Phân Tích Sơ đồ Mạch Quản Lý Nguồn Trên Mainboard | Vanbon

Phân tích sơ đồ mạch quản lý nguồn trên Mainboard

Mạch điều khiển nguồn trên Mainboard

1.Các thành phần của mạch. Mạch điều khiển nguồn trên Mainboard có chức năng điều khiển quá trình tắt mở nguồn, ổn định các điện áp cấp cho CPU, Chipset, bộ nhớ RAM, Card Video và các linh kiện khác.

• Các chủ đề ta cần tìm hiểu bao gồm:
• Các điện áp của nguồn ATX
• Mạch ổn áp VRM cấp nguồn cho CPU
• Mach ổn áp nguồn cho Chipset
• Mạch ổn áp nguồn cho RAM

2.Các điện áp của nguồn ATX.

Nguồn ATX có hai phần là nguồn cấp trước (Stanby) và nguồn chính (Main Power)

• Khi ta cắm điện AC 220V cho bộ nguồn, nguồn Stanby hoạt động ngay và cung cấp xuống Mainboard điện áp

5V STB, điện áp này sẽ cung cấp cho mạch khởi động nguồn 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

oCác dây mầu đen : Mass

oCác dây mầu cam : 3,3V

oCác dây mầu đỏ : 5V

oCác dây mầu vàng : 12V

oDây mầu tím : 5V STB (cấp trước)

oDây mầu trắng : – 5V

oDây mầu xanh lơ: -12V

oDây 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

oDây mấu xám là chân P.G (Power Good – báo nguồn tốt)

Rắc 4 chân cấp nguồn 12V cho mạch VRM

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

Hoạt động mở nguồn trên Mainboard

Click here để xem hoạt động mở nguồn

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.

1. Chú thích các thành phần trên sơ đồ

Click here để xem chú thích trên sơ đồ

Bạn kích chuột vào linh kiện trên sơ đồ để xem mạch thực tế

Phương pháp kiểm tra đèn Mosfet trên Mainboard

Đèn Mosfet trên Mainboard

1. 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 (Xem file flash dinh kem)
2. 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

Click here để xem hoạt động đèn Mosfet

1. 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.

   (Xem file flash dinh kem) 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:

   (Xem file flash dinh kem) 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

2. Ứng dụng của đèn Mosfet trên Mainboard5.1 – Mosfet được sử dụng để khuếch đại dòng điện trong các mạch ổn áp