[Hướng dẫn khác] Tìm hiểu chuyên sâu về các mạch điện trên Mainboard PC | ||||
---|---|---|---|---|
VRM là gì? - VRM là (Vol Regu Module - Modun ổn áp) - Mạch ổn áp nguồn cho CPU - Mạch VRM (ổn áp nguồn cho CPU) thường nằm bên cạnh Socket của CPU, mạch bao gồm các thành phầ - IC dao động - IC đảo pha - Các đèn Mosfet - Các cuộn dây - Các tụ lọc Chức năng của mạch VRM là điều khiển nguồn cấp cho CPU được ổn định với một dòng điện tương đối khoảng 8 đến 10A - Các thành phần chính của mạch VRM - IC dao động - có chức năng tạo dao động (tạo xung PWM - xung điều chế độ rộng) để điều khiển các cặp Mosfet hoạt động - IC đảo pha - tách mỗi dao động ra thành 2 dao động có pha ngược nhau - Các đèn Mosfet - Hoạt động đóng ngắt theo tín hiệu điều khiển của xung PWM, khi xung PWM có pha thì Mosfet dẫn, khi xung PWM có pha âm thì Mosfet ngắt. - Cuộn dây - kết hợp với tụ điện để lọc điện áp xung thành áp một chiều DC - Tụ điện - kết hợp với cuộn dây để lọc điện áp xung thành áp một chiều DC Nguyên lý hoạt động của mạch VRM: - Khi có điện áp Vcc cung cấp cho IC dao động (ISL 6565A) đồng thời chân PGOOD (chân báo sự cố nguồn ATX) có điện áp bình thuờng thì IC sẽ hoạt động, nó tạo ra các xung PWM1, PWM2 và PWM3 để cấp cho 3 Mosfet - Các xung PWM được tách ra làm hai xung có pha ngược nhau khi đi qua IC đảo pha, sau đó hai xung nguồn sẽ đưa đến điều khiển chân G của các đèn Mosfet. - Khi đèn Mosfet có xung dương điều khiển nó sẽ dẫn, có xung âm điều khiển nó sẽ ngắt, vì vậy đèn Mosfet đóng ngắt liên tục theo nhịp dao động của xung PWM - Hai đèn Mosfet trên mỗi cặp sẽ đóng ngắt luân phiên, đèn này dẫn thì đèn kia ngắt và ngược lại, tạo ra điện áp mang xung ở điểm giữa. - Sau đó điện áp xung sẽ được mạch lọc L - C lọc thành điện áp một chiều bằng phẳng để cấp cho CPU Chú thích các chân của IC dao động: - VCC - Nguồn cung cấp cho IC - PWM1, PWM2, PWM3 - Các chân xung điều chế độ rộng đưa đến để điều khiển các cặp đèn Mosfet - ISEN1, ISEN2, ISEN3 các chân cảm biến về dòng điện - EN - Chân cho phép IC hoạt động - ENLL (chân PGOOD) - Chân báo trạng thái nguồn ATX hoạt động tốt - Các chân VID0, VID1, VID2, VID3, VID4 báo trạng thái Logic cho biết giá trị điện áp mà CPU sử dụn - PGOOD , OVP, VRM_GD - báo tình trạng của mạch VRM về chipset nam - VSEN - Chân cảm biến điện áp (chân hồi tiếp) Mạch Clock Gen là gì ? Clock Gen (Clock Generator - Mạch tạo xung Clock) Ý nghĩa của xung Clock trên máy tính. - Xung Clock trên máy tính có ý nghĩa hết sức quan trọng, nó đi theo các dữ liệu Data để định nghĩa giá trị liệu này, một dữ liệu Serial Data (dữ liệu nối tiếp) nếu không có xung Clock đi cùng thì nó trở nên vô nghĩa - Trên các hệ thống số, các IC xử lý tín hiệu số mà không có xung Clock thì nó không hoạt động được, vì vậy Clock là một điều kiện để cho các IC trên máy tính có thể hoạt động. - Xung Clock còn có ý nghĩa để đồng bộ dữ liệu trong toàn hệ thống máy tính. CPU chỉ hoạt động khi có đủ 3 điều kiện: Vcc, xung Clock và tín hiệu khởi động Reset Chipset bắc chỉ hoạt động khi có đủ 3 điều kiện: Vcc, xung Clock và tín hiệu khởi động Reset Chú thích: - VDD - Chân điện áp cung cấp 3,3V - FS0, FS1, FS2 - Chân chọn tần số Clock c - CPU_STOP - Tín hiệu ngưng hoạt động c - PCI_STOP - Tín hiệu ngưng hoạt động củ - PWRDN# - Tín hiệu tắt nguồn - SDATA - Trao đổi dữ liệu với Chipset nam - SCLOCK - Trao đổi xung nhịp - PWR_GD# - Tín hiệu báo sự cố của của nguồn ATX và các mạch ổn áp trên Main - XTAL - Chân thạch anh - CK_CPU - Xung Clock cấp cho CPU - CK_MCH - Xung Clock cấp cho Chipset - CK_AGP - Xung Clock cấp cho Card Vid - CK_ICH - Xung Clock cấp cho Chipset n - CK_FWH - Xung Clock cấp cho ROM B - CK_LPC - Xung Clock cấp cho IC- SIO - CK_LAN - Xung Clock cấp cho IC Card onboard - CK_MPC - Xung Clock cấp cho khe PCI - CK_SLOT - Xung Clock cấp cho khe PC - CK-14M - Xung cấp cho các IC Chipset nam Trường hợp kiểm tra bằng Card Test Main thấy đèn CLK không sáng thì thông thường là do mạch Clock hỏng: - Do bong mối hàn chân IC - Do hỏng thạch anh dao động 14,3MHz - Do hỏng IC - Clock Gen - Trường hợp kiểm tra thấy đèn CLK sáng một lúc (khoảng 10 giây) rồi tắt Trường hợp này thường do một trong các nguyên nhân sau: - Nguồn ATX bị lỗi => Mất điện áp P.G - Mạch VRM (ổn áp cho CPU) không hoạt động hoặc ra điện áp sai => Mất tín hiệu VRM_GD - Mạch ổn áp cho RAM có vấn đề (chỉ một số Main mới ảnh hưởng đến xung Clock) - Mạch ổn áp cho Chipset có vấn đề (chỉ một số Main mới ảnh hưởng đến xung Clock) Sửa chữa bệnh mất xung Clock (đèn CLK không sáng khi kiểm tra bằng Card Test Main) Nguyên nhân: Hiện tượng này thường do hỏng mạch Clock Gen - Do bong mối hàn chân IC - Do hỏng thạch anh 14,3MHz - Do hỏng IC tạo xung Clock Sửa chữa bệnh mất xung Clock (đèn CLK sáng một lúc rồi tắt khi kiểm tra bằng Card Test Main) Nguyên nhân: Hiện tượng này thường do - Nguồn ATX có sự cố làm mất xung P.G - Mạch VRM có sự cố làm mất điện áp VRM_GD hoặc bạn chưa gắn CPU vào Mainboard. - Hỏng thạch anh 14,3MHz trên mạch dao động - Bong chân IC tạo xung Clock Sửa chữa: - Thay thử nguồn ATX tốt - Gắn CPU vào Mainboard rồi kiểm tra lại - Kiểm tra mạch VRM và điện áp VCORE cấp cho CPU - Thay thạch anh 14,3 MHz Tín hiệu Reset là gì ? - Reset theo tiếng anh nghĩa là sắp đặt lại, làm lại - Một IC xử lý tín hiệu số, nếu bật tín hiệu Reset thì nó sẽ hoạt động lại từ đầu. - Một chiếc máy tính nếu bạn bấm nút Reset thì nó sẽ khởi động lại. - Trong các mạch số, tín hiệu Reset có hai ý nghĩa: - Reset để bắt đầu hoạt động. - Reset để hoạt động lại từ đầu Mạch tạo tín hiệu Reset hệ thống trên Mainboard - Trên Mainboard, tín hiệu Reset hệ thống được tạo ra bởi Chipset nam, nhưng để tạo được tín hiệu này thì nam cần có đủ một số yếu tố như: - Bản thân Chipset nam hoạt động tốt (nghĩa là có đủ các điều kiện như có Vcc, xung Clock, không bon chân ...) - Jumper CLEAR CMOS không để trống chân "Jumper Clear CMOS cần thiết lập vào vị trí Normal " - Có tín hiệu PWR_OK từ mạch Logic báo về Chipset nam (tín hiệu này chỉ có khi nguồn ATX và các mạch ổn áp trên Main hoạt động tốt) Phân tích: - Nguồn ATX hoạt động tốt sẽ cho tín hiệu P.G (Power Good) báo tình trạng nguồn tốt đưa qua dây mầu xám vào Mainboard, tín hiệu này được đưa qua các mạch Logic để tạo ra tín hiệu PWR_OK đưa đến Chipset nam. - Mạch VRM (mạch ổn áp cho CPU) nếu hoạt động tốt sẽ cho tín hiệu VRM_GD (VRM Good) báo tình trạng ổn áp nguồn cấp cho CPU đã tốt, tín hiệu VRM_GD cũng được đưa qua các mạch Logic để tạo ra tín hiệu PWR_OK đưa về Chipset nam. - Tín hiêu PWR_OK là tín hiệu cho biết tình trạng của các mạch nguồn đã tốt, chỉ khi có tín hiệu này báo về Chipset nam mới tạo ra tín hiệu Reset hệ thống. - Các điện áp 5V, 3.3V, 1.5V, 1.8V là nguồn cấp cho các mạch khác nhau của Chipset nam, thiếu một trong áp này thì Chipset cũng không hoạt động. - Xung Clock là xung nhịp cần thiết cho Chipset hoạt động - Jumper CLEAR CMOS nếu bạn tháo ra khỏi Main thì Chipset sẽ không tạo ra tín hiệu Reset hệ thống. => Tín hiệu Reset hệ thống là tín hiệu khởi động cho các thành phần trên Mainboard hoạt động như Chipse ROM BIOS, các Card gắn trên khe PCI, IC-SIO, các ổ đĩa gắn trên khe IDE, Card Video, IC điều khiển mạ LAN...(trừ CPU) Mạch reset khác: Điều kiện để Chipset nam cho ra tín hiệu Reset hệ thống. Chú thích: - Tín hiêu GD_V1.5V - là tín hiệu báo mạch ổn áp 1,5V đã tốt - Tín hiệu P.G (Power Good) là tín hiệu báo nguồn ATX tốt, tín hiệu này đi qua dây mầu xám của nguồn A - Tín hiệu VRM_GD là tín hiệu báo mạch ổn áp VRM cấp nguồn cho CPU đã hoạt động tốt - Tín hiệu GD_VDDR là tín hiệu báo mạch ổn áp nguồn cho RAM đã hoạt động tốt - Mạch LOGIC là mạch được tích hợp trong Chipset nam hoặc trong IC - SIO hoặc sử dụng IC - GLUE L - Tín hiệu PWR_OK (Nguồn đã OK) hoặc P.GOOD (Nguồn đã tốt) chỉ xuất hiện khi tất cả các tín hiệu trên nếu thiếu một trong số 4 tín hiệu trên thì mạch Logic sẽ không đưa ra tín hiệu PWR_OK hoặc P.GOOD + Nguồn Vcc 1,8V , Vcc 1,5V và xung Clock là điều kiện để Chipset nam hoạt động + Khi Chipset nam hoạt động, nếu có tín hiệu PWR_OK và Jumper Clear CMOS đặt đúng vị trí nó sẽ tạo tín hiệu Reset hệ thống để khởi động các thành phần trên Mainboard. Những nguyên nhân dẫn đến mất tín hiệu Reset hệ thống Do những nguyên nhân sau: - Jumper CLEAR CMOS không cắm vào Main (1) - Mất nguồn 1,8V cấp cho Chipset (2) - Hỏng mạch Clock Gen (chưa có xung Clock) (3) - Mất nguồn 1,5V cấp cho Chipset (4) - Mất tín hiệu P.G từ nguồn ATX cấp xuống Main qua dây mầu xám (5) - Mạch VRM có sự cố (không có tín hiệu VRM_GD) (6) - Chưa gắn CPU vào Mainboard - mạch VRM không hoạt động (7) - Hỏng mạch ổn áp cho RAM hoặc cho Card AGP ( Phương pháp kiểm tra tín hiệu Reset hệ thống. Các bước kiểm tra như sau: - Chuẩn bị Mainboard cần kiểm tra tín hiệu Reset (tạm thời chưa gắn CPU) - Dùng một bộ nguồn ATX tốt cấp điện cho Mainboard - Gắn Card Test Main vào khe PCI - Dùng Panh hoặc tô vít chập hai chân PW trên Main (chân cắm dây công tắc) để mở nguồn => Nếu quạt trên bộ nguồn ATX quay bình thường => cho ta biết Mainboard không bị chập - Đo điện áp VCORE khi chưa gắn CPU phải bằng 0V (vì chưa gắn CPU, mạch VRM chưa hoạt động) - Bước tiếp theo là bạn gắn CPU vào Socket (khi gắn CPU cần rút điện nguồn) - Kiểm tra lại vị trí Jumper Clear CMOS xem đã đặt vào vị trí "Normal" chưa ?, Jumper Clear CMOS thư gần Chipset nam - Bật nguồn và quan sát đèn "RST" ở trên Card Test Main Nếu: - Đèn RST không sáng là mất tín hiệu Reset - Đèn RST sáng liên tục (không tắt) cũng là mất tín hiệu Reset - Đèn CLK sáng là có xung Clock hay mạch tạo xung Clock (Clock Gen) tốt, đèn CLK tắt là mất xung Cloc - Đèn RST sáng rồi tắt là tín hiệu Reset hệ thống tốt. Phân tích : - Khi nguồn ATX hoạt động tốt sẽ cho ra tín hiệu PWROK_ATX đưa xuống Mainboard qua dây mầu xám tín hiệu này sẽ được đưa đến IC-LOGIC - Khi mạch VRM (ổn áp cho CPU) hoạt động tốt và có gắn CPU ở trên Main, mạch VRM sẽ cho tín hiệu PWROK_VRM báo về IC-LOGIC - Khi mạch ổn áp cho Chipset hoạt động tốt sẽ cho tín hiệu PG_V1V5 báo về IC-LOGIC - Khi mạch ổn áp cho RAM hoạt động tốt sẽ cho tín hiệu PG_VDDR báo về IC-LOGIC - IC LOGIC sẽ kiểm tra 4 tín hiệu trên, chỉ khi cả 4 tín hiệu trên tốt thì IC-LOGIC mới cho ra các tín hiệu PWRGD_ICH và RMPWRGD_ICH báo về Chipset nam và tín hiệu PGOOD báo về IC CLOCK GEN - Tín hiệu PGOOD báo về mạch CLOCK GEN giúp cho mạch này duy trì xung Clock - Hai tín hiệu PWRGD_ICH và VRMPWRGD_ICH báo về Chipset nam giúp cho IC này kiểm soát được tín hiệu của các mạch ổn áp, khi các mạch ổn áp hoạt động tốt thì hai tín hiệu PWRGD_ICH và VRMPWRGD_ICH ở mức LOGIC = 1, thông qua đó Chipset nam hiểu rằng các mạch ổn áp và nguồn ATX đã hoạt động tốt, từ tín hiệu Reset hệ thống. - Tín hiệu Reset hệ thống tạo ra cho đi qua IC-74LVT125 để chia thành nhiều nhánh rồi đưa đến khởi động các thành phần trên Mainboard như: Các Card gắn trên khe PCI, Chipset bắc, ROM BIOS, Card Video, IC-SIO, Lan onboard và các ổ đĩa trên khe IDE - Khi Chipset bắc hoạt động sẽ tạo ra tín hiệu CPU_RST để khởi động CPU. Nguyên nhân mất tín hiệu Reset hệ thống. Các bước kiểm tra sửa chữa bệnh mất tín hiệu Reset - Kiểm tra Jumper Clear CMOS, cần thiết lập Jumper vào vị trí "Normal" - Bạn hãy kiểm tra xung Clock và sửa chữa mạch Clock Gen trước nếu mất xung Clock - Thay một bộ nguồn ATX tốt. - Kiểm tra mạch VRM khi chưa gắn CPU điện áp VCORE phải sấp sỉ bằng 0V - Gắn CPU vào Mainboard - Bật công tắc và kiểm tra điện áp VCORE phải có khoảng 1,5V (VCORE là điện áp cấp cho CPU ) - Sửa mạch ổn áp VRM nếu mất nguồn VCORE cấp cho CPU - Kiểm tra mạch ổn áp nguồn 1,5V và mạch ổn áp nguồn 1,8V cấp cho Chipset nam - Khò lại chân Chipset nam, nếu không được thì thay Chipset nam CPU 1 - QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA CPU 1. Điều kiện để CPU hoạt động Điều kiện để cho CPU hoạt động: - Có điện áp VCORE cấp cho CPU (1) - Có xung Clock (2) - Có tín hiệu CPU_RST# (tín hiệu khởi động CPU từ Chipset bắc) (3) - Có tín hiệu PWR_OK (tín hiệu báo các mạch ổn áp và nguồn ATX đã tốt) (4) Bốn điều kiện trên trùng với các điều kiện để có tín hiệu Reset hệ thống, vì vậy khi Mainboard đã có tín hiệu hệ thống thì các điều kiện trên cũng đã có. - Socket kết nối CPU với Mainboard tiếp xúc tốt (5) - CPU có tốc độ BUS được Mainboard hỗ trợ (6) - CPU nạp được chương trình BIOS (7) Sau khi Mainboard có tín hiệu Reset hệ thống thì cần có thêm ba điều kiện (5), (6), (7) như ở trên để CPU hoạt động. 2. Quá trình nạp BIOS và hoạt động của CPU Phân tích quá trình khởi động trên: - Khi bật công tắc mở nguồn Power ON => Nguồn chính của nguồn ATX hoạt động cung cấp các điện áp xuống Mainboard, đồng thời báo tín hiệu P.G (Power Good) xuống mạch Logic của Mainboard. - Mạch ổn áp VRM (mạch cấp nguồn cho CPU) hoạt động cung cấp điện áp VCORE cho CPU và báo tín hiệu VRM_GD (tín hiệu báo mạch ổn áp VRM đã tốt) xuống mạch Logic. - Mạch Logic (tích hợp trong I/O hoặc Chipset nam hoặc trên IC-Logic) sẽ kiểm tra các tín hiệu báo sự cố (Mainboard đời mới, mạch Logic kiểm tra cả tín hiệu báo về từ mạch ổn áp cho Chipset và RAM), khi nguồn và các mạch ổn áp hoạt động tốt, mạch Logic sẽ cho ra tín hiệu PWRGD_ICH (báo cho Chipset nam tình trạng mức nguồn đã tốt) - Chipset nam cho ra tín hiệu Reset hệ thống khi có đủ các điều kiện cần thiết. - Tín hiệu Reset hệ thống (PCI_RST#) sẽ khởi động Chipset bắc và các thành phần khác trên mainboard - Chipset bắc hoạt động và cho ra tín hiệu CPU_RST# để khởi động CPU - CPU hoạt động và phát tín hiệu để truy cập BIOS - Nạp được chương trình BIOS, CPU sẽ duy trì sự hoạt động, đồng thời nó sử dụng chương trình BIOS để tiến hành khởi động và kiểm tra các thành phần của máy... 2 - KIỂM TRA HOẠT ĐỘNG CỦA CPU 1. Phương pháp kiểm tra sự hoạt động của CPU Để kiểm tra sự hoạt động của CPU, bạn thực hiện qua các bước sau đây: - Gắn CPU vào Mainboard, gắn tạm toả nhiệt cho CPU, lưu ý - BUS của CPU phải được Main hỗ trợ. - Cấp nguồn cho Mainboard, gắn cả rắc 20 pin và rắc 4 pin để cấp nguồn cho mạch ổn áp VRM - Gắn Card Test Main vào khe PCI Bật công tắc và quan sát: - Trước tiên đèn CLK phải sáng => cho biết xung Clock tốt - Sau đó đèn RST phải sáng rồi tắt => cho biết tín hiệu Reset hệ thống tốt - Tiếp theo bạn quan sát đèn OSC và BIOS, nếu hai đèn này sáng => cho ta biết CPU đã hoạt động và đã nạp chương trình BIOS (hai đèn OSC và BIOS thường cùng sáng hoặc cùng tắt) 2. Nguyên nhân CPU không hoạt động. (Khi đã có tín hiệu Reset hệ thống) Khi Mainboard đã có tín hiệu Reset hệ thống mà CPU vẫn không hoạt động do những nguyên nhân sau đây: - CPU có BUS không được Mainboard hỗ trợ - Socket kết nối CPU bị hỏng (có chân không tiếp xúc) - Chân IC - ROM BIOS tiếp xúc không tốt - Lỗi chương trình BIOS - Chipset bắc hỏng hoặc bong chân KẾT THÚC (Bài viết được sưu tầm và chọn lọc bởi Sành A Sỏi) Vui lòng ghi nguồn khi copy bài viết qua diễn đàn khác |
[Hướng dẫn khác] Tìm hiểu chuyên sâu về các mạch điện trên Mainboard PC
Posts : 450
Join date : 28/03/2016
Age : 35
Location : Quý Kim Buồn