IBMT40电路分析电源篇

1、电源篇张祖鹏搜集整理、编写IBM T40电路原理分析维修一款机器，首先要对它的电路工作原理有全面的了解，那么才能更好的对故障进行分析，找出其根源所在。电路工作原理了解透彻，判断故障就会所向披靡。就像医生给病人看病一样，找准了病因，对症下药就会药到病除。下面让我们以IBM T40为例，分析IBM笔记本的电源电路工作原理。前言T40主板电路架构图IDE1-HDD:硬盘接口INTERNAL MEDIA BAY:光驱接口AUDIO:声卡MDC:调制解调器BROADCOM:BROADCOM网卡芯片MINI-PCI:迷你PCI插槽CARDBUS:卡总线控制芯片（PCMCIA）Q-SWITCH:扩展坞切换芯

2、片DOCK CONNECTOR:扩展坞接口SUPER I/O:超级I/O芯片BANIAS:迅驰1代CPUODEM MCH-M:北桥ICH4-M:南桥DDR-SODIMM:DDR内存槽VIDEO CONTROLLER:显卡Panel connector:液晶屏接口VGA:模拟视频图像接口G SENSOR:移动传感器H8:H8内嵌控制芯片irDA:红外接口KeyBoard：键盘COM:串口LPT:并口TOUCHPAD/STICK POINT:触摸板、指点杆PMH4:电源管理芯片TB62501F:东芝TB62501F芯片BIOS:BIOS存储芯片主板架构通俗化解释主板实物图 看了以上的2张图，大家对

3、T40的主板架构应该有了初步的了解，结合T40原理图，现在开始给大家讲解一下整个主板的电源电路及上电过程! 我们知道笔记本有外接电源（AC）供电，同时又自带电池供电，外接AC时笔记本使用AC电源，同时给电池充电，拔掉外接AC时会自动切换到电池供电，这种电路我们叫它“热交换：HOT SWAP”电路！ 不管是AC电源供电，还是电池供电，它们通过热交换电路，形成笔记本的主供电电压（VINT16)。下图是表示当我们在笔记本上插上AC时或者装上电池时，如何一步一步产生主供电VINT16的！当插上AC时：16V电压经过F2、Q34、R210/R211/R213、Q36,形成主供电VINT16；当拔掉AC,

4、只有主电池时，约11V电池电压经F12、Q8、Q10、Q13，形成主供电VINT16；当装上主电池的同时又插上AC,VINT16由（2）产生，Q13关闭，电池由充电电路充电！其它：A、+16VSRC用来检测是否有正确的AC供电，提供给相应的电源控制电路确定 采用哪个电源供电！ B、VREGIN16供给TOSHIBA TB62501F,产生3.3V待机电压VCC3SW，提供给电源1) 控制芯片！主板电源：主供电VINT16主供电VINT16图主板电源：DC-DC转换电路主板有了主供电（VINT16）电压后，分别送到U41（MAX1631）、U42(ADP3806)、U29/U30/U51(MAX

5、1845)、U19/U21/U25(ADP3205/ADP3415)组成的DC-DC转换电路，通过PWM形式，在电源控制电路的开关信号控制下，分别产生主板上各种芯片、桥、CPU、内存等需要的不同数值的稳定电压！DC-DC转换电路图T40_7500:770/106T40_7500:1792/127T40_7500: /467T40_7500: /615T40_7500:1144/481T40_7500: 1490/113T40_7500: 76/66T40_7500: 315/124T40_7500: 600/114T40_7500: 53/69T40_7500: /114VCC3M分布VCC5

6、M分布其它分布电源分组M组：VCC3M、VCC5M、VCC1R2M、VCC1R8MA组：VCC2R5A、VCC3AB组：VCC1R25B、VCC3B、VCC5B、VCC1R5B、 VCC1R8B、VCC1R2B、 VCCCPUCOREAUX组：VCC3AUX、VCC1R5AUXVIDEO组：VCC3_V、VCC1.5_V、VCC2.5_V、 VCC1.8_V、VCCVIDEOCORE其它：VCC3P、VBL16、VCC5MUBAY、USB PWR电源控制：PMH4与TOSHIBA TB62501F IBM T40笔记本用了两个电源管理芯片管理整个主板的电源，这两个芯片分别是PMH4和TOSHI

7、BA TB62501F!PMH4主要按加电时序控制各DC-DC转换电路和充电电路！TB62501F产生PMH4的供电3.3V(VCC3SW)！TB62501F识别是否外接AC，并控制热交换电路的切换！PMH4的各DC-DC控制信号输入到TB62501F中，同时各路DC-DC转换输出的电压也输入到该芯片中，TB62501F配合按时序控制各路开关管，使DC-DC转换输出的电压供应到相应的功能电路，并有电压反馈到该芯片中做控制反馈！当检测到主板上的各路电源电压正常时，TB62501F芯片：A、产生MPWRG,表示M组电源工作正常，给南桥做RSMRST#信号！B、产生APWRG，表示A组电源工作正常！

8、C、产生BPWRG，表示B组电源工作正常，给南桥做PWROK信号！PMH4介绍PMH4(Power Management Hub) is a glue sweep Gate Array and provides followingfunctions. This Gate Array is designed for the IBM ThinkPad feature Intel Chip set.Power On Logic with sequence control.Wake On LAN support Logic.H8 embedded controller support logic.Re

9、set generation.H8 extension output port.Main/Secondary/Third battery switching control logic.Free running timer for power management.Device/IRQ activity detection.General purpose I/O.Docking control logic.Touch Pad support Logic.Integrated LAN reset Logic.Ultra Bay Hot S logic.LCD panel backlight co

10、ntrol logic.PM scratch registers.LPC Bus I/FPMH4加电时序-MAINOFF：23脚，输入信号，来自H8-EXTPWR：73脚，输入信号，来自AC检测电路-PWRSWITCH：32脚，来自开关机信号电路PMH4引脚介绍MON1：76脚，控制VCC1R8M_ONMON2：43脚，控制VCC5M_ONAUXON：88脚，控制AUX_ONAON1：42脚，控制A_ONAON2：63脚，控制VIDEO_ONBON1：70脚，控制B_ONBON2：89脚，控制VCORE_ON没有开机，外接AC时的供电状态 当插上AC时，首先形成VREGIN16电压，供给TB6

11、2501F的57脚，TB62501F的59脚输出3.3V电压（VCC3SW），送给PMH4的7、31、59、80、98脚，给PMH4供电！ 其次，形成-EXTPWR低电平信号，输入到TB62501F的2脚和PMH4的73脚，TB62501F的42脚DCIN_DRV信号控制Q36导通，形成VINT16电压！供给各DC-DC转换电路。 PMH4的43脚输出VCC5M_ON控制U41(MAX1631)工作，控制转换电路输出VCC5M、VCC3M、VDD15三组电压，76脚输出VCC1R8M_ON控制U51(MAX1845)转换输出一组VCC1R8M电压！ 有了VCC5M电压，供给U29(MAX184

12、5),U29就会控制输出1R2M电压！ PMH4的88脚控制AUX(VCC3AUX、VCC1R5AUX)电压产生！没有开机，外接AC时的关键信号状态 当VCC3M正常时，通过D6供给南桥做RTCVCC!(当然没有VCC3M时，还有主板上的CMOS电池供给RTCVCC）， 南桥的RTC时钟开始振荡（32.768KHZ)！ 当VCC5M、VCC3M、VDD15、 VCC1R8M 四组输出电压都正常后，分别反馈输入到TB62501F芯片的48、45、25、43脚，TB62501的51脚就产生MPWRG信号，送给南桥芯片做RSMRST#信号！ 南桥收到RSMRST#信号，内部的电源管理电路复位，SUS

13、CLK输出32.768KHZ方波，ICH_SLP_S4#、 ICH_SLP_ S3#输出高电平，这两个信号送给PMH4！ 南桥的ICH_SLP_S1#(PM_SLP_S1#)输出低电平， PM4输出的PM_SLP_S3#、PM_SLP_S5#也是低电平！这三个信号送给H8芯片，作为整机的电源节能管理控制信号！ 到此，整机处于外接AC的待机状态，等待电源开关的触发信号开机！没有开机，外接AC时的供电状态图开关机信号电路1、机器待机时，按下键盘电源开关一段时间后再松开，-PWRSWITCH信号由高电平转为低电平一段时间又变为高电平， PMH4的32脚收到这种高低高的电平变化，就开始启动各DC-DC

14、变换器，配合TB62501的控制，按一定时序加电，开始开机！2、当机器处于开机状态时，按下键盘电源开关一段时间后再松开，-PWRSWITCH信号由高电平转为低电平一段时间又变为高电平，-PWRSW信号也相应变化，送到H8芯片的20脚，H8的19脚输出控制信号给南桥，按程序设定执行关机或者休眠！开机上电过程PMH4控制VCC2R5A产成，同时控制VCCVIDEOCORE产生（A组电压和VIDEO组电压产生），TB62501F产生APWRG信号PMH4和TB62501F控制VCC1R25B、VCC3B、VCC5B、VCC1R5B、VCC1R8B、VCC1R2B产生，同时控制VCCCPUCORE产生

15、（B组电压产生）PMH4和TB62501F控制VCC3P、VBL16、VCC5MUBAY产生，H8控制USB PWR产生！ TB62501F产生BPWRG信号供南桥做PWROK信号，ADP3205产生-CLK ENABLE信号，给时钟发生器做时钟允许信号，产生VR_PWRG信号，给南桥做VRMPWRGD信号！南桥收到PWROK和VRMPWRGD信号，就输出PCIRST信号和CPUPWR信号，北桥收到PCIRST信号就输出CPURST信号给CPU，CPU复位，开始寻址读取BIOS数据，开始自检过程，上电过程完成！U41(MAX1631)工作条件分析MAX1631A全部正常工作的条件：A、22脚V

16、+电压有16V供电；B、23脚-SHDN为高电平；（ -SHDN信号由-PWRSHUTDOWN和-SHUTDOWN2（温度传感器输出信号），通过D12组成的与门形成！正常工作时-PWRSHUTDOWN和-SHUTDOWN2都是高电平， -SHDN信号也是高电平，当CPU或主板或显卡温度超过一定限度， -PWRSHUTDOWN或-SHUTDOWN2变为低电平， -SHDN信号也变成低电平， MAX1631立即关闭VCC3M、VCC5M、VL5！从而保护整个笔记本，防止因温度过高而损坏！） C、7脚的ON5和28脚的ON3为高电平！（ON5和ON3信号都是来自VCC5M_ON，VCC5M_ON来自

17、PMH4，当PHM4通过 -EXTPWR检测到外置AC后，就输出VCC5M_ON为高电平，MAX1631就开始控制转换电路输出VCC3M和VCC5M！当没有外置AC而只有电池供电时，没有开机前，VCC5M_ON信号为低电平，MAX1631只有VL5输出，只有在开机后才有VCC3M和VCC5M输出！）D、10脚的-SKIP受来自PMH4的-PM_SLP_S3信号控制，没开机时-PM_SLP_S3信号是低电平，MAX1631工作在SKIP MODE（轻载PFM模式），开机后-PM_SLP_S3信号变为高电平，MAX1631进入PWM工作模式！U51(MAX1845)工作条件分析4脚的V+有16V供

18、电；9脚、21脚、22脚都有5V供电（来自MAX1631的VL5);11脚ON1的VCC1R8M_ON控制信号为高电平，控制产生VCC1R8M！（当外接AC时，来自PMH4的VCC1R8_ON控制信号输出高电平，于是转换电路就输出1.8V；当仅由电池供电，没有开机时，来自PMH4的VCC1R8_ON控制信号输出低电平，这样就不产生VCC1R8,只有在开机后VCC1R8_ON控制信号才为高电平！）12脚ON2的VIDEOCORE_ON控制信号为高电平，控制产生1.5V的VIDEO CORE供电！（来自ATI显卡的（ATI_M9_LOW_PWR_MOD)控制信号，在ATI显卡正常工作后输出高电平，

19、控制VIDEO CORE降到1.2V）6脚的-SKIP由B_ON信号控制，在开机后B_ON输出高电平，控制MAX1845由SKIP MODE(轻载PFM）进入 PWM工作模式！U29(MAX1845)工作条件分析4脚的V+有16V供电；9脚、21脚、22脚都有5V供电（来自MAX1631的VCC5M);11脚ON1通过电阻R658接到22脚5V供电，控制产生VCC1R2M！（当外接AC时，MAX1631控制输出VCC5M，同时U29就控制输出VCC1R2M；当仅由电池供电没有开机时，MAX1631没有控制输出VCC5M，这样U29就不产生VCC1R2M,只有在开机后有了VCC5M，才能产生VCC1R2M！）12脚ON2的B_ON控制信号为高电平，控制产生1V的CPU IO供电！（当开机后，PMH4输出的B_ON信号变为高电平，MAX1845控制产生VCCCPUIO电压，为1V）U30(MAX1845)工作条件分析4脚的V+有16V供电；9脚、21脚、22脚都有5V供电（来自MAX1631的VCC5M);11脚ON1的VCC2R5A_ON控制信号为高电平，控制产生2.5V的VCC2R5A供