Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Ремонт цепи питания процессора - СЦ АЗБУКА НОУТБУКОВ

Процессор в ноутбуке самый важный элемент, от него зависит стоимость ноутбука, его быстродействие и энергосбережение. Одни из самых надежных, но при этом и самых дорогих - это процессоры Intel. Более дешевые процессора представлены производителем AMD, но у них есть один существенный недостаток - они бояться перегрева, при котором происходит разрушение кристалла процессора и снижение производительность, а затем и полный выход чипа из строя.

Процессор, как и другие элементы ноутбука, требует определенного напряжения питания, его контроля в зависимости от типа энергосбережения, источника питания и уровня загрузки ядер процессора. Цепь питания процессора состоит из трех - пяти каналов с различными напряжениями и различными токами нагрузки. Эти каналы являются высокочастотными ШИМ преобразователями, каждый питает свою секцию в процессоре.


3-х канальный шим питания процессора haswell на материнской плате Lenovo

Чаще всего все питания формирует один чип шим преобразователя, а в некоторых случаях каждый канал питания процессора формируется собственной микросхемой шим. Первый вариант надежнее, так как одна микросхема контролирует все напряжения и в случае неисправности в одном из каналов питания выключаются все имеющиеся напряжения. Таким образом, обеспечивая защиту процессора от воздействия не правильных или повышенных напряжений.

Для упрощения процесса диагностики инженеры сервисного центра азбука используются REPAIR GUIDE схемы, с помощью которых быстро можно проверить наличие напряжений в контрольных точках материнской платы ноутбука. На основании это делаются выводы о неисправности определенных элементов схемы питания процессора и конкретные операции по устранению неисправности.

Ремонт питания процессора ноутбука ASUS X550C

Ремонт цепи питания процессора может понадобиться в случае попадания жидкости на материнскую плату ноутбука, так как часто именно это и является причиной возникновения неисправностей в ШИМ CPU. Так же распространены случаи неисправности контроллера после попадания в 5В цепь 19 вольт с блока питания или от АКБ. При таком развитии событий шим контроллер обязательно будет неисправен и при определенных стечениях обстоятельств напряжение пойдет в питающие цепи процессора, что неизменно приведет к его неисправности.

Диагностика цепей питания процессора всегда взаимосвязана с комплексной диагностикой всех питаний ноутбука, так как данное напряжение формируется в последнюю очередь и полностью контролируется по потребляемым токам и правильности выставленных микросхемой шим напряжений. При малейшей ошибке в формировании контроллер регистрирует ошибку и переходит в аварийный режим, отключая все напряжения.

Ремонт цепей питания материнской платы ноутбука

Материнская плата является основным элементом любого компьютера, включая ноутбук. К материнской плате подключают все остальные детали. Плата позволяет проводить совместную работу и обмениваться информацией между компонентами. Кроме того, материнская плата снабжает питанием процессор, оперативную память, устройства на шине, видеокарты и другие. Для этого плату подключают к блоку питания, от которого она получает электроэнергию, затем она преобразовывается и передается к местам подключения компонентов. Очень часто починка ноутбука заключается в восстановлении цепей питания материнской платы.

Причина порчи может быть связана с заводским браком, сбоями, нарушениями и замыканиями. Плохое питание часто бывает вызвано некачественным блоком питания, зачастую именно универсальные блоки питания становится причиной выхода из строя ноутбука. При неаккуратном обращении с ноутбуком разъем может расшатываться. Вначале контакт пропадает периодически. Починка ноутбука здесь будет кстати, в противном случае в дальнейшем повреждается материнская плата, как самая дорогая часть ноутбука. Другой причиной порчи цепей является подача электропитания, не соответствующего номинальному, например, при подключении в машине.

Не стоит отдавать свой ноутбук "кулибиным-самоучкам"! После такого "ремонта", на восстановление работоспособности требуется больше времени, а зачастую дальнейший ремонт попросту невозможен! Доверьте такой сложный ремонт профессионалам!

Цепей повреждаются также при нестабильном напряжении в сети. Поломка цепей питания выглядит по-разному. Иногда ноутбук не включается или запускается через раз. В дальнейшем частота включений снижается. В других случаях могут зависать приложения, что связано с недостатком электропитания видеокарты.

Цепи питания, установленные на материнской плате, являются сложными схемами, где имеется много различных элементов: стабилизаторы, конденсаторы, транзисторы и другие. Починка ноутбука, связанная с цепями питания, является очень сложной работой, в которой имеет значение оборудование для работы, квалификация персонала и наличие комплектующих. Кроме того, материнская плата является самой дорогой деталью в ноутбуке, и при недостаточно профессиональном подходе может понадобиться более дорогой ремонт.

Ремонт цепей питания процессора

Среди различных видов неисправностей материнских плат ноутбуков, ремонт которых производит сервисный центр "РиоТехно", довольно часто встречается неисправность цепей питания процессора. Ноутбук при этом не включается или включается, но на экране нет изображения.

Узел, формирующий напряжение питания процессора, состоит из ШИМ-контроллера, задающего частоту генерации и производящего стабилизацию, транзисторных ключей и дросселей, производящих генерацию, и конденсаторов, осуществляющих фильтрацию напряжения.

 

Обычно из строя выходят полевые транзисторы или микросхема ШИМ-контроллера. Часто пробой транзистора вызывает выход из строя микросхемы и наоборот. В отдельных случаях пробой транзистора вызывает выход из строя процессора, увеличивая общую стоимость ремонта.

Если пробитые полевые транзисторы вызывают короткое замыкание питающего напряжения +19в, то ноутбук не включается. Если короткого замыкания нет, то ноутбук включается, но, поскольку на процессор не поступает напряжение, дальнейшей инициализации не происходит, и изображение на экране не появляется.

Диагностика производится путем прозвонки транзисторов, замера питающих напряжений транзисторов и контроллера, анализа сигналов, необходимых для запуска,  на выводах микросхемы. Запуск может отсутствовать не только по причине выхода из строя ШИМ-контроллера, но и из-за того, что он не получает разрешения от мультиконтроллера или хаба. В современных ноутбуках ШИМ-контроллер обменивается сигналами еще и с центральным процессором, поэтому неисправность CPU также может являться причиной отсутствия запуска узла.

В некоторых ноутбуках Samsung и Toshiba вместо нескольких электролитических конденсаторов применяется один "NEC-TOKIN", надежность которого невысока. В случае потери емкости этим конденсатором ухудшается фильтрация питающего процессор напряжения, что приводит к зависанию ноутбука или его выключению.

Ремонт цепей питания процессора заключается в выявлении неисправных деталей с их последующей заменой. Фильтрацию напряжения питания процессора следует проверить с помощью осциллографа. Также следует обратить внимание на исправность системы охлаждения процессора, так как работа узла при повышенной температуре способствует выходу его из строя.

Принципы диагностики неисправностей материнских плат ноутбуков

После того как вы разобрали ноутбук и добрались до материнской платы, в первую очередь стоит внимательно осмотреть её на предмет окислов, потемневших участков, следов пайки, нагара, вздутий текстолита и других повреждений. Внимательно осматриваем все разъёмы (чтобы нигде ничего не коротило). По результатам первичного внешнего осмотра уже можно составить определённые выводы.

Далее действуем по ситуации. К примеру, если будут найдены следы окисления, то надо снимать с платы всё что снимается и хорошенько её промыть (я промываю водой с фейри и зубной щёткой, а затем выдуваю всю влагу с платы с помощью компрессора). Досушивать плату желательно на "печке" нижним подогревом с температурой 60 градусов, только без фанатизма. Под микроскопом осматриваем отгнившие элементы и восстанавливаем!

Стоит обратить особое внимание на то место куда "протекло". Часто жидкость попадает, к примеру, под южный мост и в итоге под ним начинают отгнивать контакты. Придётся снимать юг, чистить посадочное место и не редко восстанавливать «пятаки». «Реболлить» чип или ставить новый — это уже на ваше усмотрение.

Если же ничего подозрительного на плате не обнаружено, стоит проверить наличие короткого замыкания (КЗ) на плате. Как это делается?

Если вы ДОСКОНАЛЬНО не знаете платформу, лучше скачать схему и уже по ней смотреть цепи питания. Схемы ищутся не по названию ноутбука, а по названию платформы (подробно об определении платформ можно почитать тут).

Проверку цепей питания всегда начинаем с «первички» (по 19-ти вольтовой линии). Вообще, первичка на некоторых моделях может быть не только 19В, а например 15 или 20В. Не поленитесь посмотреть что написано на корпусе устройства, чтобы не ошибиться с выбором совместимого ЗУ.

Ищем по схеме где проходит 19-ти вольтовая линия питания и меряем сопротивление относительно земли. Оно должно быть очень большим!

Если нашлось заниженное сопротивление по высокому (19В), то следует понять в каких цепях оно присутствует — в обвязке чаржера (Сharger в переводе с английского "зарядное устройство") или в нагрузке. Чтобы понять как это сделать, давайте рассмотрим принцип работы чаржера:

Для примера я взял даташит от микросхемы чаржера BQ24753A. Итак, что же происходит при подключении блока питания?

На ACDET (детектор зарядника) через резистор, который является делителем, приходит напруга и если она больше 2.4В, то чаржер сообщает мультиконтроллеру о переходе в режим зарядки по каналу IADAPT. При этом OVPSET определяет порог входного напряжения и если всё нормально, то ключ (мосфет) Q3 закрывается и управляющая ACDRV открывает Q1, тем самым запитывая чаржер уже от БП (PVCC 19В) и проходит Q2, после чего уходит в нагрузку.

Я не буду пояснять для чего служат остальные выводы, ибо это будет очень долго, но если вам интересно, то вы можете сами поискать даташит и вдумчиво изучить остальной функционал.

Вернёмся к тому, что нам надо определить, где присутствует КЗ (в нагрузке или до неё). Исходя из вышесказанного, вы должны понимать, что если пробит конденсатор С1 и мы будем искать КЗ в нагрузке, то его там попросту не обнаружим. На разъёме оно будет просаживаться, поэтому надо производить замеры относительно земли. Сперва проверяем на резисторе R10, затем на PVCC микросхемы чаржера и, наконец, на резисторе Rас. Так же, в обязательном порядке, проверяем мосфеты Q1, Q2 и Q3 на пробой (желательно с ними проверить Q4 и Q5).

Далее, если допустить что КЗ не в нагрузке, то воспользуемся ЛБП (лабораторным блоком питания) с ограничением по току. Тыкаем в область КЗ и найдя на плате греющиеся элементы, заменяем их. Процедура производится до того момента, пока КЗ не уйдёт (можно обойтись и без ЛБП, просто выпаивая подозрительные элементы и заменяя, если они пробиты, но это гораздо дольше).

Совсем другое дело, если короткое в нагрузке. Тут уже, перед тем как лазить ЛБП, следует убедиться что все мосфеты во вторичных цепях питания, на которые приходит высокое (другими словами верхнее плечо) не пробиты. Сейчас поясню вам зачем это надо, а для наглядности рассмотрим часть цепи шимкотроллера RT8202A (в схеме от ASUS k42jv это питальник оперативы):

Как видно из рисунка, если у вас насквозь пробит PQ1, то все что вы будете подавать в линию высокого (в данном случае оно обзывается

AC_BAT_SYS), будет приходить на дроссель и далее в узлы питания оперативы (если вы её не вытащили заранее). Подумайте что будет, если на её месте окажется цепь питания видюхи...

Если вы проверили мосфеты и убедились что КЗ по высокому всё-таки в нагрузке, подключаем ЛБП и ищем косяки. Тут стоит добавить, что перед применением ЛБП желательно поснимать с платы всё снимаемое и желательно выставить на ЛБП выходное напряжение около 1В и 1A. Для поиска неисправных елементов нам важна сила тока, а не «напруга». Тем самым вы обезопасите себя от выгорания ещё чего либо, но уже по собственной вине 🙂

Проверяем плату на наличие КЗ во вторичных цепях питания. Открываем схему и смотрим. Во «вторичке» нас интересуют дросселя (зачастую обозначаются в схемах как PL). Сопротивления на них измеряются относительно земли. Сразу хочу предупредить, что на некоторых дросселях сопротивление может быть достаточно низким, но это не всегда означает КЗ.

К примеру, на дросселях питания процессора в режиме «прозвонки» сопротивление может составлять 2 Ома и для этой платформы это нормально, а вот если 0.5 Ома, то это уже наталкивает на мысли. Так же есть видяхи, у которых сопротивление по питанию может быть в районе 1 Ома. Если вы не уверены в нормальности сопротивления, то лучше поискать информацию о своей платформе. В будущем вы уже на память будете знать где какое сопротивление должно быть. Как говорится, знание приходит с опытом.

Если нашли заниженное сопротивление по вторичным питаниям (например в дежурке), то смотрим с какой стороны оно находится — в обвязке «шима» или в нагрузке. Для этого на некоторых платах распаяны джамперы. Если их нет, то смотрим схему и думаем где можно разомкнуть и померить.

При наличии КЗ со стороны нагрузки, делаем те же манипуляции с ЛБП, только ставим ту напругу, которая должна быть в этой цепи (можно меньше, но не больше) и снова ищем что греется. Если будут греться большие чипы (имеется ввиду север, юг и т.д.), то данную процедуру следует прекратить и искать КЗ размыкая цепи.

Если КЗ нашлось в обвязке, то сперва проверяем нижний ключ, а потом уже всё остальное (можно тем же ЛБП).

После того как убедились, что у нас нету «козы» на плате, можно пробовать её запустить. Вставляем зарядное устройство и нажимаем на кнопку включения. И тут у нас будет несколько вариантов развития событий...

Питания не поднимаются либо поднимаются, но не все.

Для начала нам нужно убедиться что на плату поступает 19В. Если оно отсутствует, проверяем в следующей последовательности разъём питания -> мосфет -> нагрузка. Убеждаемся что на разъёме есть 19В, далее проверяем мосфет (на стоке и истоке должны быть 19В). Если на стоке напряжение есть, а на истоке отсутствует, то проверяем его на целостность и что управляет его затвором.

Проверяем VIN на микросхеме чаржера и наличие DCIN, ACIN, ACOK. Если сигналы отсутствуют, следует заменить чаржер.

Так же, рекомендую прошить биос, потому как именно в биосе прописаны основные алгоритмы (логика) платы, в том числе и алгоритм запуска. Многие попросту ленятся шить BIOS (его ведь ещё надо найти и/или порезать) и начинают ковырять усердно плату, убивая на это время и саму плату тоже, а оказывается, что нужно было всего-навсего прошить биос. В моём случае оказалось достаточным просто сбросить настройки биоса, чтобы плата запустилась.

Итак, вы прошили биос и изменений не последовало. Идём дальше. Во многих схемах есть страничка с "Power on sequence" (последовательность питания), открываем и смотрим какие напряжения и сигналы должны появляться в какой момент времени. Для примера приведу блок-схему от Asus k42jv mb2.0:

Power on sequence (последовательность питания) ноутбука asus k42jv:

Первым делом нам нужно убедится, что на плату поступает +3VA_EC и наш мультиконтролер запитан, сразу смотрим запитана ли флешка биоса. Следует отметить, что на разным платформах это питание формируется по разному (не обязательно его должен формировать шим дежурки). Это на заметку тем, кто спрашивает откуда запитан «мульт», если дежурка не работает. Смотрите вашу схему товарищи!

Затем смотрим EC_RST# (обращаю ваше внимание на то что # в конце означает что сигнал является инверсным) и проверяем уходит ли с мульта VSUS_ON — разрешающий сигнал на включение силовых +3VSUS, +5VSUS и +12VSUS (дежурных питаний). Заодно проверяем есть ли эти питания. На разных платформах дежурка может появляется по разному, допустим +3VSUS есть до нажатия, а +5VSUS поднимается уже после нажатия кнопки включения!

На рисунке показано как формируется сигнал включения шима дежурки (ENBL). Как видно, для его формирования, сигнал FORCE_OFF# должен быть не активен (это значит что он должен быть 3.3в)!

Сигнал FORCE_OFF# — это защитный сигнал, он становится активным (переходит в логический 0) при перегреве или выходе из строя какого нибудь шима. Другими словами, если будет происходить что-то нехорошее. Кстати, этот же сигнал формирует EC_RST#!

Далее проверяем передает ли хаб мульту ME_SusPwrDnAck и затем смотрим приходит ли на мульт SUS_PWRGD. Этот сигнал сообщает мультиконтроллеру, что системные питания +3VSUS, +5VSUS и +12VSUS присутствуют на плате. Далее мульт снимает сигнал снятия ресета с юга PM_RSMRST# (должен в логической 1). Так же мульт выдает ME_AC_PRESENT. Это всё что должно быть на плате ДО включения!

Теперь смотрим PWR_SW#. На данной платформе он составляет 3В (на других платформах может быть и 19В на кнопке) и сбрасывается при нажатии на кнопку. Не забываем проверять сигнал с датчика холла LID_SW# (должен быть 3В) и сигнал PM_PWRBTN#, идущий на юг (должен кратковременно сбросится).

Смотрим осциллографом жизнь на флешке биоса, генерацию кварцев на мульте и юге, проверяем RTC батарейку. После того как PM_PWRBTN# сбросится, ЮГ должен дать добро на включение остальных питаний и перехода в другой режим в виде сигналов PM_SUSC# и PM_SUSB#, идущих на мульт. В свою очередь мульт выдаст сигналы SUSC_EC# и SUSB_EC#, разрешающие сигналы на запуск шимок следующих групп питаний:

Затем если эти шимконтролеры исправны и питания поднимаются они отдают в цепь детектора Power Good-ы. Вот так выглядит цепь POWER GOOD DETECTER:

Далее формируется сигнал SYSTEM_PWRGD он же является EN (сигналом включения) для шима который формирует +VTT_CPU — напряжение питания терминаторов процессора (дополнительное напряжение питания процессора). Этот шим так же выдает +VTT_CPU_PWRGD в цепь второго детектора, а детектор, в свою очередь, посылает на процессор сигнал H_VTTPWRGD, сообщая что сие питание в норме:

В это же время процессор дает комаду на включение питаний видео ядра GFX_VR_ON на шим, который формирует это питание. Далее проц выставляет GFX_VID для видео ядра и появляется +VGFX_CORE. После чего, на тот же детектор приходит GFX_PWRGD, говоря о том, что питание в норме и с детектора, по итогу, выходит общий «повергуд» ALL_SYSTEM_PWRGD и идёт на мульт.

Далее мульт выдаёт сигнал включения основных питаний процессора CPU_VRON, после чего должно подняться питание +VCORE. Затем, с шима питания проца на мульт уходит сигнал VRM_PWRGD, говорящий о том, что питание проца в норме. Так же, с этого шима идет сигнал CLK_EN# — разрешающий сигнал на включение клокера (генератора тактовых частот). Это устройство формируюет основные тактовые частоты, используемые на материнской плате и в процессоре.

Затем мульт отправляет сигнал PM_PWROK хабу, сообщая о том, что питания в норме. Хаб, в свою очередь, отправляет на проц сигналы H_DRAM_PWRGD и H_CPUPWRGD сообщая процессору, что эти питания в норме. Параллельно проходит сигнал BUF_PLT_RST#, который снимает ресет с процессора и начинается операция «пост»!

Мы рассмотрели последовательность включения питаний на отдельном ноутбуке, но хочу заметить что на разных платформах эти последовательности очень похожи. Теперь, для полного счастья, рассмотрим принцип работы шимконтроллеров, дабы иметь представление что делать, если вдруг какие то питания не поднимаются. Для примера возьмём RT8202APQW:

Начнём с определения, что же такое «ШИМ». Это сокращение от понятия широтно-импульсная модуляция (на англиском это pulse-width modulation то есть PWM). ШИМ управляет средним значением напряжения на нагрузке, путём изменения скважности импульсов, управляющих ключами.

Я не буду расписывать подробно как работают все узлы «шимки», такие как генератор импульсов, компаратор, усилитель ошибки и т.д., ибо это очень длинная история...

Рассмотрим на простом примере, как же работает ШИМ. Представьте, что вы едете на электромобиле и у вас есть всего две педали "газ" и тормоз, только с условием, что педаль газа можно нажимать только на максимум и никак иначе. При этом вам необходимо держать скорость в пределах скажем 50 километров в час.

Мы знаем, что мгновенно развить такую скорость не получится — после нажатия на педаль газа и до того момента, как вы достигните скорости 55 километров в час должно пройти какое-то время. Далее вы отпускаете педаль и начинает действовать сила инерции и противодействующая ей сила трения. Ваша скорость постепенно снижается до 45 км в час и вы снова кратковременно нажимаете на педаль газа. Таким образом ваша средняя скорость передвижения будет составлять 50 км/ч. Умнее ничего не придумал.

ШИМ работает по тому же принципу, только вместо педали газа у него затворы транзисторов (ключей). В результате, до дросселя у нам формируется такое "прыгающее" напряжение (если посмотреть осциллографом то можно увидеть пилообразный сигнал). Далее, благодаря дросселю и конденсатору (низкочастотный LC фильтр) напряжение стабилизируется и на осциллографе мы увидим "прямую".

Давайте разберёмся что за контакты на нашей шимке и зачем они нужны:

  1. TON – это сенсор напруги, которая поступает на верхий ключ, собственно он и измеряет напругу, которая будет проходить при открытии ключа
  2. VDDP – это питание драйверов для управления затворами ключей
  3. VDD – основное питание шим контроллера
  4. PGOOD – сигнал говорящий о том что шим работает и питание в порядке
  5. EN/DEM – это сигнал включения шима, переход в режим работы так сказать
  6. GND – земля
  7. BOOT – вольтодобавка, он входит в состав драйвера управляющего верхним ключом
  8. UGATE – это управляющая затвором верхнего ключа
  9. PHASE – общая фаза
  10. LGATE – управляющая затвором нижнего ключа
  11. OC – настройка тока (ограничение)
  12. FB – канал обратной связи
  13. VOUT – проверка выходного напряжения.

Для того чтобы ШИМ работал, требуется не так уж и много. Прежде всего следует убедиться, что вся мелочёвка в обвязке целая и соответствует номиналам. Затем проверяем запитан ли ШИМ (VDD и VDDP), убеждаемся в наличии EN (сигнала включения) и что приходить высокое на TON. На ASUS-ах по линии TON не редко отгнивает резистор, в результате нет питания выдаваемого этим шимом.

Если все обозначенные условия соблюдены, но ШИМ не выдаёт положенного питания, либо «повер гуда», то следует заменить ШИМ.

В данном случае я привёл пример работы одноканального ШИМа, но для полноты картины предлагаю рассмотреть ШИМ, который имеет несколько синхронно работающих каналов (шим питания процессора). Тут следует пояснить зачем процессору нужно несколько каналов и почему одного ему бывает недостаточно.

В принципе, на старых платформах не было потребности в том чтобы делать многофазные шимы для питания процессора. Однако, прогресс не стоит на месте и с появлением новых архитектур появилась новая проблема.

Дело в том, что процессоры нового поколения при напряжении 1B и энергопотреблении свыше 100 Вт, могут потреблять ток до 100А и выше, а если вы откроете даташит к любому мосфету, то обнаружите что у них ограничение по току до 30А. То есть, если использовать однофазный регулятор напряжения питания, то его элементы просто «сгорят». Поэтому было принято решение сделать многоканальный шим-контроллер, чтобы, так сказать, разделить "труд".

Кроме того, для уменьшения пульсации выходного напряжения в многофазных шимах, все фазы работают синхронно с временным сдвигом друг относительно друга.

Как видно из рисунка, фазы на выходе после LC-фильтров соединяются между собой ("дублируются"). О чём это говорит? Допустим, что какой-либо канал перестанет работать. На дросселе этого канала всё равно будет присутствовать питание и вполне вероятно, что при этом ноут инициализируется, однако при малейшей загрузке на процессор (даже при загрузке Windows) он попросту «глюканёт», так как процу будет недостаточно того питания, которое на него приходит.

В этом случае смотрим осциллографом присутствие пульсаций перед LC-фильтром КАЖДОГО канала!!! Конечно, бывают случаи, когда с «питальником» всё нормально, попросту надо изменить VID-ы. Такое бывает когда вы прошили "немного" не тот биос, либо подкинули более мощный процессор.

Для тех кто не понял о чём идет речь, VID (Voltage Identification) — идентификация материнской платой рабочего напряжения процессора. Полагаю, что этого вполне достаточно и пришло время рассмотреть следующий вариант развития событий.

Все питания поднялись, но изображения нет.

И начинаем с прошивки биоса... Не помогло? Подключаемся на внешку (может на CRT или на HDMI — должно появиться изображение). Затем подкидываем пост-карту. Многие считают что это лишняя трата времени, потому что пост может вообще ахинею показать, однако, в некоторых случаях, пост-карта позволяет существенно сузить круг поиска неисправности.

Находим в схеме, где у нас распаян LPC. Если он не идёт на mini PCI-E, то смотрим куда можно подпаять пост-карту (на некоторых платформах присутствует LPC Debug Port).

Немого поясню что же такое LPC. Это внутренняя низкоскоростная параллельно-последовательная шина для подключения к контроллеру ввода-вывода (ICH) низкоскоростных устройств (например микросхемы flash-BIOS и контроллера Super I/O, включающего в себя FDD, порт клавиатуры, LPT и COM-порты).

Итак, у нас есть пост код, остаётся его расшифровать. Данную информацию следует искать по производителю биоса или по вашей платформе. Не лишним будет проверить на форумах типовые неисправности вашей платформы (очень часто помогает).

Далее подкидываем проц и оперативку в разных вариациях (например одну планку в первом слоте, потом во втором, потом 2 планки сразу). Меряем сопротивления каналов RX/TX желательно на всех шинах (мерять надо относительно земли и относительно друг друга, RX не должен звониться накоротко с TX). Учитываем что на каждой шине своё сопротивление, отличие на отдельной шине более чем 50 Ом уже много и может означать что проблема скрыта на этом канале.

После меряем сопротивление относительно земли на кондесаторах под основными чипами (север, юг, видяха). На одинаковых кондёрах должно быть одинаковое сопротивление. Ну и, конечно, желательно скинуть всю переферию, дабы исключить всякие дохлые сетки или ещё что нибудь из этой категории.

Часто ноутбуки ломаются по причине выхода из строя USB (выломали USB и сигнальный контакт попал на 5В). Итог — дохлый юг. Стоит посмотреть "чистоту питаний" осциллографом и потребление платы, запитав её через ЛБП.

Не стоит забывать, что зачастую некоторые мосты находятся под клавиатурой, там где они подвергаются небольшим, но частым "встряскам". Можно применить «метод прогибов и прижимов» (без фанатизма). При этом смотреть, будет ли меняться поведение платы, будет ли проскакивать тот пост на котором плата стопорится.

Проверяем на отвал сокета. Берём сухую и чистую тряпочку, сминаем её и кладём под сокет слегка прижимая. Смотрим что, где и как греется. Наиболее частая ошибка начинающих мастеров — обнаружив, что при запуске начинает греться южный мост, они сразу решают что проблема в нем. Меняют его, а плата как не работала так и не работает.

А всё потому, что южный мост работает как сумасшедший, пока не пройдёт инит и далее его работа стабилизируется (потому и может за 3 секунды раскаляться). Поэтому, в процессе диагностики желательно повесить на его хотя бы небольшое пассивное охлаждение (чтобы он не сдох).

Если совсем ничего не помогло, можно воспользоваться диагностическим прогревом отдельных чипов (помогает убедится в неисправности чипа). Однако надо учитывать, что далеко не все чипы ведутся на прогрев, а некоторые вообще категорически нельзя греть. В любом случае, не перебарщивайте с прогревом и помните, что если чип заработал после прогрева то его ОБЯЗАТЕЛЬНО надо менять!!!

Чтобы наверняка продиагностировать поломку северного моста, нужно иметь полный сервис-мануал по данному мосту, а это "секретный" материал, к которому зачастую нет доступа. Без него можно только догадываться. В продаже можно найти специальное диагностическое оборудование, например диагностическую плату для проверки северного моста и каналов памяти. Ещё есть платы для проверки каналов связи процессора с северным мостом.

Так же не стоит забывать проверять LVDS шлейфа, подкидывать матрицы. Например на внешке есть изображение, а на матрице нет, то надо смотреть считывается ли EDID с матрицы и проверять приходит ли к ней питание. Часто бывает, что попросту нет подсветки.

Рассмотрим что такое LVDS (low-voltage differential signaling). В переводе это "низковольтная дифференциальная передача сигналов", то есть способ передачи электрических сигналов, позволяющий передавать информацию на высоких частотах при помощи дешёвых соединений на основе медной витой пары.

"Витая пара" тут имеет буквальное значение. То есть, если вы решили не менять повреждённый шлейф, а восстановить его, заменив провода, не забывайте что пары должны быть свиты друг с другом. Если этого не сделать, то получите артефакты на матрице. Кроме того шлейф должен быть должным образом экранирован!!!

Чтобы на матрице появилось изображение, необходимо запитать контроллер матрицы, после чего он начинает "общаться" с тем, что с ним должно общаться (север, видяха, мульт).

Предположим это будет видяха. Она определяет, что по такой-то шине подключён такой-то контроллер, считывает EDID и начинает выдавать туда изображение. Тут же смотрим есть ли сигнал регулировки подсветки (обычно с мульта).

Обращаю ваше внимание на то, что когда вы подкидываете шлейф, убедитесь что он подходит под эту модель, в противном случае есть шанс спалить что-нибудь серьёзное (типа видяхи). Бывает и такое, что люди тыкают в разъём шлейфа что попало, а по итогу хватаются за голову и не понимают в чем же дело и почему плата резко начала дымиться.

Напоследок рассмотрим назначение пинов на LVDS разъёме. Для примера воспользуемся разъёмом из схемы того же Asus k42jv, который был рассмотрен выше:

  1. AC_BAT_SYS - это наше высокое, идет на питание подсветки.
  2. +3VS - питание контроллера и прошивки матрицы
  3. +3VS_LCD - питание самой матрицы
  4. LVDS_EDID_DATA_CON и LVDS_EDID_CLK_CON - информационные каналы (считывание прошивки)
  5. LCD_BL_PWM_CON - регулировка яркости
  6. BL_EN_CON - включение подсветки

Далее идут пары LVDS, их кстати тоже следует измерять на разность сопротивлений и относительно земли, и относительно друг друга! Также на этом разъёме висит веб камера и микрофон...

Наверно на этом мы и закончим нашу тему. Попрошу не судить меня строго, возможно где-то и ошибся или не дописал чего то, буду очень рад если укажете на ошибки и, возможно, дополните.

(по материалам форума Notebook1.ru https://ascnb1.ru/forma1/viewtopic.php?p=612555)

Подписывайтесь на канал Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Ремонт цепи питания ноутбука — Статьи — АЛЬФА-РЕРУМ

Неисправность цепи питания ноутбука

Для подзарядки и/или для работы ноутбук подключается к электрической сети. Напряжение в сети России составляет 220 вольт переменного тока. Между ноутбуком и электрической сетью находиться блок питания, который понижает напряжение до уровня необходимого для питания/зарядки ноутбука и преобразует его из переменного в постоянное. Внутри ноутбука есть устройства, которые работают от 3 и от 5 вольт. Откуда берется это напряжения? Данное напряжение формируется специальными устройствами, которые составляют цепи питания ноутбука. В процессе эксплуатации ноутбука из-за небрежного обращения (залили ноутбук), или скачков напряжения происходит разрыв цепей питания ноутбука. И мы можем наблюдать картину, при которой ноутбук не включается (не путать с тем, что ноутбук не загружает операционную систему). Также ноутбук может не реагировать на кнопку включения.

Элементарным примером ремонта цепи питания ноутбука можно назвать замену блока питания ноутбука, перепайку разъема питания ноутбука, ремонт штекера блока питания. Данный ремонт не сложен и возможен в любом сервисе имеющем инженера и необходимое оборудование.

Если неисправность вашего ноутбука вызвана выходом из строй блока питания, или необходимостью замены/ремонта штекера/гнезда для подключения блока питания, можно сказать, что вы отделались "малой кровью"! В системе питания ноутбка есть еще отдельные цепи питания, которые как раз и формируют напряжения от 1,5 до 24 вольт и используются для питания процессора, оперативной памяти, чипсета, жесткого диска, матрицы, и многих других устройств в ноутбуке. Расположены они как правило на материнской плате ноутбука. Ремонт таких цепей очень трудоемкий процесс он требует знаний схемотехники и что не мало важно, это наличие запчастей и специального оборудования. Как правило выполняется на территории сервисного центра и производится после предварительной диагностики ноутбука.

Под ремонтом цепей питания материнских плат ноутбука понимается
  • Восстановление ноутбука после залития жидкостью.
  • Восстановление материнских плат после короткого замыкания, скачков напряжения сети, изменения входной полярности питания ноутбука.
  • Неисправности при работе с батареей ноутбука: ноутбук не заряжает или не видит батарею.

Допустим, в результате короткого замыкания или залития ноутбука, каскадом выгорают несколько элементов, тогда необходимо методом поэтапного их выявления и замены, восстанавливать работоспособность ноутбука. Пробои в цепи питания ноутбука частенько случаются из-за скачков напряжения в сети. Так же использование не оригинальных блоков питания или не соответствующих требуемым характеристикам по вольтажу и потребляемому току, приводит к выходу из строя цепей питания и заряда, при этом значительно сокращается срок жизни аккумулятора. Неисправный штекер блока питания или разъёма питания на ноутбуке (плохой контакт) так-же может привести к выходу из строя первичной цепи питания ноутбука.

Ремонт/восстановление цепей питания материнской платы ноутбука (с учётом стоимости расходных материалов) от 1500 до 4500 руб

Последовательность включения ноутбука

Для диагностики неисправности материнской платы ноутбука нужно знать последовательность ее включения.

Приводим схему последовательности включения ноутбука

При включении ноутбука дежурное напряжение через кнопку подается на мультиконтроллер, который запускает все контроллеры ШИМ, вырабатывающие все напряжения (их много), и, при нормальном исходе, вырабатывают сигнал PowerGood. По этому сигналу снимается сигнал reset с процессора и он начинает выполнять программный код, записанный в BIOS с адресом ffff 0000.
Затем BIOS запускает POST (PowerOnSelfTest), который выполняет обнаружение и самотестирование системы. Во время самотестирования обнаруживается и инициализируется видеочип, включается подсветка, определяется тип процессора. Из данных BIOS определяется его тактовая частота, множитель, настройки. Затем определяется тип памяти, ее объем, проводится ее тестирование.
После этого происходит обнаружение, инициализация и проверка подключенных накопителей – привода, жесткого диска, картридера, и др., а после проверка и тестирование дополнительных устройств.
После завершения POST управление передается загрузчику операционной системы на жестком диске, который и загружает ее ядро.

Если питание не появляется, светодиод питания не горит.

Ищем неисправность в схеме управления питанием. Проверяем Мультиконтроллер — микросхему, управляющую схемами ШИМ, формирования напряжений. Также в нем встроены контроллеры периферии (клавиатуры, мыши, температуры, вентилятора, аккуиулятора, тачпэда и др.). Иногда в мультиконтроллер входит схема питания USB. Часто это микросхема ITE. На мультиконтроллер подается напряжение питания непосредственно с адаптера (обычно 19В), а дальше передается на другие устройства. Таким образом контроллер управляет процессом включения в ноутбуке.
За распределение питания может отвечать и схема коммутации питания (например, может быть чип MAXIM). Она отвечает за переключение питания с внешнего адаптера на питание от батареи, контролирует зарядку и др.
В некоторых случаях слетает прошивка микроконтроллера. В этом случае ноутбук не запускается, хотя все напряжения присутствуют и нужные сигналы подаются.

Ремонт электрической цепи питания материнской платы

Что такое цепи питания? Это контуры материнской платы ноутбука, основного компонента любого ноутбука. Именно по ним электрический ток передается на все электронные компоненты системы, обеспечивая их правильное функционирование.

Если описать данный процесс более подробно, то электрический ток, поступает через сетевой блок питания на материнскую плату прибора, а с помощью цепей питания обеспечивается его передача к электронным комплектующим и микросхемам ноутбука, таким как: процессор, видеокарта и прочие микросхемы.

Поэтому если ноутбук перестает нормально функционировать, то возможной причиной может быть неисправность в цепях питания.

Симптомы, причины и предпосылки к поломке.

Чаще всего симптомом такой неисправности может служить следующее:

  • Ваш ноутбук перестает включаться, то есть не реагирует на кнопку включения.

Причиной является короткое замыкание или обрыв цепи на материнской плате ноутбука. А предпосылками к поломке могут служить:

  • скачки напряжения в электрической сети, неисправной электропроводки в доме или розеток.
  • не оригинальное зарядное устройство ноутбука. Особенно не качественные китайские аналоги, у которых отсутствует защита по току и уровень напряжения и силы тока не соответствуют заявленному.
  • вода или влага на материнской плате устройства, например, после залития ноутбука жидкостью.
  • эксплуатация ноутбука с неисправным разъемом питания.

Как производится ремонт цепи питания ноутбука.

Для проведения такого сложного ремонта рекомендуем обращаться только к опытным специалистам в специализированный сервисный центр.

Данный вид ремонта в большинстве случаев не может быть быстрым. Необходимо время на исследование цепей питания материнской платы ноутбука, поиск неисправных узлов и вышедших из строя микросхем. Демонтаж неисправных, установку новых деталей и тестирование.

Если не нашли в списке Вашу модель ноутбука, просто позвоните нашему менеджеру и опишите проблему по телефону.

Если не нашли в списке свою поломку, просто позвоните нашему менеджеру и опишите проблему по телефону.

Материнские платы на чипсете B550. Обзор лучших плат

Рынок материнских плат на чипсете B550. Разберем наиболее интересные варианты, и выберем топ лучших мат. плат на относительно новом чипсете.

Оценивать их будем не за красивые глаза (RGB-подсветку) или по знакомому названию бренда, а по соотношению наиболее важных факторов. При выборе материнской платы на любом чипсете приоритетными являются следующие факторы:

— Качество системы питания платы. Количество фаз и цепей питания VRM
— Качество компонентов VRM
— Температуры VRM
— Количество разъёмов и комплектация
— Соотношение цена/функционал

Фазы и цепи питания

В основе системы питания любой материнской платы лежит контроллер. У контроллера может быть несколько каналов через которые он управляет работой мосфетов. Мосфеты — это элементы, падающие непосредственно питание на процессор.

Контроллер, как дирижер, сообщает мосфету когда подавать питание на процессор. Причем по каждому из каналов сигнал подается в разное время, со сдвигом (в разную фазу).

Фазы и цепи выполняют разную функцию. Цепи обеспечивает процессор нужным количеством энергии, а фазы за счет подачи сигналов в разное время обеспечивают равномерность подачи этой энергии.

Питание материнских плат не всегда бывает идеальным. Очень часто контроллер не имеет достаточного количества каналов, а управлять 10 мосфетами, чтобы обеспечить процессор энергией, как-то нужно.

В таких случаях пару мосфетов цепляют на один канал контроллера. И такая схема носит название – распараллеливание. В ней мы получаем 10 цепей питания, но всего 5 фаз, что не есть хорошо в борьбе с пульсациями напряжения.

Выход из этой ситуации – применение другой схемы с использованием промежуточного звена в виде даблера. Он не просто распараллеливает сигнал на два, но и сдвигает их относительно друг друга по фазе (по времени). В такой системе мы имеем 10 цепей и 10 фаз. Пусть их нельзя назвать полноценными, но такая схема лучше, чем простое распараллеливание.

Таким образом мы имеем 3 схемы организации питания VRM.
— Прямая схема (10)
— Схема с даблерами (5+5)
— Распараллеливание (5Х2)

Сколько же фаз и мосфетов должно быть в идеале для питания процессора?

В идеале это 7 – 8 фаз непосредственно на сам процессор (CPU) и 1-2 фазы на остальную систему (SoC). Что касается мосфетов, то, чем их больше — тем лучше. И, как показывает практика, их бывает достаточно даже на платах среднего уровня. Куда важнее качество их исполнения, от какого они бренда и на сколько хорошо выполнены. От этого фактор, в частности, зависит то, насколько они нагреваются. А теперь, когда с теоретической частью покончено, переходим к рынку материнских плат на чипсете B550.

Совместим чипсета B550 с процессорами AMD Ryzen

Лучшие материнские платы на чипсете B550. Формат microATX

Начнем с более дешевых материнских плат на чипсете B550 и форм фактора microATX. Берут такие материнские платы преимущественно не из-за их размера, а по причине более низкой цены относительно полноразмерной ATX платы.

Данная ценовая категория накладывает свой отпечаток на возможности платы. Система питания на большинстве представителей данной категории существенно урезана.

1. MSI MAG B550M MORTAR

Материнская плата от MSI снабжена контроллером ISL 22904 на 8 каналов и работает в режиме (4х2) +2. Четыре распараллеленные фазы идут на процессор и 2 на остальную систему.

Мосфеты хорошие — Intersil ISL99360. Они обеспечивают в обычной нагрузке 60 А. В целом питание не плохое и компонентная база хорошая. Плата не перегревается даже с процессором Ryzen 9 3950X в разгоне. Однако количество реальных фаз небольшое, даблеров нет и гашение пульсации организованно слабо.

Коротко о компоновке материнской платы MSI MAG B550M MORTAR: 2 x M.2 порта, 5 x System FAN, 2 x USB 2.0, 2 x USB 3.2 Gen1, 1 x USB 3.2 Gen2, 1 x USB 3.2 Gen2 Type-C, бюджетный Realtek ALC S1200A звук, поддержка BIOS FlashBack. Есть версия с Wi-FI модулем в белом исполнении.

Цена платы

2. ASRock B550m Steel Legend

Плата от ASRock имеет шестиканальный контроллер uP9505S. Четыре фазы с даблерами идут на процессор и 2 на SoC. Плата работает в режиме (4+4) +2 Мосфеты SIC654, которые обеспечивают в обычной нагрузке 50А. По гашению пульсации плата выигрывает у конкурента от MSI, но по компонентной базе она несколько хуже. Температуры соответственно выше, хотя их и нельзя назвать критичными.

Компоновка и разъемы практически аналогичны, как и на предыдущей плате. Однако, нет колодки под Type-C, как и нет поддержки BIOS FlashBack. Зато есть кнопка сброса BIOS на задней стороне платы. Еще один плюс — цена, которая несущественно, но меньше.

Цена платы

3. GIGABYTE B550M AORUS PRO

Если бюджет ограничен, ваш вариант — GIGABYTE B550M AORUS PRO. И пусть приставка PRO не вводит вас в заблуждение. С полноценными аналогом (версия Standard-ATX) плата ничего общего не имеет.

Здесь установлен все тот же контроллер ISL22904. Пять удвоенных фаз на ЦПУ по схеме (5+5) +2. Стоят даблеры той же фирмы ISL6617A. Мосфеты 4С010N и 4С06N. Температура VRM достаточно высокая, однако проявляется это лишь при установке процессора уровня Ryzen 9 3950X. С более простыми процессорами нагрев будет в пределах нормы (55-60 градусов). По разъёмам, в принципе, как и конкурентов.

Цена платы

Лучшие материнские платы на чипсете B550. Standard-ATX

Начнем с лучшего представителя рынка плат на чипсете B550 в номинации «цена/функционал».

1. GIGABYTE B550 AORUS MASTER

Материнская плата от Gigabyte интересна по ряду причин. И одна из главных — лучшая система питания из всех плат, что присутствуют на данный момент на рынке. В том числе и среди Х570.

Материнская плата GIGABYTE B550 AORUS MASTER снабжена шестнадцати канальным контроллером XDPE132G5C от от Infineon. 14 прямых фаз без даблеров идут на процессор и 2 на все остальное (14) +2. Каждый канал фазы имеет суперферритовую катушку и OptiMOS TDA21472 от Infineon (IOR), рассчитанные на максимальный ток в 70А. Борьба с пульсацией организована просто отлично. Плюс массивные радиаторы, которые даже с процессором Ryzen 9 3950X не перегревает VRM платы свыше 50 градусов.

Установленный сзади платы кожух так же способствует отводу тепла.

Другой главный плюс платы — M2 разъёмы. Здесь их целых три, и можно объединить в RAID массив. Есть поддержка шины PCI-e 4.0. Все три слота M.2 поддерживают модули размерами до 22110 включительно.

Цена платы

2. ASUS ROG STRIX B550-E GAMING

Подсистема питания насчитывает 16 фаз (14+2). В качестве ШИМ-контроллера используется восьмифазный чип DIGI+ VRM EPU ASP2006. Реальная схема питания выглядит следующим образом (7х2) + (1х2). Семь усиленных фаз отведены на CPU, одна удвоенная на SoC. Кто является реальным производителя контроллера доподлинно неизвестно.

Мосфеты MP86992 производства Monolithic Power Systems с максимальной силой тока 70 А. В целом система питания получилась отличная. Температуры в разгоне даже с Ryzen 9 3950X одни из самых низких среди всех B550.

Интересная плата прежде всего тем, что она единственная из серии B550 поддерживает SLI и, одна из трех плат с полноценной поддержкой CrossFireX. Отличным дополнением станет кнопка прошивки BIOS FlashBack, панель с диагностическими кодами, разъем FlexKey.

Богатый набор интерфейсов и эффективная система охлаждения сделают плату отличным приобретением для игрового ПК на базе процессоров AMD третьего и четвертого поколений.

Цена платы

3. MSI MPG B550 Gaming Carbon Wi-Fi

Восьмиканальный контроллер International Rectifier IR35201 (6+2). Шесть фаз с удвоением отведены на CPU, две фазы на SoC. Мосфеты применены TDA21462 с максимальной силой тока 60 А. Хорошая компонентная база, а значит VRM не будет перегреваться с любым и ныне существующих процессоров от AMD.

Перечень портов и интерфейсов на задней панели не вызывает особых вопросов. С этим у платы порядок, плюс поддержка технологии AMD CrossFireX. Плата оборудована 8 коннекторами 4-pin, так что с дополнительным охлаждением вопросов не возникнет. Единственный существенный минус — относительно бюджетный звук, который представлен восьмиканальным кодеком Realtek ALC1200. Если бюджет ограничен, можно рассмотреть младшую модель — MSI MAG B550 Tomahawk.

Цена платы

Лучшие материнские платы на чипсете B550. Формат Mini ITX

Наиболее интересным решением видится вариант от MSI.

1. MSI — MPG B550I Gaming Edge WiFi

Восемь честных фаз Monolithic Power Systems MP2855 отведены на CPU, две – на SoC. Мосфеты той же фирмы MP86936 с максимальной силой тока 60 А. Температуры хорошие, без перегрева VRM.

Цена платы

Подробный обзор рынка материнских плат B550 Mini ITX сделан англоязычным пользователем Optimum Tech.

Отмечу лишь еще несколько плат Mini ITX, которые заслуживают внимания.

2. Gigabyte B550I Pro AX
3. ASRock B550 Phantom Gaming ITX
4. Asus B550-I ROG Strix

Рынок материнских плат на чипсете B550 весьма неоднозначен. Самая бюджетная плата обойдется в 115 долларов, что для бюджетной системы достаточно много. Топовая же плата B550 уходит в район 300 $. Так может взять X570? Выбор, как всегда, за пользователем.

Правда, можно немного сэкономить заказав материнскую плату с немецкого магазина Computeruniverse.net. Воспользуйтесь про-кодом FWXENXI при оформлении покупки и получите дополнительную скидку в размере 5 евро!

Модуль регулятора напряжения

(VRM) - WikiChip

Модуль регулятора напряжения ( VRM ) - это электронная схема, которая регулирует и понижает напряжение от входа (например, шины питания системы) до выхода (например, интегральные схемы). В контексте типичного компьютера VRM преобразует шину питания 12/5 / 3,3 В постоянного тока, которая поступает от блока питания, в гораздо более низкое рабочее напряжение интегральной схемы (например, 0,8 В, 1 В, 1,2 В). VRM обычно реализуются в виде импульсного регулятора, такого как понижающий преобразователь, из-за их эффективности.

Обзор [править]

Однофазный [править]

Как правило, схема VRM обычно реализуется как понижающий преобразователь, но это не единственный способ ее разработки. Показана базовая схема цепи VRM. Слева - типичные 12 В от блока питания. Непосредственно перед точкой A расположены два полевых МОП-транзистора, нижняя и верхняя стороны, которые служат фактическими переключателями. Слева от точки B находится дроссель (или фильтрующий индуктор).

Цель схемы состоит в том, чтобы взять напряжение источника питания, которое составляет 12 В перед точкой A , и преобразовать его в гораздо более низкое рабочее напряжение процессора или графического процессора в точке B , которое составляет примерно 1,2 В.

Operation [править]

Когда переключатель верхнего плеча замкнут, напряжение в точке A, становится 12 В, но напряжение на другой стороне катушки индуктивности не изменяется мгновенно, вместо этого катушка индуктивности продолжает сопротивляться изменению тока.Когда на индуктор подается напряжение 12 В, индуктор создает магнитное поле, которое создает падение напряжения на выходном зажиме. По мере того, как индуктор создает большее магнитное поле (т. Е. Заряжается), падение напряжения становится все меньше и меньше, пока он не будет полностью заряжен и напряжение не достигнет 12 В. На графике ниже показано напряжение, которое будет подаваться на CPU / GPU в точке B , если переключатель высокого давления должен был оставаться замкнутым в течение достаточного времени:


Как можно видеть, индуктор в цепи предназначен для предотвращения мгновенного достижения напряжением 12 В.Насколько быстро изменится напряжение, будет зависеть от индуктивности катушки индуктивности. Например, небольшая катушка индуктивности с низкой индуктивностью будет иметь более быстрое изменение напряжения, поскольку они могут создавать меньшее магнитное поле.

Когда выключатель верхнего плеча снова открывается, напряжение в точке A падает обратно до 0 В. В индукторе все еще есть магнитное поле, которое было создано, когда мы его заряжали. Поскольку переключатель верхнего плеча был разомкнут, магнитное поле индуктора начинает разрушаться, генерируя ток в точке B , который подается на ЦП.Когда это произойдет, произойдет внезапный скачок напряжения в точке B . В схему добавлен обратный диод, чтобы исключить обратный ход. Поскольку диоды довольно неэффективны, когда схема размыкает переключатель на стороне высокого напряжения, она также замыкает переключатель на стороне низкого напряжения. Это сделано для того, чтобы ток протекал через переключатель, а не через диод, который больше похож на провод, увеличивая эффективность схемы. На приведенном ниже графике показано напряжение, которое будет подаваться на CPU / GPU в точке B , когда переключатель верхнего плеча разомкнут, а переключатель нижнего уровня теперь замкнут:

Регулировка напряжения [править]

Конечная цель схемы - обеспечить постоянное напряжение по нашему выбору.На современном микропроцессоре это может быть около 1,2 вольт. Чтобы достичь 1,2 В, схема должна отключить заряд индуктора, когда напряжение в точке B достигнет 1,2 В. Как только это произойдет, напряжение начнет падать, и в этот момент схема вернется к зарядке индуктора. Весь цикл повторяется бесконечно с помощью метода, известного как широтно-импульсная модуляция, при котором среднее напряжение поддерживается на уровне желаемого рабочего напряжения. При скважности примерно 50% выходное напряжение в точке B будет 6 В.Чтобы получить желаемое 1,2 В, рабочий цикл должен составлять 10%. В реальных схемах замыкание и размыкание полевых МОП-транзисторов нижнего и верхнего плеча выполняется ШИМ-контроллером вместе с драйвером или удвоителем.

Многофазный [редактировать]

В современной компьютерной системе типичная VRM материнской платы может иметь 3 или более фаз. Многофазный VRM работает очень похоже на однофазный VRM, описанный выше, но использует несколько таких цепей параллельно - каждая фаза обрабатывает часть общего тока, который требуется ЦП или ГП.Хитрость заключается в том, что каждая из фаз немного смещена, так что в любой момент времени только одна фаза имеет переключатель высокого напряжения замкнут и накапливает заряд на своей катушке индуктивности. Остальные фазы разряжаются.


Перекрывая фазы при смещении, мы по-прежнему генерируем то же рабочее напряжение 1,2, но когда напряжение на одной фазе начинает падать, начинает действовать следующая фаза. Это также приводит к более стабильному среднему напряжению, которое отправляется на ЦП из-за более жесткого допуска напряжения в результате меньшей амплитуды.

Если мы наложим выходное напряжение сверху, гораздо легче увидеть, как несколько фаз позволяют добиться гораздо более жестких допусков и в целом улучшить подачу мощности:

Стоит отметить, что, поскольку общий ток, подаваемый на ЦП, остается более или менее неизменным (при сравнении однофазного VRM с многофазным), общий ток теперь распределяется между несколько фаз.Например, в двухфазном VRM на каждую из фаз в среднем приходится примерно 50% тока. В результате каждая из фаз теперь обрабатывает только часть общей нагрузки, уменьшая нагрузку на любой из отдельных компонентов.

Кроме того, из-за переключения полевых МОП-транзисторов верхнего и нижнего плеча в узле переключения возникает некоторая нежелательная пульсация (точка A ). Чем больше фаз, тем меньше наблюдается эффект пульсации, потому что уменьшается амплитуда волны пульсации и, следовательно, ток.Кроме того, чем больше фаз, тем меньше уменьшается эффект уменьшения. То есть при переходе от 2-х фазного к 4-х фазному сокращению пульсаций тока значительно больше, чем при переходе от 6-фазного к 8-фазному.

Дублеры [править]

VRM управляются контроллером PWM, который обычно имеет 4, 6 или 8 фаз. Есть несколько довольно редких ШИМ, число которых достигает 10, но подавляющее большинство ШИМ имеют 4- и 6-фазные ШИМ, и они встречаются гораздо чаще, чем 8-фазные. Материнские платы предлагают 12-, 16-, 24-фазные VRM за счет использования удвоителей .Удвоитель фазы удваивает количество фаз, генерируя два перемежаемых сигнала, которые формируются с использованием оригинала.

Частота переключения удвоителя уменьшается вдвое из-за чередования двух сигналов.

Использование удвоителей обычно увеличивает затраты, потому что материнская плата теперь имеет вдвое больше необходимых интегральных схем, но снижает многие вещи, такие как ток нагрузки на любой данной фазе, аналогично тому, как " истинно "многофазный", но без преимуществ более жесткого допуска напряжения.Это также гораздо более распространенное решение, которое можно найти на многих материнских платах, которые рекламируют 8 или 16 фаз (состоящих из 4 и 8 «реальных» фаз соответственно).

Менее желательные реализации [править]

Есть несколько менее желательных реализаций VRM, которые можно найти в дикой природе. Одна из наиболее распространенных схем - использование одного сигнала ШИМ для управления двумя отдельными цепями:


Эта конфигурация довольно распространена и дешева, поскольку синхронизация выполняется только с помощью однофазной ШИМ.Удвоение схемы приводит к большей мощности, а также к более холодным компонентам и более высокой эффективности, но это не приведет к лучшим пороговым значениям напряжения, как это делают истинные фазы. В зависимости от производителя материнской платы, они могут или не могут назвать это двумя фазами, хотя на самом деле это только одна фаза.

Обратная связь и регулирование [править]

Напряжение ЦП редко бывает постоянным, поскольку для повышения эффективности в нем используются различные методы DVFS, которые динамически изменяют нагрузку во многих различных условиях.Это создает неидеальную ситуацию, когда VRM должен попытаться компенсировать и исправить такие вещи, как падение напряжения. Коррекция осуществляется с помощью обратной связи. Общий алгоритм показан ниже.

Обратите внимание, что приведенный выше VRM можно более или менее рассматривать как черный ящик, поскольку фактическая реализация менее важна для этого обсуждения. На рисунке выше VRM включает в себя общие компоненты, такие как полевые МОП-транзисторы, дроссели, конденсаторы и т. Д.Блок питания вполне может быть частью самого ШИМ-контроллера, а на некоторых более продвинутых платах блок может быть довольно продвинутым с множеством аппаратных и программных функций. В устройстве используется контур отрицательной обратной связи для корректировки уровней напряжения. Общий механизм всегда один и тот же. Опорное напряжение (например, исходя из конфигурации BIOS в виде SVID / DVID) подается в него блок, который затем сравнивается против контролируемого напряжения. Разница между опорным напряжением или желаемым напряжением и реальным напряжением, подаваемым на ЦП, используется для изменения сигнала ШИМ в надежде, что он сможет более точно скорректировать реальный сигнал, отправляемый в ЦП.Выборка и корректировка производятся непрерывно. Конечная цель здесь, чтобы получить напряжение доставляется к нагрузке как можно ближе к опорному напряжению, как это возможно.

Аналог [редактировать]

Независимо от типа схемы, используемой для управления PWM, опорное напряжение на современной компьютерной системы всегда цифровой. Следовательно, в случае аналоговой схемы, ЦАП используется для преобразования сигнала в аналоговый сигнал, который затем сравнивается с реальной обратной связью по напряжению с использованием усилителя ошибки, чтобы дать нам сигнал ошибки.Сигнал ошибки используется, чтобы указать, насколько мы далеки от желаемого напряжения. В то время как это происходит, опорное напряжение также подается в генератор рампы, который используется для создания пилообразной волны. Затем пилообразная волна отправляется вместе с сигналом ошибки на сам генератор ШИМ для генерации сигнала для работы VRM.

В современных схемах ток и температура (часто объединенные) также дискретизируются и затем используются вместе с пилообразной волной и сигналом ошибки для обеспечения правильного выходного сигнала ШИМ.


Во время выборки напряжения, если напряжение слишком низкое по сравнению с эталоном, ШИМ попытается компенсировать его и немного сдвинуться с предыдущего сигнала. Это будет продолжаться до тех пор, пока напряжение не станет слишком высоким. В этот момент напряжение начнет снижаться, слегка сдвигая его с каждым исходящим сигналом, пока напряжение не станет слишком низким. Результатом является напряжение, которое постоянно компенсируется переходом от слишком низкого к слишком высокому и наоборот.

У этого метода есть некоторые преимущества, такие как тот факт, что все это делается аппаратно, поэтому время реакции и исправления значительно быстрее. Это также дешевле, проще в реализации и, как правило, в целом представляет собой более простую схему.

Примером аналогового ШИМ-контроллера является Intersil ISL6366 , который является двойным 6 + 1.

Цифровой [редактировать]

В цифровой основе схемы, опорное напряжение, которое уже цифровой подается непосредственно в микроконтроллер.Как и в аналоговой схеме, различные значения контрольной обратной связи являются аналоговыми и, таким образом, также преобразуются в цифровые с помощью АЦП. В отличие от аналоговой схемы, все делается с помощью микроконтроллера, который включает алгоритм PID. Этот микроконтроллер принимает во всех линиях обратной связи, опорного напряжения, и, возможно, наиболее важным для некоторых пользователей, различные настройки BIOS. Микроконтроллер обычно также имеет небольшой объем памяти, который можно использовать для хранения дополнительных пользовательских настроек, обеспечивающих более широкую настройку.

Как правило, цифровая схема учитывает гораздо больше переменных, которые поступают от различных датчиков, настроек BIOS и сохраненных значений. Затем микроконтроллер, реализующий алгоритм ПИД-регулирования, примет все эти значения и точно определит, насколько высоко или низко нужно подняться, без перерегулирования или занижения, как в аналоговой схеме.


По мере продолжения выборки и коррекции новый сигнал вычисляется на основе предыдущих модификаций, что приводит к достижению более жестких пороговых значений.Основным преимуществом использования цифровой схемы является большая свобода настройки и контроля. В дополнение к различным средствам защиты (например, OVP, OCP, OTP, UVP и SCP) расширенные контроллеры могут фактически контролировать количество включенных и выключенных фаз, чтобы повысить эффективность системы, а также другие конфигурации VRM, зависящие от фазы ( например, синхронизация отдельных удвоителей).

У таких цифровых схем есть ряд недостатков. Помимо того, что они намного дороже, они также требуют реализации довольно сложного кода и алгоритмов, чтобы быть эффективными.Также стоит отметить, что цифровые решения далеки от совершенства, потому что частота дискретизации значительно ниже, чем требуется, поэтому используется некоторая форма дизеринга.

X + Y + .. Обозначения фазового VRM [править]

Помимо ядер ЦП, есть много других шин напряжения, которым нужны собственные фазы. Вот некоторые из этих различных шин напряжения:

и др.

Чтобы указать, сколько фаз используется для каждой из этих шин, на некоторых материнских платах это указывается с использованием обозначений «X + Y» или «X + Y + Z».«+ Y» и «+ Z» используются для обозначения того, что эти фазы используются для разных шин (например, для интегрированной графики). Например, «6 + 2» будет означать, что 6 фаз могут использоваться вместе для одной из направляющих (обычно это ядра процессора), тогда как другие 2 фазы могут использоваться для чего-то еще. Стоит отметить, что на самом деле не все фазы должны использоваться, например, «6 + 2» можно использовать для 6 фаз, идущих к ядрам ЦП, одной фазы, идущей на другую шину, и одной фазы, остающейся неподключенной.Другие отдельные контроллеры PWM могут быть добавлены для других шин. Обратите внимание, что, вообще говоря, для большинства ШИМ направляющие нельзя комбинировать. То есть «6 + 2» не может использоваться в качестве 8-фазного VRM, управляющего шиной питания ЦП.

Истинные и виртуальные фазы [править]

Термины True Phases и Virtual Phases были разработаны, чтобы различать фазы, которые поступают непосредственно от контроллера PWM, и различные другие схемы, например, используемые удвоителями.

Например, некоторые материнские платы могут использовать двойной 6 + 1-фазный ШИМ-контроллер (например, Intersil ISL6367) для своей материнской платы, но рекламируют его как 8-фазный или более. Это достигается удвоением 4 из 6 фаз, чтобы получить 8 фаз, оставив оставшиеся две фазы неиспользованными. Схема показана справа. В этом случае можно сказать, что есть «8 виртуальных фаз, но только 4 настоящие фазы». Хотя есть лучшая подача мощности из-за лучшего распределения тока, эффект чередования все еще относительно слаб по сравнению с 6 или 8 истинными фазами.Использование виртуальных фаз может иногда вводить в заблуждение, полагая, что у материнской платы VRM лучше, чем на самом деле.

Бортовые компоненты [править]

Вообще говоря, компоненты на типичной материнской плате будут подключаться следующим образом:


Рассмотрим модель ASUS P6X58D Premium , показанную ниже:

Легче всего заметить конденсаторы и громоздкие дроссели вокруг процессора.Обратите внимание, что на этой плате полевые МОП-транзисторы, которые могут довольно сильно нагреваться в разогнанных системах, расположены под ребрами тепловой трубки для их пассивного охлаждения. Удаление тепловой трубки открывает доступ к оставшимся частям VRM:

На изображении платы выше обозначены 16 фаз, состоящих из 16 конденсаторов, 16 дросселей, 32 полевых МОП-транзисторов, 16 диодов и, наконец, 16 резисторов. Необходима тщательная проверка, чтобы определить, сколько истинных фаз существует (поскольку нет 16-фазных ШИМ, ясно, что на этой плате в некоторой степени используется удвоение).На этой конкретной плате Asus встроил свой блок обработки энергии или EPU вместе со своим драйвером / микросхемой PWM, называемой «PEM», которая фактически расположена на задней стороне платы и показана справа. Рекламируется, что эта плата имеет "дизайн VRM 16 + 2 фазы". К сожалению, это не тот случай. На самом деле эта плата только 8-фазная истинная, 16-фазная виртуальная. Микросхема EPU (ASP0800) соединена с микросхемой PEM (ASP0801), каждая из которых обеспечивает синхронизацию 4 фаз для 8 истинных фаз. Затем 8 фаз удваиваются для получения 16 виртуальных фаз.На этой плате EPU действительно имеет дополнительные функции, такие как возможность динамически изменять рабочие циклы ШИМ в зависимости от нагрузки, а также предоставлять эту функциональность с помощью программного обеспечения для ручной настройки и изменения этих частот.

На этой конкретной плате компоненты (в этом порядке на плате):

  • FP5K 821 Алюминиевый полимерный конденсатор
  • Trio R51A Дроссели
  • МОП-транзистор 5525L
  • 9025L MOSFET

Модуль регулятора напряжения (VRM) - WikiChip

Модуль регулятора напряжения ( VRM ) представляет собой электронную схему, которая регулирует и понижает напряжение со своего входа (например,g., системная шина питания) к его выходу (например, интегральные схемы). В контексте типичного компьютера VRM преобразует шину питания 12/5 / 3,3 В постоянного тока, которая поступает от блока питания, в гораздо более низкое рабочее напряжение интегральной схемы (например, 0,8 В, 1 В, 1,2 В). VRM обычно реализуются в виде импульсного регулятора, такого как понижающий преобразователь, из-за их эффективности.

Обзор [править]

Однофазный [править]

Как правило, схема VRM обычно реализуется как понижающий преобразователь, но это не единственный способ ее разработки.Показана базовая схема цепи VRM. Слева - типичные 12 В от блока питания. Непосредственно перед точкой A расположены два полевых МОП-транзистора, нижняя и верхняя стороны, которые служат фактическими переключателями. Слева от точки B находится дроссель (или фильтрующий индуктор).

Цель схемы состоит в том, чтобы взять напряжение источника питания, которое составляет 12 В перед точкой A , и преобразовать его в гораздо более низкое рабочее напряжение процессора или графического процессора в точке B , что примерно равно 1.2 В.

Operation [править]

Когда переключатель верхнего плеча замкнут, напряжение в точке A, становится 12 В, но напряжение на другой стороне катушки индуктивности не изменяется мгновенно, вместо этого катушка индуктивности продолжает сопротивляться изменению тока. Когда на индуктор подается напряжение 12 В, индуктор создает магнитное поле, которое создает падение напряжения на выходном зажиме. По мере того, как индуктор создает большее магнитное поле (т. Е. Заряжается), падение напряжения становится все меньше и меньше, пока он не будет полностью заряжен и напряжение не достигнет 12 В.На приведенном ниже графике показано напряжение, которое было бы подано на CPU / GPU в точке B , если бы переключатель верхнего плеча оставался замкнутым в течение достаточного времени:


Как видно, цель индуктора в цепи - предотвратить мгновенное достижение напряжением 12 В. Скорость изменения напряжения будет зависеть от индуктивности катушки индуктивности. Например, небольшая катушка индуктивности с низкой индуктивностью будет иметь более быстрое изменение напряжения, поскольку они могут создавать меньшее магнитное поле.

Когда выключатель верхнего плеча снова открывается, напряжение в точке A падает обратно до 0 В. В индукторе все еще есть магнитное поле, которое было создано, когда мы его заряжали. Поскольку переключатель верхнего плеча был разомкнут, магнитное поле индуктора начинает разрушаться, генерируя ток в точке B , который подается на ЦП. Когда это произойдет, произойдет внезапный скачок напряжения в точке B . В схему добавлен обратный диод, чтобы исключить обратный ход.Поскольку диоды довольно неэффективны, когда схема размыкает переключатель на стороне высокого напряжения, она также замыкает переключатель на стороне низкого напряжения. Это сделано для того, чтобы ток протекал через переключатель, а не через диод, который больше похож на провод, увеличивая эффективность схемы. На приведенном ниже графике показано напряжение, которое будет подаваться на CPU / GPU в точке B , когда переключатель верхнего плеча разомкнут, а переключатель нижнего уровня теперь замкнут:

Регулировка напряжения [править]

Конечная цель схемы - обеспечить постоянное напряжение по нашему выбору.На современном микропроцессоре это может быть около 1,2 вольт. Чтобы достичь 1,2 В, схема должна отключить заряд индуктора, когда напряжение в точке B достигнет 1,2 В. Как только это произойдет, напряжение начнет падать, и в этот момент схема вернется к зарядке индуктора. Весь цикл повторяется бесконечно с помощью метода, известного как широтно-импульсная модуляция, при котором среднее напряжение поддерживается на уровне желаемого рабочего напряжения. При скважности примерно 50% выходное напряжение в точке B будет 6 В.Чтобы получить желаемое 1,2 В, рабочий цикл должен составлять 10%. В реальных схемах замыкание и размыкание полевых МОП-транзисторов нижнего и верхнего плеча выполняется ШИМ-контроллером вместе с драйвером или удвоителем.

Многофазный [редактировать]

В современной компьютерной системе типичная VRM материнской платы может иметь 3 или более фаз. Многофазный VRM работает очень похоже на однофазный VRM, описанный выше, но использует несколько таких цепей параллельно - каждая фаза обрабатывает часть общего тока, который требуется ЦП или ГП.Хитрость заключается в том, что каждая из фаз немного смещена, так что в любой момент времени только одна фаза имеет переключатель высокого напряжения замкнут и накапливает заряд на своей катушке индуктивности. Остальные фазы разряжаются.


Перекрывая фазы при смещении, мы по-прежнему генерируем то же рабочее напряжение 1,2, но когда напряжение на одной фазе начинает падать, начинает действовать следующая фаза. Это также приводит к более стабильному среднему напряжению, которое отправляется на ЦП из-за более жесткого допуска напряжения в результате меньшей амплитуды.

Если мы наложим выходное напряжение сверху, гораздо легче увидеть, как несколько фаз позволяют добиться гораздо более жестких допусков и в целом улучшить подачу мощности:

Стоит отметить, что, поскольку общий ток, подаваемый на ЦП, остается более или менее неизменным (при сравнении однофазного VRM с многофазным), общий ток теперь распределяется между несколько фаз.Например, в двухфазном VRM на каждую из фаз в среднем приходится примерно 50% тока. В результате каждая из фаз теперь обрабатывает только часть общей нагрузки, уменьшая нагрузку на любой из отдельных компонентов.

Кроме того, из-за переключения полевых МОП-транзисторов верхнего и нижнего плеча в узле переключения возникает некоторая нежелательная пульсация (точка A ). Чем больше фаз, тем меньше наблюдается эффект пульсации, потому что уменьшается амплитуда волны пульсации и, следовательно, ток.Кроме того, чем больше фаз, тем меньше уменьшается эффект уменьшения. То есть при переходе от 2-х фазного к 4-х фазному сокращению пульсаций тока значительно больше, чем при переходе от 6-фазного к 8-фазному.

Дублеры [править]

VRM управляются контроллером PWM, который обычно имеет 4, 6 или 8 фаз. Есть несколько довольно редких ШИМ, число которых достигает 10, но подавляющее большинство ШИМ имеют 4- и 6-фазные ШИМ, и они встречаются гораздо чаще, чем 8-фазные. Материнские платы предлагают 12-, 16-, 24-фазные VRM за счет использования удвоителей .Удвоитель фазы удваивает количество фаз, генерируя два перемежаемых сигнала, которые формируются с использованием оригинала.

Частота переключения удвоителя уменьшается вдвое из-за чередования двух сигналов.

Использование удвоителей обычно увеличивает затраты, потому что материнская плата теперь имеет вдвое больше необходимых интегральных схем, но снижает многие вещи, такие как ток нагрузки на любой данной фазе, аналогично тому, как " истинно "многофазный", но без преимуществ более жесткого допуска напряжения.Это также гораздо более распространенное решение, которое можно найти на многих материнских платах, которые рекламируют 8 или 16 фаз (состоящих из 4 и 8 «реальных» фаз соответственно).

Менее желательные реализации [править]

Есть несколько менее желательных реализаций VRM, которые можно найти в дикой природе. Одна из наиболее распространенных схем - использование одного сигнала ШИМ для управления двумя отдельными цепями:


Эта конфигурация довольно распространена и дешева, поскольку синхронизация выполняется только с помощью однофазной ШИМ.Удвоение схемы приводит к большей мощности, а также к более холодным компонентам и более высокой эффективности, но это не приведет к лучшим пороговым значениям напряжения, как это делают истинные фазы. В зависимости от производителя материнской платы, они могут или не могут назвать это двумя фазами, хотя на самом деле это только одна фаза.

Обратная связь и регулирование [править]

Напряжение ЦП редко бывает постоянным, поскольку для повышения эффективности в нем используются различные методы DVFS, которые динамически изменяют нагрузку во многих различных условиях.Это создает неидеальную ситуацию, когда VRM должен попытаться компенсировать и исправить такие вещи, как падение напряжения. Коррекция осуществляется с помощью обратной связи. Общий алгоритм показан ниже.

Обратите внимание, что приведенный выше VRM можно более или менее рассматривать как черный ящик, поскольку фактическая реализация менее важна для этого обсуждения. На рисунке выше VRM включает в себя общие компоненты, такие как полевые МОП-транзисторы, дроссели, конденсаторы и т. Д.Блок питания вполне может быть частью самого ШИМ-контроллера, а на некоторых более продвинутых платах блок может быть довольно продвинутым с множеством аппаратных и программных функций. В устройстве используется контур отрицательной обратной связи для корректировки уровней напряжения. Общий механизм всегда один и тот же. Опорное напряжение (например, исходя из конфигурации BIOS в виде SVID / DVID) подается в него блок, который затем сравнивается против контролируемого напряжения. Разница между опорным напряжением или желаемым напряжением и реальным напряжением, подаваемым на ЦП, используется для изменения сигнала ШИМ в надежде, что он сможет более точно скорректировать реальный сигнал, отправляемый в ЦП.Выборка и корректировка производятся непрерывно. Конечная цель здесь, чтобы получить напряжение доставляется к нагрузке как можно ближе к опорному напряжению, как это возможно.

Аналог [редактировать]

Независимо от типа схемы, используемой для управления PWM, опорное напряжение на современной компьютерной системы всегда цифровой. Следовательно, в случае аналоговой схемы, ЦАП используется для преобразования сигнала в аналоговый сигнал, который затем сравнивается с реальной обратной связью по напряжению с использованием усилителя ошибки, чтобы дать нам сигнал ошибки.Сигнал ошибки используется, чтобы указать, насколько мы далеки от желаемого напряжения. В то время как это происходит, опорное напряжение также подается в генератор рампы, который используется для создания пилообразной волны. Затем пилообразная волна отправляется вместе с сигналом ошибки на сам генератор ШИМ для генерации сигнала для работы VRM.

В современных схемах ток и температура (часто объединенные) также дискретизируются и затем используются вместе с пилообразной волной и сигналом ошибки для обеспечения правильного выходного сигнала ШИМ.


Во время выборки напряжения, если напряжение слишком низкое по сравнению с эталоном, ШИМ попытается компенсировать его и немного сдвинуться с предыдущего сигнала. Это будет продолжаться до тех пор, пока напряжение не станет слишком высоким. В этот момент напряжение начнет снижаться, слегка сдвигая его с каждым исходящим сигналом, пока напряжение не станет слишком низким. Результатом является напряжение, которое постоянно компенсируется переходом от слишком низкого к слишком высокому и наоборот.

У этого метода есть некоторые преимущества, такие как тот факт, что все это делается аппаратно, поэтому время реакции и исправления значительно быстрее. Это также дешевле, проще в реализации и, как правило, в целом представляет собой более простую схему.

Примером аналогового ШИМ-контроллера является Intersil ISL6366 , который является двойным 6 + 1.

Цифровой [редактировать]

В цифровой основе схемы, опорное напряжение, которое уже цифровой подается непосредственно в микроконтроллер.Как и в аналоговой схеме, различные значения контрольной обратной связи являются аналоговыми и, таким образом, также преобразуются в цифровые с помощью АЦП. В отличие от аналоговой схемы, все делается с помощью микроконтроллера, который включает алгоритм PID. Этот микроконтроллер принимает во всех линиях обратной связи, опорного напряжения, и, возможно, наиболее важным для некоторых пользователей, различные настройки BIOS. Микроконтроллер обычно также имеет небольшой объем памяти, который можно использовать для хранения дополнительных пользовательских настроек, обеспечивающих более широкую настройку.

Как правило, цифровая схема учитывает гораздо больше переменных, которые поступают от различных датчиков, настроек BIOS и сохраненных значений. Затем микроконтроллер, реализующий алгоритм ПИД-регулирования, примет все эти значения и точно определит, насколько высоко или низко нужно подняться, без перерегулирования или занижения, как в аналоговой схеме.


По мере продолжения выборки и коррекции новый сигнал вычисляется на основе предыдущих модификаций, что приводит к достижению более жестких пороговых значений.Основным преимуществом использования цифровой схемы является большая свобода настройки и контроля. В дополнение к различным средствам защиты (например, OVP, OCP, OTP, UVP и SCP) расширенные контроллеры могут фактически контролировать количество включенных и выключенных фаз, чтобы повысить эффективность системы, а также другие конфигурации VRM, зависящие от фазы ( например, синхронизация отдельных удвоителей).

У таких цифровых схем есть ряд недостатков. Помимо того, что они намного дороже, они также требуют реализации довольно сложного кода и алгоритмов, чтобы быть эффективными.Также стоит отметить, что цифровые решения далеки от совершенства, потому что частота дискретизации значительно ниже, чем требуется, поэтому используется некоторая форма дизеринга.

X + Y + .. Обозначения фазового VRM [править]

Помимо ядер ЦП, есть много других шин напряжения, которым нужны собственные фазы. Вот некоторые из этих различных шин напряжения:

и др.

Чтобы указать, сколько фаз используется для каждой из этих шин, на некоторых материнских платах это указывается с использованием обозначений «X + Y» или «X + Y + Z».«+ Y» и «+ Z» используются для обозначения того, что эти фазы используются для разных шин (например, для интегрированной графики). Например, «6 + 2» будет означать, что 6 фаз могут использоваться вместе для одной из направляющих (обычно это ядра процессора), тогда как другие 2 фазы могут использоваться для чего-то еще. Стоит отметить, что на самом деле не все фазы должны использоваться, например, «6 + 2» можно использовать для 6 фаз, идущих к ядрам ЦП, одной фазы, идущей на другую шину, и одной фазы, остающейся неподключенной.Другие отдельные контроллеры PWM могут быть добавлены для других шин. Обратите внимание, что, вообще говоря, для большинства ШИМ направляющие нельзя комбинировать. То есть «6 + 2» не может использоваться в качестве 8-фазного VRM, управляющего шиной питания ЦП.

Истинные и виртуальные фазы [править]

Термины True Phases и Virtual Phases были разработаны, чтобы различать фазы, которые поступают непосредственно от контроллера PWM, и различные другие схемы, например, используемые удвоителями.

Например, некоторые материнские платы могут использовать двойной 6 + 1-фазный ШИМ-контроллер (например, Intersil ISL6367) для своей материнской платы, но рекламируют его как 8-фазный или более. Это достигается удвоением 4 из 6 фаз, чтобы получить 8 фаз, оставив оставшиеся две фазы неиспользованными. Схема показана справа. В этом случае можно сказать, что есть «8 виртуальных фаз, но только 4 настоящие фазы». Хотя есть лучшая подача мощности из-за лучшего распределения тока, эффект чередования все еще относительно слаб по сравнению с 6 или 8 истинными фазами.Использование виртуальных фаз может иногда вводить в заблуждение, полагая, что у материнской платы VRM лучше, чем на самом деле.

Бортовые компоненты [править]

Вообще говоря, компоненты на типичной материнской плате будут подключаться следующим образом:


Рассмотрим модель ASUS P6X58D Premium , показанную ниже:

Легче всего заметить конденсаторы и громоздкие дроссели вокруг процессора.Обратите внимание, что на этой плате полевые МОП-транзисторы, которые могут довольно сильно нагреваться в разогнанных системах, расположены под ребрами тепловой трубки для их пассивного охлаждения. Удаление тепловой трубки открывает доступ к оставшимся частям VRM:

На изображении платы выше обозначены 16 фаз, состоящих из 16 конденсаторов, 16 дросселей, 32 полевых МОП-транзисторов, 16 диодов и, наконец, 16 резисторов. Необходима тщательная проверка, чтобы определить, сколько истинных фаз существует (поскольку нет 16-фазных ШИМ, ясно, что на этой плате в некоторой степени используется удвоение).На этой конкретной плате Asus встроил свой блок обработки энергии или EPU вместе со своим драйвером / микросхемой PWM, называемой «PEM», которая фактически расположена на задней стороне платы и показана справа. Рекламируется, что эта плата имеет "дизайн VRM 16 + 2 фазы". К сожалению, это не тот случай. На самом деле эта плата только 8-фазная истинная, 16-фазная виртуальная. Микросхема EPU (ASP0800) соединена с микросхемой PEM (ASP0801), каждая из которых обеспечивает синхронизацию 4 фаз для 8 истинных фаз. Затем 8 фаз удваиваются для получения 16 виртуальных фаз.На этой плате EPU действительно имеет дополнительные функции, такие как возможность динамически изменять рабочие циклы ШИМ в зависимости от нагрузки, а также предоставлять эту функциональность с помощью программного обеспечения для ручной настройки и изменения этих частот.

На этой конкретной плате компоненты (в этом порядке на плате):

  • FP5K 821 Алюминиевый полимерный конденсатор
  • Trio R51A Дроссели
  • МОП-транзистор 5525L
  • 9025L MOSFET

Модуль регулятора напряжения (VRM) - WikiChip

Модуль регулятора напряжения ( VRM ) представляет собой электронную схему, которая регулирует и понижает напряжение со своего входа (например,g., системная шина питания) к его выходу (например, интегральные схемы). В контексте типичного компьютера VRM преобразует шину питания 12/5 / 3,3 В постоянного тока, которая поступает от блока питания, в гораздо более низкое рабочее напряжение интегральной схемы (например, 0,8 В, 1 В, 1,2 В). VRM обычно реализуются в виде импульсного регулятора, такого как понижающий преобразователь, из-за их эффективности.

Обзор [править]

Однофазный [править]

Как правило, схема VRM обычно реализуется как понижающий преобразователь, но это не единственный способ ее разработки.Показана базовая схема цепи VRM. Слева - типичные 12 В от блока питания. Непосредственно перед точкой A расположены два полевых МОП-транзистора, нижняя и верхняя стороны, которые служат фактическими переключателями. Слева от точки B находится дроссель (или фильтрующий индуктор).

Цель схемы состоит в том, чтобы взять напряжение источника питания, которое составляет 12 В перед точкой A , и преобразовать его в гораздо более низкое рабочее напряжение процессора или графического процессора в точке B , что примерно равно 1.2 В.

Operation [править]

Когда переключатель верхнего плеча замкнут, напряжение в точке A, становится 12 В, но напряжение на другой стороне катушки индуктивности не изменяется мгновенно, вместо этого катушка индуктивности продолжает сопротивляться изменению тока. Когда на индуктор подается напряжение 12 В, индуктор создает магнитное поле, которое создает падение напряжения на выходном зажиме. По мере того, как индуктор создает большее магнитное поле (т. Е. Заряжается), падение напряжения становится все меньше и меньше, пока он не будет полностью заряжен и напряжение не достигнет 12 В.На приведенном ниже графике показано напряжение, которое было бы подано на CPU / GPU в точке B , если бы переключатель верхнего плеча оставался замкнутым в течение достаточного времени:


Как видно, цель индуктора в цепи - предотвратить мгновенное достижение напряжением 12 В. Скорость изменения напряжения будет зависеть от индуктивности катушки индуктивности. Например, небольшая катушка индуктивности с низкой индуктивностью будет иметь более быстрое изменение напряжения, поскольку они могут создавать меньшее магнитное поле.

Когда выключатель верхнего плеча снова открывается, напряжение в точке A падает обратно до 0 В. В индукторе все еще есть магнитное поле, которое было создано, когда мы его заряжали. Поскольку переключатель верхнего плеча был разомкнут, магнитное поле индуктора начинает разрушаться, генерируя ток в точке B , который подается на ЦП. Когда это произойдет, произойдет внезапный скачок напряжения в точке B . В схему добавлен обратный диод, чтобы исключить обратный ход.Поскольку диоды довольно неэффективны, когда схема размыкает переключатель на стороне высокого напряжения, она также замыкает переключатель на стороне низкого напряжения. Это сделано для того, чтобы ток протекал через переключатель, а не через диод, который больше похож на провод, увеличивая эффективность схемы. На приведенном ниже графике показано напряжение, которое будет подаваться на CPU / GPU в точке B , когда переключатель верхнего плеча разомкнут, а переключатель нижнего уровня теперь замкнут:

Регулировка напряжения [править]

Конечная цель схемы - обеспечить постоянное напряжение по нашему выбору.На современном микропроцессоре это может быть около 1,2 вольт. Чтобы достичь 1,2 В, схема должна отключить заряд индуктора, когда напряжение в точке B достигнет 1,2 В. Как только это произойдет, напряжение начнет падать, и в этот момент схема вернется к зарядке индуктора. Весь цикл повторяется бесконечно с помощью метода, известного как широтно-импульсная модуляция, при котором среднее напряжение поддерживается на уровне желаемого рабочего напряжения. При скважности примерно 50% выходное напряжение в точке B будет 6 В.Чтобы получить желаемое 1,2 В, рабочий цикл должен составлять 10%. В реальных схемах замыкание и размыкание полевых МОП-транзисторов нижнего и верхнего плеча выполняется ШИМ-контроллером вместе с драйвером или удвоителем.

Многофазный [редактировать]

В современной компьютерной системе типичная VRM материнской платы может иметь 3 или более фаз. Многофазный VRM работает очень похоже на однофазный VRM, описанный выше, но использует несколько таких цепей параллельно - каждая фаза обрабатывает часть общего тока, который требуется ЦП или ГП.Хитрость заключается в том, что каждая из фаз немного смещена, так что в любой момент времени только одна фаза имеет переключатель высокого напряжения замкнут и накапливает заряд на своей катушке индуктивности. Остальные фазы разряжаются.


Перекрывая фазы при смещении, мы по-прежнему генерируем то же рабочее напряжение 1,2, но когда напряжение на одной фазе начинает падать, начинает действовать следующая фаза. Это также приводит к более стабильному среднему напряжению, которое отправляется на ЦП из-за более жесткого допуска напряжения в результате меньшей амплитуды.

Если мы наложим выходное напряжение сверху, гораздо легче увидеть, как несколько фаз позволяют добиться гораздо более жестких допусков и в целом улучшить подачу мощности:

Стоит отметить, что, поскольку общий ток, подаваемый на ЦП, остается более или менее неизменным (при сравнении однофазного VRM с многофазным), общий ток теперь распределяется между несколько фаз.Например, в двухфазном VRM на каждую из фаз в среднем приходится примерно 50% тока. В результате каждая из фаз теперь обрабатывает только часть общей нагрузки, уменьшая нагрузку на любой из отдельных компонентов.

Кроме того, из-за переключения полевых МОП-транзисторов верхнего и нижнего плеча в узле переключения возникает некоторая нежелательная пульсация (точка A ). Чем больше фаз, тем меньше наблюдается эффект пульсации, потому что уменьшается амплитуда волны пульсации и, следовательно, ток.Кроме того, чем больше фаз, тем меньше уменьшается эффект уменьшения. То есть при переходе от 2-х фазного к 4-х фазному сокращению пульсаций тока значительно больше, чем при переходе от 6-фазного к 8-фазному.

Дублеры [править]

VRM управляются контроллером PWM, который обычно имеет 4, 6 или 8 фаз. Есть несколько довольно редких ШИМ, число которых достигает 10, но подавляющее большинство ШИМ имеют 4- и 6-фазные ШИМ, и они встречаются гораздо чаще, чем 8-фазные. Материнские платы предлагают 12-, 16-, 24-фазные VRM за счет использования удвоителей .Удвоитель фазы удваивает количество фаз, генерируя два перемежаемых сигнала, которые формируются с использованием оригинала.

Частота переключения удвоителя уменьшается вдвое из-за чередования двух сигналов.

Использование удвоителей обычно увеличивает затраты, потому что материнская плата теперь имеет вдвое больше необходимых интегральных схем, но снижает многие вещи, такие как ток нагрузки на любой данной фазе, аналогично тому, как " истинно "многофазный", но без преимуществ более жесткого допуска напряжения.Это также гораздо более распространенное решение, которое можно найти на многих материнских платах, которые рекламируют 8 или 16 фаз (состоящих из 4 и 8 «реальных» фаз соответственно).

Менее желательные реализации [править]

Есть несколько менее желательных реализаций VRM, которые можно найти в дикой природе. Одна из наиболее распространенных схем - использование одного сигнала ШИМ для управления двумя отдельными цепями:


Эта конфигурация довольно распространена и дешева, поскольку синхронизация выполняется только с помощью однофазной ШИМ.Удвоение схемы приводит к большей мощности, а также к более холодным компонентам и более высокой эффективности, но это не приведет к лучшим пороговым значениям напряжения, как это делают истинные фазы. В зависимости от производителя материнской платы, они могут или не могут назвать это двумя фазами, хотя на самом деле это только одна фаза.

Обратная связь и регулирование [править]

Напряжение ЦП редко бывает постоянным, поскольку для повышения эффективности в нем используются различные методы DVFS, которые динамически изменяют нагрузку во многих различных условиях.Это создает неидеальную ситуацию, когда VRM должен попытаться компенсировать и исправить такие вещи, как падение напряжения. Коррекция осуществляется с помощью обратной связи. Общий алгоритм показан ниже.

Обратите внимание, что приведенный выше VRM можно более или менее рассматривать как черный ящик, поскольку фактическая реализация менее важна для этого обсуждения. На рисунке выше VRM включает в себя общие компоненты, такие как полевые МОП-транзисторы, дроссели, конденсаторы и т. Д.Блок питания вполне может быть частью самого ШИМ-контроллера, а на некоторых более продвинутых платах блок может быть довольно продвинутым с множеством аппаратных и программных функций. В устройстве используется контур отрицательной обратной связи для корректировки уровней напряжения. Общий механизм всегда один и тот же. Опорное напряжение (например, исходя из конфигурации BIOS в виде SVID / DVID) подается в него блок, который затем сравнивается против контролируемого напряжения. Разница между опорным напряжением или желаемым напряжением и реальным напряжением, подаваемым на ЦП, используется для изменения сигнала ШИМ в надежде, что он сможет более точно скорректировать реальный сигнал, отправляемый в ЦП.Выборка и корректировка производятся непрерывно. Конечная цель здесь, чтобы получить напряжение доставляется к нагрузке как можно ближе к опорному напряжению, как это возможно.

Аналог [редактировать]

Независимо от типа схемы, используемой для управления PWM, опорное напряжение на современной компьютерной системы всегда цифровой. Следовательно, в случае аналоговой схемы, ЦАП используется для преобразования сигнала в аналоговый сигнал, который затем сравнивается с реальной обратной связью по напряжению с использованием усилителя ошибки, чтобы дать нам сигнал ошибки.Сигнал ошибки используется, чтобы указать, насколько мы далеки от желаемого напряжения. В то время как это происходит, опорное напряжение также подается в генератор рампы, который используется для создания пилообразной волны. Затем пилообразная волна отправляется вместе с сигналом ошибки на сам генератор ШИМ для генерации сигнала для работы VRM.

В современных схемах ток и температура (часто объединенные) также дискретизируются и затем используются вместе с пилообразной волной и сигналом ошибки для обеспечения правильного выходного сигнала ШИМ.


Во время выборки напряжения, если напряжение слишком низкое по сравнению с эталоном, ШИМ попытается компенсировать его и немного сдвинуться с предыдущего сигнала. Это будет продолжаться до тех пор, пока напряжение не станет слишком высоким. В этот момент напряжение начнет снижаться, слегка сдвигая его с каждым исходящим сигналом, пока напряжение не станет слишком низким. Результатом является напряжение, которое постоянно компенсируется переходом от слишком низкого к слишком высокому и наоборот.

У этого метода есть некоторые преимущества, такие как тот факт, что все это делается аппаратно, поэтому время реакции и исправления значительно быстрее. Это также дешевле, проще в реализации и, как правило, в целом представляет собой более простую схему.

Примером аналогового ШИМ-контроллера является Intersil ISL6366 , который является двойным 6 + 1.

Цифровой [редактировать]

В цифровой основе схемы, опорное напряжение, которое уже цифровой подается непосредственно в микроконтроллер.Как и в аналоговой схеме, различные значения контрольной обратной связи являются аналоговыми и, таким образом, также преобразуются в цифровые с помощью АЦП. В отличие от аналоговой схемы, все делается с помощью микроконтроллера, который включает алгоритм PID. Этот микроконтроллер принимает во всех линиях обратной связи, опорного напряжения, и, возможно, наиболее важным для некоторых пользователей, различные настройки BIOS. Микроконтроллер обычно также имеет небольшой объем памяти, который можно использовать для хранения дополнительных пользовательских настроек, обеспечивающих более широкую настройку.

Как правило, цифровая схема учитывает гораздо больше переменных, которые поступают от различных датчиков, настроек BIOS и сохраненных значений. Затем микроконтроллер, реализующий алгоритм ПИД-регулирования, примет все эти значения и точно определит, насколько высоко или низко нужно подняться, без перерегулирования или занижения, как в аналоговой схеме.


По мере продолжения выборки и коррекции новый сигнал вычисляется на основе предыдущих модификаций, что приводит к достижению более жестких пороговых значений.Основным преимуществом использования цифровой схемы является большая свобода настройки и контроля. В дополнение к различным средствам защиты (например, OVP, OCP, OTP, UVP и SCP) расширенные контроллеры могут фактически контролировать количество включенных и выключенных фаз, чтобы повысить эффективность системы, а также другие конфигурации VRM, зависящие от фазы ( например, синхронизация отдельных удвоителей).

У таких цифровых схем есть ряд недостатков. Помимо того, что они намного дороже, они также требуют реализации довольно сложного кода и алгоритмов, чтобы быть эффективными.Также стоит отметить, что цифровые решения далеки от совершенства, потому что частота дискретизации значительно ниже, чем требуется, поэтому используется некоторая форма дизеринга.

X + Y + .. Обозначения фазового VRM [править]

Помимо ядер ЦП, есть много других шин напряжения, которым нужны собственные фазы. Вот некоторые из этих различных шин напряжения:

и др.

Чтобы указать, сколько фаз используется для каждой из этих шин, на некоторых материнских платах это указывается с использованием обозначений «X + Y» или «X + Y + Z».«+ Y» и «+ Z» используются для обозначения того, что эти фазы используются для разных шин (например, для интегрированной графики). Например, «6 + 2» будет означать, что 6 фаз могут использоваться вместе для одной из направляющих (обычно это ядра процессора), тогда как другие 2 фазы могут использоваться для чего-то еще. Стоит отметить, что на самом деле не все фазы должны использоваться, например, «6 + 2» можно использовать для 6 фаз, идущих к ядрам ЦП, одной фазы, идущей на другую шину, и одной фазы, остающейся неподключенной.Другие отдельные контроллеры PWM могут быть добавлены для других шин. Обратите внимание, что, вообще говоря, для большинства ШИМ направляющие нельзя комбинировать. То есть «6 + 2» не может использоваться в качестве 8-фазного VRM, управляющего шиной питания ЦП.

Истинные и виртуальные фазы [править]

Термины True Phases и Virtual Phases были разработаны, чтобы различать фазы, которые поступают непосредственно от контроллера PWM, и различные другие схемы, например, используемые удвоителями.

Например, некоторые материнские платы могут использовать двойной 6 + 1-фазный ШИМ-контроллер (например, Intersil ISL6367) для своей материнской платы, но рекламируют его как 8-фазный или более. Это достигается удвоением 4 из 6 фаз, чтобы получить 8 фаз, оставив оставшиеся две фазы неиспользованными. Схема показана справа. В этом случае можно сказать, что есть «8 виртуальных фаз, но только 4 настоящие фазы». Хотя есть лучшая подача мощности из-за лучшего распределения тока, эффект чередования все еще относительно слаб по сравнению с 6 или 8 истинными фазами.Использование виртуальных фаз может иногда вводить в заблуждение, полагая, что у материнской платы VRM лучше, чем на самом деле.

Бортовые компоненты [править]

Вообще говоря, компоненты на типичной материнской плате будут подключаться следующим образом:


Рассмотрим модель ASUS P6X58D Premium , показанную ниже:

Легче всего заметить конденсаторы и громоздкие дроссели вокруг процессора.Обратите внимание, что на этой плате полевые МОП-транзисторы, которые могут довольно сильно нагреваться в разогнанных системах, расположены под ребрами тепловой трубки для их пассивного охлаждения. Удаление тепловой трубки открывает доступ к оставшимся частям VRM:

На изображении платы выше обозначены 16 фаз, состоящих из 16 конденсаторов, 16 дросселей, 32 полевых МОП-транзисторов, 16 диодов и, наконец, 16 резисторов. Необходима тщательная проверка, чтобы определить, сколько истинных фаз существует (поскольку нет 16-фазных ШИМ, ясно, что на этой плате в некоторой степени используется удвоение).На этой конкретной плате Asus встроил свой блок обработки энергии или EPU вместе со своим драйвером / микросхемой PWM, называемой «PEM», которая фактически расположена на задней стороне платы и показана справа. Рекламируется, что эта плата имеет "дизайн VRM 16 + 2 фазы". К сожалению, это не тот случай. На самом деле эта плата только 8-фазная истинная, 16-фазная виртуальная. Микросхема EPU (ASP0800) соединена с микросхемой PEM (ASP0801), каждая из которых обеспечивает синхронизацию 4 фаз для 8 истинных фаз. Затем 8 фаз удваиваются для получения 16 виртуальных фаз.На этой плате EPU действительно имеет дополнительные функции, такие как возможность динамически изменять рабочие циклы ШИМ в зависимости от нагрузки, а также предоставлять эту функциональность с помощью программного обеспечения для ручной настройки и изменения этих частот.

На этой конкретной плате компоненты (в этом порядке на плате):

  • FP5K 821 Алюминиевый полимерный конденсатор
  • Trio R51A Дроссели
  • МОП-транзистор 5525L
  • 9025L MOSFET

3 распространенных ошибки, которые могут повредить или разрушить вашу материнскую плату

Если процессор - это мозг вашего компьютера, то материнская плата - это сердце - это место, где различные части компьютера соединяются и общаются друг с другом.Так что, если у вашей материнской платы есть проблема, это более серьезная проблема, чем просто замена одной детали.

Обычно материнские платы достаточно прочные, чтобы выдерживать разрушительные воздействия ежедневного использования.Но есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы убедиться, что он продолжает работать правильно. Защита материнской платы от повреждений имеет первостепенное значение для защиты всех остальных компонентов.

Избегайте некоторых из этих распространенных ошибок, которые приводят к повреждению материнской платы, и вы избавите себя от головной боли.

1.Проверить на короткое замыкание

Эта проблема чаще встречается на настольных компьютерах, но также (но редко) возникает на портативных компьютерах.Если вам нравится собирать свой собственный компьютер или вы его откуда-то собрали, есть вероятность короткого замыкания, если он не был собран должным образом.

Материнская плата проводит электричество и передает его другим компонентам, поэтому она не может контактировать с каким-либо металлом, например, с самим корпусом или плохо установленным компонентом.Незакрепленные кулеры ЦП часто наносят непоправимый ущерб материнским платам. Также проверьте, не ослаблены ли кабели, что является распространенной ошибкой при обслуживании ПК.

В процессе сборки ПК вам необходимо правильно разместить материнскую плату в корпусе.На материнской плате есть несколько винтов, которыми вы прикрепляете ее к корпусу. Убедитесь, что вы используете каждый винт и что он затянут . Как обнаружил один пользователь на форумах Tom's Hardware, незакрепленный винт может вызвать короткое замыкание и поджарить всю материнскую плату.

Короче говоря, внутренняя часть вашего компьютера должна быть аккуратной и организованной.Если материнская плата соприкоснется с непреднамеренным объектом, это может вызвать короткое замыкание.

2.Защита от скачков напряжения

Материнская плата - это место, где подключен блок питания (PSU) вашего компьютера.Важно купить правильный блок питания для ваших нужд - если вашим компонентам требуется больше энергии, чем может обеспечить блок питания, это приведет к отказу компонентов или материнской платы.

Но более частая проблема материнских плат - скачки напряжения.Некоторая электроника в вашем доме, например, кондиционеры или холодильники, требует много энергии. Вы когда-нибудь видели, как ваш свет мигает, когда эти устройства выключаются? Это потому, что им нужно было потреблять больше электроэнергии, и это вызвало скачок напряжения.

Когда они выключаются, сила тока регулируется за несколько секунд.И за эти несколько секунд он перенаправляется на другую электронику, например, на свет или компьютер. Это самое простое объяснение скачка напряжения. Это случается чаще, чем вы думаете, в зависимости от вашей схемы электроснабжения, электросети вашей местности и даже погодных условий (например, молнии).

Большинство блоков питания и материнских плат могут регулировать свое напряжение для компенсации небольших скачков напряжения.Но если он большой, он может сжечь вашу материнскую плату и все подключенные к ней компоненты. Это серьезная проблема, и одна из тех, на которые мы никогда не обращаем должного внимания. Единственное решение - купить сетевой фильтр для вашего компьютера.

3.Очистите вентиляционные отверстия

Тепло - враг электроники.Компоненты компьютера должны оставаться прохладными для правильной работы. Но они сами выделяют много тепла. Вот почему отвод тепла имеет решающее значение для компьютеров, будь то вентиляторы или радиаторы.

Если ваш ноутбук регулярно нагревается, вам необходимо прочистить его вентиляционные отверстия.Тепло может вызвать деформацию материнской платы. Сейчас мы не говорим о том, что он полностью согнется из формы. Но даже небольшие изгибы могут повлиять на точки напряжения, например, где находятся винты или разъемы. Помните, что незакрепленное или неправильно установленное соединение - это бомба замедленного действия для вашей материнской платы.

Мы показали вам, как проверять температуру ПК и каков идеальный вариант, поэтому следите за этим - следующий шаг.Если вас беспокоит, что он слишком сильно нагревается, когда вас нет рядом, есть несколько советов, как уменьшить нагрев компьютера.

Как проверить материнскую плату

на наличие повреждений

Поврежденную материнскую плату не так просто диагностировать, как другие части компьютера.Вообще говоря, это очевидно, когда на вашем компьютере есть аппаратная ошибка, например, не загружается. Но сразу сузить круг вопросов до материнской платы не получится. Тем не менее, есть ряд шагов, которые вы можете предпринять, чтобы определить повреждение материнской платы.

  1. Включите блок питания и убедитесь, что на материнской плате горит зеленый свет.Если не горит зеленый свет, значит проблема либо в блоке питания, либо в материнской плате. Проверьте с другим блоком питания, и если материнская плата по-прежнему не загорается, вероятно, она повреждена.
  2. Если загорается зеленый индикатор, проверьте основные компоненты вашего ПК, то есть ЦП и ОЗУ. Подключите только эти два компонента и посмотрите, загружается ли материнская плата в BIOS или UEFI.
  3. Если он по-прежнему не загружается, проверьте батарею CMOS на материнской плате.Если вашему компьютеру больше года, скорее всего, аккумулятор необходимо заменить.

Коды звукового сигнала

Все материнские платы построены с помощью инструмента самодиагностики.В случае ошибки материнская плата издаст серию звуковых сигналов. Эти «звуковые коды» могут различаться в зависимости от производителя, но в основном они одинаковы. Например, серия повторяющихся длинных звуковых сигналов указывает на проблему с оперативной памятью.

Вы можете перевести эти «звуковые коды» на веб-сайте производителя материнской платы или воспользоваться руководством по звуковым кодам Computer Hope.Это должно позволить вам быстро диагностировать проблему материнской платы и, надеюсь, решить ее.

В случае повреждения...

Если материнская плата явно неисправна, у вас есть два варианта.Вы можете отремонтировать его или купить новый ... но сделайте себе одолжение и просто купите новый. Любой опытный пользователь компьютера скажет вам, что если на материнской плате уже возникла одна проблема, то, скорее всего, скоро появится несколько новых.

Вам следует обновить материнскую плату, чтобы получить новые технологии, такие как более быстрые стандарты USB, встроенный Wi-Fi или последний стандарт PCIe, PCIe 4.0. Если вы планируете использовать те же компоненты, как ЦП или ОЗУ, убедитесь, что новая материнская плата совместима с ними. Мы показали, как узнать, какая у вас материнская плата, если вы не уверены.

Раздели проблемы с материнской платой

Те, кто использовал компьютер в течение многих лет, в какой-то момент сталкивались с неисправностью материнской платы.Расскажите в комментариях свои печальные истории неудач с материнской платой!

А если вы подумываете о создании собственного компьютера, посмотрите, как собрать ПК с форм-фактором Mini-ITX.

9 легальных способов смотреть фильмы онлайн бесплатно

Есть много нелегальных вариантов.Хотите оставаться в рамках закона? Вот несколько легальных способов смотреть фильмы онлайн.

Читать далее

Об авторе Михир Паткар (Опубликовано 1253 статей)

Михир Паткар более 14 лет пишет о технологиях и продуктивности в ведущих мировых изданиях.Он имеет академическое образование в области журналистики.

Более От Михира Паткара
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

Как узнать, перегорела ли ваша материнская плата? | Small Business

Часто бывает сложно определить, связаны ли проблемы с вашим компьютером с перегоревшей материнской платой или другой проблемой. Лучший способ выяснить это - сначала исключить другие возможности, что требует времени. Если у вас нет собственного ИТ-отдела, вы обнаружите, что мастерские по ремонту компьютеров могут взимать немалую плату только за диагностику материнской платы.Однако есть несколько способов определить, перегорела ли ваша материнская плата, не прибегая к диагностическому оборудованию.

Физическое повреждение

Отключите компьютер от сети, снимите боковую панель и осмотрите материнскую плату. Если у вас ноутбук, снимите пластиковую панель и клавиатуру, чтобы получить доступ к материнской плате. Явными признаками являются запах дыма или вид обугленной схемы, но также проверьте конденсаторы, которые имеют цилиндрическую форму и размещены в различных местах на плате. Их задача - фильтровать электричество, идущее к различным компонентам на плате, а скачки напряжения или перегрев могут повредить их.Проверьте, есть ли у кого-нибудь из них закругленные вершины, что указывает на то, что они взорваны. Также проверьте плату вокруг них на наличие признаков утечки электролита или поломки.

Компьютер не включается

Исключите другие возможности, такие как ослабление кабеля питания или отключенный ограничитель перенапряжения. Также дважды проверьте, что источник питания настроен на 115/120 В, а не на 220 В. Посмотрите на заднюю часть настольного компьютера, где находится разъем питания, чтобы увидеть переключатель напряжения, если источник питания поддерживает двойное напряжение.Ноутбуки, поддерживающие двойное напряжение, обычно не имеют переключателя. Если компьютер не включается или вы слышите, как работают вентиляторы, но система не загружается, возможно, материнская плата повреждена.

Диагностические звуковые коды

Если вы слышите последовательность звуковых сигналов или сирену, за которыми следует остановка системы при включении компьютера, причиной может быть неисправный компонент материнской платы. Однако то же самое может произойти, если съемный компонент неисправен или установлен неправильно, например, видеокарта или модуль ОЗУ.Удалите все дополнительные карты, которые вы можете, и переустановите те, которые вы не можете, например, модули RAM. Также отключите все дополнительные устройства, которые не требуются для загрузки вашего компьютера, например дополнительный жесткий диск. Если после этого компьютер загружается нормально, проблема была в удаленной дополнительной карте или устройстве, а не в материнской плате. Диагностические звуковые коды различаются в зависимости от производителей компьютеров и материнских плат, поэтому обратитесь к руководству по материнской плате или на веб-сайте производителя компьютера для получения таблицы звуковых кодов и их значения.

Случайные символы на экране

Если вы запускаете компьютер только для того, чтобы увидеть, как ваш дисплей заполняется случайными символами и останавливается, материнская плата или, по крайней мере, видеочип, вероятно, перегорел. Однако, если у вас есть выделенная видеокарта, сначала переустановите или замените ее, чтобы исключить проблему только с картой. Этот симптом иногда возникает, когда материнская плата повреждена водой. Если вы подозреваете, что произошло повреждение водой, не включайте компьютер в электрическую розетку и не пытайтесь включить его.

Ссылки

Писатель Биография

Писатель и корректор с 2006 года, Б. Стил также работает аналитиком службы поддержки ИТ, специализируясь на технической поддержке потребителей и бизнес-пользователей. Она получила степень бакалавра искусств. по английскому языку и журналистике Университета Роджера Уильямса. Стил также имеет сертификаты сертифицированного Microsoft специалиста по поддержке настольных ПК, сертифицированного Microsoft ИТ-специалиста, специалиста по корпоративной поддержке Windows 7 и ИТ-специалиста CompTIA A +.

Чтение: Материнская плата | Введение в компьютерные приложения и концепции

Материнская плата для настольного персонального компьютера Acer, показывающая типичные компоненты и интерфейсы, имеющиеся на материнской плате.Эта модель была произведена Foxconn в 2007 году и соответствует схеме ATX (известной как «форм-фактор»), обычно применяемой для настольных компьютеров. Он разработан для работы с процессором AMD Athlon 64

.

Материнская плата (иногда также называемая материнской платой , системной платой , планарной платой или материнской платой , или в просторечии mobo ) является основной печатной платой (PCB) в компьютерах и другие расширяемые системы.Он поддерживает и обеспечивает связь между многими важными электронными компонентами системы, такими как центральный процессор (ЦП) и память, а также предоставляет разъемы для других периферийных устройств. В отличие от объединительной платы, материнская плата содержит важные подсистемы, такие как процессор и другие компоненты.

Материнская плата конкретно относится к печатной плате с возможностью расширения, и, как следует из названия, эту плату часто называют «матерью» всех компонентов, подключенных к ней, которые часто включают звуковые карты, видеокарты, сетевые карты, жесткие диски. , или другие формы постоянного хранения; Карты ТВ-тюнера, карты с дополнительными разъемами USB или FireWire и множество других пользовательских компонентов (термин материнская плата применяется к устройствам с одной платой и без дополнительных расширений или возможностей, таких как платы управления в телевизорах, стиральных машинах и т. Д. встроенные системы).

Intel D945GCPE Материнская плата microATX LGA775 для Intel Pentium 4, D, XE, Dual-Core, Core 2 (около 2007 г.)

История

До изобретения микропроцессора цифровой компьютер состоял из нескольких печатных плат в каркасе для карт с компонентами, соединенными объединительной платой, набором соединенных между собой разъемов. В очень старых конструкциях провода представляли собой дискретные соединения между контактами разъема карты, но вскоре печатные платы стали стандартной практикой.Центральный процессор (ЦП), память и периферийные устройства размещались на отдельных печатных платах, которые вставлялись в заднюю панель.

В конце 1980-х и 1990-х годах стало экономичным переносить все большее количество периферийных функций на материнскую плату. В конце 1980-х материнские платы персональных компьютеров начали включать одиночные микросхемы (также называемые микросхемами Super I / O), способные поддерживать набор низкоскоростных периферийных устройств: клавиатуру, мышь, дисковод для гибких дисков, последовательные порты и параллельные порты.К концу 1990-х многие материнские платы персональных компьютеров поддерживали полный спектр аудио, видео, хранилищ и сетевых функций без необходимости использования каких-либо карт расширения; В высокопроизводительных системах для 3D-игр и компьютерной графики обычно в качестве отдельного компонента использовалась только видеокарта.

Самые популярные компьютеры, такие как Apple II и IBM PC, публиковали схематические диаграммы и другую документацию, которая позволяла проводить быстрый обратный инжиниринг и заменять материнские платы сторонними производителями.Обычно предназначенные для создания новых компьютеров, совместимых с образцами, многие материнские платы предлагали дополнительную производительность или другие функции и использовались для обновления оригинального оборудования производителя.

Проект

Материнская плата Octek Jaguar V 1993 года выпуска. На этой плате мало встроенных периферийных устройств, о чем свидетельствуют 6 слотов для карт ISA и отсутствие других встроенных разъемов внешнего интерфейса.

Материнская плата Samsung Galaxy SII; практически все функции устройства интегрированы в очень маленькую плату

Материнская плата обеспечивает электрические соединения, с помощью которых обмениваются данными другие компоненты системы.В отличие от объединительной платы, он также содержит центральный процессор и другие подсистемы и устройства.

Типичный настольный компьютер имеет микропроцессор, основную память и другие важные компоненты, подключенные к материнской плате. Другие компоненты, такие как внешнее хранилище, контроллеры для отображения видео и звука, а также периферийные устройства, могут быть подключены к материнской плате в виде сменных карт или с помощью кабелей; в современных компьютерах все чаще интегрируют некоторые из этих периферийных устройств в саму материнскую плату.

Важным компонентом материнской платы является набор микросхем микропроцессора, который обеспечивает вспомогательные интерфейсы между процессором и различными шинами и внешними компонентами. Этот набор микросхем в некоторой степени определяет особенности и возможности материнской платы.

Современные материнские платы включают:

  • Гнезда (или слоты), в которые можно установить один или несколько микропроцессоров. В случае ЦП в корпусах с массивом шариковой сетки, таких как VIA C3, ЦП напрямую припаян к материнской плате.
  • Слоты, в которые должна быть установлена ​​основная память системы (обычно в виде модулей DIMM, содержащих микросхемы DRAM)
  • Набор микросхем, который образует интерфейс между лицевой шиной ЦП, основной памятью и периферийными шинами
  • Микросхемы энергонезависимой памяти (обычно флэш-ПЗУ на современных материнских платах), содержащие микропрограмму системы или BIOS
  • Тактовый генератор, который вырабатывает системный тактовый сигнал для синхронизации различных компонентов
  • Слоты для карт расширения (интерфейс с системой через шины, поддерживаемые чипсетом)
  • Разъемы питания, которые получают электроэнергию от блока питания компьютера и распределяют ее на ЦП, набор микросхем, основную память и карты расширения.По состоянию на 2007 год некоторым видеокартам (например, GeForce 8 и Radeon R600) требуется больше энергии, чем может обеспечить материнская плата, и поэтому были введены специальные разъемы для подключения их непосредственно к источнику питания.
  • Разъемы для жестких дисков, обычно только SATA. Дисковые накопители также подключаются к источнику питания.

Кроме того, почти все материнские платы включают логику и разъемы для поддержки часто используемых устройств ввода, таких как разъемы PS / 2 для мыши и клавиатуры.Ранние персональные компьютеры, такие как Apple II или IBM PC, имели на материнской плате только минимальную поддержку периферийных устройств. Иногда оборудование видеоинтерфейса также интегрируется в материнскую плату; например, на Apple II и редко на IBM-совместимых компьютерах, таких как IBM PC Jr. Дополнительные периферийные устройства, такие как контроллеры дисков и последовательные порты, были предоставлены как карты расширения.

Учитывая высокую тепловую мощность процессоров и компонентов высокоскоростных компьютеров, современные материнские платы почти всегда имеют радиаторы и точки крепления вентиляторов для отвода избыточного тепла.

Форм-фактор

Материнские платы

производятся в различных размерах и формах, называемых компьютерным форм-фактором, некоторые из которых являются специфическими для отдельных производителей компьютеров. Однако материнские платы, используемые в IBM-совместимых системах, рассчитаны на различные размеры корпусов. По состоянию на 2007 год большинство материнских плат настольных компьютеров используют стандартный форм-фактор ATX - даже те, которые используются в компьютерах Macintosh и Sun, которые не были построены из обычных компонентов. Материнская плата корпуса и форм-фактор блока питания должны совпадать, хотя некоторые материнские платы меньшего форм-фактора из того же семейства подходят для более крупных корпусов.Например, корпус ATX обычно вмещает материнскую плату microATX.

В портативных компьютерах обычно используются высокоинтегрированные, миниатюрные и индивидуализированные материнские платы. Это одна из причин того, что портативные компьютеры сложно модернизировать и дорого ремонтировать. Часто отказ одного компонента ноутбука требует замены всей материнской платы, что обычно дороже материнской платы настольного компьютера из-за большого количества интегрированных компонентов.

Процессорные сокеты

Разъем ЦП (центральный процессор) или слот - это электрический компонент, который подключается к печатной плате (PCB) и предназначен для размещения ЦП (также называемого микропроцессором).Это специальный тип гнезда для интегральных схем, предназначенный для очень большого количества выводов. Разъем ЦП обеспечивает множество функций, включая физическую структуру для поддержки ЦП, поддержку радиатора, облегчение замены (а также снижение стоимости) и, что наиболее важно, формирование электрического интерфейса как с ЦП, так и с печатной платой. Разъемы ЦП на материнской плате чаще всего можно найти на большинстве настольных и серверных компьютеров (в ноутбуках обычно используются ЦП для поверхностного монтажа), особенно на тех, которые основаны на архитектуре Intel x86.Тип сокета ЦП и набор микросхем материнской платы должны поддерживать серию и скорость ЦП.

Встроенные периферийные устройства

Блок-схема современной материнской платы, которая поддерживает множество функций периферийных устройств, а также несколько слотов расширения

В связи с неуклонным снижением стоимости и размера интегральных схем теперь можно включить поддержку многих периферийных устройств на материнской плате. Комбинируя множество функций на одной печатной плате, можно уменьшить физический размер и общую стоимость системы; Таким образом, высокоинтегрированные материнские платы особенно популярны в компьютерах малого форм-фактора и бюджетных компьютерах.

  • Контроллеры дисков для дисковода гибких дисков, до 2 дисков PATA и до 6 дисков SATA (включая поддержку RAID 0/1)
  • интегрированный графический контроллер с поддержкой 2D и 3D графики, с выходом VGA и TV
  • встроенная звуковая карта с 8-канальным (7.1) звуком и выходом S / PDIF
  • Сетевой контроллер Fast Ethernet для сети 10/100 Мбит
  • Контроллер USB 2.0 с поддержкой до 12 портов USB
  • Контроллер IrDA для передачи данных через инфракрасный порт (e.грамм. с сотовым телефоном или принтером с ИК-портом)
  • Датчики температуры, напряжения и скорости вращения вентилятора, позволяющие программному обеспечению контролировать состояние компонентов компьютера.

Слоты для периферийных плат

Типичная материнская плата будет иметь разное количество подключений в зависимости от ее стандарта и форм-фактора.

Стандартная современная материнская плата ATX обычно имеет два или три разъема PCI-Express 16x для видеокарты, один или два старых разъема PCI для различных карт расширения и один или два разъема PCI-E 1x (который заменил PCI).Стандартная материнская плата EATX будет иметь от двух до четырех разъемов PCI-E 16x для видеокарт и различное количество слотов PCI и PCI-E 1x. Иногда он также может иметь слот PCI-E 4x (зависит от марки и модели).

На некоторых материнских платах есть два или более слота PCI-E 16x, что позволяет использовать более 2 мониторов без специального оборудования или использовать специальную графическую технологию под названием SLI (для Nvidia) и Crossfire (для AMD). Они позволяют соединять от 2 до 4 видеокарт вместе, чтобы обеспечить лучшую производительность в ресурсоемких задачах графических вычислений, таких как игры, редактирование видео и т.

Температура и надежность

Материнская плата ноутбука серии Vaio E

Материнские платы

обычно имеют воздушное охлаждение с радиаторами, которые часто устанавливаются на более крупных микросхемах, таких как северный мост, в современных материнских платах. Недостаточное или неправильное охлаждение может привести к повреждению внутренних компонентов компьютера или его сбою. Пассивного охлаждения или одного вентилятора, установленного на блоке питания, было достаточно для процессоров многих настольных компьютеров до конца 1990-х годов; с тех пор большинству потребовались вентиляторы ЦП, установленные на их радиаторах из-за повышения тактовой частоты и энергопотребления.Большинство материнских плат имеют разъемы для дополнительных вентиляторов корпуса и встроенные датчики температуры для определения температуры материнской платы и процессора, а также разъемы для управляемых вентиляторов, которые BIOS или операционная система могут использовать для регулирования скорости вращения вентилятора. В качестве альтернативы компьютеры могут использовать систему водяного охлаждения вместо множества вентиляторов.

Некоторые компьютеры с малым форм-фактором и домашние кинотеатры, предназначенные для бесшумной и энергоэффективной работы, имеют конструкцию без вентилятора. Обычно это требует использования ЦП с низким энергопотреблением, а также тщательной компоновки материнской платы и других компонентов, позволяющих разместить радиатор.

Исследование 2003 года показало, что некоторые ложные сбои компьютера и общие проблемы надежности, начиная от искажения изображения на экране и заканчивая ошибками чтения / записи ввода-вывода, могут быть связаны не с программным обеспечением или периферийным оборудованием, а со старением конденсаторов на материнских платах ПК. В конечном итоге было показано, что это результат неправильного состава электролита, проблема, названная «чумой конденсаторов».

Материнские платы

используют электролитические конденсаторы для фильтрации постоянного тока, распределяемого по плате. Эти конденсаторы стареют с зависящей от температуры скоростью, так как их водные электролиты медленно испаряются.Это может привести к потере емкости и последующим сбоям в работе материнской платы из-за нестабильности напряжения. Хотя большинство конденсаторов рассчитаны на 2000 часов работы при 105 ° C (221 ° F), их ожидаемый расчетный срок службы примерно удваивается на каждые 10 ° C (50 ° F) ниже этого значения. При температуре 45 ° C (113 ° F) срок службы составляет 15 лет. Это кажется разумным для материнской платы компьютера. Однако многие производители поставляют некачественные конденсаторы, которые значительно сокращают срок службы. Недостаточное охлаждение корпуса и повышенные температуры легко усугубляют эту проблему.Найти и заменить вышедшие из строя конденсаторы на материнских платах ПК можно, но это требует много времени.

Загрязнение воздуха и надежность

Высокий уровень отказов материнских плат в Китае и Индии, по всей видимости, связан с «серным загрязнением воздуха, производимым углем, который сжигается для выработки электроэнергии. По словам исследователей Intel, загрязнение воздуха разъедает электрические схемы.

Начальная загрузка с использованием базовой системы ввода-вывода

Материнские платы

содержат энергонезависимую память для инициализации системы и загрузки некоторого загрузочного программного обеспечения, обычно операционной системы, с внешнего периферийного устройства.Микрокомпьютеры, такие как Apple II и IBM PC, использовали микросхемы ПЗУ, установленные в гнездах на материнской плате. При включении питания центральный процессор загружает в свой программный счетчик адрес загрузочного ПЗУ и начинает выполнение инструкций из ПЗУ. Эти инструкции инициализировали и тестировали аппаратное обеспечение системы, отображали системную информацию на экране, выполняли проверки ОЗУ, а затем загружали начальную программу с внешнего или периферийного устройства. Если ничего не было доступно, компьютер будет выполнять задачи из других хранилищ памяти или отображать сообщение об ошибке, в зависимости от модели и конструкции компьютера и версии ПЗУ.Например, и Apple II, и исходный IBM PC имели Microsoft Cassette BASIC в ПЗУ и запустили бы его, если никакая программа не могла быть загружена с диска.

В большинстве современных конструкций материнских плат для загрузки операционной системы используется BIOS, хранящийся в микросхеме EEPROM, припаянной к материнской плате или вставленной в нее. Программы загрузки, не относящиеся к операционной системе, по-прежнему поддерживаются на современных машинах, производных от IBM PC, но в настоящее время предполагается, что программа загрузки будет представлять собой сложную операционную систему, такую ​​как MS Windows NT или Linux.Когда на материнскую плату впервые подается питание, микропрограмма BIOS тестирует и настраивает память, схемы и периферийные устройства. Этот самотестирование при включении питания (POST) может включать в себя тестирование некоторых из следующих вещей:

  • Видеоадаптер
  • Карты вставляются в слоты, например обычные PCI
  • Дисковод
  • Температура, напряжение и скорость вращения вентилятора для аппаратного мониторинга
  • CMOS, используемая для хранения конфигурации настройки BIOS
  • Клавиатура и мышь
  • Сетевой контроллер
  • Оптические приводы: CD-ROM или DVD-ROM
  • Жесткий диск SCSI
  • Жесткий диск IDE, EIDE или SATA
  • Устройства безопасности, такие как считыватель отпечатков пальцев или состояние переключателя с фиксацией для обнаружения вторжения
  • USB-устройства, такие как запоминающее устройство

На новейших материнских платах BIOS может также исправлять микрокод центрального процессора, если BIOS обнаруживает, что установленный процессор является одним из тех, для которого были опубликованы ошибки.

Как установить материнскую плату компьютера

Обновлено: 30.06.2020, Computer Hope

Установка материнской платы - сложный процесс. На этой странице представлены общие шаги и рекомендации по установке материнской платы. Пожалуйста, обратитесь к руководству и руководству по настройке, прилагаемому к материнской плате, для получения подробной информации об этапах установки и настройки.

Примечание

При замене существующей материнской платы в компьютере на новую материнскую плату необходимо сначала удалить существующую материнскую плату.Шаги на этой странице можно использовать для снятия материнской платы в обратном порядке.

Перед началом работы

  1. Запишите соответствующую информацию сверху или снизу платы, например номер модели, серийный номер и технические характеристики.
  2. Убедитесь, что вы знакомы с электростатическим разрядом и его потенциальными опасностями при работе с любой печатной платой.
  3. При установке материнской платы выключите компьютер и отсоедините шнур питания от источника питания.

Форм-фактор

Перед установкой материнской платы компьютера убедитесь, что корпус поддерживает форм-фактор вашей материнской платы. Сегодня большинство доступных компьютерных материнских плат имеют формат ATX или microATX.

Проверить и установить перемычки

Перед установкой материнской платы компьютера убедитесь, что все перемычки или микропереключатели установлены правильно. Перемычки и микропереключатели можно менять после установки материнской платы. Однако их легче проверить, когда материнская плата находится вне корпуса.

Сегодня на материнских платах перемычки установлены в автоматическом режиме, что позволяет BIOS или программному обеспечению установить правильные настройки для процессора и памяти. Если материнская плата поддерживает эту функцию, убедитесь, что перемычки установлены в автоматический режим. Если вы хотите вручную настроить параметры периферийных устройств, убедитесь, что вы используете приемлемые параметры. Хотя вы можете разогнать систему, мы рекомендуем вам сначала использовать автоматические или реальные значения системы, чтобы убедиться, что система работает, прежде чем изменять ее настройки.

Установите колышки или стойки

После проверки перемычек, если в шасси нет штифтов или стоек, вставьте эти крепления сейчас. Они необходимы для предотвращения короткого замыкания материнской платы и должны быть вставлены перед установкой материнской платы.

При установке штифтов или стоек убедитесь, что они вставлены в соответствующие отверстия. Многие корпуса поддерживают различные форм-факторы материнских плат, и если их не вставить в соответствующие отверстия, это может привести к повреждению материнской платы.Отверстия на корпусе имеют небольшое указание на то, что их использует. Например, рядом с отверстием могут быть указаны слова ATX, указывающие на то, что отверстие предназначено для материнской платы ATX.

Во время установки стоек убедитесь, что они плотно установлены в корпус. Это поможет предотвратить такие проблемы, как расшатывание штифтов при отвинчивании винта от штифта.

Установка материнской платы

После того, как будут прикреплены стойки и пластина ввода / вывода, установите материнскую плату в корпус.При этом убедитесь, что вы выровняли заднюю часть материнской платы с задней частью корпуса. Во время установки материнской платы совместите отверстия на материнской плате со штифтами или стойками.

После совмещения начните ввинчивать в материнскую плату винты, которые должны войти в штифт или стойку, вставленную ранее.

Осторожность

При заворачивании винта нельзя допускать, чтобы он был слишком затянут. Если затянуть слишком сильно, материнская плата может треснуть. Однако винта должно быть достаточно, чтобы удерживать материнскую плату на месте.

Установить основные компоненты

Установите в компьютер перечисленные ниже необходимые компоненты, если они еще не установлены.

Настройка передней панели

После того, как материнская плата физически установлена ​​в компьютер, необходимо подключить Fpanel (сокращение от разъемов передней панели). Эта панель управляет такими вещами, как кнопка питания, кнопка сброса, индикатор жесткого диска и индикатор питания.

К сожалению, настройка этой панели поначалу может сбивать с толку, даже если следовать инструкциям производителя материнской платы.Ниже приведены шаги и дополнительная информация, а также помощь по подключению кабелей к этому разъему.

  1. Этот разъем состоит из серии двухконтактных разъемов.
  2. Кабели, которые подключаются к разъему, представляют собой 2-, 3- или 4-контактные разъемы.
  3. Кабели обычно состоят из красного, зеленого, синего, белого или другого цвета кабеля с черным кабелем. Цвета на вашем кабеле могут быть разными, но черный или самый темный кабель - это земля, обозначенная знаком «-».
  4. В большинстве случаев для каждой настройки используется отдельный кабель, но некоторые компьютеры теперь имеют все эти кабели как один большой разъем.Если у компьютера один большой разъем, он подключается только в одном направлении. Если вы устанавливаете новую материнскую плату компьютера в корпус OEM, в котором используется большой разъем, она может не работать с вашей материнской платой, поскольку она может быть проприетарной.
  5. Наконец, компьютер не может загрузиться, если один или несколько кабелей подключены неправильно. Если вы не можете включить компьютер или не получаете почту, сначала проверьте эти кабели.

Соединительные кабели

После подключения кабелей передней панели подключите остальные кабели в указанном ниже порядке.

  1. Подключите к материнской плате кабель питания в стиле ATX основной материнской платы, идущий от блока питания.
Примечание

Подключайте кабели в правильном направлении и никогда не давите на кабель. При неправильном подключении можно повредить материнскую плату. Сегодня материнские платы ATX и других форм-факторов имеют разъем блока питания с ключом, который позволяет кабелю подключаться только в одном направлении.

  1. Затем подключите кабели IDE / EIDE, SATA или SCSI к материнской плате от жесткого диска, привода компакт-дисков или дисковода гибких дисков.
  2. Подключите кабели питания Molex от блока питания к каждому из дисководов компьютера.

Настройка CMOS

После того, как материнская плата установлена ​​и подключена к компьютеру, подключите клавиатуру, монитор и питание к компьютеру. Пока не подключайте все кабели, если у вас возникнут проблемы и вам придется снова отсоединить все кабели.

После загрузки компьютера войдите в программу настройки CMOS и установите все значения, которые не определяются автоматически. Мы рекомендуем вам проверить или установить следующие значения.

  1. Настройки ЦП - убедитесь, что отображается правильная скорость и напряжение ЦП или что он установлен на автоматический.
  2. Память - убедитесь, что настройки памяти верны и вся память обнаружена.
  3. Приводы - убедитесь, что показаны все дискеты, жесткий диск и привод CD-ROM.
  4. Если на материнской плате есть встроенное видео, модем, сеть или звук и вы хотите отключить их для устанавливаемой карты расширения, отключите эти устройства сейчас.
  5. Проверьте другие настройки, такие как время, дата и COM-порты.

Как только все будет обнаружено и настроено, сохраните настройки, затем выйдите из настройки CMOS и перезагрузите компьютер.

Советы и помощь при покупке

Поиск и устранение неисправностей

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *