筆記本電腦系統供電

ID:104835 · 發表于 2016-2-3 23:00

重點與難點：弄清各個品牌筆記本電腦供電單元電路的：“主控信號和單元控制信號”來自哪里；3V、5V供電單元電路給哪些芯片組和設備供電及短路的檢修。
常見的供電芯片：MAX1631、MAX1632、MAX1634、MAX1901、MAX1902、MAX1904、MAX1999、MAX8734、SC1403、SC1404、SB3052、SB3053、ISL6235、LTC1628、LTC3728、PS51020、PS5120。
主控信號（SHDN、ON/OFF）一般有3種控制方式：
   （1）第一種是主供電經過一個4.7k（電阻壓降大概為6V）的大電阻偏支為供電芯片提供主控信號，稱為不受控；
   （2）第二種是主供電經過一個穩壓二極管后，經過兩個電阻串聯分壓后(電阻大概分壓為6V)為供電芯片提供主控信號，稱為不受控；(3)第三種是供電芯片的主控信號直接由電源管理芯片產生。這個信號在什么時候才能產生，具備什么樣的條件，在維修中是有一定難度的。此種方式為重中之重，要特別注意去揣摩、體會。
   單元控制信號（ON3/ON5或者ON1/ON2）有4種產生方式：
   （1）第一種方式直接由芯片內部產生的5V線性電壓作為3V和5V單元電路的控制信號，不受其它電路控制；（2）、（3）第二和第三種方式都是其中的一個信號不受控，另一個受電源管理的控制（要么3V受電源管理控制，5V由芯片內部產生的5V線性電壓控制；要么5V受電源管理控制，3V由芯片內部產生的5V線性電壓控制）。（4）第四種方式就是兩個單元電路的控制信號都受電源管理的控制。
   系統管理芯片中重要的引腳：BST——為供電芯片的激放電路供電，主要負責給供電芯片內的激放電路提供工作電壓，在3V、5V系統供電單元電路中是由供電芯片本身產生（芯片內部會產生5V的線性電壓），在CPU供電單元電路和南北橋內存顯卡供電電路中的BST都是3V、5V供電單元電路的5V提供的。
   REF——為供電芯片的基準電壓2.5V（輸出電壓），在供電芯片內部待機工作正常后會輸出此電壓，用于判斷芯片的待機是否正常。
以MAX1999的工作過程為列來解釋系統供電電路的工作原理：
注意：MAX1999采用QSOP封裝共28根引腳
   關鍵測試引腳如下：
3（ON3）：3V的單元控制信號
4（ON5）：5V的單元控制信號
6(-SHDN)：供電芯片的總控制信號
8（REF）：2.5V基準電壓輸出
14（BST5）：5V高端激放電路供電
16（DH5）：5V高端驅動器方波輸出
17（VCC）：內部比較電路反饋電路的供電
18（LDO5）：5V線性電壓輸出
20（V+）：供電芯片的主供電
25（LDO3）：3V線性電壓輸出
28（BST3）：3高端激放供電
MAX1999的待機狀態
（1）當接上電源適配器，以19V為例，保護隔離電路工作會把電源適配器輸入的電流傳到公共點，送給各個單元電路，其中給3V、5V供電單元電路要分成2路：第一路到達兩個高端MOS管的D極，為電路工作做準備；第二路經過一個幾歐姆的電阻到供電芯片的20腳V+為提供主供電。5 E" f# ^- p% U9 @; h2 F6 F
      （2）產生3V、5V的線性電壓（注意：這只是芯片內部產生的線性電壓而不是系統的3V和5V電壓）
            當6腳-SHDN收到高電平時，芯片內部的5V線性穩壓電路、3V線性穩壓電路開始工作，在芯片的18腳、25腳輸出5V、3V線性電壓。5V的線性電壓經過雙二極管分成2路給14腳BST5和28腳BST3為芯片內部的高低端激放電路供電。
      3V、5V線性電壓工作正常后，會在芯片第8腳輸出基準電壓2.5V，這個時候芯片處于一觸即發狀態。

MAX1999芯片的電壓產生過程
      （1）3.3V、5V電壓的產生（注意：此電壓就是平時常說的3.3V、5V電壓，有的筆記本只要接上電源適配器就會產生，有的筆記本要等開機之后才會產生）
               當ON3、ON5收到持續高電平時，MAX1999芯片內部的3.3V、5V的電源管理模塊會工作，分別在16腳DH5和26腳DH3輸出高端驅動方波給3.3V、5V的高端MOS管的G極，推動MOS管產生含有高頻成份的3.3V、5V電壓  ，經過0.1uF升壓電容，疊加給28腳、14腳，使BST3的電壓由4.7V上升到8V，BST5的電壓由5V上升到10V。這樣疊加的作用是為了使16腳、26腳的高端驅動方波輸出的功率更大。
      （2）3.3V、5V電壓自動調整穩定輸出，3.3V、5V電壓經過電感濾波，經過OUT3、OUT5反饋給芯片內部的比較電路，自動調整芯片的16腳、26腳的高端驅動方波，改變方波的高度（決定電壓的大小）和寬度（決定電流的大小）即改變MOS管的導通時間和頻率從而改變MOS管的占空比，控制MOS管輸出穩定電壓和電流，再經過電容濾波，穩壓二極管穩壓，以保證3.3V、5V的電壓穩定輸出。
         （3）3.3V、5V的過壓、過流保護
               當電路有短路的時候，會直接通過外接電感反饋輸入LX3、LX5反饋給芯片內部，供電芯片馬上輸出方波是低端MOS管截止，從而保護供電芯片本身和負載。
         總的來說MAX1999的工作過程如下（個人總結）：
主供電20腳收到保護隔離電路送來的電壓——》主控信號6腳——》芯片內部產生線性的3V（25腳）、5V（18）電壓（其中5V的線性電壓送給BST3、BST激放電路供電）——》芯片內部產生REF2.5V（8腳）的基準電壓（注意：此時芯片待機正常）——》收到ON3、ON5單元控制信號——》產生3.3V、5V電壓
            注意：其它系統供電芯片的工作流程基本上都是這樣，只不過不同筆記本生產產家在設計電路板時其主控信號和單元控制信號由誰來控制略有不同。

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