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1、产品知识培训,致铭科技（北京）有限公司,主板电路及工作原理分析,致铭北京售后部 编制,一PCB板（印刷电路板）,通常我们看到的板卡或其他电子类产品，电子元气件都是安装在一块由绝缘基材做成，上面布有走线的电路板上，这就是PCB板电脑主板通常由层压合而成，一、四层走信号线，中间的两层布电源和地线显卡一般会采用层或更多的层，这就是我们常说的层板或层板一款型号的主板在设计定型之后，都会标记出一个版本号，在制作PCB板的时候，印刷在板基上，叫做PCB版本号，用于区分以后不同改进的PCB电路设计PCB板上的线路都覆盖有一层绝缘的阻焊漆，只在元件的焊接点处留出金属的部分，一般称为焊盘层与层之间的线路是用过孔
2、来连接的，过孔是在PCB上钻孔后在孔内壁沉铜来导通层间的线路,注意:当某款型号的板出现批次问题时，若软件更新无法解决，就需要我们提供PCB板本号来具体查找硬件电路问题,售后部编制,二CPU脚座及信号点,各型号的主板根据所支持的CPU不同，采用的脚座有Socket 478、Socket940、LGA775等脚座的焊接方式分为插件和BGA两种，各有优缺点插件的脚座针脚穿透PCB板在背面焊接，比较牢靠，不易出故障BGA焊接的脚座由于引线短，高频性能优良CPU脚座上有大量的信号和电源以及接地GND点，一般分为以下几个方面：（）电压信号：主电压，内核电压，外核电压（）CPU电压识别点：VID0-4，VI
3、D12.5、VRM10（）CLK、Reset、PG信号点，和AB、DB、CB总线等CPU供电的VRM（电压调节模块）标准：VRM9.0：电压调节范围为1.10V1.85V,调节精度为25mV，早期P4和赛扬CPU有5个VID信号，使用此标准VRM10：电压调节范围为0.8375V1.6000V,调节精度为12.5mV，Prescott的奔腾4和赛扬D使用该标准，有6个VID针脚,注意：某型号的主板对CPU的支持与否除了芯片组外，就要看该板支持的VRM规格了,电流规范标准,售后部 编制,FMB（FlexibleMotherboard）：是Intel专门为不同的CPU所制定的电流标准。FMB06中
4、规定了CPU的TDP（ThermalDesignPower热量设计功耗）不得超过65W,而此前的FMB05A和FMB05B所规定的TDP分别为不超过95W和130W。而新一代的Core2Duo系列符合FMB06，只有X6800因功耗为75W，所以被定为FMB05A产品。由于现在大部分的主板都是按照FMB05B的规范设计和制造的，因此对新的Core2Duo系列处理器的支持并不需要在FMB规范方面对主板供电模块进行更新。Core2Duo系列处理器对电压规范要求支持VRM11，有7个VID，自动电源识别系统（CPU和南桥共同协作）和自动电压调整系统（CPUCoreVoltageRegulator系统
5、）能使CPU的电压自动增加或减少到最佳值，与此同时基于双缘技术的PWM控制器能为CPU提供更迅速的瞬变响应以及更稳定的输出电压,注意：对CPU供电的规格除了VRM规定电压外，还需要考察FMB来确定支持电流的标准,三CPU供电系统电路原理图,售后部 编制,我们可以通过芯片的Datasheet的详尽说明来分析电路的特性以及参数，有助于深入了解电路工作原理和故障分析该芯片Datatsheet特性说明里明确指出可以支持VRM9&VRM10，在Pin定义说明里也可以看到代表VRM10的VID12.5引脚,RT9248芯片Datasheet（数据表）,售后部 编制,整合MOSFET Drivers PWM
6、芯片：ISL6566,售后部 编制,CPU供电系统电路说明,售后部 编制,CPU供电系统电路的组成：由于CPU的功耗有几十到上百瓦，同时电压很低，只有伏多，所以电流非常大，达到几十安培所以必须采用多相的开关电源方式来提供足够的电流，一般采用三相的PWM（脉宽调制）方式供电比较常见其中PWM主控芯片MOSFET电感扼流圈滤波电容组成PWM的供电方式每相需要上下两颗MOS管的组合来提供电流输出，其中上MOS管的D极连接电源ATX12V，S极连接电感线圈输出Vcore电压，下MOS管的D极与上管的S极连接在一起，S极接GND地端，做电流回路两颗MOS管的G极连接PWM芯片来控制它们的导通和关断PWM
7、芯片控制并调整各相轮流导通来分担CPU的供电电流，减少了每相的发热量和提供更大更稳定的电流,四常见供电电路的方式和优缺点分析,售后部 编制,主板上的各供电系统都属于DC-DC的电压变换，因为来自电源的各组电压均为直流，再由主板的各芯片调整输出需要的各种电压值,DC-DC的电压变换一般分为串联线性变换模式和采用PWM（脉宽调制）开关方式来实现,电压调整变换电路分析,串联线性调整模式分析,售后部 编制,在小电流供电模式下，普遍采用LM358双运放或LM324四运放IC加上一颗MOS管及滤波电容组成，电压控制端一般选用TL431提供VREF基准电压，通过运放电路的比较放大来精确控制输出电压的稳定,优
8、点：电路简单，输出纹波系数小,缺点：转换效率低，不能提供较大电流,常用运放IC功能图,售后部 编制,双精密运放IC：LM358,四运算放大器：LM324,电压调整变换电路分析（二）,售后部 编制,由PWM（脉宽调制）芯片组成的开关电源电路：,优点：转换效率高，能提供大电流供电,缺点：电路相对复杂，成本高，纹波系数比线性供电稍大,RT9202采用SOP-8封装，是一个单相PWM控制IC，内部振荡器产生300KHz的频率控制PWM的开关状态配合低导通内阻的MOSFET，具有优良的电压调整性能,五主板开机上电原理分析,售后部 编制,ATX电源只要把220V电源插头接上，无论开机与否，其内部的辅助电源
9、就一直处于工作状态，输出+5VSB电压给主板，做为待机电源在主机未加电前，电源的PS-ON线也输出高电平，主机正常开机后，主板将会输出一个信号使电源的PS-ON信号线拉至低电平，然后电源内部的主电路才开始工作，输出各组电压，但其中的Power-OK信号电压要延迟一两百毫秒等待各组输出电压稳定后才最后送出给主板用于产生复位并启动POST程序,前言：,开机上电的过程分析,售后部 编制,（a）未加电前，来自于电源的5VSB电压，首先经过通常称为1117的三端稳压IC调整成3.3VSB电压给南桥内部的触发器电路模块，另外一路通过一颗电阻和一颗二极管后和来自与电池的3.0V电压并联加到CMOS跳线上，并
10、进入南桥内部的RTC和CMOS存储器电路，使这部分电路能正常工作只有在RTC的32768Hz晶振以及触发器模块电路正常工作的条件下，才具备上电开机的条件,（b）按下电源开关后，通过IO芯片的缓冲，把此开机信号送入南桥内部的触发器，使触发器的状态反转，并再次经过IO的处理，输出一个高电平信号使连接电源PS-ON的三极管导通，使该脚处于底电平下，从而实现加电开机,由以上分析可知，加电开机的过程需要三端稳压块1117、南桥、RTC实时钟起振、南桥内触发器、I/O芯片、连接PS-ON的三极管都工作正常才能完成开机的过程,售后部 编制,六CMOS电路工作状态分析,在主板未插电源之前，CMOS电路的信息保
11、存和振荡器的运行都是由主板上的电池通过一个二极管并经过CMOS清除跳线加到南桥内来实现的,主板插电后，由1117来提供3.3V电压给南桥电路，这时主板上电池基本不再输出电流32.768KHz的晶体振荡器主要用于维持时钟走时和内部触发电路的工作,售后部 编制,CMOS放电的过程和原理分析,由上图可以看出，CMOS存储器是在南桥的内部，容量有64或128个字节，保存有Bios的配置信息和日期时间等信息由于是RAM（随机存储器），所以掉电后，信息将全部丢失我们对CMOS放电的过程，其实就是断开电池与CMOS的供电连接，并且通过跳线使CMOS的供电端接地，加快其内存的信息的消失由于每次开机自检时，BI
12、OS程序会检测当前的硬件配置信息并与CMOS里存储的信息进行校验和的对比，如果相同，就按CMOS里的配置信息正常运行下去如果不同了，就提示CMOS校验和失败，提示需要重新设置CMOS参数,注：BIOS的POST程序存在于BIOS芯片里,CMOS信息是存在于南桥里的RAM中,售后部 编制,七BIOS功能及管脚定义,BIOS是应用程序和硬件之间的一个转换器，它提供了最底层，最直接的硬件控制，并负责硬件中断服务，包含系统设置程序、POST上电自检程序、系统启动自举程序,早期有DIP封装形式，现在都采用PLCC封装形式常见容量有2Mb（256KB）、4Mb（512KB）,主板开机自检过程,售后部 编制
13、,ATX电源插电后，5VSB送到主板按下电源开关，由南桥触发器发出触发信号，使电源Power-ON信号拉为低电平，ATX电源开始工作ATX电源工作后输出各组电压到主板，并等待所有电压正常后的100500ms再输出高电平的PG信号给主板，此信号分别提供给CPU，北桥，南桥，其中进入南桥的PG信号作用在内部的复位模块上另外，PG信号经过南桥连接到时钟芯片的RST#端对其复位有了RST#后，时钟芯片开始工作，并向主板发送各种频率的时钟信号，有了时钟信号南桥内部的复位模块开始工作此时北桥和CPU等硬件设备开始复位，结束后CPU开始工作CPU工作后即开始自检，需要读取BIOS里的POST程序，这时CPU
14、通过北桥、南桥发送到BIOS的地址BIOS在收到寻址信息后，通过D0D7输出自检程序给北桥到CPU，然后开始执行自检,主板常见故障原因分析,售后部 编制,一不加电（）开机没一点反应：可能的故障点有：南桥不良、32768Hz晶振不良、I/O不良、门电路不良、三极管不良等（）开机风扇转动一下后不再加电：主板上可能存在短路造成保护停机一般有CPU供电MOS管击穿、某组电压对地短路用万用表都可以测出来,二不开机（不亮）不亮的故障种类比较多，最好用主板检测卡看是跑了什么代码，RST和CLK信号灯和各电压灯是否正常亮还要确定自己测试时所用的设备是否有问题或跟该板有兼容问题或不支持，也可以放电来尝试若是77
15、5板，要仔细检查CPU脚座针是否有弯或断的全部检查都不能排除后，就需要用万用表来实际测各关键点了,找不到声卡或网卡首先检查主板上是否有关闭声或网卡的跳线，还可以进入BIOS里调用优化设置，用于打开声卡或网卡，然后在开机自检列表处先暂停查看是否有这些设备的硬件列表存在来确定是硬件故障还是软件问题,无声或单声道检查前置音频接口是否需要跳线，声卡供电的三端稳压管是否过热或有电感烧毁，驱动程序是否安装正确等用万用表测量声卡5V电压是否正常，是否对地短路,部分型号主板常见问题,PN65-G：自检到IDE设备处或进入BIOS停很长时间原因是采用ICH8的南桥不支持IDE设备，该板通过一个桥接芯片来提供一个
16、IDE接口，并且该接口是和SATA6接口共用一条通道，所以，这两个接口不能同时使用并且，如果没有连接IDE设备，需要IDE的跳线设为关闭，如果有IDE设备，需要把此设备跳为主盘（Master），并且不能再连接从设备,部分型号主板常见问题,NG61M2-L：长时间运行后花屏或不亮原因：该板北桥发热量比较高，若使用的CPU风扇不是标准AMD的风扇，即CPU风扇吹出的风不能对着北桥散热，将导致长时间使用后北桥严重发热死机或花屏，或者会烧掉北桥的供电MOS管（Q28），从而使北桥供电严重不足，仅0.6V左右，无法再点亮,部分型号主板常见问题,NC61V-L：装显卡驱动花屏死机此问题是因个别板的北桥及内存供电电路出现问题所致，发回做ECN即可解决CMOS不能保存的问题：先检查是否电池有漏电，或者电池本身无电需要更换若是漏电的问题，需返厂解决电池正常的工作电流在5uA左右若达到几十或几百uA，则可判定为漏电,部分型号主板常见问题,前置或后置Mic不能录音的问题此问题绝大部分是驱动版本或音频设置引起的，只需要针对相应的主板型号或驱动进行正确设置即可解决,
