电子产品调试与维修应用实战
2014-11-24赵卫亚
赵卫亚
摘 要: 随着笔记本电脑的普及,出现各种各样的故障在所难免,无论是软件系统故障还是硬件系统故障都让用户一筹莫展,尤其硬件故障,没有专业的维修经验很难在短时间内找到问题所在。作者就自己的IBM R51E 1843 2XC笔记本无法开机问题的维修过程,向大家展示如何应用电子理论联系实际维修笔记本,希望起到抛砖引玉的作用。
关键词: 电子理论 笔记本维修 电路 芯片
在科技日益发达的社会,笔记本电脑已经走入寻常百姓家。各种品牌电脑的功能琳琅满目,其性能也在快速提高。CPU、显卡、内存等硬件性能已今非昔比,而笔记本的价钱却一降再降,性价比的提升无疑给顾客带来了实实在在的实惠。但是,一旦笔记本出现故障,无论是软件故障还是硬件故障,对于毫无维修经验的使用者来说无疑是一个令人头疼的问题。特别是硬件故障,没有硬件电路知识和维修设备的使用者更是无从下手。唯一的方法只能去专业维修点,如果产品过了保修期,使用者必须支付高昂的维修费用,维修市场的无秩序状态让很多用户损失不少。
其实电脑的维修并不是太难,凡有些电路基础的使用者都可以进行维修,从而节省一笔可观的费用。我的早已停产的IBM系列的笔记本在这个暑假期间出了问题,正好在技师培训中学了很多排故方法,现学现用,下面谈谈我的调试与维修过程。
一、故障现象
我们一般维修电气都从故障入手,我的笔记本的故障为:插入适配器电源灯不亮,按开机按钮无任何反应,拿去备用电池插入适配器电源灯也不亮,按开机按钮无反应。
清理内存条插入后再次启动,故障依旧。用示波器测适配器电压,16V直流输出正常。由于IBM笔记本对静电保护非常严格,因此我们做放电处理,拿去电池,拨去适配器,长按FN键与开机键一分钟,然后放开10秒左右,再按下开机键,10秒左右,插入适配器,同样无法开机,判断为内部系统电源故障。
二、拆机检修
按照说明书的拆机方法将机器完全拆解开,去除光驱、硬盘、内存、风扇、CPU,只留主板(显卡是集成的)。插入适配器测试适配器16V电压出口情况,示波器发现16V电压被严重拉低至1V左右,并伴有交流波纹,每隔一段时间出现一次16V的衰减脉冲。临近的一个芯片烫手,由此判定内部电源电路故障。
三、查看原理图
各大品牌的原理图上的信号标识基本是一致的,因为广大主板生产商的设计都买自同一个主板设计商,我们可以很容易地在网上查到该信号标识的意义。首先:观察主板PCB电路,找到其丝印层标识的规律,以方便对号入座。其次:刚拿到R51E原理图[1],不急着翻阅,仔细阅读原理图首页,掌握整个设计原理,系统性地思考问题。
我看到了整个系统的构架,核心是ATIRC410MB北桥芯片、ATI SB400南桥芯片,从这两个芯片上扩展出来各种CPU、内存、PCI-E、音频等设备功能,下图是整个系统的架构。
图1 系统架构图
其次,我看到了我们最需要的表:
图2 电源信号表
从上我找到了系统电源所在的页数、电源芯片、产生的信号名等。例如:System DC/DC,系统的直流-直流电源的芯片是MAX1901,输入VINT16输出为VCC5M、VCC3M。在IBM主板原理图设计过程中,事先就假定好了,末尾带M标识的为系统加电未开机时所产生的电压,如VCC5M等,而末尾带A或者B的信号为系统启动后产生的电压,如VCC1R05B等。
我找到了电源的入口处,仔细分析了一下电路原理。
图3 电源入口电路
J24为适配器的电源接口,图3显示,适配器电源经过F2的保险丝到Q34(FDS4435)上,查datasheet可知为PMOS芯片,被用来控制电流通断,随后产生信号为CV16,按照名字可以猜测为16V电压。
图4 VINT16电源产生
由图4可知,CV16经过Q36(FDS6609A)后,信号变为VINT16,这就产生了系统所用的16V电压,供给其他芯片使用,以产生其他电压。如MAX1901芯片,输入VINT16后,产生VCC5M和VCC3M电压。
四、电路检修
1. 16V电源检修
在前面的检测过程中我发现,有个芯片在插入适配器后发烫,初判定该芯片对地短路故障,查找芯片标识发现是Q34,为16V电压的入口处。断电后用万能表测,无对地短路脚。因为加上16V电源后就发烫,取下Q34芯片观察。发现16V适配器电压恢复正常,初步判定是Q34芯片故障,换一片Q34芯片,加上16V电压,Q34仍旧发烫。
再返回原理图,对比发现,后面的Q36也是和CV16连在一起的,因此,焊上Q34,取下Q36,加电后,CV16正常。判定Q36芯片焊上后导致电路短路,Q34发烫。经测量VINT16对地短路,查看原理图对比VINT16可能导致短路的地方。导致短路的故障有:芯片击穿、电容电阻短路等。由于VINT16信号涉及的芯片很多,限于维修条件不可能把所有芯片全部焊下来,工程量太大。观察VINT16经过的芯片,发现几乎所有VINT16都要经过MOS管后才进入芯片。这种芯片只有8个脚,相对于大芯片要好取一些,因此,把所有涉及VINT16的MOS管全都取下,大约7、8个。取完后发现仍旧短路,接下来就是电容电阻短路了,但是上面的电容电阻有上百个,不可能一个一个取下试,因为短路的电容直接是16V对地短路,因此,表面附近肯定有烧黑或者裂痕。仔细观察VINT16的滤波电容,找到一个颜色变黑、表面有裂痕的,取下,再测VINT16,对地正常。由此16V的总电源检修完毕。
电源是整个电路板的供电核心,供电电源短路是比较难查的,涉及芯片击穿、电容电阻击穿等,必须一个一个排除,这是主板电源维修最耗时、故障点最难排除的地方。
2.其他信号检修
短路排除后可正常加电了,重新焊回所有芯片,接上适配器,检测各电压产生情况。在未启动时检测VCC1R2M、VCC1R8M、VCC1R2M、VCC1R8M电压。VCC3M、VCC5M等众多芯片的工作电压是3.3V与5V。而VCC1R2M、VCC1R8M是高速集成电路的核心电压。检测发现VCC1R2M、VCC1R8M正常,而VCC1R2M未产生,这两个电压是由MAX1540芯片产生的,如图5所示,它同时还产生VCC1R05B的开机后电压。短接键盘口的19脚启动主板,但是VCC1R05B未产生,由于这两个电压都是由MAX1540芯片产生的,而两个都未产生,VINT16供电正常,周边芯片工作正常,因此怀疑MAX1540芯片故障。换上新的MAX1540,两个电压正常。
图5 MAX1540电压产生电路
3.整机测试
装回整台机器,开机测试,可以正常开机,经过5小时的开机测试,一切正常。
五、结语
自己维修笔记本并不是难事,关键在于找对方向,有电路原理图参考,借助简单的设备就可以维修,从而节省一大笔维修费用。我展示自己电脑故障维修过程意在抛砖引玉,在实际维修过程中存在不少千奇百怪的问题,但是知道抓住问题的关键,硬件故障就迎刃而解。
参考文献:
[1]伟创资通.IBM R51E 1843 2XC原理图,2005.07.
[2]FAIRCHLD.FDS4435 Data Sheet,2001.10.
[3]FAIRCHLD.FDS6690a Data Sheet,2007.02.
[4]MAXIM.MAX1540E Data Sheet,2003.10.