电脑主板CPU供电电路的维修

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CPU供电电路是为CPU提供电能，保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行，满足正常工作的需要。CPU供电电路通常采用PWM(PtilseWidthMedulation脉冲带宽调制)开关电源，该部分电路主要是由PWM电源管理芯片、场效应管(MOSFET管)、储能线圈和滤波电容'等元器件完成。CPU供电电路的电路框图如下图所示。

　　一、CPU供电电路的工作原理

　　不同的CPU需要的工作电流和工作电压是不同的，P3CPU有内核和外核两种供电电压，内核供电电压Vcore为1.2V-2V，外核供电电压为固定的2.5V(外核供电电压一般由三端稳压器得到)：P4CPU的供电电压有内核供电电压Vcore(通常为1.O5V-1.5V)和AGTL总线终端电压VTT(针对不同型号的CPU有1.8V、1.5V、1.l25V，这个供电电压一般由北桥供电电路提供，电路比较简单)。

　　CPU的核心电压供电电路是最容易损坏的电路，因此在维修工作中所指的CPU供电电路一般都是指核心供电电路(Vcore电路)。

　　主板上所用的PWM电源管理芯片都有几个电压识别控制踹(通常为VIDO-VID4)，这些引脚通常与CPU相连(如不接CPU，则这几个控制端默认为高电平)，通过控制这些引脚的电平，就可以控制输出的直流电压值，即CPU的供电电压。

　　不同型号的CPU在出厂时已通过对相应的VIDO-VID引脚悬空和短按的方法设定了CPU的供电电压值，如不接CPU则VIDO-VID4引脚为默认高电平，电源PWM电源管理芯片停止工作。接上CPU后，电源电路中的PWM电源管理芯片就会先判断CPU需要多高的供电电压，然后就会通过改变驱动脉冲输出端脉冲信号的占空比(即单位时间内场效应管的导通时间和总时间之比)来控制场效应管的导通，从而控制输出电压，如下右图所示。

　　由于单个MOSFET管的输出电流通常为20A左右，而对于一些耗电量大的CPU(如Pentium4、AthlonXP系列CPU)其需要电流通常高于45A，这时就需要将多个供电电路并联起来为CPU供电，有几路供电电路并联就称为“几相”供电。主板常用的有单相供电、两相供电、三相供电、四相供电。

　　单相供电电路一般应用在Intel810、Intel815芯片组主板中，两相供电电路一般应用在845系列芯片组主板中，三相供电电路一般应用在Intel865、Intel915以及一些高端Intel845芯片组主板中，四相供电电路-般应用在Intel915以上芯片组的主板中。两相以上的供电电路一般称为多相供电电路。

　　二、单相CPU供电电路工作原理

主板上常用的单相供电PWM电源管理芯片有LM2637、AICl569、HIP6004,HIP6018,HIP6019,HIP6021等型号。下面以常用的PWM电源管理芯片HIP6018在硕泰克SL65DVB主板中的应用电路为例介绍单相供电电路的工作原理，电路原理图如下图所示。

　　上图中两个MOSFET管Q1、Q2为开关管，IC1为PWM电源管理芯片HIP6018控制芯片，L1滤波电感，L3储能电感，C24-C36是CPU供电电压滤波电容。IC1的2-6脚为CPU控制电压识别信号输入端，其电平组合与输出电压的关系如下表所示。

VID4        VID3        VID2        VID1        VID0        输出电压(V)
0        1        X        X        X        无CPU
0        0        1        1        X        无CPU
0        0        1        0        1        1.8
0        0        1        0        0        1.85
0        0        0        1        1        1.9
0        0        0        1        0        1.95
0        0        0        0        1        2
0        0        0        0        0        2.O5
1        1        1        1        1        无CPU
1        1        1        1        0        2.1
1        1        1        0        1        2.2
1        1        1        0        0        2.3
1        1        0        1        1        2.4
1        1        0        1        0        2.5
1        1        0        0        1        2.6
1        1        0        0        0        2.7
1        0        1        1        1        2.8
1        0        1        1        0        2.9
1        0        1        0        1        3
1        0        1        0        0        3.1
1        0        0        1        1        3.2
1        0        0        1        0        3.3
1        0        0        0        1        3.4
1        0        0        0        0        3.5
　　接下主板上的开机按键后，ATX电源就会输出+l2V的供电电压，这个电压加到IC1的1脚，为IC1提供工作电压。

　　ATX电源输出的“电源好信号”经过相关电路处理后作为复位信号送到IC1的7脚，使IC1复位。IC1复位后内部振荡器开始振荡(振荡频率由17脚外接元器件控制)，从22、24脚输出相位相反的波形信号，加到Q1、Q2的栅极，控制Q1和Q2的导通。

　　Q1和Q2在IC1的控制下轮流导通(导通的顺序和频率由IC1控制)。Q1导通时，Q2截止，此时可以将电能储存在储能电感L3中；Q1截止时，Q2导通，此时L3中储存的能量经过电解电容滤波后得到平滑稳定的电压供应给CPU。

　　场效应管中Q2在这里主要是配合Q1来调节电压，并通过控制Q2的导通来稳定输出电压。有的主板上没有采用场效应管，而是用一个双肖特基二极管来代替(起稳压保护作用和快恢复作用L)。

　　单相供电电路在主板中很容易识别，这种供电电路一般只有1个储能电感、2个大功率场效应管以及若干个电解电容(一般是6个)。

　　维修提示：漏极(散热片)接电源电压、源极S接输出电压的场效应管通常被称为“上管”，漏极(散热片)接输出电压、源极S接地的场效应管通常被称为“下管”。

　　三、多相CPU供电电路工作原理

      将两个单相电路的场效应管输出电路并联在一起，就构成一个两相供电电路，这种电路的输出电流可以高达45A，基本能够满足P4CPU的需要。目前最常用的两相供电电路是采用立钸科技公司生产的两相PWM电源管理芯片RT9241+MOSFET驱动器RT9602的组合电路。

　　三相供电电路就是将三个单相供电电路的输出踹叠加，这样不但可以显着提高供电电路的电流输出能力，还可以降低供电电压中的波纹，稳定CPU的工作。目前常用的三相供电电路芯片是HIP6301、RT9248、AD3180。其中HIP6301有4个PWM脉冲输出端，因此，HIP6301既可以作为三相控制芯片，也可以作为4相控制芯片。

　　HIP6301,RT9248,AD3180,HIP6301通常和HIP6602或者HIP6601搭配使用，来完成对三相供电开关管的驱动。RT9248、AD3180通常和ADP3418搭配使用。

　　目前常用的四相供电电路芯片是ISL6556、HIP6301和L6714(L6714主要应用在支持双核CPU的新型主板中)，ISL6556通常和HIP6602或者HIP6601搭配使用，完成对四相供电开关管的驱动。

　　目前采用HIP6301作为电源控制芯片的主板有升技KT7、KT7-Raid、KT7A、KT7A-Raid，艾威KK266、KK266-Raid，磐英8KTA3，华硕P4T，捷波866ASultra(KT266A芯片组)，技嘉81RX(845D芯片组)，V星MS-6501(K7D芯片组)等型号。

　　采用AD3180作为PWM电源管理芯片的主板有的梅捷Inter875、华硕P4P8OO等型号)采用RT9248的主板型号有精英845PE、精英845GV等型号。

　　采用多相供电电路不仅可以为CPU提供足够可靠的电流，还可以通过分流作用使每相场效应管的负载减少，从而使供电电路的热损耗降低，为主板的稳定运行创造一个良好的环境。

　　下面以HIP6301在V星MS-6501主板中的应用电路为例介绍多相供电电路的工作原理，徽星MS-6501主板中的电源供电电路如图下所示。

　　多相供电电路每相之间是有相位差的，相位差的大小为36d。除以活动脉冲控制端数。有多少相供电就有多少个脉冲控制踹，相应的也就有多少路电流反馈(IsEN)。在多相供电电路中要对电流进行均衡处理，将各通道的电流反馈与总电流除以相数的平均值之差送入电源控制器的比较器中，经过调整后便各通道的电流值等于电流平均值，最终实现各相电流及场效应管负载的均衡。在电压调整方面：通过与电压反馈信号(VsEN)的比较对电压进行调整，实现过欠电压保护和过流保护。

　　多相供电电路通常采用主控芯片搭配从属驱动芯片的形式，驱动芯片的作用是在获得电源控制器相位控制信号的同时向场效应管发出脉冲信号，各场效应管再遵循一定的顺序进行轮流导通截止，最终经电容滤波后输出稳定的电压。

　　HIP6301的1--5脚为输出电压控制端，通过改变这些引脚的电平值，就可以使输出端输出不同的CPU供电电压。接下主板上的开机按键后，ATX电源就会输出+l2V的供电电压，这个电压加到Ul2的20脚，为PWM电源管理芯片提供工作电压。

　　PWM电源管理芯片复位后内部振荡器开始振荡，从15、14、11、18脚输出四路PWM波形信号。

　　四路PWM波形信号分别经过四个相位控制集成电路HIP6601后输出反相的两路(每相两路)控制信号，控制8个场效应管的导通与截止。

　　L4、L3、L5、L2是储能电感，这些电感的一端分别与每一相电源的控制场效应管相连，另外一踹并联，将这四相输出电压并联后再经过多个电解电容滤波后得到平滑稳定的电压供应给CPU。输出的四路电压经过3个3.6k、1个3kΩ的电阻耦合到PWM电源管理芯片Ul2的16、13、12、17脚作为电流检测信号，经过Ul2内部电路处理后，改变输出PWM脉冲的占空比，使得各相输出电压的负载基本相等，实现过流保护。输出电压经过R94、R98分压后进人Ul2的10脚，将输出端电压稳定在设定值。

　　四、CPU供电电路常见故障的维修主板上的CPU供电电路通常位于CPU插座附近，每一相供电电路有1个储能电感、两个场效应管，若是多相供电电路，通常还有一个滤波电感，CPU供电电路实物图如下图所示。



　　测量主板供电电压时应从CPU插槽旁边的场效应管人手，因为CPU的工作电压一般是由场效应管供电的。

　　其中上场效应管的D极(即漏极，又叫供电极)应接5V电压或l2V电压，场效应管的G极(即栅极，又叫控制极)，应接电源控制芯片；上场效应管的S极与下场效应管的D极相连，该端为电压输出踹，电压通常为0.8V一2V(输出电压根据CPU类型而定)。

　　由于主板中应用的场效应管都是贴片封装，其引脚排列大部分为G、D、S，散热片与D极相连，因此测量电压时可以将万用表的黑表笔与键盘/鼠标插座上的金属罩(接地端)相连，红表笔测量供电场效应管的散热片上的电压。

　　若供电场效应管的散热片上的电压为5V或者l2V说明该端为电压输入端，再测量另一个供电场效应管的散热片上的电压，若该电压为0.8V一2V，说明电压输出正常；若该端电压低于0.8V，说明控制电路有问题。

　　CPU多相供电电路分开来理解和CPU单相供电电路的原理一样，对于它们的故障检测方法也是一样的，都是通过测量给CPU供电的元器件(如场效应管、稳压管等)以及与之相连的其他电路。

　　多相CPU供电电路检测电压时可以测量储能电感的公共端的CPU供电电压，来判断CPU供电是否正常。

　　如果多相供电电路中其中某一相的场效应管击穿短路，就会引起PWM电源管理芯片内部的过流检测电路开始工作，停止输出PWM控制脉冲，使主板出现“风扇转，但不能启动，诊断卡显示‘FF'代码的故障”。因此在检测时要用数字万用表的“蜂鸣挡”检测并找出短路的场效应管。

　　在检测过程中，可以直接将短路的场效应管拆下试机，若输出电压正常，则直接更换短路的场效应管就可以；若输出电压依旧不正常，则要继续检查PWM电源管理芯片的“FB”、“VSEN”、“COMP”等功能引脚的外围元器件以及PWM电源管理芯片本身。

　　CPU供电电路主要由场效应管、电源控制芯片、电阻、电容、电感组成，其中易损坏的元器件是电解电容、场效应管、电源控制芯片(一般是电路中与之相连的470Ω左右的电阻易　　另外，CPU的基准电压(P3以下的CPU为2.5V；P4以上的CPU为有1.8V或者1.5V或者1.125V，不同型号的P4CPU该电压不同)若不正常，也会导致主板不能工作，CPU的基准电压产生电路一般由三端稳压器、中功率场效应管、中功率三极管组成。

　　该路电压通常和北桥芯片共用一组供电电压。

　　主板上的供电场效应管主要有TO-252封装(俗称小封装)和TO一263封装(俗称大封装)两种。TO-252封装的MOSFET管主要有3055、55NO3、6030、7N3O等型号；TO-263封装的MOSFET管主要有55NO3、6030、7030、K3296、K3404等型号。

　　在维修中，若找不到同型号的MOSFET管，则可以用同种封装的MOSFET管进行代换(它们的引脚排列大部分一致)。

　　CPU的滤波电容一般采用多个电解电容并联，总容量通常大于10000μF。

　　若这些滤波电容的容量下降或者短路损坏(电容顶部若鼓包就必坏无疑)，就将导致CPU工作不稳定或者不能启动。更换电解电容时，最好将相邻的电容也同时更换。

会员649683

转的哪里的呢。。

会员198210

不错 学习！！！