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电脑主板开关机电路—主板开机电路的工作原理?

2020-11-25 13:18:01 来源: 家电维修服务中心 分类:电脑维修
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主板开机电路工作原理

由于主板厂商的设计不同,主板开机电路会有所不同,但基本电路原理相同,即经过主板开机键触发主板开机电路工作,开机电路将触发信号进行处理,最终向电源第14脚发出低电平信号,将电源的第14脚的高电平拉低,触发电源工作,使电源各引脚输出相应的电压,为各个设备供电(即电源开始工作的条件是电源接口的第14脚变为低电平)。

主板开机电路的工作条件是:为开机电路提供供电、时钟信号和复位信号,具备这三个条件,开机电路就开始工作。其中供电由ATX电源的第9脚提供,时钟信号由南桥的实时时钟电路提供,复位信号由电源开关、南桥内部的触发电路提供。

下面根据开机电路的结构分别讲解开机电路的详细工作原理。

1.经过门电路的开机电路

经过门电路的开机电路的电路原理图如图7-7所示。

图中,1117为稳压三级管,作用是将电源的SB5V电压变成+3.3V电压,Q21为三极管,它的作用是控制电源第14脚的电压,当它导通时,电源第14脚的电压变为低电平。74门电路是一个双上升沿D触发器,此触发器在时钟信号输入端(第3脚CP端)得到上升沿信号时触发,触发后它的输出端的状态就会翻转,即由高电平变为低电平或由低电平变为高电平。74触发器的时钟信号输入端(CP端)和电源开关相连,接收电源开关送来的触发信号,输出端直接连接到南桥的触发电路中,向南桥发送触发信号。它的作用是代替南桥内部的触发器发出触发信号,使南桥向电源输出高电平或低电平。

当电脑的主机通电后,ATX电源的第14脚输出+5V电压,ATX电源的第14脚通过一个末级控制三极管和一个二极管连接到南桥的触发电路中,由于74触发器没有被触发,南桥没有向三极管Q21输出高电平,因此三极管Q21的b极为低电平,三极管Q21处于截至,电源的各个针脚没有输出电压。

同时ATX电源的第9脚输出+5V待命电压。+5V待命电压通过稳压三极管(1117)或电阻后,产生+3.3V电压,此电压分开成两条路,一条直接通向南桥内部,为南桥提供主供电,而另一条通过二极管或三极管

,再通过COMS的跳线针(必须插上跳线帽将他们连接起来)进入南桥,为CMOS电路提供供电,这时南桥外的32.768KHz晶振向南桥提供32.768KHz频率的时钟信号。

另外,ATX电源的待命电压又分别连接到74触发器(为触发器供电)和电源开关的其中一个针脚上(电源开关的另一个针脚接地),使开机键的电压为高电平。

在按下电源开关键的瞬间,开机键的电压变为低电平,此时74触发器没有被触发,其输出端保持原状态不变(输出高电平),南桥内部的触发电路没有工作。

在松开开机键的瞬间,开机键的电压变为高电平,此时开机键的电压由低变高,向74触发器的时钟信号输入端(CP端)输送一个上升沿触发信号,74触发器被触发,输出端向南桥输出低电平信号,这时南桥接到触发信号后向三极管Q21输出高电平,三极管Q21导通,由于三极管的e极接地,因此ATX电源第14脚的电压由高电平变为低电平,ATX电源开始工作,电源的其它针脚分别向主板输送相应电压,主板处于启动状态。

当关闭计算机时,在按下开机键的瞬间,开机键再次变为低电平,各个电路保持原状态不变。

在松开开机键的瞬间,开机键的电压变为高电平,此时74触发器再次被触发,触发器的输出端向南桥发送一个高电平信号,这时触发电路向三极管Q21输出低电平,三极管Q21截止,这时ATX电源第14脚的电压变为+5V,ATX电源停止工作,主板处于停止状态。

2.经过南桥的开机电路

3.经过I/O芯片的开机电路

4.经过开机复位芯片的开机电路

拓展知识:

常用主板开机电路维修方法?

我们在按下启动键时,首先启动的应是电源(因为如果没有电源供电,那么主板上所有的配件都是无法工作的)。但是为了保证安全使用,电源部分采取了一系列安全保护措施;因此开关电源从起振到稳定之间会有一段时间的延迟,等待各组电压都稳定下来后,电源各部分会输出一个检测信号,这个信号为高电平时表示该部分电压正常,这些部分包括输入电压和各组输出电压。这些信号总和的结果就是一个POWER GOOD信号(也称为POWER OK或PWR OK信号);如果主板接受不到这个信号,那么时钟芯片会持续向CPU发送复位(RESET)信号(与我们按下RESER键相当),CPU就不会工作。

当CPU接受到正常的POWER GOOD信号,主板和CPU就启动了吗?其实主板此时,还要根据CPU的VID0-VID3引脚的定义组合,将CPU所提供的VID0-VID3信号送到电源管理模块的相应的端口;如果主板BIOS具有可设定CPU电压的功能,主板会按时设定的电压与VID的对应关系产生新的VID信号并送到电源管理模块芯片,电源管理模块将根据设定并通过DAC电压将其转换为基准电压,再经过场效应管轮流导通和关闭,将能量通过电感线圈送到CPU,最后再经过调节电路使用输出电压与设定电压值相当。

由于CPU还要根据自己所需要的频率,通过IC总线来检测主板频率发生器所设置的频率是否支持;因为电脑要进行正确的数据传送以及正常的运行,没有时钟信号是不行的,时钟信号在电路中的主要作用就是同步;因为在数据传送过程中,对时序都有着严格的要求,只有这样才能保证数据在传输过程不出差错。时钟信号首先设定了一个基准,我们可以用它来确定其它信号的宽度,另外时钟信号能够保证收发数据双方的同步。对于CPU而言,时钟信号作为基准,CPU内部的所有信号处理都要以它作为标尺,这样它就确定CPU指令的执行速度;如CPU本身的频率无法适应频率发生器所提供的高频率,也是无法正常工作的。因此只有当接受到POWER GOOD信号,和相应的得到CPU工作的电压时以及相应的时钟频率后,CPU才能正常的工作,也就是开始执行BIOS程序。

电脑开机原理

计算机开机的时候按下电源键就开始从主板BIOS引导系统 .

有一个静态5V 电压送到南桥,为南桥里面的 ATX 开机电路提 供工作条件(ATX 电源的开机电路是集成南桥里面的),南桥里面的 ATX 开机电路将开始 工作,会送一个电压给晶体,晶体起振工作,产生振荡,发出波形。同时 ATX 开机电路会 送出一个开机电压到主板的开机针帽的一个脚,针帽的另一个脚接地。当打开开机开关时, 开机针帽的两个脚接通,而使南桥送出开机电压对地短路,拉低南桥送出的开机电压,而使 南桥里的开机电路导通,拉低静态 5V 电压,使其变为 0 电位。使电源开始工作,从而达到 开机目的。(ATX 电源里还有一个稳压部分,它需要静态 5V 变为 0 电位才能工作)。

自检后将系统的控制权交给硬盘引导 进入操作系统.

开机原理

ATX电源通电后,有一个5V电压送到南桥,为南桥里的ATX开机电路提供电压(ATX的电源开机电路是集成在南桥里的),南桥里的ATX开机电路将开始工作,会送给一个电压给晶体,晶体开始起振工作,产生振荡,发出波形,(用示波器可以看到).同时ATX开机电路会送出一个开机电压刀主板的开机针帽的一个脚,针帽的另一个脚接地.当打开开机开关时,开机针帽的两个脚接通,而使南桥送出开机电压拉低,而使南桥开机电路导通,把ATX电源开机端电压拉低,主板通电.


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