Các mạch ổn áp trên Mainboard.
3.1 - Các điện áp cấp trực tiếp đến linh kiện (không qua ổn áp)
Trên Mainboard có một số linh kiện sử dụng trực tiếp nguồn điện từ nguồn ATX tới mà không qua mạch ổn áp, đó là các linh kiện:
- IC Clock gen (tạo xung Clock) sử dụng trực tiếp nguồn 3,3V
- Chipset nam sử dụng trực tiếp các điện áp 3,3V , 5V và 5V STB
- IC-SIO sử dụng trực tiếp nguồn 3,3V và 5V STB
(Các linh kiện sử dụng trực tiếp nguồn điện từ nguồn ATX hay bị sự cố khi ta sử dụng nguồn ATX kém chất lượng)
3.2 - Các mạch ổn áp:
- Các linh kiện như CPU, RAM, Card Video và Chipset bắc chúng thường chạy ở các mức điện áp thấp vì vậy chúng thường có các mạch ổn áp riêng để hạ áp từ các nguồn 3,3V , 5V hoặc 12V xuống các mức điện áp thấp từ 1,3V đến 2,5V.
a) Mạch VRM (Vol Regu Module - Modun ổn áp):
- VRM là mạch ổn áp nguồn cho CPU, mạch này có chức năng biến đổi điện áp 12V xuống khoảng 1,5V và tăng dòng điện từ khoảng 2A lên đến 10A để cung cấp cho CPU
- Trên các Mainboard Pen3 thì mạch VRM biến đổi điện áp từ 5V xuống khoảng 1,7V cấp cho CPU
b) Mạch Regu_Chipset (mạch ổn áp cho chipset)
- Là mạch ổn áp nguồn cấp cho các Chipset, các Chipset nam và bắc của Intel thường sử dụng điện áp chính là 1,5V các Chepset VIA thường sử dụng điện áp khoảng 3V
c) Mạch Regu_RAM (mạch ổn áp cho RAM)
- Với thanh SDRAM trên hệ thống Pentium 3 sử dụng 3,3V thì không cần ổn áp
- Thanh DDR sử dụng điện áp 2,5V; thanh DDR2 sử dụng 1,8V và thanh DDR3 sử dụng 1,5V vì vậy chúng cần có mạch ổn áp để giảm áp xuống điện áp thích hợp.
Bạn đưa trỏ chuột vào sơ đồ để xem chú thích
Sơ đồ của mạch cấp nguồn trên Mainboard
3.3 - Phân tích sơ đồ mạch cấp nguồn trên Mainboard
- Khi cắm điện, phần nguồn STANBY trên nguồn ATX hoạt động => cung cấp 5V STB xuống Mainboard qua sợi dây mầu tím của rắc nguồn.
- Khi bấm công tắc => mạch khởi động trên Mainboard đưa ra lệnh P.ON = 0V điều khiển cho nguồn chính hoạt động, nguồn chính chạy => cung cấp xuống Mainboard các điện áp: 3,3V 5V và 12V, và một số nguồn phụ
như -5V và -12V
- Nguồn 3,3V cấp trực tiếp cho IC tạo xung Clock, Chipset nam, BIOS và IC-SIO - đồng thời đi qua mạch ổn áp hạ xuống 1,5V cấp cho các Chipset (Intel) hoặc hạ xống 3V cấp cho các chipset VIA.
- Nguồn 12V đi qua mạch ổn áp VRM hạ xuống điện áp khoảng 1,5V cấp cho CPU
- Nguồn 5V đi cấp cho Chipset và các Card mở rộng trên khe PCI , giảm áp xuống 2,5V qua mạch ổn áp để cấp nguồn cho RAM
4. Hoạt động mở nguồn trên Mainboard Quá trình điều khiển nguồn trên Mainboard
Chú thích quá trình điều khiển nguồn:
- Khi cắm điện, nguồn STANBY hoạt động trước cung cấp điện áp 5V STB cho mạch khởi động trên Chipset nam và
IC- SIO
- Khi bật công tắc, từ Chipset nam đưa ra lệnh mở nguồn P.ON, lệnh này đưa qua IC-SIO rồi đưa đến chân P.ON của rắc cấp nguồn cho Mainboard (qua dây mầu xanh lá) để lên điều khiển cho nguồn chính Main Power hoạt động.
- Nguồn chính họat động cho ra các điện áp chính là:
* 3,3V - Cấp trực tiếp cho các IC như Chipset nam, SIO và Clock gen đồng thời đi qua mạch ổn áp Regu để cấp
nguồn chính 1,5V cho hai Chipset
* 5V cấp trực tiếp đến Chipset nam, và cấp cho các Card mở rộng PCI
* 12V cấp cho mạch ổn áp VRM để giảm áp xuống khoảng 1,5V cấp nguồn cho CPU
- Nếu mạch VRM hoạt động tốt (không có sự cố) nó sẽ cho ra nguồn VCORE (1,5V) cấp cho CPU đồng thời cho tín hiệu VRM_GD (VRM_Good) báo về Chipset nam, đây là tín hiệu bảo vệ, nếu có tín hiệu này báo về, Chipset nam hiểu là CPU đã sẵn sàng hoạt động và Chipset sẽ cho ra tín hiệu RESET để khởi động máy.
Nguyên nhân ngắt nguồn monitor dùng IC KA3842 Trong mạch nguồn, ngoài những linh kiện chính như sơ đồ ở trên thì người ta thường thiết kế các mạch bảo vệ nhằm ngắt nguồn khi cần thiết
Sơ đồ nguyên lý khối nguồn sử dụng IC KA3842 hoặc UC3842
67 trang |
Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 432 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Tìm hiểu về Mainboad, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ồn trên Chipset nam và IC-SIO (nguồn chính chưa hoạt động khi ta chưa bấm công tắc)
- Khi ta bấm công tắc => tác động vào mạch khởi động trong Chipset nam => Chipset đưa ra lệnh P.ON => cho đi qua IC- SIO rồi đưa ra chân P.ON của rắc cắm lên nguồn ATX (chân P.ON là chân có dây mầu xanh lá cây), khi có lệnh P.ON (= 0V) => nguồn chính Main Power sẽ hoạt động.
- Khi nguồn chính hoạt động => cung cấp xuống Mainboard các điện áp 3,3V (qua các dây mầu cam), 5V (qua các dây mầu đỏ), 12V (qua các dây mầu vàng), -5V qua dây mầu trắng và -12V qua dây mầu xanh lơ.
Chân rắc cắm nguồn trên Mainboard Rắc cắm nguồn ATX
Rắc 4 chân cấp nguồn 12V cho mạch VRM
Các dây mầu đen : Mass
Các dây mầu cam : 3,3V
Các dây mầu đỏ : 5V
Các dây mầu vàng : 12V
Dây mầu tím : 5V STB (cấp trước)
Dây mầu trắng : - 5V
Dây mầu xanh lơ: -12V
Dây mầu xanh lá cây: P.ON (lệnh mở nguồn)
Khi P.ON = 0V là mở nguồn chính
Khi P.ON > 0V là tắt nguồn chính
Dây mấu xám là chân P.G (Power Good - báo nguồn tốt)
Các dây cùng mầu có cùng điện áp, trên nguồn ATX chúng xuất phát từ một điểm, tuy nhiên nhà sản xuất vẫn chia ra làm nhiều sợi với mục đích để tăng diện tích tiếp xúc trên các rắc cắm, đồng thời giảm thiểu được các trục trặc do lỗi tiếp xúc gây ra
3. Các mạch ổn áp trên Mainboard.
3.1 - Các điện áp cấp trực tiếp đến linh kiện (không qua ổn áp)
Trên Mainboard có một số linh kiện sử dụng trực tiếp nguồn điện từ nguồn ATX tới mà không qua mạch ổn áp, đó là các linh kiện:
- IC Clock gen (tạo xung Clock) sử dụng trực tiếp nguồn 3,3V
- Chipset nam sử dụng trực tiếp các điện áp 3,3V , 5V và 5V STB
- IC-SIO sử dụng trực tiếp nguồn 3,3V và 5V STB
(Các linh kiện sử dụng trực tiếp nguồn điện từ nguồn ATX hay bị sự cố khi ta sử dụng nguồn ATX kém chất lượng)
3.2 - Các mạch ổn áp:
- Các linh kiện như CPU, RAM, Card Video và Chipset bắc chúng thường chạy ở các mức điện áp thấp vì vậy chúng thường có các mạch ổn áp riêng để hạ áp từ các nguồn 3,3V , 5V hoặc 12V xuống các mức điện áp thấp từ 1,3V đến 2,5V.
a) Mạch VRM (Vol Regu Module - Modun ổn áp):
- VRM là mạch ổn áp nguồn cho CPU, mạch này có chức năng biến đổi điện áp 12V xuống khoảng 1,5V và tăng dòng điện từ khoảng 2A lên đến 10A để cung cấp cho CPU
- Trên các Mainboard Pen3 thì mạch VRM biến đổi điện áp từ 5V xuống khoảng 1,7V cấp cho CPU
b) Mạch Regu_Chipset (mạch ổn áp cho chipset)
- Là mạch ổn áp nguồn cấp cho các Chipset, các Chipset nam và bắc của Intel thường sử dụng điện áp chính là 1,5V các Chepset VIA thường sử dụng điện áp khoảng 3V
c) Mạch Regu_RAM (mạch ổn áp cho RAM)
- Với thanh SDRAM trên hệ thống Pentium 3 sử dụng 3,3V thì không cần ổn áp
- Thanh DDR sử dụng điện áp 2,5V; thanh DDR2 sử dụng 1,8V và thanh DDR3 sử dụng 1,5V vì vậy chúng cần có mạch ổn áp để giảm áp xuống điện áp thích hợp.
Bạn đưa trỏ chuột vào sơ đồ để xem chú thích
Sơ đồ của mạch cấp nguồn trên Mainboard
3.3 - Phân tích sơ đồ mạch cấp nguồn trên Mainboard
- Khi cắm điện, phần nguồn STANBY trên nguồn ATX hoạt động => cung cấp 5V STB xuống Mainboard qua sợi dây mầu tím của rắc nguồn.
- Khi bấm công tắc => mạch khởi động trên Mainboard đưa ra lệnh P.ON = 0V điều khiển cho nguồn chính hoạt động, nguồn chính chạy => cung cấp xuống Mainboard các điện áp: 3,3V 5V và 12V, và một số nguồn phụ
như -5V và -12V
- Nguồn 3,3V cấp trực tiếp cho IC tạo xung Clock, Chipset nam, BIOS và IC-SIO - đồng thời đi qua mạch ổn áp hạ xuống 1,5V cấp cho các Chipset (Intel) hoặc hạ xống 3V cấp cho các chipset VIA.
- Nguồn 12V đi qua mạch ổn áp VRM hạ xuống điện áp khoảng 1,5V cấp cho CPU
- Nguồn 5V đi cấp cho Chipset và các Card mở rộng trên khe PCI , giảm áp xuống 2,5V qua mạch ổn áp để cấp nguồn cho RAM
4. Hoạt động mở nguồn trên Mainboard Quá trình điều khiển nguồn trên Mainboard
Chú thích quá trình điều khiển nguồn:
- Khi cắm điện, nguồn STANBY hoạt động trước cung cấp điện áp 5V STB cho mạch khởi động trên Chipset nam và
IC- SIO
- Khi bật công tắc, từ Chipset nam đưa ra lệnh mở nguồn P.ON, lệnh này đưa qua IC-SIO rồi đưa đến chân P.ON của rắc cấp nguồn cho Mainboard (qua dây mầu xanh lá) để lên điều khiển cho nguồn chính Main Power hoạt động.
- Nguồn chính họat động cho ra các điện áp chính là:
* 3,3V - Cấp trực tiếp cho các IC như Chipset nam, SIO và Clock gen đồng thời đi qua mạch ổn áp Regu để cấp
nguồn chính 1,5V cho hai Chipset
* 5V cấp trực tiếp đến Chipset nam, và cấp cho các Card mở rộng PCI
* 12V cấp cho mạch ổn áp VRM để giảm áp xuống khoảng 1,5V cấp nguồn cho CPU
- Nếu mạch VRM hoạt động tốt (không có sự cố) nó sẽ cho ra nguồn VCORE (1,5V) cấp cho CPU đồng thời cho tín hiệu VRM_GD (VRM_Good) báo về Chipset nam, đây là tín hiệu bảo vệ, nếu có tín hiệu này báo về, Chipset nam hiểu là CPU đã sẵn sàng hoạt động và Chipset sẽ cho ra tín hiệu RESET để khởi động máy.
Nguyên nhân ngắt nguồn monitor dùng IC KA3842 Trong mạch nguồn, ngoài những linh kiện chính như sơ đồ ở trên thì người ta thường thiết kế các mạch bảo vệ nhằm ngắt nguồn khi cần thiết
Sơ đồ nguyên lý khối nguồn sử dụng IC KA3842 hoặc UC3842
Sơ đồ mạch nguồn sử dụng IC dao động KA3842
IC UC3842 hay KA3842 là một
IC KA3842 có 8 chân và nhiệm vụ của các chân như sau :
- Chân 1 ( COMP ) - đây là chân nhận điện áp so sánh, điện áp chân số 1 tỷ lệ thuận với điện áp ra, thông thường trong mạch nguồn, chân 1 không nhận áp hồi tiếp mà chỉ đấu qua một R sang chân số 2 .
- Chân 2 ( VFB ) đây là chân nhận điện áp hồi tiếp, có thể hồi tiếp so quang hoặc hồi tiếp trực tiếp từ cuộn hồi tiếp sau khi đi qua cầu phân áp, điện áp hồi tiếp về chân 2 tỷ lệ nghịch với điện áp ra, nếu một lý do nào đó làm điện áp đưa về chân 2 tăng lên thì điện áp ra sẽ giảm thấp hoặc bị ngắt .
- Chân 3 ( CURRENT SENSE ) chân cảm biến dòng, chân này theo dõi điện áp ở chân S của đèn Mosfet, nếu dòng qua Mosfet tăng => điện áp chân S sẽ tăng => điện áp chân 3 sẽ tăng, nếu áp chân 3 tăng đến ngưỡng khoảng 0,6V thì dao động ra sẽ bị ngắt, điện trở chân S xuống mass khoảng 0,22 ohm , nếu điện trở này tăng trị số hoặc bị thay trị số lớn hơn thì khi chạy có tải là nguồn bị ngắt .
- Chân 4 ( Rt / Ct ) chân nối với R-C tạo dao động , tần số dao động phụ thuộc vào trị số R và C ở chân 4, người ta thường đưa xung dòng hồi tiếp về chân 4 để đồng pha giữa tần số dòng với tần số dao động nguồn, điều đó đảm bảo khi sò dòng hoạt động tiêu thụ nguồn thì Mosfet nguồn cũng mở để kịp thời cung cấp, điều đó làm cho điện áp ra không bị sụt áp khi cao áp chạy .
- Chân 5 là Mass
- Chân 6 : là chân dao động ra, dao động ra là dạng xung vuông có độ rộng có thể thay đổi để điều chỉnh thời gian ngắt mở của Mosfet, thời gian ngắt mở của Mosfet thay đổi thì điện áp ra thay đổi .
- Chân 7 là chân Vcc, điện áp cung cấp cho chân 7 tử 12V đến 14V, nếu điện áp giảm
< 12V thì dao động có thể bị ngắt , điện áp chân 7 được cấp qua trở mồi, khi nguồn chạy điện áp này được bổ xung từ cuộn hồi tiếp sau khi chúng được chỉnh lưu và lọc .
- Chân 8 ( Vref ) đây là chân từ IC đưa ra điện áp chuẩn 5V, điện áp này thường dùng để cung cấp cho chân dao động số 4, người ta thường thiết kế mạch bảo vệ bám vào chân 8 để khi nguồn có sự cố sẽ làm mất nguồn ở chân 8 => mạch ngắt dao động .
Các trường hợp nguồn bị ngắt :
- Trong mạch nguồn, ngoài những linh kiện chính như sơ đồ ở trên thì người ta thường thiết kế các mạch bảo vệ nhằm ngắt nguồn khi cần thiết như khi :
=> Nguồn bị quá tải, bị chập tải hoặc dòng tiêu thụ tăng bất thường .
=> Có tín hiệu báo sự cố từ vi xử lý đưa về qua IC so quang
=> Cao áp bị chập làm cho xung dòng hồi tiếp về giảm hoặc mất .
- Các mạch bảo vệ thường được thiết kế ở dạng :
=> Làm mất nguồn 5V ở chân số 8
=> Hoặc làm mất nguồn 12V ở chân số 7
=> Hoặc làm mất điện áp chân số 1
=> Hoặc làm cho chân 2 điện áp tăng cao .
- Bạn hãy vẽ mạch và tự tìm ra các mạch bảo vệ như trên, rất tiếc chúng tôi không có sơ đồ cụ thể để chỉ cho bạn, nếu bạn xác định đúng mạch bảo vệ, bạn hãy vô hiệu hoá nó bằng cách tháo chúng ra khỏi mạch .
Tìm hiểu về Mainboad - Bật công tắc quạt không quay Bạn kiểm tra nguồn ATX bằng cách, đấu chập chân P.ON (mầu xanh lá cây) vào chân Mass (mầu đen) nếu quạt nguồn quay tít là nguồn ATX vẫn tốt, nếu quạt nguồn không quay hoặc quay 1 - 2 vòng rồi tắt là nguồn ATX bị hỏng
Kiến thức về Mainboard
1 - Nguyên nhân hư hỏng
Do hỏng bộ nguồn ATX
Do hỏng mạch khởi động nguồn trên Mainboard
- Do hỏng đèn khuếch đại đảo lệnh P.ON
- Do hỏng hoặc bong chân IC- SIO
- Do hỏng thạch anh 32,768KHz
- Do hỏng hoặc bong chân Chipset nam
Mạch khởi động nguồn trên Mainboard có 3 dạng như sau
Cả ba dạng mạch trên, mạch khởi động đều đi qua hai linh kiện là Chipset nam và IC- SIO, ở dạng 1 lệnh P.ON được khuếch đại đảo trước khi chúng được đưa ra chân P.ON, ở dạng 2 và dạng 3 thì lệnh P.ON đi ra trực tiếp từ IC-SIO
Xem lại lý thuyết Bài học liên quan
2 - Phân tích nguyên lý mạch
Khi ta cắm điện, nguồn cấp trước trên bộ nguồn ATX chạy ngay và cung cấp xuống Mainboard điện áp 5V STB (điện áp cấp trước), điện áp này sẽ cung cấp cho mạch khởi động nguồn trong Chipset nam và IC- SIO.
Khi ta bật công tắc, chân PWR được chập xuống Mass và đổi trạng thái từ mức Logic 1 sang mức Logic 0 tác động vào Chipset, Chipset nam đưa ra lệnh P.ON cho đi qua IC- SIO để thực hiện các chức năng bảo vệ khi Mainboard có sự cố, sau đó lệnh P.ON được đưa ra chân số 14 của rắc cấp nguồn ATX, lệnh này đưa lên nguồn ATX để điều khiển cho nguồn chính hoạt động.
Nếu lệnh P.ON ra từ IC- SIO ở mức cao (mức logic 1) là mở nguồn chính thì người ta phải thiết kế thêm mạch đảo (như dạng 1), mạch khuếch đại đảo sử dụng một đèn Mosfet nhỏ.
Tất cả các nguồn ATX hiện nay đều thiết kế lệnh P.ON ở mức thấp (mức logic 0 hay có 0V) là mở nguồn chính, lệnh P.ON ở mức cao (mức logic 1 hay có điện áp khoảng 3 đến 5V) là tắt nguồn chính.
Thạch anh 32,768KHz dao động cho đồng hồ thời gian thực và được nuôi bởi Pin CMOS, đồng thời thạch anh này cũng tạo xung nhịp cho mạch khởi động nguồn, nếu thạch anh này hỏng thì mạch khởi động sẽ không hoạt động.
3 - Các bước kiểm tra & sửa chữa
Bước 1 - Kiểm tra nguồn ATX
Bạn kiểm tra nguồn ATX bằng cách, đấu chập chân P.ON (mầu xanh lá cây) vào chân Mass (mầu đen) nếu quạt nguồn quay tít là nguồn ATX vẫn tốt, nếu quạt nguồn không quay hoặc quay 1 - 2 vòng rồi tắt là nguồn ATX bị hỏng
* Nếu nguồn ATX hỏng thì bạn thay thế nguồn ATX mới
* Phần sửa nguồn ATX sẽ đề cập ở chương sau.
Bước 2 - Kiểm tra trường hợp IC bị chập:
- Cắm bộ nguồn ATX vào Mainboard
- Cấp điện cho bộ nguồn
- Sau khoảng 30 giây, lấy ta chạm vào IC - SIO và Chipset nam xem có nóng không, nếu một trong hai IC này mà phát nhiệt > 40oC (thấy nóng) là IC bị hỏng.
=> Với trường hợp trên bạn cần thay IC - SIO hoặc Chipset (thay IC bị nóng)
Nếu mới cắm điện mà Chipset nam hoặc IC- SIO đã nóng lên là IC bị chập, cần phải thay IC
Bước 3 - Kiểm tra đèn khuếch đại đảo ?
- Chỉnh đòng hồ ở thang X1Ω , đo từ chân chân P.ON của rắc nguồn ATX đến chân IC - SIO xem có thông mạch không ? (chân P.ON là chân 14 của rắc 20 chân hoặc chân 18 của rắc 24 chân hoặc tính theo chân đi ra sợi dây mầu xanh lá cây)
Nếu đo từ chân P.ON đến một chân nào đó của IC-SIO mà có trở kháng bằng 0 Ω
thì Main của bạn không có đèn khuếch đại đảo lệnh P.ON.
Nếu đo từ chân P.ON đền tất cả các chân IC-SIO đều có trở kháng > 0Ω thì Main có đèn khuếch đại đảo
- Đèn khuếch đại đảo có hình dạng như trên, để tìm ra đèn khuếch đại đảo bạn cần đo từ chân P.ON đến chân D các đèn nhỏ trên Main, nếu đo đến đèn nào cho trở kháng bằng 0Ω thì đó là đèn khuếch đại đảo lệnh P.ON
- Kiểm tra đèn khuếch đại đảo này cũng tương tự như các đèn Mosfet khác trên Main, chúng có toạ độ chân như hình trên.
Xem lại bài “Đo kiểm tra Chipset“
Bước 4 - Hàn vào chân hoặc thay thạch anh 32,768KHz (thạch anh 32,768KHz đứng gần Chipset nam)
- Thạch anh 32,768KHz dao động cho đồng hồ thời gian thực, đồng thời nó cung cấp xung nhịp cho mạch khởi động, nếu hỏng thạch anh này, Mainboard sẽ không khởi động được, bấm phím mở nguồn sẽ không tác dụng.
- Nhiều thạch anh hỏng, khi hàn vào chân nó lại hồi lại và chạy được vài tiếng đồng hồ, nếu chân thạch anh bị đen hay bị gỉ thì bạn nên thay thạch anh khác.
Bước 5 - Khò lại IC - SIO nếu khò lại không được thì bạn cần thay thử IC - SIO
(Nhận biết IC - SIO => Là IC 4 hàng chân, kích thước khoảng 4cm2 bên cạnh không có thạch anh)
(Ghi chú: Bệnh này có nguyên nhân hỏng do IC-SIO chiếm khoảng 70%)
Khò lại chân IC - SIO, nếu không được bạn cần thay thử IC này
Bước 6 - Hàn lại Chipset nam hoặc thay Chipset nam
Sau khi đã thực hiện qua 5 bước trên nhưng không có kết quả bạn mới thực hiện đến bước 6 này
Tìm hiểu về Mainboad - Mạch ổn áp nguồn cho CPU Nếu đã gắn CPU mà đo thấy áp ở đầu cuộn dây (áp VCORE) vẫn bằng 0V là mạch VRM không hoạt động
Kiến thức về Mainboard
Vị trí của mạch VRM trên Mainboard
VRM là gì? - VRM là (Vol Regu Module - Modun ổn áp) - Mạch ổn áp nguồn cho CPU
- Mạch VRM (ổn áp nguồn cho CPU) thường nằm bên cạnh Socket của CPU, mạch bao gồm các thành phần:
- IC dao động
- IC đảo pha
- Các đèn Mosfet
- Các cuộn dây
- Các tụ lọc
Chức năng của mạch VRM là điều khiển nguồn cấp cho CPU được ổn định với một dòng điện tương đối lớn khoảng 8 đến 10A
Mạch VRM trên Mainboard ASUS Socket 478
Mạch VRM trên Mainboard GIGABYTE Socket 775
Mạch VRM trên Mainboard GIGABYTE Socket 478
Sơ đồ nguyên lý của mạch VRM trên Mainboard
2.1 - Các thành phần chính của mạch VRM
- IC dao động - có chức năng tạo dao động (tạo xung PWM - xung điều chế độ rộng) để điều khiển các cặp đèn Mosfet hoạt động
- IC đảo pha - tách mỗi dao động ra thành 2 dao động có pha ngược nhau
- Các đèn Mosfet - Hoạt động đóng ngắt theo tín hiệu điều khiển của xung PWM, khi xung PWM có pha dương thì Mosfet dẫn, khi xung PWM có pha âm thì Mosfet ngắt.
- Cuộn dây - kết hợp với tụ điện để lọc điện áp xung thành áp một chiều DC
- Tụ điện - kết hợp với cuộn dây để lọc điện áp xung thành áp một chiều DC
2.2 - Nguyên lý hoạt động của mạch VRM:
- Khi có điện áp Vcc cung cấp cho IC dao động (ISL 6565A) đồng thời chân PGOOD (chân báo sự cố nguồn ATX) có điện áp bình tuờng thì IC sẽ hoạt động, nó tạo ra các xung PWM1, PWM2 và PWM3 để cấp cho 3 cặp đèn Mosfet
- Các xung PWM được tách ra làm hai xung có pha ngược nhau khi đi qua IC đảo pha, sau đó hai xung ngược pha sẽ đưa đến điều khiển chân G của các đèn Mosfet.
- Khi đèn Mosfet có xung dương điều khiển nó sẽ dẫn, có xung âm điều khiển nó sẽ ngắt, vì vậy đèn Mosfet sẽ đóng ngắt liên tục theo nhịp dao động của xung PWM
- Hai đèn Mosfet trên mỗi cặp sẽ đóng ngắt luân phiên, đèn này dẫn thì đèn kia ngắt và ngược lại, tạo ra điện áp xung ở điểm giữa.
- Sau đó điện áp xung sẽ được mạch lọc L - C lọc thành điện áp một chiều bằng phẳng để cấp cho CPU
2.3 - Đặc điểm của mạch VRM
- Mạch biến đổi được điện áp vào từ 12V xuống khoảng 1,5V và tăng dòng từ 2A lên khoảng 8 đến 10A
- Bản thân mạch có công suất tổn hao nhỏ chỉ chiếm khoảng 20% công suất hiệu dụng.
- Mạch có khả năng tự động điều chỉnh điện áp cấp cho CPU thông qua tín hiệu Logic ở các chân VID1, VID2,
VID3, VID4 từ CPU báo về.
- Trên các Mainboard Pentium 4 kh không gắn CPU thì các chân VID có giá trị logic 1 và mạch VRM đưa ra điện áp
mặc định bằng 0V
- Điện áp đầu vào của mạch VRM trên các Mainboard Pen 4 là 12V, trên các Mainboard Pen 3 là 5V
- Điện áp ra của mạch VRM trên các Mainboard Pen 3 khi không gắn CPU là khoảng 1,6V
Sơ đồ nguyên lý mạch VRM (ổn áp nguồn cho CPU)
Chú thích các chân của IC dao động:
- VCC - Nguồn cung cấp cho IC
- PWM1, PWM2, PWM3 - Các chân xung điều chế độ rộng đưa đến để điều khiển các cặp đèn Mosfet
- ISEN1, ISEN2, ISEN3 các chân cảm biến về dòng điện
- EN - Chân cho phép IC hoạt động
- ENLL (chân PGOOD) - Chân báo trạng thái nguồn ATX hoạt động tốt
- Các chân VID0, VID1, VID2, VID3, VID4 báo trạng thái Logic cho biết giá trị điện áp mà CPU sử dụng
- PGOOD , OVP - báo tình trạng của mạch VRM về chipset nam
- VSEN - Chân cảm biến điện áp (chân hồi tiếp)
Bạn đưa trỏ chuột vào sơ đồ để xem chú thích
Mạch VRM trên Mainboard MSI
Mạch ổn áp VRM trên Mainboard MSI
Sự giống và khác nhau của mạch VRM giữa Mainboard Pentium 4 và Petium 3
- Nguyên lý hoạt động của mạch VRM trên hai loại Mainboard là như nhau
- Điểm khác nhau cơ bản của mạch VRM giữa hai loại Main là điện áp đầu vào của Mainboard Pen 3 sử dụng 5V còn điện áp đầu vào của Mainboard Pen 4 sử dụng 12V
- Khi không gắn CPU thì mạch VRM của Mainboard Pen 3 ra điện áp mặc định là 1,6V còn mạch VRM của Mainboard Pen 4 ra mặc định sấp sỉ 0V
Mainboard Pentium 3 chỉ có một cặp đèn Mosfet trên mạch VRM
Mạch báo sự cố của mạch VRM về Chipset nam
- Khi mạch VRM hoạt động tốt sẽ cho tín hiệu VRM_GD báo về Chipset nam cho biết tình trạng hoạt động của mạch ổn áp cho CPU đã tốt, CPU đã sẵn sàng họt động.
- Tín hiệu VRM_GD đưa về Chipset là một điều kiện để Chipset nam đưa ra tín hiệu Reset hệ thống, nếu mạch VRM không hoạt động hoặc có sự cố, tín hiệu VRM_GD sẽ không có vì vậy mà Chipset sẽ không cho ra tín hiệu Reset để khởi động máy.
Phương pháp kiểm tra mạch VRM - Kiểm tra nguồn cấp cho CPU
Khi kiểm tra điện áp cấp cho CPU, bạn cần lưu ý mấy điểm sau đây:
- Với Mainboard Pentium 3 bạn có thể đo kiểm tra điện áp VCORE cấp cho CPU mà không cần gắn CPU vào Socket
- Với các Mainboard Pentium 4 để đo điện áp cấp cho CPU, bạn cần gắn CPU vào Socket trước khi đo, nếu không có CPU thì mạch VRM của Main Pen 4 ra điện áp mặc định bằng 0V.
- Trước khi gắn CPU vào Socket để kiểm tra điện áp, bạn cần đo điện áp VCORE trước (khi không có CPU) để loại trừ trường hợp mạch VRM bị chập Mosfet làm điện áp VCORE tăng cao gây hỏng CPU của bạn.
6.1 - Vị trí đo điện áp VCORE (VCORE là nguồn ra của VRM cấp cho CPU)
- Bạn hãy đo điện áp VCORE (điện áp cấp cho CPU) đo vào đầu các cuộn dây ra bằng thang DC, bạn có thể đo vào cả hai đầu cuộn dây đều được, nếu đồng hồ báo khoảng 1,5V DC là mạch VRM đã “OK”, nếu đồng hồ báo điện áp bằng 0 hoặc dưới 1V DC là mạch VRM bị hỏng.
Đo điện áp cấp cho CPU ở đầu các cuộn dây ra hoặc đầu dương các tụ 6,3V
Khi đo điện áp cấp cho CPU trên Mainboard Pen 4 phải gắn CPU vào Socket thì mới có điện áp ra
đo vào đầu các cuộn dây đầu ra (có từ 2 đến 4 cuộn dây đầu ra giống nhau về kích thước)
6.2 - Các bước kiểm tra mạch VRM và điện áp VCORE trên Mainboard Pentium 4
Bước 1 - Đo điện áp VCORE khi chưa gắn CPU phải có điện áp sấp sỉ bằng 0V, nếu điện áp VCORE khi chưa gắn CPU đã có 12V là mạch VRM bị chập Mosfet phía trên (Mosfet có chân D đấu vào 12V)
Bước 2 - Gắn CPU vào, cấp nguồn, bật công tắc và đo lại điện áp VCORE ở chân cuộn dây ra
- Nếu có điện áp ra khoảng 1,5V là mạch VRM tốt
- Nếu không có điện áp ra hoặc ra thấp dưới 1V là mạch VRM hỏng
(File flash sẽ upload sau)
Giải thích các bước đo kiểm tra ở trên:
Bước 1 (Bật nguồn và đo khi chưa có CPU)
- Bạn cấp nguồn cho Mainboard, chỉnh đồng hồ ở thang 10V DC để chuẩn bị đo điện áp VCORE ở đầu cuộn dây ra của mạch ổn áp VRM
- Gắn Card Test Main để quan sát trạng thái của nguồn
- Bật công tắc (chập hai chân PWR) để cho nguồn chính chạy, các đèn 3,3V, 5V và 12V trên Card Test sáng lên là nguồn ATX tốt và Mainboard không bị chập
- Đo vào chân cuộn dây điện áp phải sấp sỉ bằng 0 V (vì chưa gắn CPU nên mạch VRM cho ra điện áp mặc định = 0V)
=> Nếu chưa gắn CPU mà đo thấy áp ở đầu cuộn dây khoảng 5 đến 10V là mạch VRM đang bị chập Mosfet, bạn cần kiểm tra kỹ các đèn Mosfet.
Bước 2 (Bật nguồn và đo khi đã gắn CPU vào Socket trên Main)
- Gắn CPU vào Socket trên Mainboard (Chắc chắn là CPU tốt)
- Bạn cấp nguồn cho Mainboard, chỉnh đồng hồ ở thang 10V DC để chuẩn bị đo điện áp VCORE ở đầu cuộn dây ra của mạch ổn áp VRM
- Gắn Card Test Main để quan sát trạng thái của nguồn
- Bật công tắc (chập hai chân PWR) để cho nguồn chính chạy, các đèn 3,3V, 5V và 12V trên Card Test sáng lên là nguồn ATX tốt và Mainboard không bị chập
- Đo vào chân cuộn dây điện áp phải lên khoảng 1,5V (vì khi đã gắn CPU => mạch VRM phải cho ra điện áp khoảng 1,5V hay bằng điện áp của CPU sử dụng)
=> Nếu đã gắn CPU mà đo thấy áp ở đầu cuộn dây (áp VCORE) vẫn bằng 0V là mạch VRM không hoạt động
Bạn cần sửa chữa như sau:
- Khò lại chân IC dao động tạo xung PWM và IC đảo pha
- Kiểm tra xem có đèn Mosfet nào bị chập không ?
- Thay IC dao động tạo xung PWM
Tìm hiểu về Mainboad - Phương pháp kiểm tra đèn Mosfet trên Mainboard Trên Mainboard ta thường thấy đèn Mosfet được sử dụng rất nhiều, chúng được sử dụng trong mạch điều khiển nguồn cấp cho CPU, cho Chipset và RAM
Kiến thức về Mainboard
Đèn Mosfet trên Mainboard
Chức năng của đèn Mosfet trên Mainboard
Trên Mainboard ta thường thấy đèn Mosfet được sử dụng rất nhiều, chúng được sử dụng trong mạch điều khiển nguồn cấp cho CPU, cho Chipset và RAM
Cấu tạo của đèn Mofet
Đèn Mosfet được cấu tạo từ các chất bán dẫn N-P-N , chúng được cấu tạo bởi 3 cực:
- Cực nền (Drain) - D
- Cực nguồn (Source) - S
- Cực cổng (Gate) - G
Đặc điểm của đèn Mosfet ngược (dùng trên Mainboard)
- Từ chân G sang chân S là cách điện
- Từ chân G sang chân D là cách điện
- Từ chân D sang chân S (khi cấp dương vào D) thì còn phụ thuộc vào điện áp chân G
Nếu điện áp chân G > điện áp chân S thì đèn dẫn (khi cấp dương vào D, âm vào S)
Nếu điện áp chân G < = điện áp chân S thì đèn tắt
=> Như trên là đèn tốt.
Các trường hợp đèn hỏng
- Nếu đo từ chân G sang chân S mà có trở kháng thấp => là đèn chập G-S
- Nếu đo từ chân G sang chân D mà có trở kháng thấp => là đèn chập G-D
- Nếu điện áp chân G dương hơn chân S mà đèn không dẫn (khi cấp dương vào D, âm vào S) => là đèn đứt D-S
- Nếu điện áp chân G nhỏ hơn hoặc bằng điện áp chân S mà đèn vẫn dẫn => là đèn bị chập D-S
Nguyên lý hoạt động của đèn Mosfet (Cập nhật file flash sau)
Phương pháp đo kiểm tra đèn Mosfet trên Mainboard4.1 - Đo xem đèn Mosfet có bị chập không ?
- Khi đo trực tiếp các đèn Mosfet trên Mainboard, bạn chỉ xác định được là đèn có bị chập hay không chứ không xác định được chất lượng của đèn
- Cách đo như hình minh hoạ dưới đây.
Giải thích kết quả của phép đo như sau:
- Khi đo trực tiếp Mosfet trên Mainboard bạn để đồng hồ ở thang X 1
- Đo vào cực D và cực S , đảo chiều que đo hai lần
=> Nếu hai chiều đo thấy :
- Một chiều kim chỉ lên một chút
- Một chiều lên gần hết thang đo
=> Là đèn có D - S không bị chập
=> Nếu cả hai chiều đo thấy kim lên bằng 0 Ω là Mosfet bị chập D - S
Như minh hoạ ở trên ta thấy rằng
- Đèn số 1 - không bị chập
- Đèn số 2 - bị chập D - S
4.2 - Đo kiểm tra chất lượng của đèn Mosfet
- Để kiểm tra được chất lượng của đèn, bạn cần tháo hai chân G và S ra khỏi mạch in, sau đó chỉnh đồng hồ ở thang 1 KΩ và đo như sau:
(Cập nhật file flash sau)
Các trường hợp sau là đèn Mosfet bị hỏng
- Đo giữa G và S thấy có trở kháng thấp => Là đèn bị dò hoặc chập G-S
- Đo giữa G và D thấy có trở kháng thấp => Là đèn bị dò hoặc chập G-D
- Sau khi đã nạp dương cho G (để mở đèn) mà đo ngược D-S đèn không dẫn => Là đứt D-S
- Sau khi đã nạp âm cho G (để khoá đèn) mà đo ngược D-S đèn vẫn dẫn là chập D-S
Lưu ý: Khi đo chất lượng đèn chỉ cho kết quả chính xác khi bạn gỡ chân G và S ra khỏi mạch in
Ứng dụng của đèn Mosfet trên Mainboard5.1 - Mosfet được sử dụng để khuếch đại dòng điện trong các mạch ổn áp
Ở trên là mạch ổn áp nguồn cho RAM, Mosfet đóng vai trò khuếch đại dòng điện, IC khuếch đại thuật toán LMV358 thực hiện điều khiển điện áp ở chân G, mạch có tác dụng cung cấp một điện áp ổn định với dòng điện tương đối lớn.
5.2 - Mosfet kết hợp với cuộn dây thực hiện đóng mở điện áp một chiều thành dạng xung có rộng xung thay đổi được từ đó có thể tăng hay giảm điện áp đầu ra so với điện áp đầu vào theo ý muốn.
Hoạt động ngắt mở của Mosfet trong mạch hạ áp
Mosfet trog mạch ổn áp nguồn cấp cho CPU (mạch VRM)
5.3 - Mosfet nhỏ được sử dụng thay cổng đảo
Các Mosfet nhỏ trên Mainboard được sử dụng để thay thế các cổng đảo, khi chân G có điện (giá trị logic 1)
thì Mosfet dẫn và chân D mất điện áp (cho giá trị logic 0) và ngược lại
Đặc điểm của các đèn Mosfet trên Mainboard
- Đặc điểm của Mainboard là sử dụng điện áp thấp nhưng dòng lớn
Ví dụ: các đường điện áp
12V có dòng tiêu thụ khoảng 2 đến 3A
5V có dòng tiêu thụ khoảng 1A
3,3V có dòng tiêu thu khoảng 4A
CPU sử dụng điện áp khoảng 1,5V nhưng có dòng tiêu thụ lên đến 10A
=> Vì vậy các đèn Mosfet trên Mainboard thường có điện áp chịu đựng thấp nhưng dòng tiêu thụ lớn, bạn không thể sử dụng các đèn Mosfet trên Monitor để thay thế vào Mainboard được.
Ví dụ 1 : Một đèn Mosfet trên Mainboard có các thông
số như sau:
- Điện áp chịu đựng giữa D - S chỉ có 30V
- Dòng đi qua mối D - S lên đến 42 A
Ví dụ 2 : Đèn Mosfet IRF-630 được sử dụng phổ biến trên mạch tăng áp của Monitor lại có các thông số: Điện áp chịu đựng giữa D-S là 200V nhưng dòng chịu đựng giữa D-S chỉ có 9A, trở kháng D-S khi đèn dẫn nhỏ hơn 0,4Ω
Nhận biết các đèn Mosfet
Nhận
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- giao_trinh_tim_hieu_ve_mainboad.doc