电脑主板电路工作原理

第5章主板各电路工作原理

在学习主板维修之前，我们先对主板的基本工作原理，做一个大体的讲解。当插上ATX插头之后，ATX电源紫色线向主板上各参与开机电路的元件提供待机电压，此时主板处于等待状态，当点PWR开关后，触发开机电路，将ATX电源的绿线置为低电平，ATX电源12V、5V、3.3V

向主板上输出各项供电，CPU、北桥、南桥等各主要芯片供电正常后，时钟芯片给主板上各设备送出时钟信号，南桥向主板上各设备发出复位信号，CPU被复位后，发出寻址指令，经北桥，南桥选中BIOS，读取BIOS芯片中存储的POST自检程序，由POST程序对主板上各设备包括CPU、芯片组、主存储器、CMOS存储器、板载I/O设备及显卡、软盘/硬盘子系统、键盘/鼠标等进行测试，测试全部通过，喇叭发出一声“嘟”的鸣叫，表示主板检测已经完成，系统可以正常使用。若检测中出现问题，则会发出报警声并中断检测，此时我们使用主板DEBUG卡，根据上面显示的代码，就可以知道问题是出现在什么部分，进行针对性维修。

我们根据主板的基本工作原理，对应的把主板分为六大电路进行讲解，分别为开机电路、供电电路、时钟电路、复位电路、BIOS电路及接口电路进行讲解。

4.1主板开机电路

4.1.1软开机电路的大致构成及工作原理

开机电路又叫软开机电路,是利用电源(绿线被拉成低电平之后,电源其它电压就可以输出)的

工作原理,在主板自身上设计的一个线路,此电路以南桥或I/O为核心,由门电路、电阻、电容、二极管（少见）三极管、门电路、稳压器等元件构成，整个电路中的元件皆由紫线5V提供工作电压，并由一个开关来控制其是否工作，(如图4-1)

当操作者瞬间触发主板上POWER开关之后，在POWER开关上会产生一个瞬间变化的电平信号，即0或1的开机信号，此信号会直接或间接地作用于南桥或I/O内部的开机触发电路，使其恒定产生一个0或1的的信号，通过外围电路的转换之后，变成一个恒定的低电平并作用于电源的绿线。当电源的绿线被拉低之后，电源就会输出各路电压（红5V、橙3.3V、黄12V等）向主板供电，此时主板完成整个通电过程。

图4-1主板通电电路的工作原理框图

4.1.2INTEL主板83627HF实例讲解：

W83627系列I/O在Intel芯片组的主板中从Intel810主板开始,到目前的主板当中,都有广泛的应用,而且在实际维修中极容易损坏.下面我们以INTEL芯片组上最常见的83627HF开机电路图（见图4-2）为例，讲解开机电路的具体工作流程。

图4-283627HF开机电路图

1、插上ATX电源后，82801DB的南桥得到3.3VSB和1.5VSB待机电压，5VSB给I/O芯片83627HF 的61脚提供5VSB待机电压，图中的CMOS跳线安装在1、2脚位置，南桥CMOS电路工作正常，给32.768K的实时晶振产生起振电压，32.768K的晶振起振后将此频率送到南桥，

2、83627Hf的61脚上是由5VSB紫色线提供的待机电压，提供I/O内部的开机触发电路工作所需要的供电。

3、点PWR开关，83627HF的68脚上得到一个高电平，67脚经内部电路逻辑给南桥送出

一个3.3V到0V的电压跳变，此信号叫做PWRBTN_SB#信号，南桥收到此信号后，给I/O芯片的第73脚送出SLP_S3#信号，I/O收到此信号后，在72脚送出一个持续的低电平，将绿线电压拉低，完成开机。

注释：图4-2中 3.3VSB1.5VSB为5VSB（紫色线）经电路转换后得到的待机电压。其转换方式见图4-4及图4-5。

4-2图中红色框内为CMOS电路原理图，图中所示跳线为CMOS跳线，2脚接入南桥RTCTST#

脚，此信号脚为RTC实时振荡电路复位引脚，低电平有效，当低电平时将清除南桥内部

电路设置。当ATX电源有5VSB供电时，5VSB经过二极管D1给CMOS跳线2脚3V

当断开ATX供电时，由CMOS电池为2脚继续提供高电平。这就是为什么我们主板放置很久还可以保存CMOS设置及CMOS时间可以准确走时的原因。当跳线安装在2-3位置的时候，则会清除CMOS设置，32.768K晶振停振。此时主板无法加电。当主板无法保存CMOS设置时，则应检修此电路，常见的为二极管D1或者D2损坏造成的。

4.1.3VIA芯片组主板典型开机电路图

VIA VT8235南桥为例，讲解VIA芯片组主板典型开机电路图。见图4-3。

图4-3VT8235开机电路图

开机流程：

1、插上ATX电源后，PWR开关处2脚为3.3VSB经过472送来的高电平。南桥得到3.3VSB和

2.5VSB的待机电压，此电压为5VSB转换得到。CMOS跳线跳到正常位置，32.768K晶振起

振，给南桥提供32.768K的振荡频率。此时南桥处于待机状态。

2、点PWR开关，即短接PWR开关的1、2脚，将2脚电压拉低，给南桥一个由高到低的电平

变化，这个瞬间的低电平触发南桥内部的开机电路，南桥内部电路逻辑转换，发出持续高电平，经R5后，是三极管Q1导通，Q1导通后，C极接地，将绿线拉低，完成开机。

注释：Q1为NPN三极管，VIA芯片组主板一般通过南桥开机，南桥发出为持续高电平，所以须经过此三极管转换为低电平，此三极管在VIA芯片组主板中极为常见。

4.1.4南桥待机电压产生电路示意图

第一种产生方式是由1117、1084等线形电源稳压器降压产生。见图4-4。

图4-4南桥待机电压3.3VSB及1.5VSB产生图第二种产生方式由三极管或者场效应管降压产生，见图4-5。

图4-5场管降压产生南桥3.3VSB

各种常见南桥的待机电压见表4-1。

INTEL82801BA 3.3VSB 1.8VSB

82801DB、82801EB、82801FB 3.3VSB 1.5VSB

VIA VT8233、VT8235、VT8237 3.3VSB 2.5VSB

SIS SIS961、SIS962、SIS963、SIS964 3.3VSB 1.8VSB

表4-1常见南桥待机电压

4.1.5南桥及常见I/O的触发方式

分析开机电路，重要的是要了解主板是通过什么芯片（I/O、南桥）完成的开机及他们的触发方式，见表4-2。为方便记忆，我们把瞬间电平触发称为“低（高）进”把I/O或者南桥发出的持续电平称为“高（低）出”。如：83627HF为瞬间高电平触发，触发后持续发出低电平，则我们成它的触发方式为“高进低出”。在表4-2中，我们列出了各种常见的I/O及南桥的触发方式，对于一些不常见的芯片，要了解他们的触发方式，我们可以通过跑电路去分析。跑电路的方法及注意事项在4.1.6节中我们有详细介绍。

触发方式型号

高进低出WINBOND83627系列I/O

低进低出ITE871287028711WINBOND83977EF

SIS芯片组南桥（SIS961-SIS964）

低进高出VIA南桥INTEL南桥

表4-2常见I/O及南桥的触发方式

4.1.6主板中常见的几种开机电路图

下面是几种常见的开机电路图（见图4-6、4-7、4-8、4-9、4-10），请读者按照我们上面的讲解试着分析一下。