一个电子爱好者的维修手记 篇二:一次曲折的笔记本维修经历
之前维修过的一台笔记本。虽然最终是搞好了,但过程非常曲折,耐人寻味。笔记本型号是ACER 5112,因为主板进水,开不了机了。按开机键没反应。
麻利地拆开机器,看见进水点位于PWM芯片 MAX8734A附近。这里顺便说说一般笔记本的通电顺序。笔记本插上电以后,19V电压先通过保护隔离电路,然后经过充电芯片,接着由PWM芯片提供待机电压(一般为3.3V和5V)。
这个待机电压是一插上电就有的。待机电压提供给EC(嵌入式控制器)和BIOS芯片。当按下电源键时,EC、BIOS和南桥等芯片产生了一系列的信号变化,由待机的3.3V和5V电压产生CPU、内存和芯片组供电等,最后系统启动。
测量该机无待机电压,说明是PWM芯片 MAX8734A相关电路的问题。MAX8734A的电路如图:
由于主板进水,芯片附近有腐蚀痕迹。清理干净后发现MAX8734A的20脚供电脚V+脱焊,焊好后还是无待机。MAX8734A只要有V+,LDO5和LDO3就能输出正常的5V和3.3V电压,但这个电压是芯片内的线性稳压器提供的,电流最大只有100mA,要使芯片输出待机的5V和3.3V,还需要6脚SHDN、3脚on3、5脚on5为高电平。
MAX8734A在网上买起来也是很方便的:
测量20脚V+正常,LDO5、LDO3正常,8脚REF正常,6脚SHDN为高电平。但3、4脚on3、on5电压很低,只有0.3V左右。笔记本实际电路的on3和on5是用电阻连在一起的,受同一信号控制。跑线路发现4脚ON5连接到PU2(LM393)的7脚,LM393的7脚输出电压只有零点几伏。
LM393是一个电压比较器,可以简单的认为当其同向输入端电压大于反向输入端电压时,输出高电平,反之则输出低电平。测量PU2发现,8脚VCC 19V正常,5脚同向输入端3V,6脚反向输入端2V。照理讲同向输入端>反向输入端,输出7脚应该是高电平的啊,但现在输出只有零点几伏。判断LM393坏了。立马到网上去,买了个新的换上去,还是一样。测过LM393输出7脚,对地阻值约80k,无短路。这下真想不通了。
为什么呢?仔细研究才知道,LM393在同向输入端>反向输入端时,输出端不是真的输出高电平,而是相当于输出端断路,高电平是靠输出端的上拉电阻生成的。那么,现在可以判断,7脚输出端的高电平是被什么拉低了。继续跑线路,发现PU2另一组比较器的输出脚1脚通过一个二极管和7脚相连。如果1脚为低电平,则7脚的高电平被二极管钳位。要使MAX8734A的on3,on5正常,必须PU2的7脚和1脚都要为高电平。
LM393结构如图,测量1脚,果然是低电平。测量2脚电压略大于3脚,怪不得1脚输出低电平呢。这时候出现了一个巨诡异的现象:1脚变成高电平了!待机电压有了!按开关键,能正常开机了!心里一阵惊喜!
拔掉电源重试,又不行了,仍然是无待机电压。继续测量,又有待机电压了!多次测量,发现只要测量PU2的反向输入端2脚电压后,待机电压就出来了!机器就正常了!
百思不得其解!从来没见过这么诡异的事,实在没头绪了。冷静下来,仔细想想,可能是万用表内阻惹的祸。我的万用表是MF-368型,内阻20千欧每伏,10V档就是200千欧。测量PU2 2脚时,就相当于对地并联了一个200kΩ的电阻,导致故障自己消除。
那么,要解决电脑的故障就很简单了,在2脚上对地接一个200kΩ左右的电阻即可。
但为什么会这样呢?这个PU2的作用是什么呢?
经过认真的学习并查阅了相关资料文档后,我终于明白了这一切的缘由:这台机器是仁宝(Compal Electronics, Inc.)代工的,仁宝有一个非常有特色的电路设计,就是我遇见的这个,叫做“点火回路”。仁宝的这个设计是很出色的,它没有使用什么专用的IC,少少几个常用元器件,就实现了对后级负载的坚实保护。
简单说来,这个“点火回路”的目的是试探整个笔记本主供电(B+,即适配器输入的19V通过隔离电路和充电电路后的电压)是否有短路情况。原理可以简单叙述为:刚接通电源的时候,19V的输入电压是和B+断开的。这时候先用19V的输入电压串联一个电阻接到B+(这个过程叫预充电,Precharge),如果B+无短路,则B+的电流很小(因为此时笔记本几乎所有的部件都未开始工作),然后用一个比较器(就是本次维修中的PU2)检测B+电压。
由于B+电流很小,串联的电阻上分压很小,则B+电压接近于输入电压,如果电压够高,通过了检测,比较器输出了高电平,此时由电路控制,将19V输入电压直接接到B+,并且让on3,on5为高电平,开启待机电压输出(点火成功)。如果B+回路在接上电阻测试时有短路或漏电,则电压比较低,通不过测试,此时机器是不能开机的,就像我修的这台一样。当然,实际的电路远比原理复杂,涉及到很多信号的转换。该部分电路和下图差不多,下图是联想某机器,元件号和元件参数不一样,但原理是一样的。
查阅资料,通过测试的B+电压大约为14V多点,而这台机器上正好为14V,处于临界点。难怪用万用表测量PU2 2脚后机器会正常了,PU2 2脚是反向输入端,相当于一个基准,测量它的电压,由于万用表内阻,会使它的电压降低,正好使B+电压通过了检测门限,于是机器正常了。
为什么在进行B+检测的时候(资料中叫预充电),B+会略有降低呢?此时机器中几乎所有的部分都没有工作,只有MAX8734A是通电的。B+的降低说明了此部分电路由于进水原因,可能存在漏电。但是检查了半天也未发现这部分电路哪个元件有明显漏电。考虑到这部分电路工作正常,漏电是非常轻微的,因此决定更改PU2相关电路的电压判断部分,让它判断起来没那么严格就行。在PU2 2脚对地接一个100kΩ的电阻,再测试下,机器一切正常,修好了!
这次维修使我对“点火回路”有了比较深刻的认识,非常佩服设计这个电路的工程师!我在CHINAFIX上找了一些点火回路的资料图片,简要介绍了各个信号和电压的产生顺序。
后记:修理过程是艰辛而曲折的,没有这个机器的图纸,全靠自己摸索,走了很多弯路,检查过PWM电路、预充电判断电路、EC、隔离保护电路等部分,慢慢的搞清楚了整个“点火回路”的工作原理。虽然很累很辛苦,成功的喜悦却能让我忘了一切,能经常体会成功的感觉,挺好!
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941刺激你们
正因为这样,才对楼主这样的人充满敬意。
上面说的,有模电和数电的基础就能看懂,难度和课上的习题讲解差不太多。
问题是我现在已经没有这个基础了。
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abcing
完全就是个电脑盲了.
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