Bài 2 phân tích khối nguồn main LAPTOP ACER 5880

Bài 2 phân tích khối nguồn main LAPTOP ACER 5880

Bài 2: Phân Tích Khối Nguồn MAIN ACER 5580 2.1 Giới Thiệu

2.1.1 Phân Loại Nguồn

Thường có 4 loại nguồn thông dụng:

 AC → DC: Mạch chỉnh lưu

 DC → DC: Mạch chuyển đổi DC

 DC → AC: Mạch đảo

 AC → AC: Mạch chuyển đổi AC

Trên mainboard LAPTOP, mạch nguồn thường sử dụng mạch chuyển đổi DC Hiện nay, mạch chuyển

DC thường có 2 loại: tuyến tính và xung Việc phân loại này dựa vào IC điều khiển trong mạch nguồn chuyển đổi DC hay còn gọi là ổn áp

2.1.2 Ổn Áp Loại Tuyến Tính và Loại Xung

2.1.2.1 Ổn áp loại tuyến tính

Sơ đồ nguyên lý chung:

Hiện nay, những ổn áp loại tuyến tính này được tích hợp trong các IC ổn áp chuyên dụng Để ổn áp điện thế dương ta có họ IC ổn áp 78XX “78” là mã của IC ổn áp dương, “XX” là giá trị điện thế sẽ ổn áp ra Hình dạng của loại này được minh họa như sau:

* Lưu ý: điều kiện để IC ổn áp dương hoạt động là: ≥ +

Để ổn áp điện thế âm ta có họ IC ổn áp 79XX “79” là mã của IC ổn áp âm, “XX” là giá trị điện thế sẽ ổn

* Lưu ý: điều kiện để IC ổn áp dương hoạt động là: ≤ −

Ưu điểm của nguồn loại này là: đơn giản và giá thành thấp Tuy nhiên, nhược điểm của nó chính là tiêu thụ nhiều năng lượng

2.1.2.2 Ổn áp loại xung

Hiện nay thì nguồn xung hay nói cách khác nó là các bộ nguồn biến đổi DC-DC nó được sử dụng phổ biến hầu hết trên các mạch điện và các hệ thống điện tự động Với ưu điểm là khả năng cho hiệu suất đầu

ra cao, tổn hao thấp, ổn định được điện áp đầu ra khi đầu vào thay đổi, cho nhiều đầu ra khi với một đầu vào

Nguồn xung hiện nay có rất nhiều loại khác nhau nhưng nó được chia thành 2 nhóm nguồn: cách ly và không cách ly:

 Nhóm nguồn không cách ly:

 BOOT

 BUCK

 BUCK-BOOT

 Nhóm nguồn cách ly:

 FLYBACK

 FORWARD

 PUSH-PULL

 HALF BRIDGE

 …

Mỗi loại nguồn trên đều có những ưu nhược điểm khác nhau Nên tùy theo yêu cầu của nguồn mà ta chọn các kiểu nguồn xung như trên Đối với máy tính thường sử dụng loại Buck

Sơ đồ nguyên lý chung nguồn Buck:

 Khi Mostfet dẫn thì mạch tương trở thành:

 Khi Mostfet dẫn thì mạch tương trở thành:

Ưu điểm của nguồn loại này là: nâng cao hiệu suất, nhưng nhược điểm của nó chính là dễ bị ảnh hưởng của môi trường và rất khó trong việc chạy layout mạch

2.1.3 Nguồn Xung Kiểu Buck Đồng Bộ

Hiện nay, trên các mainboard LAPTOP thì mạch nguồn xung lại xử dụng kiểu Buck đồng bộ thì hiệu quả hơn

Sơ đồ nguyên lý:

IC tạo xung dao động tạo ra hai xung đối nghịch nhau và kích cho cặp mostfet Khi mostfet trên dẫn và mostfet dưới ngưng dẫn thì mạch hoạt động như sau:

và khi mostfet trên ngưng dẫn và mostfet dưới dẫn thì mạch hoạt động như sau:

2.1.4 Mạch Điều Khiển Dòng và Điện Thế

Hiện nay, main LAPTOP đều sử dụng nguồn xung để thực hiện quá trình chuyển đổi DC – DC Tuy nhiên, các điện thế DC đầu vào đều ổn định từ Adapter hoặc từ PIN và các điện thế DC đầu ra phải đảm bảo ổn định để duy trì hoạt động của LAPTOP Vì vậy, vấn đề ổn định điện thế và dòng trong các mạch nguồn Buck đồng bộ được thiết kế như thế nào?

Nếu chỉ ổn định điện thế thì mạch được thiết kế như sau:

* Mạch điều khiển điện thế là một vòng kín và không sử dụng điện trở cảm ứng dòng Như vậy, mạch nguồn xung sẽ giảm bớt nhiễu và việc chạy layout sẽ dễ dàng hơn

Nếu vừa ổn định dòng và thế thì mạch được thiết kế như sau:

* Mạch điều khiển có khả năng đáp ứng tức thời để thay đổi điện thế vào, tuy nhiên mạch điều khiển sẽ giảm dòng điện hiện thời

2.2 Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Nguồn

2.2.1 Sơ Đồ Khối

2.2.2 Bảng Hệ Thống Nguồn

Cụm nguồn Tín hiệu kích điều khiển Các thiết bị điều khiển

Nguồn chính

+5VPCU ON 5 Cầu Nam ICH7 Các IC Nguồn Thứ Cấp

I/O Cầu Nam ICH7 Các IC Nguồn Thứ Cấp

Nguồn thứ cấp

USB Cầu Nam ICH7

DC Conector

PCI Cầu Nam ICH7

DC Cnector Audio Codec Power HDD

Keyboard Svideo conector CRT Conector Fan Cầu Nam ICH7

Bluetooth Mini PCI Cầu Nam ICH7

I/O Cầu Nam ICH7 Mini Card Lan

Cầu Nam ICH7 I/O

PCI Fan Mini Card Audio HDD VGA Clock Generator CPU

Cầu Bắc

DD RAM

VGA Cầu Bắc Lan

Cầu Bắc

DD RAM Bluetooth

VGA

Cầu Nam ICH7 Mini Card CPU Cầu Bắc

DD RAM

CPU Cầu Bắc Cầu Nam

2.2.3 Nguyên Lý Mở Nguồn

Bước 1: Nguồn từ Adapter và pin sẽ được chuyển đổi thành nguồn chờ Vin (System)

Bước 2: I/O sẽ cấp tín hiệu ON3 và ON5 cho PU7 (Max 8734) tạo ra nguồn chính +3VPCU và +5VPCU

Bước 3: Nguồn +3VPCU và +5VPCU được tạo ra sẽ cấp tín hiệu HWPG_SYS trả về cho I/O

Bước 4: Khi người sử dụng kích nút nguồn tín hiệu switch on sẽ được gởi đến cho I/O

Bước 5: I/O sẽ cấp tín hiệu SUSD, S5D, MAIND để tạo ra các nguồn thứ cấp +5VSUS, +3VSUS,

+5V_S5, +3V_S5, +5V, +3V

Bước 6: Các nguồn thứ cấp này cũng gởi tín hiệu HPWPG_SYS trả về cho I/O

Bước 7: I/O sẽ gởi tín hiệu MAINON cho PU9 để tạo ra nguồn +NVVDD

Bước 8: Nguồn +NVVDD được tạo ra cũng trả về tín hiệu VGA_PWRGD về cho I/O

Bước 9: I/O sẽ gởi tín hiệu ON1, ON2, MAINON, MAIND để tạo ra các nguồn thứ cấp +1.8VSUS,

+VCCP, +1.8V, +2.5V, +1.5V, +1.2V, +0.9VSUS, +0.9V

Bước 10: Các nguồn thứ cấp này cũng trả tín hiệu HWPG_DDR về cho I/O

Bước 11: I/O sẽ gởi tín hiệu VRON cho PU3 và PU4 để tạo ra nguồn CPU +VCC_CORE

Bước 12: Nguồn CPU được tạo ra sẽ gởi tín hiệu IMVP_PWRGD về cho I/O

Bước 13: I/O sẽ gởi tín hiệu ICH7_PWGOK cho cầu Nam để cầu Nam hoạt động đồng thời nguồn CPU

được tạo ra cũng gởi tín hiệu CLK_EN# cho GENER_CLOCK

Bước 14: Gener_clock sẽ gởi tín hiệu xung 14M_ICH cho cầu Nam, HCLK_MCH cho cầu Bắc và

HCLK_CPU cho CPU

Bước 15: Cầu Bắc và cầu Nam sẽ trao đổi tín hiệu qua lại MCH_SYNC#, PLTRST#_MCH

Bước 16: Cầu Bắc và cầu Nam sẽ gởi tín hiệu CPU_SLP và CPU_PWGRD cho CPU

Bước 17: Khi có đầy đủ nguồn và xung từ cầu bắc, cầu nam và gener_clock CPU sẽ hoạt động khi đó nó

sẽ gởi tín hiệu cho ROM_BIOS để thực thi các đoạn code chương trình trong bios

Bước 18: Bios sẽ đọc các dữ liệu và chạy chương trình cùng với CMOS do người dùng cài đặt Hệ thống

sẽ test các thiết bị và phụ kiện sau đó load hdh vào ram và chạy HDH cho người dùng sử dụng