否正常,如圖7-2所示。

  開機電路就是在接收到開機觸發信號后,通過電路實現將ATX電源第14腳的電壓拉低的這么一個功能,它的電路原理如圖7-3所示。

 

  在ATX電源接上市電后,電源雖然沒有啟動,但第9腳會有5V的電壓輸出,稱之為待命電樂。5V待命電壓經過穩壓電路后,輸出3.3V的電壓供給觸發電路。另外,5V待命電壓經過一個電阻接到開機鍵的一端。

  開機時按下開機鍵,A點的電壓被拉低,這樣就會產生一個觸發信號輸入到觸發電路中。

  觸發電路從B點輸出一個邏輯高電平(這個電壓是一直保持的,直到第二次觸發),這個高電平加在三極管的發射結(be)之間使得三極管導通,從而使集電極(c)的電位被拉低,也就是ATX電源的第14腳電位被拉低,這樣ATX電源即開始工作,輸出各組電壓供給主板。

  關機時按下開機鍵,A點的電壓被拉低,這樣就會產生一個觸發信號輸入到觸發電路中。觸發電路接收到觸發信號后使B點的電壓翻轉,即由原來的邏輯高電平翻轉為邏輯低電平(這個電壓是一直保持的,直到第二次觸發)。由於三極管發射結(be)沒有偏置電壓,於是三極管截止,集電極(c)的電位升高,也就是ATX電源的第14腳電位升高,這樣ATX電源即停止工作。

  有些主板不上CPU是不能開機的,例如一些SOCKET478 CPU座的主板,它是將三極管的發射極接到CPU座的AF26引腳,如圖7-4所示。

  不上CPU時,三極管的發射極相當於懸空,無法將集電極的電位拉低,因而也就不能開機。上CPU后,通過CPU的AF26引腳與AE26引腳(接地)相連,結果就與圖7-3所示的電路一樣,因此也就能控制開機了。

  根據這個原理,在CPU假負載上將AF26引腳與AE26引腳相連(SOCKET478的CPU假負載),如圖7-5所示,這樣土板就認為有CPU存在,岡此小上CPU也能進行開機。

  常見的主板開機電路主要有:南橋芯片直接控制的開機電路、I/O芯片直接控制的開機電路。一些具有自豐設計能力的主板廠商,會設計與眾不同的開機電路,電路雖然各不相同,但原理是相同的,最終的目的就是將ATX電源第14腳的電位拉低,以實現開機的功能。希望讀者能記住基本原理,舉一反三。

  1  南橋芯片直接控制的開機電路
  
  由南橋芯片直接控制的開機電路如圖7-6所示0 SV待命電壓經過1117低壓差線性穩壓器后,得出一個穩定的電壓(1.8~3.3V,視具體的南橋芯片而定)供給南橋芯片內部的觸發電路。

 
 

 

  D1的電壓並不一定取白C點,有的電路直接從5V待命電壓通過電阻分壓取得。當主板有SV待命電壓時,D1輸出的電壓比D2輸出的電壓稍高,因此D2處於截止狀態,南橋芯片內部的振盪電路及CMOS電路山D1供電。當土板沒有5V待命電壓時,D1也就沒有電壓輸出,南橋芯片內部的振盪電路及CMOS電路由3.3V電池通過D2供電,這樣可以保證時鍾的正常運轉和不使CMOS里的配置參數丟失。

  D1、D2可以是兩個分立元件,也可以是一個集成元件。

  有的主板還在開機觸發電路部分加上了雙D觸發器( 74HC74),以取得穩定的觸發,防止出現錯誤翻轉的現象,其電路如圖7-7所示。

 

  由I/O芯片直接控制的開機電路如圖7-8所示。5V待命電壓經過1117低壓差線性穩壓器后,得出一個穩定的電壓(1.8~3.3V,視具體的南橋芯片而定)供給南橋芯片內部的觸發電路。

  Dl的電壓並不一定取自C點,有的電路直接從5V待命電壓通過電阻分壓取得。在主板有SV待命電壓時,D1輸出的電壓比D2輸出的電壓稍高,因此D2處於截止狀態,南橋芯片內部的振盪電路及CMOS電路由Dl供電。當主板沒有SV待命電壓時,D1也就沒有電壓輸出,南橋芯片內部的振盪電路及CMOS電路由3.3V電池通過D2供電,這樣可以保證時鍾的正常運轉和不使CMOS里的配置參數丟失。

 
 

 

  開機時按下開機鍵,A點的電壓被拉低,這樣就會產生一個觸發信號輸入到南橋芯片的觸發電路中。觸發電路從B點輸出一個邏輯高電平(這個電壓是一直保持的,直到第二次觸發),這個邏輯高電平進入I/O芯片內部的門電路進行邏輯電平轉換,然后加在三極管的發射結(be)之間,使得三極管導通,從而使集電極(c)的電位被拉低,也就是ATX電源的第14腳電位被拉低,這樣ATX電源開始工作,輸出各組電壓供給主板。

  關機時按下開機鍵,A點的電壓被拉低,這樣就會產生一個觸發信號輸入到南橋芯片的觸發電路中。觸發電路接收到觸發信號后,使B點的電壓翻轉,即由原來的邏輯高電平翻轉為邏輯低電平(這個電壓是一直保持的,直到第二次觸發),這個邏輯低電平進入I/O芯片內部的門電路進行邏輯電平轉換,然后加在三極管的發射結(be)之間,因為發射結(be)沒有偏置電壓,於是三極管截止,集電極(C)的電位升高,也就是ATX電源的第14腳電位升高,ATX電源停止工作。

  部分I/O芯片直接控制的開機電路,它取消控制ATX電源第14腳的三極管,直接將E點連接到ATX電源的第14腳,如圖7-8中的虛線所示,ATX電源第14腳的電位隨着E點電位的改變而改變。

  參與開機觸發的元器件的外觀如圖7-9所示。

 

  無論那種開機電路,參與開機觸發的元器件,其電源均直接或間接取自於待命電壓。如果主板不能丌機,應首先檢查參與開機觸發的元器件其供電是否正常。例如:開機鍵是否有3V左右的電壓?CMOS跳線是否有3.3V電壓?I/O芯片是否有SV和3.3V工作電壓?1117低壓差線性穩壓器是否有5V電壓輸入,以及是否有1.8~3.3V的電壓輸出?門電路芯片是否有5V的工作電壓?

  工作電壓正常是元器件正常工作的首要條件。如果參與開機觸發的元器件工作電壓均正常,那么再檢查南橋芯片的晶振是否起振?用示波器測晶振的任一腳,應該有32.768kHz的正弦波輸出。

 
 

 

  接着就是測量開機控制信號,接下開機鍵,測量控制開機的三極管的基極是否有0.5V以上的電壓,如果基極有0.5V以上的電壓而不能開機,則是三極管損壞了。

  如果三極管的基極沒有0.5V以上的電壓,則證明開機電路不能觸發。對於南橋芯片直接控制的開機電路(參見圖7-7),應檢查開機鍵、雙D觸發器74HC74的第5腳至南橋芯片是否斷路。如果線路良好,檢查當按下開機鍵時,74HC74的輸出端1Q(或2Q)是否是高電平?如果是高電平,證明觸發信號能正常進入南橋芯片,是南橋芯片的內部觸發電路有問題而導致無開機控制信號輸出;如果74HC74的輸出端1Q(或2Q)為低電平,則是該芯片損壞了。對於I/O芯片直接控制的開機電路(參見圖7-8),應檢查開機鍵至南橋芯片是否斷路,如果線路良好,檢查當按下開機鍵時,B點的電平是否翻轉,如果能翻轉,則是I/O芯片有問題,導致無開機控制信號輸出:如果不能翻轉,則是南橋芯片的內部觸發電路有問題。

  下面給出開機電路故障檢測流程,如圖7-10所示。

 


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