电脑主板开机电路工作原理分析

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摘要: 只要将ATX电源的第14脚的电压拉低,ATX电源就开始工作,输出各组电压。如图7-1所示,只要将ATX电源的第14脚对地短接,ATX电源就能开始工作。   .  对于不能触发开机的土板,如果知道ATX电源的启动原理,就可以直接将ATX电源的第14脚对地短接而强行开机,以检查除了开机电路外其他的电路是否正常,如图7-2所示。   开机电路就是在接收到开机触发信号后,通过电路实

  只要将ATX电源的第14脚的电压拉低,ATX电源就开始工作,输出各组电压。如图7-1所示,只要将ATX电源的第14脚对地短接,ATX电源就能开始工作。

 
 

 

.  对于不能触发开机的土板,如果知道ATX电源的启动原理,就可以直接将ATX电源的第14脚对地短接而强行开机,以检查除了开机电路外其他的电路是否正常,如图7-2所示。

  开机电路就是在接收到开机触发信号后,通过电路实现将ATX电源第14脚的电压拉低的这么一个功能,它的电路原理如图7-3所示。

 

  在ATX电源接上市电后,电源虽然没有启动,但第9脚会有5V的电压输出,称之为待命电乐。5V待命电压经过稳压电路后,输出3.3V的电压供给触发电路。另外,5V待命电压经过一个电阻接到开机键的一端。

  开机时按下开机键,A点的电压被拉低,这样就会产生一个触发信号输入到触发电路中。

  触发电路从B点输出一个逻辑高电平(这个电压是一直保持的,直到第二次触发),这个高电平加在三极管的发射结(be)之间使得三极管导通,从而使集电极(c)的电位被拉低,也就是ATX电源的第14脚电位被拉低,这样ATX电源即开始工作,输出各组电压供给主板。

  关机时按下开机键,A点的电压被拉低,这样就会产生一个触发信号输入到触发电路中。触发电路接收到触发信号后使B点的电压翻转,即由原来的逻辑高电平翻转为逻辑低电平(这个电压是一直保持的,直到第二次触发)。由于三极管发射结(be)没有偏置电压,于是三极管截止,集电极(c)的电位升高,也就是ATX电源的第14脚电位升高,这样ATX电源即停止工作。

  有些主板不上CPU是不能开机的,例如一些SOCKET478 CPU座的主板,它是将三极管的发射极接到CPU座的AF26引脚,如图7-4所示。

  不上CPU时,三极管的发射极相当于悬空,无法将集电极的电位拉低,因而也就不能开机。上CPU后,通过CPU的AF26引脚与AE26引脚(接地)相连,结果就与图7-3所示的电路一样,因此也就能控制开机了。

  根据这个原理,在CPU假负载上将AF26引脚与AE26引脚相连(SOCKET478的CPU假负载),如图7-5所示,这样土板就认为有CPU存在,冈此小上CPU也能进行开机。

  常见的主板开机电路主要有:南桥芯片直接控制的开机电路、I/O芯片直接控制的开机电路。一些具有自丰设计能力的主板厂商,会设计与众不同的开机电路,电路虽然各不相同,但原理是相同的,最终的目的就是将ATX电源第14脚的电位拉低,以实现开机的功能。希望读者能记住基本原理,举一反三。

  1  南桥芯片直接控制的开机电路
  
  由南桥芯片直接控制的开机电路如图7-6所示0 SV待命电压经过1117低压差线性稳压器后,得出一个稳定的电压(1.8~3.3V,视具体的南桥芯片而定)供给南桥芯片内部的触发电路。

 
 

 

  D1的电压并不一定取白C点,有的电路直接从5V待命电压通过电阻分压取得。当主板有SV待命电压时,D1输出的电压比D2输出的电压稍高,因此D2处于截止状态,南桥芯片内部的振荡电路及CMOS电路山D1供电。当土板没有5V待命电压时,D1也就没有电压输出,南桥芯片内部的振荡电路及CMOS电路由3.3V电池通过D2供电,这样可以保证时钟的正常运转和不使CMOS里的配置参数丢失。

  D1、D2可以是两个分立元件,也可以是一个集成元件。

  有的主板还在开机触发电路部分加上了双D触发器( 74HC74),以取得稳定的触发,防止出现错误翻转的现象,其电路如图7-7所示。

 

  由I/O芯片直接控制的开机电路如图7-8所示。5V待命电压经过1117低压差线性稳压器后,得出一个稳定的电压(1.8~3.3V,视具体的南桥芯片而定)供给南桥芯片内部的触发电路。

  Dl的电压并不一定取自C点,有的电路直接从5V待命电压通过电阻分压取得。在主板有SV待命电压时,D1输出的电压比D2输出的电压稍高,因此D2处于截止状态,南桥芯片内部的振荡电路及CMOS电路由Dl供电。当主板没有SV待命电压时,D1也就没有电压输出,南桥芯片内部的振荡电路及CMOS电路由3.3V电池通过D2供电,这样可以保证时钟的正常运转和不使CMOS里的配置参数丢失。

 
 

 

  开机时按下开机键,A点的电压被拉低,这样就会产生一个触发信号输入到南桥芯片的触发电路中。触发电路从B点输出一个逻辑高电平(这个电压是一直保持的,直到第二次触发),这个逻辑高电平进入I/O芯片内部的门电路进行逻辑电平转换,然后加在三极管的发射结(be)之间,使得三极管导通,从而使集电极(c)的电位被拉低,也就是ATX电源的第14脚电位被拉低,这样ATX电源开始工作,输出各组电压供给主板。

  关机时按下开机键,A点的电压被拉低,这样就会产生一个触发信号输入到南桥芯片的触发电路中。触发电路接收到触发信号后,使B点的电压翻转,即由原来的逻辑高电平翻转为逻辑低电平(这个电压是一直保持的,直到第二次触发),这个逻辑低电平进入I/O芯片内部的门电路进行逻辑电平转换,然后加在三极管的发射结(be)之间,因为发射结(be)没有偏置电压,于是三极管截止,集电极(C)的电位升高,也就是ATX电源的第14脚电位升高,ATX电源停止工作。

  部分I/O芯片直接控制的开机电路,它取消控制ATX电源第14脚的三极管,直接将E点连接到ATX电源的第14脚,如图7-8中的虚线所示,ATX电源第14脚的电位随着E点电位的改变而改变。

  参与开机触发的元器件的外观如图7-9所示。

 

  无论那种开机电路,参与开机触发的元器件,其电源均直接或间接取自于待命电压。如果主板不能丌机,应首先检查参与开机触发的元器件其供电是否正常。例如:开机键是否有3V左右的电压?CMOS跳线是否有3.3V电压?I/O芯片是否有SV和3.3V工作电压?1117低压差线性稳压器是否有5V电压输入,以及是否有1.8~3.3V的电压输出?门电路芯片是否有5V的工作电压?

  工作电压正常是元器件正常工作的首要条件。如果参与开机触发的元器件工作电压均正常,那么再检查南桥芯片的晶振是否起振?用示波器测晶振的任一脚,应该有32.768kHz的正弦波输出。

 
 

 

  接着就是测量开机控制信号,接下开机键,测量控制开机的三极管的基极是否有0.5V以上的电压,如果基极有0.5V以上的电压而不能开机,则是三极管损坏了。

  如果三极管的基极没有0.5V以上的电压,则证明开机电路不能触发。对于南桥芯片直接控制的开机电路(参见图7-7),应检查开机键、双D触发器74HC74的第5脚至南桥芯片是否断路。如果线路良好,检查当按下开机键时,74HC74的输出端1Q(或2Q)是否是高电平?如果是高电平,证明触发信号能正常进入南桥芯片,是南桥芯片的内部触发电路有问题而导致无开机控制信号输出;如果74HC74的输出端1Q(或2Q)为低电平,则是该芯片损坏了。对于I/O芯片直接控制的开机电路(参见图7-8),应检查开机键至南桥芯片是否断路,如果线路良好,检查当按下开机键时,B点的电平是否翻转,如果能翻转,则是I/O芯片有问题,导致无开机控制信号输出:如果不能翻转,则是南桥芯片的内部触发电路有问题。

  下面给出开机电路故障检测流程,如图7-10所示。

 

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