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开机电路:主板开机电路工作原理#106(2)

 口中玉光军 2020-10-22

摘要:本章我们开始学习另一个维修中经常会遇到的故障电路——主板开机电路,属故障率极高的电路之一。根据不同厂商主板类型,开机工作原理分为三种不同的类型,分别为:由南桥组成的开机电路、由南桥和逻辑门电路组成的开机电路、由南桥和I/O芯片组成的开机电路、由特殊芯片组成的开机电路,我们分为四篇来介绍。

2.由南桥和逻辑门电路组成的开机电路

在由南桥和门电路组成的开机电路中,由门电路作为触发电路,南桥内部没有开机触发电路,南桥只发出开机控制信号,由南桥和门电路组成的开机电路的电路图106-2所示。

图106-2:由南桥和门电路组成的开机电路的电路图

图中,L1087为三端稳压器,它的作用是将电源的5V待机电压转换成3.3V电压,为南桥、CMOS电路、开机键供电。

Q18为开机控制三极管,它的作用是改变ATX电源插座第14脚(图中为20针ATX电源插座)的电压。Q18的C极直接接在了ATX电源插座第14针,e极接地,当它导通时,ATX电源第14脚被接地,其电压将变为低电平,使ATX电源启动输出工作电压。Q18的导通条件是其b极电压为高电平。

74F02是一个或非门电路,它的输出端与开机控制三极管Q18的b极相连(或非门的逻辑关系为输入端都为低电平时,输出端才输出高电平),74F02的输入端第11脚和第12脚同时连接到与非门电路74F00的输出端(与非门的逻辑关系为两个输入端都为高电平时, 输出端才输出低电平),而74F00的输入端连接到南桥芯片的SUSC和SUSB端口。

74HCT74为逻辑门电路(触发器),它是一个双上升沿D触发器,此触发器在时钟信号输入端(第3脚和第11脚)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。它的数据输入端D连接到ATX电源插座的第14脚,时钟信号输入端连接到电源开关键上,而输出端连接到南桥芯片的RSMRST#端口,主板上常见的触发器还有74LS74等。

电源开关键的一端接地,另一端分别接在ATX第9脚(5VSB)、逻辑门电路74HCT74的时钟输入端及南桥芯片的PWRBTN#端口。

X3是32.768kHz的实时时钟晶振,用未为南桥芯片提供持机状态下的时钟信号。

当电脑主机中的ATX电源没有接市电时,CMOS电池BAT1提供的3.0V供电通过电阻R235、二极管D13、跳线JBAT1连接到南桥的VBAT端口,为南桥和CMOS存储器供电,此时实时时钟电路在获得供电后,开始工作输出32.768kHz的时钟频率,提供开机需要的时钟信号,随时准备参与唤醒。

当电脑主机中的ATX电源连接市电后,ATX电源的第9脚开始输出 5V待机电压。此时ATX电源第9脚输出的5V待机电压通过L1087转换后输出3.3V待机电压。此电压被分成三路:一路通过二极管D14和跳线JBAT1连接到南桥的VBAT端口,为南桥和CMOS电路供电;另一路经过电阻R201和电阻R202连接到电源开关键,为电源开关键提供一个高电平信号,同时还连接到触发器74HCT74的时钟信号输入端(第11 脚),使时钟信号输入端的电压为高电平。由于74HCT74的数据输入端D直接连接在ATX电源第14脚,它的电压也为高电平,根据真值表(参图106-3)触发器的输出端Q 也输出高电平到南桥的RSMRST#端口。


图106-3:真值表

第3路通过电阻R201连接到南桥芯片的PWRBTN#端,使PWRBTN#端电压为高电平。由于PWRBTN#端电压为高电平,因此南桥芯片的SUSC和SUSB端口输出的电压信号为低电平。SUSC和SUSS端输出的低电平信号通过与非门74F00后输出高电平信号,再经过或非门74F02后,变为低电平信号,加在开机控制三极管Q18的b极,使三极管处于截止状态,所以ATX电源第14针脚的电压依然为高电平,ATX电源处于关闭状态。

当按下开机键的瞬间,开机键的高电平端被接地,电压变成了低电平,此时开机键的电压信号由高变低,74HCT74触发器的时钟输入端(第11 脚)电压由高变低,触发器没有被触发(触发器在上升沿触发),其输出端保持原状态不变,南桥芯片的SUSC和SUSB端仍然输出低电平ATX电源的第14脚电压仍然为高电平ATX电源没有工作。

当松开开机键的瞬间,开机键与地断开,开机键的电压又变成了高电平,此时开机键向触发器74HCT74的第11脚发送一个上升沿触发信号,74HCT74触发器被触发,输出端输出状态翻转,由高电平变为低电平,南桥的RSMRST#端口在收到跳变信号后,南桥的susc和suss端口输出高电平控制信号,此信号经过与非门74F00和或非门74F02后输出高电平信号。使开机控制三极管Q18的b极为高电平Q18被接地,同时ATX电源的第14脚电压变为低电平,ATX电源开始工作输出工作电压,主板在得到供电后开始启动。

当关闭计算机时,在按下开机键的瞬间,开机键的电压再次变为低电平,触发器74HCT74没有被触发,主板仍然保持开机状态。

在松开开机键的瞬间,开机键的电压变为高电平,此时触发器74HCT74的时钟信号输入端(第11 脚)得到上升沿信号后又被触发,它的输出端输出状态又翻转一次,由低电平变为高电平,这时南桥的RSMRST#端口在收到跳变信号后,南桥的SUSC和SUSB端口输出低电平控制信号,此信号经过与非门74F00和或非门74F02后输出低电平信号,使开机控制三极管Q18的b极为低电平Q18截止同时ATX电源的第14脚电压变为高电平,ATX电源停止工作,主板没了供电被关闭。


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