主板重要测试点

1、主板重要测试点.1 主板总线本节主要介绍主板的总线分类、总线的作用。读者在使用测试点时，能认识AB、DB 、CB 代表的含义就达到学习本节的目的了。3.1.1 主板总线的分类1按总线功能分（1）地址总线（ AB ）：用来传递地址信息。（2）数据总线（ DB ）：用来传递数据信息。（3）控制总线（ CB ）：用来传送各种控制信号。下面分别进行介绍。（1）地址总线AB （Address Bus）是用来传送地址信息的信号线，其特点如下：地址信号一般都由 CPU 发出，当采用 DMA （Direct Memory Access ，即直接内存访问） 方式访问内存和 I/O 设备时，地址信号也可以由 DM

2、A 控制器发生，并被送往各个有关的 内存单元或 I/O 接口， 实现 CPU 对内存或 I/O 设备的寻址 （在 PC 中，内存和 I/O 设备的 寻址都是采用统一编址方式进行的） ，即采用单向传输。CPU 能够直接寻找内存地址的范围是由地址线的数目（由于一条地址总线一次传送一 位二进制数的地址， 故也叫地址总线的位数） 决定的， 即 PC 系统中所能安装内存容量上限 由 CPU 的地址总线的数目决定。（2）数据总线DB（ Data Bus）是用来传送数据信息的信号线，这些数据信息可以是原始数据或程序。数据总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点如下：双向传输，三态控制。既可以由 CPU

3、 送往内存或 I/O 设备，也可以由内存或 I/O 设备 送往 CPU。数据总线的数目称为数据宽度（由于一条数据线一次可传送一位二进制数，故也称位 数），数据总线宽度决定了 CPU 一次传输的数据量，它决定了 CPU 的类型与档次。（3）控制总线 CB（ Control Bus）是用来传送控制信息的信号线，这些控制信息包括CPU 对内存和 I/O 接口的读写信号、 I/O 接口对 CPU 提出的中断请求或 DMA 请求信号、CPU 对这些 I/O 接口回答与响应的信号、 I/O 接口的各种工作状态信号以及其他各种功能控制信号。控制总线来往于CPU、内存和I/O设备之间，其特点是：有单向、双向、

4、双态等多种形态，是总线中最复杂、最灵活、功能最强的，其数量、种类、定义随机型不同而不 同。2按总线的层次结构分（1）CPU总线：包括CPU地址线（CAB ）、CPU数据线（CDB ）和CPU控制线（CCD） （用来连接 CPU 和控制芯片） 。（ 2）存储器总线：包括存储器地址线（ MAB ）、存储器数据线（ MDB ）和存储器控制 线（ MCD ），用来连接内存控制器（北桥）和内存。（3）系统总线：也称为 I/O通道总线或I/O扩展总线，包括系统地址线（ SAB），系 统数据线（SDB）和系统控制线（SCD），用来与I/O扩展槽上的各种扩展卡相连接。（ 4）外部总线（外围芯片总线） ：用来连

5、接各种外设控制芯片，如主板上的 I/O 控制 器（如硬盘接口控制器、软盘驱动控制器、串行/并行接口控制器等）和键盘控制器，包括外部地址线（ XAB ）、外部数据线（ XMB ）和外部控制线（ XCB）。3.1.2 主板总线的性能指标 1总线主要的技术指标（ 1 ）总线的带宽（总线数据传输速率） 总线的带宽指的是单位时间内总线上传送的数据量，即每秒钟传送MB 的最大稳态数据传输率。 与总线带宽密切相关的两个因素是总线的位宽和总线的工作频率，它们之间的关系：总线的带宽=总线的工作频率X总线的位宽。（ 2）总线的位宽总线的位宽指的是总线能同时传送的二进制数据的位数， 或数据总线的位数， 即32 位、

6、 64 位等总线宽度的概念。总线的位宽越宽，每秒钟数据传输率越大，总线的带宽越宽。（ 3）总线的工作频率总线的工作时钟频率以 MHz 为单位，工作频率越高，总线工作速度越快，总线带宽越 宽。3.1.3 主板重要测试点概述 主板重要测试点就如同人身上的穴位一样，可以通过重要测试点简单地判断故障位置，因此学习主板重要测试点是非常重要的， 它可以帮助我们缩小故障范围， 尽快达到快速解决 故障的目的。3.2 主板 ATX 电源接口重要测试点321主板ATX20针电源接口定义主板ATX20针电源接口引脚定义如图3-1所示。图3-1 ATX20针电源接口引脚定义1: 3.3V （橙色）提供 +3.3V电压

7、。2: 3.3V （橙色）提供 +3.3V电压。3: GND地线（黑色）。4: 5V （红色）提供 +5V电压。5： GND地线（黑色）。6： 5V （红色）提供 +5V电压。7： GND地线（黑色）。8： POK （灰色），Power OK ,指示电源正常工作（PW_OK和POK表示意义相同）9： 5VSB （紫色）提供 +5V （Stand by，简写SB，表示待命电压）电压，供电源启动 电路用。（注：在电路图中 5VSB常表示为5V_SB或+5VSB。）10： 12V （黄色）提供 +12V 电压。11： 3.3V （橙色）提供 +3.3V电压。12： -12V （蓝色）提供 -12V

8、电压。13： GND地线（黑色）。14： PSON （绿色）电源启动信号，低电平，电源开启；高电平，电源关闭。15： GND地线（黑色）。16： GND地线（黑色）。17： GND地线（黑色）。18： -5V （白色）提供 -5V电压。19： 5V （红色）提供 +5V电压。20： 5V （红色）提供 +5V电压。3.3V、红注意：在测量ATX电源接口对地阻值时，需断电测量。常用测试点有：橙色 色5V、黄色12V、紫色5VSB，若测得对地阻值不低于 20Q则为正常，有的主板 14Q也为 正常值。若对地阻值低于20Q或有的低于14Q可判断主板负载有短路。 若测得主板ATX电 源接口对地阻值不正常

9、通常不能通电，否则会烧坏主板上的芯片。3.2.2主板ATX24针电源接口定义及实物图（如图 3-2和图3-3所示）<T>onu1sCoOJCMTcor§O s LL0oi7501 'rHi图3-2主板ATX24针电源接口引脚定义ATX电源24针与20针定义基本一致，24针电源接口是在 20针的基础上增加了后面4个引脚，分别为黄色12V、红色5V、橙色3.3V和地线。1-1图3-3主板ATX24针电源接口实物图唱 fli域 聲栓 檸 :耳l. ; > I 讥 吧 評r 'i'r rrX T T J- T T J匸车才3.2.3主板辅助4针电源定

10、义4针电源接口主要为 CPU供电电路供电，有两个地线和两个供电引脚（黄色12V）,如图3-4所示。图3-4 ATX4 针电源接口324主板辅助8针电源定义8针的电源接口与 4针的电源接口定义基本一致，同样，黄色12V为主板的CPU供电电路供电。4针与8针的黄色12V对地阻值一般不低于 20Q为正常，有的主板 14Q 也 为正常数值。QCGoo工DG g+hJ+251C1+ ru<<<<-图3-5 ATX8 针电源接口.3主板CPU重要测试点及 CPU假负载的使用方法3.3.1 In tel 478 针假负载478针CPU假负载正、底面图如图3-6和图3-7所示。*鬟構桥

11、 i地址狡和控总竣06-L2V压glrj誉A窝二lntel-P4478考电压0*8L2V t4 I图3-6 478针CPU假负载正面图图3-7 478针CPU假负载底面图478针CPU工作条件（各 CPU的工作条件即为 CPU的重要测试点，可通过在假负 载上测CPU的工作条件来判断 CPU的故障范围）：（1） 核心供电为1.1V1.85V （对于建基 975主板0.9V也正常）。（2） 时钟信号电压：0.45V （般只要核心供电正常，可直接装上CPU测试）。（3） 复位信号电压：1.5V （在按RST键时有1.5V0V 1.5V的电压跳变，则为正常）。（4）PG信号电压：1.5V。3.3.2

12、Intel 775针CPU假负载（如图 3-8和图3-9所示）图3-8 775针CPU假负载正面图图3-9 775针CPU假负载底面图775针CPU工作条件：(1) 核心供电为1.1V1.5V，参考电压为 1.2V。(2) 时钟信号电压：0.3V0.7V。(3) 复位信号电压：1.2V (在按RST键时有1.2V0V 1.2V的电压跳变，则为正常)。(4) PG信号电压：1.2V。3.3.3 AMD 462针CPU假负载(如图 3-10所示)462针CPU工作条件：(1) 核心供电：1.45V1.75V。(2) 时钟信号电压:1.1V1.8V。(3) 复位信号电压：1.5V (在按RST键时有

13、1.5V 0V 1.5V的电压跳变为正常)。PG信号电压：2.5V5V高电平有效。常)图3-10 AMD 462 针CPU 假负载正面图334 AMD 754针CPU假负载(如图 3-11和图3-12所示)754针CPU工作条件：(1) 核心供电为 1.1V1.65V。(2) 时钟信号电压：0.2V0.6V。(3) 复位信号电压：1.2V1.5V (在按RST键时有1.5V 0V 1.5V的电压跳变为正(4) PG信号电压：1.5V2.5V高电平有效。I图3-11 AMD 754针CPU假负载正面图町 时D.2V-0.6V,有尊板中同疑 过藕令电容，黑上CH才可以醮出 化核农电床,上Cff悯T

14、.A1尹说Wh册为?加IH的"*巫门 适用干 AthionMAba#- 重持2001012和AOOMHZ的呦寸 Transport AttA* 三二.ACPUtt口苹玄樹囑遺肉存图3-12 AMD 754针CPU假负载底面图.3.5 AMD 939针CPU假负载（如图 3-13和图3-14所示）ad»aHam t怦AMD-939*WttLlL5*图3-13 AMD 939 针CPU假负载正面图1 AD* 出HLojkmILHHCTLHIIHQKLCLIWitH:1hIHIkLHLLIt 'IHHLLNCTLl_tua.HH图3-14 AMD 939针CPU假负载底面

15、图939针CPU工作条件:（1）核心供电为1.21.5V。（2）时钟信号电压：0.2V 0.6V。（3）复位信号电压：1.2V1.5V （在按 RST键时有1.5V 0V 1.5V 的电压跳变，则为正常）。（4）PG信号电压：1.5V。3.3.6 AMD 940针CPU假负载（如图 3-15和图3-16所示）图3-15 AMD 940 针CPU假负载正面图图3-16 AMD 940针CPU假负载底面图940针CPU工作条件：(1) 核心供电为 1.2V1.5V。(2) 时钟信号电压：0.2V0.7V。(3) 复位信号电压：1.8V (在点RST键时有1.8V 0V 1.8V的电压跳变为正常)(

16、4) PG信号电压：1.8V。3.3.7 AMD AM2+ (940针)CPU假负载(如图3-17和图3-18所示)AM2+ CPU 工作条件：(1) 核心供电为1.2V1.5V，总线电压为 VTT 1.2V。(2)时钟信号电压：0.2V -0.6V。(3)复位信号电压：1.2V -1.5V 或 2.5V。(4)PG信号电压：1.2V 2.5V高电平有效。图3-17 AMD AM2+ CPU 假负载正面图*P*4* < <(1 f j* * * COr -J图3-18 AMD AM2+ CPU 假负载底面图3.4主板内存重要测试点341 SDR内存重要测试点（如图 3-19所示）-

17、J. x ： 3 T X '：倒4%、曲地址轨«OODOOOQODOOCOQCOODOO£XJOCiOOGOODOOCOODC«COOOOOu为地址线疋邹ii和倒埶。洁吧钟倒敦趴 8JW址线正数2和倒数6为时常图3-19 SDRAM 内存测试点 供电：168脚，3.3V。 时钟：42脚、79脚、125脚、163脚，工作电压1.1V1.6V。 系统管理总线：82脚和83脚对地阻值一般为 600 Q左右为正常值（测量 82脚与83脚时，对地阻值必须一致），连接南桥与时钟芯片（工作电压3.3V ）。 SDR共有64根数据总线和13根地址总线直接连接北桥，对地阻值

18、在600 Q左右。64根数据总线直接连北桥，每边各 32根，两边完全对称，其中一边为2脚、3脚、4脚、5脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、19脚、20脚、55脚、56脚、57脚、58脚、60脚、65脚、66脚、67脚、69脚、70脚、71脚、72脚、74脚、75脚、76脚、77脚。3.4.2 DDR内存重要测试点（如图 3-20所示）逐数方时神测工卓正救1氣：T为时歸试口惻載L. IE为眄轲1测试点图3-20 DDRAM 内存测试点 供电：184脚，2.5V。内存数据线上的电压为1.25V，可以在内存旁排容、排阻上测量。 时钟：16脚、17脚、75脚

19、、76脚、137脚、138脚（时钟信号电压值为 1.1V 1.6V）。 系统管理总线：91脚和92脚对地阻值必须一致，600Q左右正常，连接南桥与主 板时钟芯片（工作电压为 3.3V ）。 13 根地址总线分别是：27、29、32、37、41、43、48、115、118、122、125、130、141引脚，所有地址线对地阻值一样，均应在600Q左右，由此可判断北桥好坏。 64根数据总线直连北桥，可通过假负载来测量，对地阻值必须一致，正常为600 Q左右。内存接口的64根数据线的引脚为2、4、6、8、12、13、19、20、23、24、28、31、33、35、39、40、53、55、57、60、

20、61、64、68、69、72、73、79、80、83、84、87、88、94、95、98、 99、 105、106、109、110、114、117、 121、 123、126、 127、131、 133、146、147、150、151、 153、155、161、162、165、166、 170、 171、174、 175、178、179。343 DDR2内存重要测试点（如图 3-21所示）9 0日B PM* 3 B日3 m專"昌幻昌鼻”日3町如罄扫耳0问 Q E幻巧尸日4 0gOr正渤.2和划W0、討为时钟测试点biOHlUta4*030UvlOlrOuiLidid U tiQUC.

21、吃，中剔&4叮勺* 图3-21 DDRAM2 内存测试点 供电：238脚（工作电压 3.3V ）、64脚（工作电压 1.8V ）。上拉电压：0.9V （在 内存旁排容、排阻上去测量）。 时钟：137脚、138脚、185脚、186脚、220脚、221脚。 系统管理总线：119脚和120脚对地阻值一致，600 Q左右正常，连接南桥与主板 时钟芯片（工作电压 3.3V ）。 64根数据总线：连接北桥，通过假负载在断电测量时，对地阻值必须一致，为600Q左右。 地址总线：57、58、60、61、63、70、177、179、180、182、183、188、196，所有数据总线和地址总线对地阻值一

22、致，600Q左右正常，由此可判断北桥好坏。3.5 PCI插槽重要测试点（如图 3-22所示）OODOOOOQOOOOOOOOOC00000000000000000000000000000000300000000鼻一 &ri> ,CC竅术成就蟹屈图3-22 PCI插槽测试点 供电：A2 为 +12V , A53 为+3.3V , B1 为-12V , A62 为 +5V。 时钟：B16, 33MHz，由时钟芯片控制（工作电压1.1V1.6V ）。 复位：A15 （工作电压3.3V或5V，在按RST按键时有跳变电压为正常，例如，3.3V 0V 3.3V的电压跳变）。32根AD线受控于

23、南桥，对地阻值 600 Q左右为正常值:A 边：20、22、23、25、28、29、31、32、44、46、47、49、54、55、57、58B 边：20、21、23、24、27、29、30、32、45、47、48、52、53、55、56、58 字节使能信号：A52、B26、B33、B44。直连南桥，对地阻值要一致， 为600 Q左右。 帧周期信号：A34# （必须上CPU才能测到，有三次大的电压跳变为正常）。 IRDY# （主设备就绪）：B35。 TRDY# （从设备就绪）：A36。 DEVSEL# （设备选择信号）：B37。注：带#号表示低电平有效，在加电测量时只要有电压跳变即为正常。3.

24、6显卡AGP重要测试点（如图 3-23所示）000000000000000000000 OOOOOOO0OOOOOOOCOOOOOOOOOOGOOOOaOQOOOOOOOOOOOQQQQQOOOQOQOQQOQQOOQOQQOCiQQOQOOQQQQOQQQQOQQQQQQQQQQQQO Q9G0O99:i<图3-23 AGP显卡重要测试点 供电：A1，+12V ； B2，+5 ； A9，+3.3V ； B9，+3.3V。 时钟：B7, 66MHz，由北桥或者时钟芯片提供（工作电压1.1V1.6V）。 复位：A7 （工作电压为3.3V或5V，按RST键时，只要有电压跳变则正常，如3.3V

25、 0V 3.3V）。 显卡的工作电压：核心电压 VDDQ 共13个点并联，但实践测量时只用测A64和B64，电压为1.5V，对地阻值为600 Q左右。如果测量对地阻值为“0”，则说明北桥损坏。32根AD线：对地阻值需要数值判断，正常值为300 Q左右，若偏大或为“ 0”，则可能北桥损坏或虚焊。A 边：26、27、29、30、35、36、38、 39、51、 53、54、 56、 60、 62、 63、 65B 边：26、27、29、30、33、35、36、 38、 53、 54、56、57、60、62、63、653.7显卡PCI_E重要测试点（如图 3-24所示）r |oooooooooooo

26、ocoooooooooooooooooooooooooooocoooooooooooooooooooooooooooogm疋 供电： +12V 的有 A2、A3、 B1、B2、B3；+3.3V 的有 B8、 B10、A9、A10。 时钟： A13、A14 ，由主板时钟芯片提供（正常电压值为0.4V 左右）。 复位： A11 （工作电压为 3.3V ，按 RST 键时只要有电压跳变则正常，如3.3V 0V3.3V ）。 系统管理总线：B5、B6 （正常电压值为3.3V ）。 字节使信号： CBE 共 4 个（ A52 、 B26、 B33、 B44），4 个引脚直连南桥，对地阻值相等，300 Q

27、左右正常。 64 根 AD 线受北桥芯片控制，如下所示。A 边： 16、 17、 21、 22、 25、 26、 29、 30、 35、 36、 39、 40、 43、 44、 47、 48、 52、53、 56、 57、 60、 61、 64、 65、 68、 69、 72、 73、 76、 77、 80、 81。这些引脚直连北桥，其 对地阻值一般在 300Q左右为正常。B 边： 14、 15、 19、 20、 23、 24、 27、 28、 33、 34、 37、 38、 41、 42、 45、 46、 50、51、 54、 55、 58、 59、 62、 63、 66、 67、 70、

28、71、 74、 75、 78、 79。这些引脚经过电容 与北桥相连，其对地阻值一般为无穷大（无穷大的数值在数字万用表上显示为“1”）。第 6 章 主板供电电路工作原理解析与维修实例学习提示：了解各供电电路的构成理解各供电电路的工作原理熟悉各种供电电路所需的工作条件 掌握开关电源方式和调压方式的供电电路检修思路 通过常见故障案例提升理论知识6.1 主板供电电路概述 供电电路为主板工作提供了所需要的能量，当电脑正常开机后，ATX 电源输出各路供电，直接或间接地为主板的CPU、内存、显卡、芯片组以及其他芯片供电。通过相关电路转换后， 能为负载提供一个稳定的电压， 并且为负载提供足够的额定电流， 使负

29、载正常工作。 本章介绍的供电电路一般可分为两种方式： 一种开关电源方式， 另一种是调压方式。 这两种 方式的目的都是为相关电路提供稳定的电压和足够大的额定电流。主板供电（如图 6-1 所示）示意图说明如下。（1）CPU供电电路：输出电压1.75V，为CPU供电，同时也给 GMCH1和ICH2供电。由于主板设计不同，其供电方式及输出电压也有所变化，若CPU 不同，输出的电压也不同，那么到芯片组的供电电压也不同。（2） 内存供电电路：输出电压由主板支持内存接口的类型决定，如图6-1所示，内存 电路输出电压 2.5V或1.8V，为主板内存供电，同时也给 GMCH和ICH供电。当内存供 电正常输出后，

30、就会产生 VTT_DDR 电压（即总线上拉电压），此电压为1.25V/0.9V。（3） 显卡供电电路：根据显卡接口类型的不同， 输出的显卡供电电压为 3.3V/1.5V/0.8V。 此电压不但为显卡供电， 同时也为GMCH供电。PCI_E显卡供电方式有所不同， 本章将具 体讲解。（4）GMCH供电电路：除与 CPU、内存、显卡等供电电路共用得到工作电压外，有的主板为GMCH设计了独立的供电电路，此供电电路一般有开关电源和调压两种方式。（5）ICH 供电电路：一般由5VSB供电经过1117或1084转换后得到3.3VSB、2.5VSB、1.8VSB待机电压，为ICH芯片供电，有的也会与以上供电方

31、式共用一路供电。（6） 时钟芯片供电电路：时钟芯片一般需要3.3V和2.5V电压，有的只需要 3.3V。若主板上有主从时钟芯片，那么主时钟芯片的工作电压是3.3V，而另一个从时钟芯片一般在内存附近，它的工作电压是2.5V，专为内存和北桥提供时钟信号。（7）PCI扩展槽供电：一般由 ATX电源直接供电。（8）声卡芯片供电：主要由 ATX电源直接提供，有的需要经过稳压器转换。（9） BIOS芯片供电:般由 ATX电源直接提供，或经过稳压器转换。（10） I/O芯片供电:般由 ATX电源直接提供，或经过稳压器转换。CPUPCI EXPHEgg X16 vnnQ-ipot网jwuai-jjv nivn

32、vGMCHCLOCKDIMMJ .5r.1 aeSm-JJv,.5V.8VVTT DDR I TO>R2-1_2 5VZVAC97-| 2V= I1V芯片组供电ICHmemrey)3VDUAL(JUT)VCCJ i.iV (AIX ltfCVDl>=JJVJ (ft申PCIT|¥|£V “却-T 纣v<x>sv miTrAi-jjvFWH-pc mvcc s vvcc SVvca ijvVBATJJVT TPCI EXPRESS-；DIMM存倚模块 枯 * j图 6-1 主板供电图6.1.1 主板 CPU 供电电路的构成由ATX电源经过电源芯片和电子

33、元器件转换后，得到一个稳定的1.1V1.85V之间的Vcore 工作电压，其中参与输出 Vcore 电压的所有元器件都是 CPU 供电电路的重要组成部 分。（注： Vcore 表示 CPU 核心工作电压，电路图中也常用Vccp 、 VCCP 、 VCORE 表示，其意义相同。 ）（1）电源控制芯片（电源管理芯片） ：它的特点是位于 CPU 座附近，与芯片反面相连的有很多粗线（供电线） ，即与粗线相连的为电源芯片。电源管理芯片在电子设备系统中担 负着对电能的变换、 分配、 检测及其他电能管理的职责。 电源管理芯片在电子供电系统中相 当于“心脏”，其性能的优劣决定着整机的性能。目前在台式机主板上的

34、电源管理芯片的控 制电路的输出电压一般为2.5V、1.8V、1.5V、1.25V、1.2V、0.9V 等，所以此电路一般会采用降压型开关电源方式控制输出电压。 而驱动液晶显示与笔记本中的背光电源， 都需要对 系统电源进行升压，这就需要用到升压型开关电源。常见的电源管理芯片的工作机制有 VRM 和 PWM 两种。电压调节模块（ VRM ）：VRM 的英文全称是 Voltage Regulator Module ，简称电压调节 模块。其主要作用是为 CPU 提供稳定的工作电压，根据 VRM 标准制定的电源电路能够满 足不同 CPU 的要求。 VRM 9.0 版本是针对 P4 制定的，它要求主板能够

35、最大输出 70A 的 电流，电压调节范围为 1.10V1.85V，调节精度为25mV。而在VRM 10.0规范中，要求主 板能够提供的电压调节范围为 0.8375V1.6V 之间，而电压调节精度则提升到 12.5mV 的 水准。脉冲宽度调制（ PWM ）：PWM 是英文“ Pulse Width Modulation ”的缩写，简称脉宽调 制。 PWM 控制技术以其控制简单、 灵活和动态响应好的优点，成为电力电子技术最广泛应 用的控制方式。主板开机后， VRM 或 PWM 电源管理芯片会去检测处理器的 VID 引脚， 根据 VID 脚 的电平状态来决定处理器所需的额定电压。（2）场效应管：电源

36、芯片输出高频的脉冲方波来控制场效应管的导通与截止，利用场 效应管良好的开关特性来调整输出电压的稳定。（3）EMI 电路：由电容与电感线圈组成的低通滤波电路（ EMI 滤波电路）的主要目 的是把场效应管送来的微小干扰、噪声、 纹波等不稳定的直流电进行稳压、 滤波等处理，然 后输出一个较纯净的直流电压，让 CPU 稳定地工作。（4）VID线的作用：VID线为CPU电压识别引脚，当一块主板支持不同的 CPU时,需要不同的Vcore电压，CPU需要多大的电压是通过 VID （电压识别引脚）线传给电源芯片的，电源芯片再根据此信号来调制合适脉宽驱动MOS管输出电压。6.2 CPU供电电路工作原理解析与维修

37、实例6.2.1 CPU单相供电电路工作原理在主板触发，电源芯片的工作条件都满足的情况下，电源芯片内部根据电压识别信号产生相应的调宽脉冲信号，驱动MOS管的导通和截止时间，从而输出相应的CPU Vcore电压。然后又经 EMI滤波电路滤波后，供给 CPU稳定的Vcore工作电压，再由反馈取样电 路检测当前CPU供电电压与CPU额定电压是否相同，从而改变输出的调宽设置信号，控制MOS管的导通和截止时间，达到输出稳定的CPU工作电压的目的。主板单相供电原理图（如图6-2所示）中的各组成部分分析如下。ICH南桥：GMCH北桥图6-2主板单相供电原理图（1）DC DC转换电路。开机后，12V、5V、3.

38、3V供电开始输出。其中，12V或5V直接给电源控制芯片供电， 同时也经过L1为场效应管VT1的D极供电。当装上 CPU或假负载后，电源芯片内部的 识别管脚VID0VID4检测到CPU所需要的工作电压 Vcore后，通知电源芯片开始工作， 从而输出两路互为相反的脉宽方波，通过PWM1与PWM2输出后，控制场效应管VT1与 VT2 的导通与截止。 由于 VT1 输出的电压有微小的波纹， 所以经过 L2 电感线圈进行滤波、 储能后，为CPU提供一个稳定的工作电压 Vcore （同时Vcore也为GMCH和ICH供电）。（ 2）过流检测电路。当 VT1 输出 Vcore 后， 又另起一路给电源芯片的过

39、流检测脚 （ PHASE 脚），检测输出 的电流大小。 如果输出的电流比芯片内部设定的额定电流大， 则电源控制芯片经过内部调整 后，控制场效应管 VT1 的导通能力减小，直到电流调整到与额定电流相符时，才正常输出 给CPU。若电流过大，此脚会通知电源控制芯片停止输出，使PWM1与PWM2输出低电平，从而使得 VT1 与 VT2 停止工作，达到过流保护的目的。（ 3）电压调整电路。当 Vcore 经过 L2 输出后，又另起一路直接反馈到电源芯片的 VSEN 脚，此脚经过内 部比较器对比后， 对电源芯片的 PWM1 与 PWM2 输出信号进行调整， 从而使 CPU 得到一 个稳定的电压。若 L2

40、输出的电压偏高，那么到达电源芯片的 VSEN 脚电压也偏高。当电 源控制芯片检测到反馈脚的电压偏高后， 在内部对 PWM1 与 PWM2 输出的脉宽进行调整， 让 CPU 得到一个稳定的电压。 若 Vcore 输出电压过高， 则电源控制芯片内部会使 PWM1 与 PWM2 停止输出，从而使得 VT1 与 VT2 停止工作，达到过压保护的目的。（ 4） VTT_PWRGD 电路。当 CPU 供电电路工作时，内存供电电路等各大电路同时工作，输出稳定的电压。内存 供电电路正常输出后，经过调压方式的供电电路输出VTT_GMCH 工作电压，然后此电压经过转换，输出给电源控制芯片一个 VTT_PWRGD#

41、 （北桥上拉电压的电源好信号） ，通知 电源芯片此供电正常，让电源芯片正常工作。 （注： VTT_PWRGD 、EN 都表示电源好信号， 也就是说，开机后此信号电压一般为1.25V。）（ 5） VID 识别引脚电路。一般 VID 识别引脚的上拉电压由 3.3V 或 5V 经过电阻直接提供， 而 CPU 座内的 VID 引脚与电源管理芯片的 VID引脚是直接相连的。如果电源芯片没有识别到CPU，那么电源芯片就不会输出 Vcore 电压。（ 6）当 VT1 导通后， Vcore 输出会经过 L2 电感线圈，而当 VT1 截止后，瞬间会在 L2 上产生反电动势， 此时 VT2 的作用主要是把 L2

42、上产生的反电动势释放掉。 这样 VT1 就 不会被 L2 上的反电动势反向击穿，从而达到保护 VT1 的目的。（ 7）当电源控制芯片各单元电路都正常工作后，电源芯片会发出电源好信号POWERGOOD# 、VRMPWRGD# ）去通知南桥，让南桥准备工作。此信号输出说明 CPU供电电路正常工作，南桥得知此电路正常后，内部的各个模块才能正常工作，然后进 行下一步工作。学习提示电源控制芯片的工作条件如下：a. 有的电源控制芯片是 12V和5V供电，有的电源控制芯片是12V或5V供电。b. 电源控制芯片必须识别到VIDOVID4脚送来的识别信号，才调整内部的基准电压， 经过内部运算比较器转换后，输出控

43、制方波调整输出的电压。c. 电源控制芯片工作还需要一个VTT_PWRGD信号，此信号主要控制芯片内部的SS（SOFT-START，即软启动）电路开始工作，然后电源控制芯片最终输出控制方波。d. 电源管理芯片的 FB脚得到反馈的工作电压后来调整输出电压的高低。e. 当以上条件都满足并且输出所需的工作电压后，电源芯片才会正常工作。6.2.2主板多相CPU供电电路原理（1）对由HIP6302与HIP6602电源管理芯片组成的二相供电电路（如图6-3所示）的工作原理分析如下。图6-3 HIP6302与HIP6602 组成的供电电路HIP6302是主电源控制芯片，HIP6602为从电源控制芯片，它们的内

44、部结构分别如图6-4中的左图和右图所示。 首先，当HIP6302工作条件满足后，HIP6302就会输出两路 PWM脉宽调制方波，控制从电源控制芯片HIP6602。当HIP6602得到控制信号后，会输出四路驱动方波，控制四个场效应管的导通与截止，从而输出CPU工作电压Vcore。COhTROLLCGCMIPG6031WQ&T-irwRoy酣PROTi.CTICNpvee-Uqg1HWT” TMRQUGilt pftdicrtoN< »hA9E1O£J acoiac PMftSEI图6-4 HIP6302 （左）与 HIP6602 （右）电源控制芯片内部结构图（1

45、） 当装上CPU或假负载之后，按下开机按键，就会从ATX电源输出各路供电：+12V、 +5V、+3.3V。此时HIP6302就会通过VIDOVID4识别由CPU发送过来的信号，之后经 过内部解码，从而建立起 CPU需要的工作电压。此电压经过转换后，输出到PWM双运算 比较放大器的同向输入端（“ +”。（2）同时HIP6302得到VCC +5V 供电后，内部的软启动电路开始工作，即产生基准 的控制方波，输出到 PWM双运算比较放大器的反向输入端（“.”。（3） 通过以上条件，PWM双运算比较放大器把送来的“+ ”向输入电压与“ ”向输入电压进行对比，再经过转换，从而使PWM1与PWM2输出两路控

46、制方波。（4）当HIP6602得到VCC +12V 和PVCC +5V 或+12V供电后，内部的逻辑控制电 路开始工作（注：PVCC电压实际测量为5V或12V属于正常，根据主板设计决定）。（5）同时HIP6602得到HIP6302输入的两路 PWM1与PWM2的控制方波后，逻辑控制电路开始输出四路方波，经过驱动器转换后，从UGATE （高端MOS管脉宽输出）与LGATE （低端MOS管脉宽输出）各路输出控制方波，控制四个场效应管的导通与截止。（6）当UGATE1与UGATE2输出高电平控制信号时，后面的两个场效应管同时得到VCC +12V 供电，开始导通输出 Vcore工作电压1.75V。（7

47、）Vcore经过L1与L2滤波后（如图6-3中所示），输出到CPU，为CPU提供一个稳定的工作电压。（注：由于L1与L2两路属于并联形式，因此会增加CPU供电电路中 的输出电流，从而满足 CPU 低压大电流的工作条件。 ）6.2.2 主板多相 CPU 供电电路原理（ 2）（ 8）PHASE 脚：同时， HIP6602 的 PHASE 脚（过流检测脚）通过支路取得输出电 流的大小， 然后反馈到内部的过流保护电路进行对比， 若此路上的电流偏高或偏低， 那么经 过过流保护电路对比运算后， 会调整驱动器去改变 UGATE 两路输出的脉宽时间， 从而让场 效应管的导通时间改变， 最终控制输出电流的大小。

48、 （注： PHASE 脚电压为 1.75V ，与 CPU 工作电压一致。 ）（9）ISEN脚：同时，PHASE脚又另起一路，经过电阻后输入到 HIP6302的ISEN脚 （过流检测脚） ，此脚得到反馈电流大小后，经过内部双运算比较放大器，再控制PWM 电路停止输出，从而起到过流保护的作用。（ 10） BOOT 脚： PHASE 脚又另起一路， 经过一个升压电容， 为 HIP6602 的 BOOT 脚 提供一个电压。 BOOT 脚有了此电压后， 会控制内部的高端驱动器输出控制方波。 从 HIP6602内部结构图可分析出 BOOT 脚产生的电压为 PVCC+PHASE ，有的电源控制芯片此脚供电在

49、外围电路。（注： BOOT脚的电压实测为 13.4V左右。BOOT = BST = Bootstrap=与此脚相连的供电电压 +PHASE 脚产生的反馈电压。 ）（ 11） VSEN 脚： Vcore 的电压反馈电路经过 L01 与 L02 后，另起一路到达 HIP6302 的 VSEN 脚（电压检测脚）后，经过 HIP6302 内部过压保护电路（ OVP 电路）调整后， 控制 PWM1 与 PWM2 的脉宽输出，从而达到控制 HIP6602 的脉宽，最终达到高端场效应 管的输出，实现 Vcore 电压稳定的目的。当反馈电压过高时，内部的过压保护电路就控制PWM 电路停止输出，从而达到过压保护

50、的目的。（12） FB脚：VSEN脚又经过一个电阻，给 HIP6302的FB （基准电压输入）脚一个 基准电压，此电压经过图 6-4 中所示的内部电路来调整 PWM 脚输出的控制能力，最终达 到调节Vcore工作电压稳定输出的目的（工作电压为1.75V，与CPU工作电压一致）。如 果 FB 脚的输入电压偏高那，么电源控制芯片内部就会调整 PWM 脚输出的控制能力减弱， 从而控制 MOS 管的导通能力减弱，最终达到调节 Vcore 工作电压恢复到稳定的范围。（13）FS/EN 脚： HIP6302 的 FS/EN 脚通过内部转换， 给此脚一个 1.25V 的电压，来 控制 HIP6302 电源控

51、制芯片能正常工作。 有的电源控制芯片此脚由外围电路发送一个 1.25V 电压，使 HIP6302 芯片开始工作，如图 6-5 所示。ATX5Vq0K9VI4.7k£2RiUl.7k!i2ViTinFS/LN岂HIP6302电源控制芯片 EN脚电路原理图（14） COMP脚：HIP6302反馈电压补偿脚。FB脚的电压产生的同时，又经过电阻与电容（电阻和电容组成一个RC振荡电路），产生一个 COMP的基准锯齿方波，把反馈过来的电压输入到 HIP6302内部进行修正补偿。（注：因为场效应管的导通与截止都是有时 间限制的，并且从 D极到S导通后存在压降，因此需要COMP对工作电压进行修正和补

52、偿。COMP脚的工作电压为 1.65V。）（15） 当以上工作都完成后，到CPU的Vcore电压与电流都稳定地输出，HIP6302会输出一个PGOOD （电源准备好信号）信号，去通知南桥，让南桥准备开始工作。另一种常 用多相CPU供电电路是由 HIP6302与两组HIP6601组成的CPU供电电路，如图 6-6所 示。当HIP6302电源控制芯片满足以下工作条件后，才会输出两路PWM脉宽控制信号： VCC : +5V供电； VIDOVID4 : CPU识别信号输入； FS/EN :使能脚； PWM :脉宽调制方波输出（注：1、2、3条件满足后才会输出至 HIP6601 ）。HIP6302与两组

53、 HIP6601组成的供电电路622主板多相CPU供电电路原理（3）当HIP6601满足以下工作条件后，才会输出UGATE与LGATE两路互为相反的脉宽调制方波： VCC : +12V ； PVCC : +12V 或 +5V ； PWM :由HIP6302发出； 当以上条件都满足后，HIP6601开始工作，输出UGATE与LGATE两路控制方波。（注：UGATE与LGATE主要控制两个场效应管的导通与截止。）对由RT9238电源管理芯片组成的供电电路（如图 6-7所示）分析如下。5V。12"1pllnx” 23PHD305SECl 拭加if28vccPGOQDLJGATE1Z115 V251O3OmTiiVTTPCo1t R6 ±' 1K-00 1HFz 01B临滋UGATLIRTS23&卩UKDVTTPGFD1AGPPrtJStl&St19vmxVI)ACItH神24221MQI耒曲=Cb士 士 82SDIWJ21514VO25VIDO VDIVD2VIBI AJ