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筆記本電腦供電電路故障的診斷方法
來源:本站整理  作者:佚名  2014-06-17 10:03:10

    筆記本電腦的主板供電電路是筆記本電腦不可或缺的一部分,其出現問題通常會導致不能開機、自動重啟以及死機等種種故障現象的產生。
    學習筆記本電腦主板供電電路故障的診斷與排除,首先應掌握其基本工作原理,其次要對主板供電電路出現問題后導致的常見故障現象進行了解,最后要不斷總結和學習主板供電電路的檢修經驗和方法。

   1 筆記本電腦主板供電電路基本知識
    筆記本電腦主板的供電方式有兩種,一種是筆記本電腦采用的專用可充電電池供電,另一種是能夠將220V市電轉換為十幾伏或二十幾伏供電的電源適配器供電。筆記本電腦的專用可充電池提供的供電電壓通常要低于電源適配器的輸入供電電壓。
    無論是筆記本電腦的專用可充電電池還是電源適配器,其輸入筆記本電腦主板上的供電并不能被所有芯片、電路以及硬件設備等直接采用,這是因為筆記本電腦主板上的各部分功能模塊和硬件設備對電流和電壓的要求不同,其必須經過相應的供電轉換后才能被采用。
    所以,筆記本電腦主板上的各種供電轉換電路,成為了筆記本電腦不可或缺的一部分。同時,筆記本電腦的主板供電電路出現問題后,就會導致不能開機、自動重啟以及死機等種種故障現象的產生。
    學習筆記本電腦主板供電電路故障的診斷與排除方法,必須首先掌握其工作原理和常見故障現象,這樣才能夠在筆記本電腦的檢修過程中做到故障分析合理、故障排除迅速且準確。

   1.1筆記本電腦主板供電機制
    筆記本電腦主板上的供電轉換電路主要采用開關穩壓電源和線性穩壓電源兩種。
開關穩壓電源是筆記本電腦主板中應用最為廣泛的一種供電轉換電路。筆記本電腦主板上的系統供電電路、CPU供電電路、芯片組供電電路以及內存和顯卡供電電路中,都廣泛采用了開關穩壓電源。
    開關穩壓電源利用現代電子技術,通過電源控制芯片發送控制信號控制電子開關器件(如場效應管)的“導通”和“截止”,對輸入供電進行脈沖調制,從而實現供電轉換以及自動穩壓和輸出可調電壓的功能。
    筆記本電腦主板上應用的開關穩壓電源電路通常由電源控制芯片、場效應管、濾波電容器、儲能電感器以及電阻器等電子元器件組成。電源控制芯片是開關穩壓電源電路中的供電電壓轉換控制元器件,場效應管和儲能電感器是電路中的電壓轉換執行元器件,電路中的電容器主要起到濾波的作用。
    線性穩壓電源具有噪聲小、反應快、結構簡單、發熱量低、成本低以及體積小等特點,筆記本電腦的待機電路、內存供電電路以及芯片組供電電路中都廣泛采用了線性穩壓電源,為其提供一路或多路供電。
    線性穩壓電源電路通常由線性穩壓器芯片、電容器、電阻器等較少的電子元器件組成,當內存供電電路中采用線性穩壓電源為其提供基準電壓時,其通常被設計在主板的內存插槽附近;而當芯片組供電電路中采用線性穩壓電源為其提供某一路供電時,其通常被設計在主板芯片組的周圍。

    1.2保護隔離電路與充電控制電路工作機制
    1.基本知識
    (1)保護隔離電路
    保護隔離電路是筆記本電腦主板供電電路的重要組成部分,其連接電源適配器和可充電電池形成兩路筆記本電腦主板的外部供電,并選擇將其中一路供電輸送到主板各種供電電路中。
    保護隔離電路的主要作用是切換筆記本電腦的供電方式,選擇是采用電源適配器供電還是采用可充電電池供電,并提供一定的保護功能。
    切換筆記本電腦的供電方式是指,當筆記本電腦有電源適配器供電且正常時,保護隔離電路會選擇由電源適配器為筆記本電腦的主板輸送供電。當沒有電源適配器供電接入或電源適配器供電異常時,保護隔離電路會選擇由筆記本電腦的可充電電池供電。
    筆記本電腦的保護隔離電路通常由場效應管、電阻器、電容器、三極管、充電控制芯片等電子元器件組成。保護隔離電路的供電切換功能主要通過電路中的場效應管等電子元器件的開關功能實現。場效應管等電子元器件具有在導通時允許電流通過,在其截止時不允許電流通過的特性。利用場效應管等具有開關功能的電子元器件的這一特性,再通過電路中充電控制芯片的控制作用,便可實現保護隔離電路的供電切換功能。
    保護隔離電路中的充電控制芯片除了具有控制場效應管等電子元器件導通與截止的功能外,還具有監控、檢測電路中電壓和電流是否正常的功能。當外部輸入供電異常時,保護隔離電路會切斷輸入供電,從而達到保護后級電路的作用。
    不同廠家和型號的筆記本電腦,其保護隔離電路在設計上有一定的區別,上述只是其基本原理,而在筆記本電腦的故障檢修過程中,應根據電路圖做更進一步的具體分析。
      (2)充電控制電路
    充電控制電路也是筆記本電腦主板供電電路的重要組成部分,其主要作用是將電源適配器的輸入供電轉換為可充電電池的充電電源。筆記本電腦充電控制電路的核心元器件是充電控制芯片,其控制著筆記本電腦可充電電池的充電過程。
    筆記本電腦的充電控制電路通常由充電控制芯片、場效應管、電容器、電感器以及電阻器等電子元器件組成,其屬于開關穩壓電源電路。充電控制電路中的場效應管接受上級電路的供電,而充電控制芯片可以控制電路中場效應管的導通和截止。電感器在電路中主要起到儲能的作用。電容器在電路中主要起到濾波的功能。
    充電控制電路對電源適配器的輸入供電進行轉換之后,輸出筆記本電腦可充電電池在充電時所需要的電壓和電流。同時,充電控制芯片還可以對充電過程進行檢測和監控,防止可充電電池損壞。
    筆記本電腦的保護隔離電路和充電控制電路出現問題,將導致筆記本電腦不能正常開機啟動、可充電電池不能正常充電等故障。
    2.電路分析
    充電控制芯片是筆記本電腦保護隔離電路和電池充電控制電路的核心,對整個電路的工作過程具有檢測、控制等作用。
    下面以ISL6251充電控制芯片為例,具體闡述筆記本電腦保護隔離電路和充電控制電路的基本工作原理。
    ISL6251充電控制芯片是一款高度集成的電池充電控制器,其不僅可以控制筆記本電腦的電池充電過程,還能夠通過控制外部連接的場效應管實現切換電源適配器和可充電電池兩種供電的功能。
    ISL6251充電控制芯片具有精確的充電電流限制功能,其充電電壓精度可達到±0.5% (-10℃~100℃,從而保證電池充電過程的安全性,并延長可充電電池的使用壽命,如圖1所示為ISL6251充電控制芯片的引腳圖和內部功能框圖。


    ISL6251充電控制芯片被廣泛應用于筆記本電腦主板的保護隔離電路和充電控制電路中,如圖2所示為以ISL6251充電控制芯片為核心的筆記本電腦保護隔離電路和充電控制電路的電路圖。

    如圖2所示,電路中的場效應管PQ6和場效應管PQ34在電路中主要起到供電切換功能。當有電源適配器插入且正常時,場效應管PQ6導通,筆記本電腦的主板由電源適配器供電。當沒有電源適配器供電或電源適配器供電不正常時,場效應管PQ34導通,筆記本電腦的主板由可充電電池供電。
    ISL6251充電控制芯片第19引腳和第20引腳連接電路中的電阻器PR152,用于檢測電源適配器的輸入電流是否正常。
    ISL6251充電控制芯片的第14引腳和第17引腳連接電路中的場效應管PQ31和場效應管PQ29,通過輸出驅動控制信號控制這兩個場效應管的導通和截止。而場效應管PQ29的供電則來自電源適配器的輸入供電。電感器PL5在電路中主要起到儲能的作用。電容器PC 103、PC 105、PC 106在電路中主要起到濾波功能。
    ISL6251充電控制芯片的第21引腳和第22引腳連接電阻器PR151,主要用于檢測電池的充電電流是否存在異常。
    電源適配器的輸入供電經過充電控制電路中的場效應管、電感器和電容器的供電轉換后,為可充電電池充電,整個過程由充電控制芯片控制。

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關鍵詞:供電電路

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