芯片级主板故障诊断与维修技巧

芯片级主板故障诊断与维修技巧

051609232 张宏伟

主板架构就主板的板型以及布局等，有很多种。主板是电脑的关键部分，它连接了芯片组、各种I/O控制芯片、扩展槽、电源插座等部件。主板的发展史经历了：AT,Baby AT, ATX, Mciro ATX, LPX, NLX, Flex ATX 等多种结构规范。分析主板构架的重要依据是主板所采用的芯片组，芯片组是主板的灵魂，是cpu 与周边设备联系的桥梁，它决定了主板的速度，性能。早期芯片组由二至四枚芯片组成，现在基本上由两枚芯片组成（一体化芯片主板除外），分别由北桥（South Bridge）和南桥（North Bridge）组成。

主板电路主要有，主板的开机电路、CMOS电路、CPU供电电路、内存供电电路、芯片组供电电路、扩展槽供电电路、时钟电路、复位电路、各种接口电路，主板触发电路，经过南桥的触发电路和经过I/O芯片的触发电路。主板BIOS和CMOS电路。

开机电路主要由：ATX电源插座，南桥芯片I/O，门电路，开机键（PW-ON）开机芯片（只有华硕主板有），电阻、电容、三极管等器件。开机电路根据主板的设计不同，开机电路的控制方式也不同，有通过南桥直接控制的，有通过I/O 芯片控制的，也有通过门电路控制的。不管开机电路控制方式如何，开机电路的功能都是相同的，即通过开机键实现电脑的开机和关机。通过控制ATX电源给主板输出工作电压，使主板开始工作。

主板复位电路：复位信号是主板工作必需的三大信号之一，主板复位电路的主要目的是产生复位信号使主板及其他部件复位，进入初始化状态。实际上对主板进行复位的过程就是对主板及其他部件进行初始化的过程。复位电路要在主板的供电、时钟正常后才开始工作。复位电路的主要元件有：ATX电源第8脚，复位开关，74门电路，南桥，电阻和电容等。

在复位电路中，南桥内部的系统复位控制模块是整个复位电路的核心，当南桥内部的系统复位控制模块被复位后，会产生硬件所需的复位信号，复位信号再交给门电路芯片处理，产生足够强的复位信号。再送给主板各硬件的复位信号引脚。因此整个复位电路实际上就是对复位信号进行放大、传递的电路。

主板供电电路是主板的重要单元电路，其作用是将ATX电源输出的电压进

行转换处理，使其满足不同设备的需求。主板供电电路主要包括：CPU供电电路，内存供电电路，芯片组供电电路，AGP槽供电电路，PCI-E槽供电电路等。

主板供电电路这里所指的主板供电是指为CPU供电，最终目的是为CPU电源输入端提供CPU正常运行时所需的电压和电流，是通过ATX电源输出电压经DC→DC（直流→直流）降压转换后实现的。它的原理主要是：获得ATX电源输出的+5V或+12供电后，为CPU提供供电（此时未达到CPU核心供电要求），CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号（VID－Voltage Identification Code）给电源控制器（PMW control），电源控制器通过控制两个场效应管（MOSFET）导通的顺序和频率，使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求，实现为CPU 供电的目的。

主板触发电路即开机电路，它的触发方式与电源供应器（简称电源）的结构密切相关。因此，有必要对电源的供电方式进行了解。电源可分为AT和ATX 两种结构，目前普遍采用的是ATX结构电源。ATX结构电源有20条引脚。

主板时钟电路主要由：时钟发生器芯片，14.318MHz晶振，电容、电阻和电感等。主板上多数部件的时钟信号由时钟发生器提供，它是通过晶振产生振荡，然后分频为各部件提供不同时钟频率。时钟发生器是主板时钟电路的核心，如同主板的心脏。

主板电路的故障主要有：开机电路出现故障，时钟电路，复位电路出现故等等。

开机电路的检修：一、怀疑主机电源好坏：首先接好电源，按下开关，如果不能通电，再把主机的电源拔下来，用镊子把电源的绿线和黑线短路，看电源风扇转不，如果转，说明电源是好的，故障在主机方面。

怀疑主机开关好坏：再把ATX电源线和主板接好，把主板上的开关针、复位针等拔起，用镊子短路开关针触发电源开关，看能不能开机，如果能，就说明是主机箱的开关坏，把主机箱开关拆出清洗。如果短路开关针触发电源还是不能开机，说明主板真的不能触发开机，把主板从机箱里拆出来检修。

把主板拆下来，先把板上的灰尘清扫干净，以免防碍检修。先目测一下，看主板上面有无元器件烧坏，鼓包，电脑板上有无烧焦、断线的。把主板放好，插

上假负载，插好电源，测试卡，做好检修准备。

第二，当主板不通电时，首先通过强加电法定位主板不通电的具体故障电路。也就是说直接短路接绿线和黑线。如果此时可以加电开机说明故障在软开机电路本身。如果此时不可以加电，说明有严重的短路现象。ATX电源内部保护，它不允许自己所输出的电压对地，所以电源内部自动保护了。

可能短路的有红线短路，黄线短路，紫线短路或者是CPU的主供电端短路。以上的短路现象，在实际主板故障中出现任何一种都会出现强行加电而加不上电。

对于红线短路可能的原因有主板上某个场效应管短路或者是电源管理器短路，还有门电路短路或者是I/O短路，还有南桥短路，也有可能是5V滤波电容短路。测一下5V ATX对地数值或测供电管对地数值看是否对地短路了。正常的对地数值是380欧姆左右，那么你明显测供电管对地0欧姆或接近0欧姆左右，这时候肯定是说主板出现芯片对地短路现象造成ATX保护。

对于黄线12V短路通常是电源管理本身和12V滤波电容短路，对于12V短路也有可能是串口芯片有问题。

对于紫线短路可能是南桥、I/O、场效应管和门电路，以及紫线滤波电容和紫线稳压二极管造成。

对于CPU主供电短路可能是场效应管，电源管理器和主供电滤波电容。对于P4的主板，CPU主供电短路也有可能是北桥短路。测出对地短路的ATX电源线，再跑电路沿着线找到相关损坏的元器件，换掉。

第三、如果强行加电可以加电，则故障在软天机故障本身，此时应重点检查软开机电路本身和软开机电路有联系的其他一些电路。三、如果强行加电可以加电，则故障在软天机故障本身，此时应重点检查软开机电路本身和软开机电路有联系的其他一些电路。

1、COMS电池,有些主板,电池电力不足也不能开机，但大部份的主板没电池也不影响开机。正常情况下COMS电池它是一个2.6V以上的电压，有时候是2.6V—3.3V左右的电压，这个也应该注意一下。

2、COMS跳线，COMS跳线不正确也不能开机，一般是跳在一二根上是正确的，第三根是接地，如果跳在第二第三针上就不能开机，注意。有的主板跳线

跳错以后，可以开机，因为时实晶振供电是由紫线提供的。

3、测POWER开关针有无3.3V或5V电压，POWER开关针一针是接地,一针由紫5V供电，中间会经过一些门电路，电阻等电子元件，如果没有5V或3.3电压到开关针，跑电路，从ATX电源紫5V到POWER之间的元器件看那个损坏，换掉．

4、测南桥旁边的晶振，看是否起振，起振电压为0.5和1.6V左右，如果没有，就更换晶振旁边的滤波电容以及晶振本身。

还有一种用手去处摸，实时晶振的两引脚，手触摸主板可以加电，可以工作。但是实时晶振损坏以后，你摸到实时晶振你可以加电，但是CPU不工作。这时候还是继续用手触碰，使实时晶振两个引脚它又不过内存，再用手触摸实时晶振的两个引脚，又会过内存。这种就是典型的实时晶振外围电路损坏的现象。

这样主板是非常难修有的更换实时晶振，损坏后更换次数有很多次，原因是实时晶振它的电容电路要求非常严格。损坏以后尽量用颜色和大小相同的实时晶振，还有斜振电容来更换，否则的话就会更换不成功。

５、测POWER开关到南桥或I/O之间是否有低电压输入南桥或I/O。开关到南桥（I/O）这间，一般会经过一此门电路、开关管。门电路在开机电路中应用非常广泛，开机电路就是于南桥或于I/O中心，南桥或I/O内部提充了开机触发电路电源管理系统，所有的开机电路针对威盛主板来说，它的开机电路是南桥，因特尔主板开机电路是I/O。另外从开关到南桥，从开关到I/O这个电路中它有可能接一些电阻或二极管，或门电路，一般接些非门电路。门电路损坏是非常常见的使主板不能触发，门电路在修的时假一定要注意。门电路损坏后，会鼓起些小包或鼓起小亮点。门电路用万用表来判断，时灵敏是有限的，所以判断起来不是很好的判断。最快的方法就是用代换的方法。如果主板又不能触发，跑电路的时候又看见门电路，就直接用代换。

6、测ATX电源绿线到南桥（I/O）是否有元件损坏，一般会经过一些电阻、开关管等。看有没有低电平输入南桥（I/O），所以说跑开机电路是非常重要的。大家对这些线路一定要熟悉。

7、如果上面说的那些地方都是好的，那应该是南桥或I/O坏了，更换就行。I/O芯片被损坏是常见的故障，在检查主板不能触发的现象，已排除触发电路本

身触发电路外，相关主板上的一些相关电路，比如说I/O芯片在主板是管理些接口的，还有内部集成的一些控制器，一大个行的电路，但是I/O它本身也是由南桥管理，南桥通过I/O来管理这些接口，I/O芯片内部不正常或内部损坏后，信号线、地址和南桥芯片线相联，它的不正常倒至南桥内部芯片不正常。南桥内部电源管理芯片不正常，使主板不能开机不能触发。在修的时候一定要想到于开关相关的一些元件。

开机电路在维修之前，一定要熟悉相关的开关线路，所以就要用到跑电路，把开机线路找出来。关键是三条开机线路控制线，要熟悉牢记和深刻的分析，紫5V——开关针，开关针——南桥（I/O），绿线——南桥（I/O）。开机电路出现故障，要解决相关问题，首先要对开机电路经常出现问题的地方进行检查，和掌握一些出现开机电路馆长的原因，其次要对整个电路可能出现问题的部分作出明确的判断，最后根据故障现象确定，检修方法。在初次进行维修时，不免尝试性的对可能出现问题的地方进行检查，像个原件的的电压，阻值等，另外可以通过观察确定元器件又没有损坏的，还有开机电路出现故障主要原因有，1)主板某元器件短路。2)CMOS跳线跳错。3)南桥旁边的晶振或谐振电容损坏。4)开机电路中的门电路损坏。5)电源第14脚或第16脚经过的三极管和二极管损坏6)南桥供电电路中的稳压器损坏。7)I/O芯片损坏。主板电路出现故障是的现象有，1)无法为主板加电。2)开机后，过数秒就自动关机。3)无法开机。4)无法关机。5)主机通电后自动开机。

在实际维修中，若已大致判断是开机触发电路损坏。检修时，首先要把开机触发电路的线路走向，实现开机触发的大致条件弄清楚，维修起来才能够得心应手，快速找到故障部位。

开机触发电路方框图是查找线路走向的基本思路，即顺着从POWER（触发开关SW ）→南桥或I/O，然后反着从PSON(绿线)→南桥或I/O去查找线路。

开机触发电路的检修流程先确定电路中已损坏的原件，与开机电路相关的门电路，三极管。给南桥提供待机电压的正电压稳压器或其它供电元件。与I/O 或南桥。在按顺序对各部分电路，元件进行检修，测量ATX 电源接口的红5V，黄12V 是否严重对地短路。 1：南桥附近是否有2.5V，3.3V，1.8V 的待机电压（南桥不同，待机电压也不同） 2：实时晶振是否起振（两脚是否有0.4V

左右电压） 3：CMOS 跳线中间引脚是否为高电平。（CMOS 是否设置正确） 4：测量POW 开关处是否有2.5V 以上高电平。5：短接POW 开关测量是否有低电平触发南桥成功（W83627HF 除外） 6：查绿线到南桥成I/O 之间的线路是否正常。

学习一门课程要入门，首先，关键的不是求一下子能把知识，问题搞懂，但重要的是如何在短促的学习时间内掌握这门课的学习方法，从思想上对这么课有一个全面的认识，也就是初步掌握它的框架体系，搞清各部分的原理，就拿主板来说吧，他就由好几种电路组成，主板开机电路，主板复位电路，主板CMOS 电路和BIOS电路，接口电路等等。学习芯片级主板故障诊断与维修技巧，最基本的呢，还是要认识各种元器件，比如主板上的原件电感，电容，时钟晶片，二级管，三级管等的，要掌握各个元器件的功能，对他们在电路中作用有一个比较详细的了解和熟悉，会对他们的好坏作出判断，这就要求会对相关元件，能对他们的阻值精心测量，能够辨认电路板上各个原件的标志字符，能够读出他们的工作电压工作电流，能能知道他们阻值的大小，就拿色盲电阻来说，知道色盲电阻各种颜色所代表的含义。其次，在掌握各个元器件的功能上，在分析各种电路，弄清各个元器件的作用，对局部电路有清晰的认识，也就掌握了这个电路作用和用途。就见小而知著，掌握局部结构是大，了解内部原理才是运筹帷幄，只有从小到大，又从大会的小，才能对这一门技术的掌握和理解才会更能有成效，也是学好这一门课的关键。在学习过程中要多思考问题，多总结规律，搞清每一部分的电路。