筆記本電腦供電電路故障的診斷方法_第1頁
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文檔簡介

1、.筆記本電腦供電電路故障的診斷方法 筆記本電腦的主板供電電路是筆記本電腦不可或缺的一部分,其出現問題通常會導致不能開機、自動重啟以及死機等種種故障現象的產生。學習筆記本電腦主板供電電路故障的診斷與排除,首先應掌握其基本工作原理,其次要對主板供電電路出現問題后導致的常見故障現象進行了解,最后要不斷總結和學習主板供電電路的檢修經驗和方法。1 筆記本電腦主板供電電路基本知識筆記本電腦主板的供電方式有兩種,一種是筆記本電腦采用的專用可充電電池供電,另一種是能夠將220v市電轉換為十幾伏或二十幾伏供電的電源適配器供電。筆記本電腦的專用可充電池提供的供電電壓通常要低于電源適配器的輸入供電電壓。無論是筆記本

2、電腦的專用可充電電池還是電源適配器,其輸入筆記本電腦主板上的供電并不能被所有芯片、電路以及硬件設備等直接采用,這是因為筆記本電腦主板上的各部分功能模塊和硬件設備對電流和電壓的要求不同,其必須經過相應的供電轉換后才能被采用。所以,筆記本電腦主板上的各種供電轉換電路,成為了筆記本電腦不可或缺的一部分。同時,筆記本電腦的主板供電電路出現問題后,就會導致不能開機、自動重啟以及死機等種種故障現象的產生。學習筆記本電腦主板供電電路故障的診斷與排除方法,必須首先掌握其工作原理和常見故障現象,這樣才能夠在筆記本電腦的檢修過程中做到故障分析合理、故障排除迅速且準確。精品.1.1筆記本電腦主板供電機制筆記本電腦主

3、板上的供電轉換電路主要采用開關穩(wěn)壓電源和線性穩(wěn)壓電源兩種。開關穩(wěn)壓電源是筆記本電腦主板中應用最為廣泛的一種供電轉換電路。筆記本電腦主板上的系統(tǒng)供電電路、cpu供電電路、芯片組供電電路以及內存和顯卡供電電路中,都廣泛采用了開關穩(wěn)壓電源。開關穩(wěn)壓電源利用現代電子技術,通過電源控制芯片發(fā)送控制信號控制電子開關器件(如場效應管)的“導通”和“截止”,對輸入供電進行脈沖調制,從而實現供電轉換以及自動穩(wěn)壓和輸出可調電壓的功能。筆記本電腦主板上應用的開關穩(wěn)壓電源電路通常由電源控制芯片、場效應管、濾波電容器、儲能電感器以及電阻器等電子元器件組成。電源控制芯片是開關穩(wěn)壓電源電路中的供電電壓轉換控制元器件,場效應

4、管和儲能電感器是電路中的電壓轉換執(zhí)行元器件,電路中的電容器主要起到濾波的作用。線性穩(wěn)壓電源具有噪聲小、反應快、結構簡單、發(fā)熱量低、成本低以及體積小等特點,筆記本電腦的待機電路、內存供電電路以及芯片組供電電路中都廣泛采用了線性穩(wěn)壓電源,為其提供一路或多路供電。線性穩(wěn)壓電源電路通常由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器、電阻器等較少的電子元器件組成,當內存供電電路中采用線性穩(wěn)壓電源為其提供基準電壓時,其通常被設計在主板的內存插槽附近;而當芯片組供電電路中采用線性穩(wěn)壓電源為其提供某一路供電時,其通常被設計在主板芯片組的周圍。精品.精品.1.2保護隔離電路與充電控制電路工作機制1基本知識(1)保護隔離電路保護隔離電

5、路是筆記本電腦主板供電電路的重要組成部分,其連接電源適配器和可充電電池形成兩路筆記本電腦主板的外部供電,并選擇將其中一路供電輸送到主板各種供電電路中。保護隔離電路的主要作用是切換筆記本電腦的供電方式,選擇是采用電源適配器供電還是采用可充電電池供電,并提供一定的保護功能。切換筆記本電腦的供電方式是指,當筆記本電腦有電源適配器供電且正常時,保護隔離電路會選擇由電源適配器為筆記本電腦的主板輸送供電。當沒有電源適配器供電接入或電源適配器供電異常時,保護隔離電路會選擇由筆記本電腦的可充電電池供電。筆記本電腦的保護隔離電路通常由場效應管、電阻器、電容器、三極管、充電控制芯片等電子元器件組成。保護隔離電路的

6、供電切換功能主要通過電路中的場效應管等電子元器件的開關功能實現。場效應管等電子元器件具有在導通時允許電流通過,在其截止時不允許電流通過的特性。利用場效應管等具有開關功能的電子元器件的這一特性,再通過電路中充電控制芯片的控制作用,便可實現保護隔離電路的供電切換功能。保護隔離電路中的充電控制芯片除了具有控制場效應管等電子元器件導通與截止的功能外,還具有監(jiān)控、檢測電路中電壓和電流是否正常的功能。當外部輸入供電異常時,保護隔離電路會切斷輸入供電,從而達到保護后級電路的作用。不同廠家和型號的筆記本電腦,其保護隔離電路在設計上有一定的區(qū)別,上述只是其基本原理,而在筆記本電腦的故障檢修過程中,應根據電路圖做

7、更進一步的具體分析。(2)充電控制電路充電控制電路也是筆記本電腦主板供電電路的重要組成部分,其主要作用是將電源適配器的輸入供電轉換為可充電電池的充電電源。筆記本電腦充電控制電路的核心元器件是充電控制芯片,其控制著筆記本電腦可充電電池的充電過程。筆記本電腦的充電控制電路通常由充電控制芯片、場效應管、電容器、電感器以及電阻器等電子元器件組成,其屬于開關穩(wěn)壓電源電路。充電控制電路中的場效應管接受上級電路的供電,而充電控制芯片可以控制電路中場效應管的導通和截止。電感器在電路中主要起到儲能的作用。電容器在電路中主要起到濾波的功能。充電控制電路對電源適配器的輸入供電進行轉換之后,輸出筆記本電腦可充電電池在

8、充電時所需要的電壓和電流。同時,充電控制芯片還可以對充電過程進行檢測和監(jiān)控,防止可充電電池損壞。筆記本電腦的保護隔離電路和充電控制電路出現問題,將導致筆記本電腦不能正常開機啟動、可充電電池不能正常充電等故障。2電路分析充電控制芯片是筆記本電腦保護隔離電路和電池充電控制電路的核心,對整個電路的工作過程具有檢測、控制等作用。下面以isl6251充電控制芯片為例,具體闡述筆記本電腦保護隔離電路和充電控制電路的基本工作原理。isl6251充電控制芯片是一款高度集成的電池充電控制器,其不僅可以控制筆記本電腦的電池充電過程,還能夠通過控制外部連接的場效應管實現切換電源適配器和可充電電池兩種供電的功能。is

9、l6251充電控制芯片具有精確的充電電流限制功能,其充電電壓精度可達到0.5% (-10100,從而保證電池充電過程的安全性,并延長可充電電池的使用壽命,如圖1所示為isl6251充電控制芯片的引腳圖和內部功能框圖。精品.isl6251充電控制芯片被廣泛應用于筆記本電腦主板的保護隔離電路和充電控制電路中,如圖2所示為以isl6251充電控制芯片為核心的筆記本電腦保護隔離電路和充電控制電路的電路圖。如圖2所示,電路中的場效應管pq6和場效應管pq34在電路中主要起到供電切換功能。當有電源適配器插入且正常時,場效應管pq6導通,筆記本電腦的主板由電源適配器供電。當沒有電源適配器供電或電源適配器供電

10、不正常時,場效應管pq34導通,筆記本電腦的主板由可充電電池供電。isl6251充電控制芯片第19引腳和第20引腳連接電路中的電阻器pr152,用于檢測電源適配器的輸入電流是否正常。isl6251充電控制芯片的第14引腳和第17引腳連接電路中的場效應管pq31和場效應管pq29,通過輸出驅動控制信號控制這兩個場效應管的導通和截止。而場效應管pq29的供電則來自電源適配器的輸入供電。電感器pl5在電路中主要起到儲能的作用。電容器pc 103、pc 105、pc 106在電路中主要起到濾波功能。isl6251充電控制芯片的第21引腳和第22引腳連接電阻器pr151,主要用于檢測電池的充電電流是否存

11、在異常。電源適配器的輸入供電經過充電控制電路中的場效應管、電感器和電容器的供電轉換后,為可充電電池充電,整個過程由充電控制芯片控制。1.3待機電路和系統(tǒng)供電電路工作機制1基本知識(1)待機電路筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦在待機狀態(tài)下,能夠提供3.3v和5v供電的主板供電電路。當筆記本電腦的主板有電源適配器或可充電電池接入時,待機電路就已經開始工作。待機電路將保護隔離電路輸出的十幾伏供電轉換為3.3v和5v的待機供電,輸送給主板上的芯片組、ec芯片、主機電源開關鍵等各種需要待機電壓的芯片、電路和相關設備,為筆記本電腦的開機做好準備。常見的待機電路可由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器和電阻器等電子元器件

12、組成,也可以由電源控制芯片、場效應管、電容器、電感器和電阻器等電子元器件組成。在待機電路的設計上,不同廠商和型號的筆記本電腦也是有一定區(qū)別的,在具體的筆記本電腦檢修過程中,可根據故障筆記本電腦的上電時序判斷、分析其待機電路的構成及其輸出的供電。筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦能夠正常啟動的基礎,在很多筆記本電腦的檢修過程中,都需要首先對待機電路進行檢測,以確定故障原因的范圍。所以,掌握待機電路的工作原理是十分重要的。(2)系統(tǒng)供電電路筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路也是筆記本電腦主板上十分重要的供電轉換電路,與待機電路不同的是,系統(tǒng)供電電路是在筆記本電腦開機過程以及運行過程中,為筆記本電腦的各種芯片、

13、電路以及相關硬件設備提供3.3v和5v的供電。筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路開始正常工作后,會將保護隔離電路輸送的十幾伏供電轉換為3.3v和5v的系統(tǒng)供電。筆記本電腦主板上的很多芯片、電路和相關設備都需要這兩種供電才能正常運行。筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路通常采用開關穩(wěn)壓電源電路,其主要由電源控制芯片、場效應管、電容器、電阻器和電感器等電子元器件組成。一臺筆記本電腦的待機電路和系統(tǒng)供電電路的關系是十分密切的,在很多情況下都需要先認清待機電路的結構和原理,才能進一步分析該筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路。筆記本電腦的待機電路和系統(tǒng)供電電路是筆記本電腦的開機過程和正常運行的基礎,這兩種電路內的電子元器件損壞或出現虛

14、焊、脫焊等問題時,通常會造成筆記本電腦不能正常開機啟動以及自動重啟等故障。2電路分析(1)線性穩(wěn)壓電源型的待機電路如圖3所示為lp2951和g913兩個線性穩(wěn)壓器組成的筆記本電腦待機電路圖。從保護隔離電路輸出的十幾伏供電dcbatout由線性穩(wěn)壓器lp2951的第8引腳輸入,經過芯片內部電路的轉換后,從其第1引腳輸出名為5v aux s5的5v待機供電,提供給筆記本電腦在待機狀態(tài)下需要5v待機電壓的芯片、電路和相關設備。5v aux s5的5v待機供電輸出后,會通過線性穩(wěn)壓器g913的第3引腳進入該芯片內部,經過線性穩(wěn)壓器g913內部電路的轉換后,會輸出一個名為3d3v aux s5的3.3v

15、待機供電,提供給筆記本電腦在待機狀態(tài)下需要3.3v待機電壓的芯片、電路和相關設備。從電路圖中可以看出,待機電路將保護隔離電路提供的十幾伏供電轉換為5v和3.3v的待機供電,整個轉換過程的核心是電路中的線性穩(wěn)壓器。同時也可以看出,線性穩(wěn)壓電源類型的待機電路結構簡單,而且所需的電子元器件數量非常少。(2)開關穩(wěn)壓電源型的待機電路和系統(tǒng)供電電路isl6237電源控制芯片是一款多功能、高集成和高效率的電源控制芯片,被廣泛應用于筆記本電腦主板的供電電路中。isl6237電源控制芯片具有輸入電壓幅度寬(5.525v)、軟啟動和軟停止、熱關斷、雙固定1.05v/3.3v和1.5v/5.0v輸出或可調0.75

16、.5v和0.52.5v輸出等特點,如圖4所示為isl6237電源控制芯片的引腳圖和內部功能框圖。isl6237電源控制芯片內部集成脈沖寬度調制(pwm)控制器和線性穩(wěn)壓器,可用于驅動后級電路輸出3.3v和5v供電,如圖5所示為isl6237電源控制芯片的應用電路圖isl6237電源控制芯片的第4引腳是芯片內部線性穩(wěn)壓器信號開啟端。當第4引腳得到高電平的開啟信號后,isl6237電源控制芯片內部的線性穩(wěn)壓器功能模塊開始工作,之后從isl6237電源控制芯片的第7引腳輸出名為vl的供電,vl供電主要為isl6237電源控制芯片的相關引腳以及相關電路提供電源。isl6237電源控制芯片的第14引腳和

17、第27引腳的en1端和en2端是isl6237電源控制芯片內部電路的信號開啟端,當這兩個引腳得到高電平的啟動信號后,isl6237電源控制芯片內部電路開始工作,并輸出相關控制信號,驅動后級電路相關電子元器件開始進入工作狀態(tài)。isl6237電源控制芯片的第15引腳和第18引腳輸出的控制信號主要用于驅動電路中的場效應管pq13和場效應管pq33,然后經過后級電路中的儲能電感pl6以及濾波電容,最終將保護隔離電路提供的供電轉換為5v待機供電,輸送給需要5v待機電壓的芯片、設備和相關電路。isl6237電源控制芯片的第26引腳和第23引腳輸出的控制信號用于驅動場效應管pq 14和場效應管pq30,然后

18、經過后級電路中的儲能電感pl4以及濾波電容,最終將保護隔離電路提供的供電轉換為3.3v待機供電,輸送給需要3.3v待機電壓的芯片、設備和相關電路,如主機電源開關鍵、ec芯片、rtc電路等。在筆記本電腦開機和運行過程中,isl6237電源控制芯片及其相關電路輸出的3.3v和5v供電,在相關信號的控制下,通過相關電路轉換為3.3v和5v的系統(tǒng)供電,提供給需要3.3v和5v供電的芯片、設備和相關電路,如芯片組等,如圖6所示為待機供電在開機后轉換為系統(tǒng)供電的電路圖。1.4 cpu供電電路工作機制1基本知識cpu是筆記本電腦的核心,保證其能夠正常工作的供電電路的重要性不言而喻。由于cpu是集成度和復雜度

19、非常高的硬件,且工作條件比較苛刻。所以cpu供電電路也是主板供電電路中設計要求最高的供電電路,同時也是故障率較高的電路之一。筆記本電腦的cpu供電可分為核心供電和輔助供電等幾種,cpu核心供電電路通常位于主板的cpu插槽附近。cpu是筆記本電腦內功耗最高的芯片之一,特別是其核心供電具有供電電壓相對較低但供電電流相對較大的特點。早期的cpu供電通常采用單相供電電路,但隨著cpu性能的增強和工作條件的改變,目前的cpu供電電路都為多相供電電路。在多相供電電路中,每個相既相對獨立但又相互對稱,每一個單相產生的電流最終匯聚到一起為cpu核心提供低電壓、大電流的供電。筆記本電腦的cpu供電電路采用開關穩(wěn)

20、壓電源電路,通常由電源控制芯片、場效應管、電感器、電容器、電阻器等電子元器件組成。部分cpu供電電路中還設計有場效應管驅動器,以求更好地驅動電路穩(wěn)定運行。場效應管驅動器又稱從電源控制芯片或驅動ic,具有信號放大和耐高壓等特點,主要用于更好地驅動電路中的場效應管。2電路分析目前,筆記本電腦cpu的供電可分為cpu核心供電、cpu內集成的顯示核心供電和輔助供電三個部分,如圖7所示為intel筆記本電腦的cpu供電連接電路圖。如圖7a所示,c p u core供電為cpu的核心供電,其通常由位于主板cpu插槽附近的cpu供電電路提供。如圖7b所示,+gfx core供電為cpu內集成的顯示核心的供電

21、,此供電也通常由獨立的開關穩(wěn)壓電源電路提供。如圖7。所示為cpu的接地電路連接,對于功耗較高的cpu來說,采用數目較多的接地線可有效保證cpu運行的安全性和穩(wěn)定性從圖7可以看出,cpu正常工作時需要電壓和電流不同的多種供電,才能夠保證cpu內集成的各功能模塊穩(wěn)定地工作。cpu所需的各種供電,有的是由專門的開關穩(wěn)壓電源電路提供,有的則是通過其他供電電路轉換而來,下面具體介紹幾種重要的cpu供電電路。(1)cpu核心供電電路cpu核心供電電路為筆記本電腦的cpu提供核心供電的電路,為開關穩(wěn)壓電源電路,其通常由電源控制芯片、場效應管、電感器、電容器和電阻器等電子元器件組成,其中電源控制芯片是電路的核

22、心,不僅對電路具有驅動和控制作用,還有檢測、監(jiān)控和保護的功能。電源控制芯片通過相關引腳的電路連接,可以監(jiān)測供電電路輸出的電壓和電流變化,從而保證輸送給cpu的電流和電壓的穩(wěn)定性。當供電電路異常時,電源控制芯片可關閉電路輸出,從而對整個電路和cpu進行保護。電源控制芯片通過相關引腳輸出控制信號,控制電路中場效應管的導通和截止,從而將上級供電電路提供的供電轉換為cpu的核心供電。與固定電壓輸出的供電電路有所區(qū)別的是,cpu核心供電的電壓值是動態(tài)變化的,這就需要cpu核心供電電路中的電源控制芯片首先應了解cpu所需的供電電壓,然后再驅動供電電路產生cpu所需的供電。cpu與電源控制芯片之間通過vid

23、技術傳遞供電信息。vid技術是一種電壓識別技術, cpu上的vid引腳輸出編碼信號給cpu供電電路中的電源控制芯片。電源控制芯片內部的相關功能模塊會對cpu傳送的編碼信號進行解碼,從而得到cpu需要的供電信息。根據cpu傳送的供電信息,電源控制芯片會驅動后級電路,從而輸出cpu所需要的供電。tps51621電源控制芯片是一款可用于cpu和gpu核心供電電路的降壓控制器,具有外部連接簡單、輸入電壓范圍廣等特點,其內部集成的mosfet驅動器能夠有效驅動電路中的場效應管。tps51621電源控制芯片還具有電流限制和電壓保護功能,如圖8所示為tps51621電源控制芯片的應用電路圖。如圖8所示,圖中

24、tps51621電源控制芯片的第14引腳、第15引腳、第16引腳、第17引腳、第18引腳、第19引腳和第20引腳為tps51621電源控制芯片的vid信號連接端,這部分電路直接與cpu的vid信號引腳連接,用于傳送vid信號。tps51621電源控制芯片的第21引腳、第24引腳、第27引腳和第30引腳用于輸出驅動信號,控制場效應管pq 15、場效應管pq16、場效應管pq 17、場效應管pq 18、場效應管pq42、場效應管pq43、場效應管pq44和場效應管pq45的導通和截止,從而將保護隔離電路提供的十幾伏供電轉換為cpu正常工作所需的供電。電路中的電感器pl10和電感器pl11起儲能作用

25、。最終電路輸出的cpu core供電會直接輸送給cpu核心使用,保障cpu的正常運行。(2)核心顯卡供電電路將顯示核心集成到cpu內,是cpu發(fā)展史上一個重要的技術革新,其不僅可以提高系統(tǒng)性能,還能有效減小和降低筆記本電腦主板的體積和成本。cpu內集成的顯示核心的供電與cpu核心供電相似,同樣為開關穩(wěn)壓電源電路,但是由于顯示核心的供電要求沒有cpu核心供電那樣苛刻,所以電路相對簡單。isl62881電源控制芯片是單相pwm降壓穩(wěn)壓器,可用于cpu內集成的顯示核心的供電電路。isl62881電源控制芯片集成場效應管驅動器,可有效驅動供電電路中的場效應管。isl62881電源控制芯片具有快速的瞬態(tài)

26、響應、精密的核心電壓調節(jié)、抗噪、電流監(jiān)測和vid輸入等功能和特點,如圖9所示為isl62881電源控制芯片應用電路圖。如圖9所示,此電路是以isl62881電源控制芯片為核心的核心顯卡供電電路,其最終產生的供電gfx core將直接為cpu內集成的顯示核心供電。電路甲isl62881電源控制芯片和電路中場效應管正常工作所需的供電主要由保護隔離電路輸出供電經過相關電子元器件轉換后得到。isl62881電源控制芯片的第20引腳、第21引腳、第22引腳、第23引腳、第24引腳、第25引腳和第26引腳負責接收vid信號。電路正常工作后,isl62881電源控制芯片內部功能模塊解碼vid信息,然后將之轉

27、化為驅動信號,通過自身的第15引腳和第18引腳將驅動”信號輸送給場效應管pq47和場效應管pq 19;再經過電路中電感器pl12的儲能作用,以及pc67、pc158等電容器的濾波作用,最終將保護隔離電路輸出的供電轉換為核心顯卡所需的供電。(3)輔助供電電路隨著cpu制造工藝水平的提高以及架構設計的革新,cpu內集成的功能模塊越來越多,如內存控制器和pci-e控制器等。而cpu內集成的不同功能模塊和相關總線正常工作時,所需的電壓和電流不同,這就使cpu正常工作時需要多條供電電路為其供電。在遇到不同配置的筆記本電腦時,應根據電路圖分析出cpu各種供電的要求及其供電來源,才能有效地排除cpu供電出現

28、問題導致的故障。isl6268電源控制芯片是高性能的單相同步降壓pwm控制器,集成mosfet驅動器和自舉二極管,可大量減少外部電子元器件的數量。isl6268電源控制芯片具有快速瞬態(tài)響應、+7.0v25.0v的寬電壓輸入以及欠壓保護、過流保護、過熱保護和故障保護等功能和特點,如圖10所示為以isl6268.電源控制芯片為核心的cpu輔助供電電路圖。從圖10可以看出,此供電電路同樣屬于開關穩(wěn)壓電源電路,電路主要由電源控制芯片、場效應管、電感器、電容器以及電阻器等電子元器件組成。此供電電路將來自保護隔離電路的供電轉換為1.1 v vccpp供電,然后這個供電又被轉換為vccp供電,輸送給cpu以

29、及需要此種規(guī)格供電的芯片或設備使用。1.5芯片組供電電路工作機制1基本知識芯片組是筆記本電腦主板的核心,無論是單芯片架構的芯片組還是雙芯片架構的芯片組,其內部都集成了很多可實現不同功能的模塊,這些功能模塊所需的電流和電壓不同,所以需要多個供電轉換電路為芯片組供電。不同芯片組的參數不同,其所需的供電規(guī)格也就不同。而不同品牌和型號的筆記本電腦,其采用的芯片組供電電路設計不同,這在查看電路圖時要注意區(qū)分。但基本上筆記本電腦芯片組的供電電路也都是線性穩(wěn)壓電源電路或開關穩(wěn)壓電源電路。2電路分析如圖11所示為單芯片架構的芯片組供電連接電路圖,從圖中可以看出,芯片組內集成的各種功能模塊需要不同的電壓和電流供

30、電,這些供電有一部分是由系統(tǒng)供電電路直接提供的,也有一部分是其他供電電路經過相關電子元器件轉換而來的。從圖11中還可以看出,在待機狀態(tài)時主板待機電路也會給芯片組提供待機電壓,但這部分供電只會使芯片組內部很少的功能模塊工作,當筆記本電腦正常開機之后,其余部分供電才會源源不斷地輸送給芯片組,使芯片組內各種功能模塊都開始工作。由于不同品牌和型號的筆記本電腦在芯片組供電電路設計和規(guī)格上有很大的不同,所以要想掌握筆記本電腦的芯片組供電電路,就需要詳細分析芯片組各部分供電的來源。而除了由其他供電電路轉換來的芯片組供電外,也有專門為芯片組相關功能模塊提供供電的供電轉換電路,這種供電轉換電路可能是線性穩(wěn)壓電源

31、電路,也可能是開關穩(wěn)壓電源電路。在檢修筆記本電腦的過程中,要根據具體型號的主板及其電路圖作出正確的分析和判斷。下面以圖11中的1.05vs供電產生過程為例,簡述芯片組供電轉換電路的工作原理。如圖12所示是為芯片組提供1.05vs供電的電路圖,從圖中可以看出,tps51117電源控制芯片的第13引腳和第9引腳負責輸出驅動信號,控制兩個場效應管的導通和截止。從而將來自保護隔離電路的供電轉換為芯片組的供電。電路中的電感器pl9起到儲能作用,保證輸出供電的穩(wěn)定性,電容器pc 136和電容器pc 137則起到濾除雜波的作用,使電路的輸出供電變得平滑。1.6獨立顯卡供電電路工作機制1基本知識筆記本電腦的獨

32、立顯卡大多為一塊獨立的pcb電路板,其上面集成了nvidia公司或者amd公司的顯示核心,以及多個顯存芯片和相關電路等。由于游戲和制圖等方面的需求,獨立顯卡成為主流筆記本電腦必備的一種硬件設備。獨立顯卡的發(fā)熱量和耗電量均很大,其出現故障的幾率也較多。獨立顯卡在正常工作時也需要多種規(guī)格的供電才能正常工作,檢修獨立顯卡的供電電路時,應根據獨立顯卡采用的顯示芯片及顯存芯片的規(guī)格做具體分析,但是其最基本的供電原理都是一樣的。2電路分析如圖13所示為獨立顯卡顯示核心的主供電電路圖,從圖中可以看出,此電路為開關穩(wěn)壓電源電路,電路中使用的控制芯片是isl6268電源控制芯片,電路中一共采用了三個場效應管。其

33、中,上場效應管pq35的供電由保護隔離電路提供,其導通和截止則由isl6268電源控制芯片通過其第16引腳輸出的驅動信號控制。兩個下場效應管pq39和pq36能夠保證電路更加穩(wěn)定。這兩個場效應管導通和截止的控制信號,由isl6268電源控制芯片的第13引腳發(fā)出。此電路為單相供電轉換電路,輸出的供電電壓不是固定不變的,而是根據獨立顯卡的工作狀態(tài)而進行調整輸出的供電。gpu_vid 1和gpu_vido兩個信號由獨立顯卡的顯示核心發(fā)出,這兩個信號可以組成三種組合0和0、0和1以及1和1,這三種組合可以代表三種供電規(guī)格。isl6268電源控制芯片通過接受獨立顯卡顯示核心的vid信號判斷出其需要輸出的

34、供電電壓。1.7內存供電電路工作機制1基本知識筆記本電腦使用的內存通常為獨立的pcb板,主要通過so-dimm插槽與筆記本電腦主板通信并獲得供電。內存條上主要有內存芯片、spd芯片以及電容器和電阻器等電子元器件。筆記本電腦主板上的內存供電電路需要為內存芯片、spd芯片提供正常工作所需的電壓和電流,同時還要為內存與cpu或北橋芯片之間用于通信的總線供電。2電路分析如圖14所示為筆記本電腦內存供電連接電路圖,從圖中可以看出,目前筆記本電腦普遍采用的ddr3類型的內存主要需要1.5v, +0.75vs和3vs等供電。+1.5v供電為內存的主供電,+0.75vs供電為內存提供基準工作電壓,+3vs供電

35、主要提供給內存的spd芯片使用。如圖15所示為內存的1.5v主供電產生電路,此電路為開關穩(wěn)壓電源電路。電源控制芯片控制電路中的場效應管導通和截止,并通過電路中電感器儲能和電容器濾波,將保護隔離電路提供的供電轉換為ddr3內存所需的1.5v主供電。而ddr3內存所需的0.75v基準工作電壓,通常由一個在內存插槽旁的線性穩(wěn)壓電源電路提供。內存的spd芯片所需的供電可由系統(tǒng)供電電路的輸出供電經過相關電子元器件的轉換后提供。故障分析能力以理論知識作為基石,以方法和經驗作為核心,所以增強故障分析能力的過程就是不斷學習、積累的過程。2 筆記本電腦供電電路故障檢修綜述筆記本電腦的主板供電電路出現問題,可能導

36、致筆記本電腦出現不能開機、死機、自動重啟、自動關機、黑屏、音頻或網絡等功能模塊不能正常使用以及無法單獨使用電源適配器或可充電電池供電等故障。造成上述故障的原因,主要是主板各種供電電路中的電源控制芯片、場效應管、電感器、電容器以及電阻器、線性穩(wěn)壓器芯片等存在損壞、虛焊、脫落或工作條件不滿足所導致的。在檢修筆記本電腦主板的供電電路故障時,應根據故障現象推導故障原因。根據故障現象推導故障原因,是筆記本電腦維修技術中故障分析的基本原則。相同的故障現象可能存在多種故障原因,如最常見的筆記本電腦不能開機的故障,可能是由于保護隔離電路出現問題導致的,也有可能是由于待機電路出現問題導致的,還有可能是由于時鐘、

37、復位等信號電路出現問題導致的。在故障分析和檢修的過程中,要抽絲剝繭,層層遞進,如確定是保護隔離電路出現問題導致故障,就要進一步仔細分析保護隔離電路出現了什么問題,是某個場效應管損壞導致電路不能導通,還是充電控制芯片損壞、虛焊造成電路無法正常工作。筆記本電腦主板上的供電轉換電路主要可分為開關穩(wěn)壓電源電路和線性穩(wěn)壓電源電路兩類型。開關穩(wěn)壓電源電路主要由電源控制芯片、場效應管、電容器、電感器和電阻器等電子元器件組成。電源控制芯片是供電電路的核心,對整個供電電路具有驅動、檢測、監(jiān)控等作用。當供電電路發(fā)生過壓、過流等問題時,電源控制芯片可停止或調整驅動信號的輸出,使供電電路不再工作,以免造成進一步的故障

38、產生。線性穩(wěn)壓電源電路主要由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器和電阻器等電子元器件組成。其結構相對簡單,檢測起來也相對容易。其中比較容易出現問題的是電路中的線性穩(wěn)壓器芯片和電容器。在故障檢修時,如果線性穩(wěn)壓電源電路不能正常輸出供電,應重點檢測電路中的線性穩(wěn)壓器芯片的輸入供電是否正常,以及電路中的電容器是否正常。很多線性穩(wěn)壓電源電路不能正常工作,都是電路中的電容器損壞所造成的。筆記本電腦主板的供電電路存在供電輸出故障,通常有兩個方面的原因。一方面是由于該供電電路的上級電路沒有正常為該供電電路供電,如待機電路沒有供電輸出時,可能是由于保護隔離電路存在問題,沒有給待機電路提供供電。另一方面則是由于該供電電路中的

39、電子元器件損壞、虛焊或電源控制芯片沒有得到相關控制信號所引起的。在檢修筆記本電腦主板供電電路故障時,應首先查看供電電路中的主要電子元器件是否存在開焊、虛焊、燒焦或脫落等明顯的物理損壞,如果存在明顯的物理損壞,應首先更換明顯損壞的電子元器件。如果主板供電電路中的電子元器件沒有明顯的物理損壞,但是供電電路沒有正常輸出供電,應首先檢測其上級供電電路和控制信號是否存在故障。如果供電電路的上級電路和控制信號正常,應根據故障進行分析,并對供電電路中的電源控制芯片、場效應管、電容器、電阻器、電感器、線性穩(wěn)壓器芯片等電子元器件進行檢測,查看其是否存在短路、漏電或擊穿等故障。3筆記本電腦供電電路故障檢修經典案例

40、筆記本電腦主板供電電路的檢修,關鍵在于掌握供電電路的工作原理和常見故障現象。筆記本電腦主板供電電路的檢修過程,就是根據供電電路的工作原理和常見故障現象,逐步推導出故障原因的范圍和故障點,從而進行故障排除的過程。所以,了解常見供電電路故障排除過程,對筆記本電腦檢修技能的提升是十分必要的。3.1不能使用電源適配器供電故障檢修案例故障現象一臺筆記本電腦,只使用可充電電池為筆記本電腦供電時,能夠正常開機和運行,但使用電源適配器為筆記本電腦供電時,不能正常開機和運行。故障判斷筆記本電腦出現電源適配器不能使用的故障,原因主要集中在主機電源接口電路和保護隔離電路這兩個電路中。所以在故障檢修過程中,應重點對這

41、兩個電路進行檢修。故障分析與排除過程掌握故障筆記本電腦的故障現象及故障發(fā)生前的情況,是檢修過程的第一步,同時也是檢修過程中非常重要的一個步驟。該故障筆記本電腦在故障發(fā)生前沒有摔落、撞擊或進水的狀況,當只使用電源適配器供電時,按下該故障筆記本電腦的主機電源開關鍵時沒有任何反應,進一步確認了其故障現象就是典型的不能使用電源適配器為筆記本電腦供電。通常情況下,此類故障都需要進行拆機檢修,但在拆機檢修前,一定要先檢測出現問題的故障筆記本電腦所采用的電源適配器本身有沒有問題。經檢測,該故障筆記本電腦采用的電源適配器輸出供電正常,于是決定拆機進行檢修。拆機檢測過程的第一步是對故障筆記本電腦的主板進行清理。

42、如果筆記本電腦主板內有過多的灰塵或異物,可能造成主板上的某些電路、電子元器件產生短路或散熱不良的問題,并會引發(fā)相故障。經檢查,該故障筆記本電腦內灰塵并不多,也沒有發(fā)現異物。在清理的過程中,應仔細觀察筆記本電腦主板上的主要電子元器件和硬件設備是否存在明顯的物理損壞,如芯片燒焦和開裂問題、電容器鼓包或漏液問題、電路板破損問題以及插槽或電子元器件脫焊、虛焊等問題。如果存在嚴重的燒毀情況,能聞到明顯的焦糊味道,對于這種明顯的物理損壞,應首先進行更換后再進行其他方式的檢修。經觀察,該故障筆記本電腦主板上的電子元器件沒有明顯的物理損壞問題。根據故障現象判斷的故障原因范圍,進一步對主機電源接。電路和保護隔離

43、電路這兩個電路進行檢測。根據該故障筆記本電腦的電路圖進行檢測時發(fā)現,電源適配器的輸入供電能夠正常通過主機電源接口電路,但保護隔離電路中的場效應管pq 103沒有導通。再進一步檢測發(fā)現,電阻器pr106已經損壞。于是判定正是由于電阻器pr106的損壞,造成電路不能導通,從而引發(fā)了相關故障,如圖16所示為故障筆記本電腦的保護隔離電路局部電路圖。更換損壞的電阻器pr106,加電進行測試,故障排除。故障檢修經驗總結:該故障筆記本電腦出現的故障,屬于故障現象明顯、易于判斷故障原因的故障類型。筆記本電腦的故障分析過程,是一個邏輯推理的過程。學習筆記本電腦檢修技術,首先要牢固掌握筆記本電腦各功能模塊的基本工

44、作原理,然后逐漸積累常見故障的檢修方法和步驟,在不斷的實踐和總結中逐步提高筆記本電腦的檢修技能。3.2可充電電池不能充電故障檢修案例故障現象一臺使用了兩年的筆記本電腦,出現可充電電池不能充電的故障。故障判斷筆記本電腦出現可充電電池不能充電的故障,是比較容易解決的故障類型。因為其故障現象明顯,故障原因通常都集中在可充電電池本身、可充電電池接口電路以及充電控制電路的范圍內。故障分析與排除過程筆記本電腦的可充電電池出現不能充電的故障,是比較常見的故障現象。通常情況下,可充電電池在使用兩年以后,都會出現不同程度的老化問題,部分小品牌或低端定位的筆記本電腦可充電電池的使用壽命可能更短。首先通過替換法,判

45、定是否可充電電池存在問題而導致了故障,經替換后發(fā)現,性能良好的可充電電池也不能在故障筆記本電腦上充電。說明故障原因豐要集中在主板的電池接口電路或充電控制電路中,所以決定拆機進行檢測。拆機檢測過程的第一步是對故障筆記本電腦的主板進行清理,并在清理的過程中仔細觀察筆記本電腦主板上的主要電子元器件和硬件設備是否存在明顯的物理損壞。鑒于該故障筆記本電腦出現的故障現象,應重點對電池接口電路和充電控制電路進行清理觀察。簡單的清理和仔細觀察后,沒有發(fā)現明顯的物理損壞。所以決定檢測該故障筆記本電腦的充電控制電路。由于筆記本電腦主板上的電子元器件比較密集,各種供電電路又比較多,所以通常情況下,根據主板上易于識別

46、的電感器的編號找到需要找到的供電電路,是一種十分有效的方法。而同時,通過檢測供電電路中的電感器,還能夠迅速判斷供電電路的輸出是否存在問題。如圖17所示為該故障筆記本電腦的充電控制電路的局部電路圖。在不加電的情況下對電路中的場效應管、電感器以及電阻器進行檢測后發(fā)現,電感器pl6已經損壞,由此判定正是電感器pl6的損壞導致充電控制電路不能正常輸出供電,而造成可充電電池不能充電的故障。更換電感器pl6,加電進行檢測,故障排除。故障檢修經驗總結:筆記本電腦的可充電電池出現不能充電的故障相對易于分析,很容易判斷出故障原因的范圍和具體的故障點,所以處理起來也相對容易。但是在檢修的操作過程中應注意故障分析過

47、程的邏輯性,以免造成誤判;也要注意方式、方法,以免遺漏真正的故障原因或由于操作不當引起二次故障。3.3筆記本電腦進水后不能開機故障檢修案例故障現象一臺筆記本電腦,進水后出現不能開機的故障。故障判斷不能開機是常見的筆記本電腦故障。由于進水引起不能開機的故障,多半是由于筆記本電腦主板上的電子元器件出現腐蝕或短路等問題。所以在檢修時,應首先對故障筆記本電腦的主板進行清理,然后更換損壞的電子元器件或相關硬件設備,從而排除故障。故障分析與排除過程對于筆記本電腦進水后不能開機的故障,應在確認故障后對筆記本電腦進行拆解,進一步確定具體的故障點。拆機檢修過程的第一步是對故障筆記本電腦的主板進行清理,特別是對于

48、進水后導致故障的筆記本電腦,除了清理主板外,還應對主板進行烘干處理。而對該故障筆記本電腦檢測后發(fā)現,其沒有明顯的物理損壞。找到其電路圖,決定再進一步對其進行檢測。筆記本電腦出現不能開機的故障,應按照供電、時鐘、復位的順序進行檢測。而在待機狀態(tài)下,應首先檢側其3.3v和5v待機電壓是否正常。經過對該故障筆記本電腦的主機電源開關鍵檢測后發(fā)現,其在待機狀態(tài)下沒有3.3v待機電壓,說明待機電路工作不正常,并因此而導致了不能開機的故障,如圖18所示為該故障筆記本電腦待機電路局部電路圖。如圖17所示,vin為上級電路給待機電路的輸入供電,此供電輸入電路中的場效應管pq51,而待機電路中的電源控制芯片輸出控

49、制信號控制場效應管pq51的導通和截止,從而將vin供電轉換為3.3v待機供電。通過檢測后發(fā)現,場效應管pq51輸入供電及控制信號正常,但是沒有輸出,所以懷疑其內部已經損壞。更換場效應管pq51,加電進行檢測后發(fā)現,3.3v待機供電已經能夠正常輸出,故障已經排除。故障檢修經驗總結:在更換電子元器件的過程中需要注意的是,筆記本電腦主板上的電子元器件比較密集,如果焊接操作不當,可能引起新的故障。3.4電源控制芯片問題導致不能開機故障檢修案例故障現象一臺廉價筆記本電腦,使用時間較長,突然出現不能開機的故障。故障判斷不能開機是筆記本電腦常見的故障現象。處理此類故障的基本原則是先檢查供電,再檢測時鐘信號

50、,最后檢測復位信號。故障分析與排除過程故障發(fā)生前沒有發(fā)生摔落、撞擊或進水的問題,正常使用過程中,筆記本電腦突然自動關機,再次啟動時,已經不能正常開機。確認該故障后,認為應該拆機進行檢測。拆機后發(fā)現,故障筆記本電腦的主板上不僅沉積了很多灰塵,而且還有受潮的跡象。對故障筆記本電腦進行清理,并仔細觀察主板上的各種電子元器件和硬件設備有無明顯的物理損壞。清理并仔細觀察后,沒有發(fā)現明顯的物理損壞,沒有焦糊味。先對主板進行烘干處理。烘干處理后,在待機狀態(tài)下檢測主機電源開關鍵是否有3.3v待機電壓,經檢測該處無待機供電。所以繼續(xù)檢測待機電路是否正常。該故障筆記本電腦采用開關穩(wěn)壓電源電路,在待機時輸出3.3v

51、和5v待機供電。經檢測,待機電路的3.3v和5v待機供電都沒有輸出,摸電源控制芯片時溫度明顯偏高,檢測電源控制芯片的各種供電和信號輸入基本正常,但是沒有信號輸出,懷疑電源控制芯片性能不良或已經損壞。更換電源控制芯片后,3.3v和5v待機供電正常輸出,故障已經排除。故障檢修經驗總結:硬件設備或電子元器件虛焊、不良或損壞而導致的故障,常見于廉價筆記本電腦或使用時間較長、使用環(huán)境較為惡劣的筆記本電腦。這是因為廉價筆記本電腦采用的硬件設備、電子元器件品質不好,比較容易出現問題。而使用時間較長、使用環(huán)境較為惡劣的筆記本電腦,其內部的硬件設備、電子元器件會出現不同程度的老化、開焊問題,從而引起相關故障。所

52、以在檢修的時候要特別注意對故障筆記本電腦的品質以及損耗情況進行了解,這非常有助于檢修過程中對于故障原因的判斷。3.5筆記本電腦自動重啟故障檢修案例故障現象一臺筆記本電腦,出現經常自動重啟的故障。故障判斷筆記本電腦出現的自動重啟故障,有很大一部分是其散熱問題導致的,也有一部分是由于相關供電電路出現問題導致的。故障分析與排除過程了解故障發(fā)生前的具體情況,掌握故障原因及現象,是筆記本電腦檢修過程的第一步,同時也是檢修過程中非常重要的一個步驟。例如故障發(fā)生前有摔落、撞擊、進水等問題,應首先聯想到故障原因可能是摔落、撞擊、進水等問題導致了相關接口接觸不良或電子元器件、硬件設備損壞等。而該故障筆記本電腦在

53、故障發(fā)生前沒有出現摔落、撞擊、進水等問題,但故障發(fā)生在溫度較高的夏天。根據故障現象,對該故障筆記本電腦進行拆機檢修,首先清理筆記本電腦主板上的灰塵,改善其內部工作環(huán)境。筆記本電腦硬件出現問題導致的故障,如系統(tǒng)運行緩慢或經常自動重啟等,很大一部分是由于筆記本電腦的散熱不良所導致的,處理此類故障時不僅要改善筆記本電腦的外部散熱環(huán)境,還要對筆記本電腦的內部進行清理,并檢修散熱器等硬件是否存在問題。而筆記本電腦出現比較嚴重的故障時,如不能開機、自動關機、自動重啟以及黑屏無顯示等故障時,通常是由于筆記本電腦主板供電電路、時鐘電路以及復位電路等出現了問題。其中最容易出現問題的是主板供電電路,其不僅分布廣,

54、涉及的電子元器件多,而且長期處于工作狀態(tài)。處理此類故障時,應根據故障分析找出具體的故障點,然后通過更換或加焊出現問題的電子元器件或相關硬件設備從而達到故障排除的目的。清理過程中,還應仔細觀察主板上的電子元器件和相關硬件設備是否存在虛焊、脫落或燒焦等明顯物理損壞。在清理和觀察該故障筆記本電腦時發(fā)現,其cpu插槽附近的一個場效應管存在虛焊問題,而cpu插槽附近的供電電路通常為cpu的核心供電電路,其中電子元器件出現問題可能是導致自動重啟故障的原因。由此判斷,真正的故障原因為cpu供電電路中的一個場效應管存在虛焊問題。進一步確認故障原因,找到該故障筆記本電腦的電路圖。通過出現虛焊的場效應管編號對照電

55、路圖發(fā)現,該虛焊的場效應管為cpu供電電路中的下場效應管pq203,如圖19所示為故障筆記本電腦cpu供電電路局部電路圖。對cpu供電電路中的場效應管pq203進行加焊后,經過檢測,故障已經排除。故障檢修經驗總結:在加焊過程中需要注意的是,筆記本電腦主板上的電子元器件比較密集,如果加焊操作不當,可能引起新的故障產生。精品.精品.isl6251充電控制芯片被廣泛應用于筆記本電腦主板的保護隔離電路和充電控制電路中,如圖2所示為以isl6251充電控制芯片為核心的筆記本電腦保護隔離電路和充電控制電路的電路圖。精品.精品.如圖2所示,電路中的場效應管pq6和場效應管pq34在電路中主要起到供電切換功能

56、。當有電源適配器插入且正常時,場效應管pq6導通,筆記本電腦的主板由電源適配器供電。當沒有電源適配器供電或電源適配器供電不正常時,場效應管pq34導通,筆記本電腦的主板由可充電電池供電。isl6251充電控制芯片第19引腳和第20引腳連接電路中的電阻器pr152,用于檢測電源適配器的輸入電流是否正常。isl6251充電控制芯片的第14引腳和第17引腳連接電路中的場效應管pq31和場效應管pq29,通過輸出驅動控制信號控制這兩個場效應管的導通和截止。而場效應管pq29的供電則來自電源適配器的輸入供電。電感器pl5在電路中主要起到儲能的作用。電容器pc 103、pc 105、pc 106在電路中主

57、要起到濾波功能。isl6251充電控制芯片的第21引腳和第22引腳連接電阻器pr151,主要用于檢測電池的充電電流是否存在異常。電源適配器的輸入供電經過充電控制電路中的場效應管、電感器和電容器的供電轉換后,為可充電電池充電,整個過程由充電控制芯片控制。精品.1.3待機電路和系統(tǒng)供電電路工作機制1基本知識(1)待機電路筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦在待機狀態(tài)下,能夠提供3.3v和5v供電的主板供電電路。當筆記本電腦的主板有電源適配器或可充電電池接入時,待機電路就已經開始工作。待機電路將保護隔離電路輸出的十幾伏供電轉換為3.3v和5v的待機供電,輸送給主板上的芯片組、ec芯片、主機電源開關鍵等各種需要待機電壓的芯片、電路和相關設備,為筆記本電腦的開機做好準備。常見的待機電路可由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器和電阻器等電子元器件組成,也可以由電源控制芯片、場效應管、電容器、電感器和電阻器等電子元器件組成。在待機電路的設計上,不同廠商和型號的筆記本電腦也是有一定區(qū)別的,在具體的筆記本電腦檢修過程中,可根據故障筆記本電腦的上電時序判斷、分析其待機電路的構成及其輸出的供電。筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦能夠正常啟動的基礎,在很多筆記本電腦的檢修過程中,都需要首先對待機電路進行檢測,以確定

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