1.3待機電路和系統(tǒng)供電電路工作機制
    1．基本知識
      （1）待機電路
    筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦在待機狀態(tài)下，能夠提供3.3V和5V供電的主板供電電路。
    當(dāng)筆記本電腦的主板有電源適配器或可充電電池接入時，待機電路就已經(jīng)開始工作。
    待機電路將保護隔離電路輸出的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為3.3V和5V的待機供電，輸送給主板上的芯片組、EC芯片、主機電源開關(guān)鍵等各種需要待機電壓的芯片、電路和相關(guān)設(shè)備，為筆記本電腦的開機做好準(zhǔn)備。
    常見的待機電路可由線性穩(wěn)壓器芯片、電容器和電阻器等電子元器件組成，也可以由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電容器、電感器和電阻器等電子元器件組成。
    在待機電路的設(shè)計上，不同廠商和型號的筆記本電腦也是有一定區(qū)別的，在具體的筆記本電腦檢修過程中，可根據(jù)故障筆記本電腦的上電時序判斷、分析其待機電路的構(gòu)成及其輸出的供電。
    筆記本電腦的待機電路是筆記本電腦能夠正常啟動的基礎(chǔ)，在很多筆記本電腦的檢修過程中，都需要首先對待機電路進(jìn)行檢測，以確定故障原因的范圍。所以，掌握待機電路的工作原理是十分重要的。
      （2）系統(tǒng)供電電路
    筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路也是筆記本電腦主板上十分重要的供電轉(zhuǎn)換電路，與待機電路不同的是，系統(tǒng)供電電路是在筆記本電腦開機過程以及運行過程中，為筆記本電腦的各種芯片、電路以及相關(guān)硬件設(shè)備提供3.3V和5V的供電。
    筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路開始正常工作后，會將保護隔離電路輸送的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為3.3V和5V的系統(tǒng)供電。筆記本電腦主板上的很多芯片、電路和相關(guān)設(shè)備都需要這兩種供電才能正常運行。
    筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路通常采用開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，其主要由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電容器、電阻器和電感器等電子元器件組成。
    一臺筆記本電腦的待機電路和系統(tǒng)供電電路的關(guān)系是十分密切的，在很多情況下都需要先認(rèn)清待機電路的結(jié)構(gòu)和原理，才能進(jìn)一步分析該筆記本電腦的系統(tǒng)供電電路。
    筆記本電腦的待機電路和系統(tǒng)供電電路是筆記本電腦的開機過程和正常運行的基礎(chǔ)，這兩種電路內(nèi)的電子元器件損壞或出現(xiàn)虛焊、脫焊等問題時，通常會造成筆記本電腦不能正常開機啟動以及自動重啟等故障。
    2．電路分析
    （1）線性穩(wěn)壓電源型的待機電路
    如圖3所示為LP2951和G913兩個線性穩(wěn)壓器組成的筆記本電腦待機電路圖。從保護隔離電路輸出的十幾伏供電DCBATOUT由線性穩(wěn)壓器LP2951的第8引腳輸入，經(jīng)過芯片內(nèi)部電路的轉(zhuǎn)換后，從其第1引腳輸出名為5V AUX S5的5V待機供電，提供給筆記本電腦在待機狀態(tài)下需要5V待機電壓的芯片、電路和相關(guān)設(shè)備。

    5V AUX S5的5V待機供電輸出后，會通過線性穩(wěn)壓器G913的第3引腳進(jìn)入該芯片內(nèi)部，經(jīng)過線性穩(wěn)壓器G913內(nèi)部電路的轉(zhuǎn)換后，會輸出一個名為3D3V AUX S5的3.3V待機供電，提供給筆記本電腦在待機狀態(tài)下需要3.3V待機電壓的芯片、電路和相關(guān)設(shè)備。
    從電路圖中可以看出，待機電路將保護隔離電路提供的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為5V和3.3V的待機供電，整個轉(zhuǎn)換過程的核心是電路中的線性穩(wěn)壓器。同時也可以看出，線性穩(wěn)壓電源類型的待機電路結(jié)構(gòu)簡單，而且所需的電子元器件數(shù)量非常少。
      （2）開關(guān)穩(wěn)壓電源型的待機電路和系統(tǒng)供電電路
    ISL6237電源控制芯片是一款多功能、高集成和高效率的電源控制芯片，被廣泛應(yīng)用于筆記
本電腦主板的供電電路中。
    ISL6237電源控制芯片具有輸入電壓幅度寬（5.5～25V）、軟啟動和軟停止、熱關(guān)斷、雙固定1.05V/3.3V和1.5V/5.0V輸出或可調(diào)0.7～5.5V和0.5～2.5V輸出等特點，如圖4所示為ISL6237電源控制芯片的引腳圖和內(nèi)部功能框圖。

    ISL6237電源控制芯片內(nèi)部集成脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制器和線性穩(wěn)壓器，可用于驅(qū)動后級電路輸出3.3V和5V供電，如圖5所示為ISL6237電源控制芯片的應(yīng)用電路圖

    ISL6237電源控制芯片的第4引腳是芯片內(nèi)部線性穩(wěn)壓器信號開啟端。當(dāng)?shù)?引腳得到高電平的開啟信號后，ISL6237電源控制芯片內(nèi)部的線性穩(wěn)壓器功能模塊開始工作，之后從ISL6237電源控制芯片的第7引腳輸出名為VL的供電，VL供電主要為ISL6237電源控制芯片的相關(guān)引腳以及相關(guān)電路提供電源。
    ISL6237電源控制芯片的第14引腳和第27引腳的EN1端和EN2端是ISL6237電源控制芯片內(nèi)部電路的信號開啟端，當(dāng)這兩個引腳得到高電平的啟動信號后，ISL6237電源控制芯片內(nèi)部電路開始工作，并輸出相關(guān)控制信號，驅(qū)動后級電路相關(guān)電子元器件開始進(jìn)入工作狀態(tài)。
    ISL6237電源控制芯片的第15引腳和第18引腳輸出的控制信號主要用于驅(qū)動電路中的場效應(yīng)管PQ13和場效應(yīng)管PQ33，然后經(jīng)過后級電路中的儲能電感PL6以及濾波電容，最終將保護隔離電路提供的供電轉(zhuǎn)換為5V待機供電，輸送給需要5V待機電壓的芯片、設(shè)備和相關(guān)電路。
    ISL6237電源控制芯片的第26引腳和第23引腳輸出的控制信號用于驅(qū)動場效應(yīng)管PQ 14和場效應(yīng)管PQ30，然后經(jīng)過后級電路中的儲能電感PL4以及濾波電容，最終將保護隔離電路提供的供電轉(zhuǎn)換為3.3V待機供電，輸送給需要3.3V待機電壓的芯片、設(shè)備和相關(guān)電路，如主機電源開關(guān)鍵、EC芯片、RTC電路等。
    在筆記本電腦開機和運行過程中，ISL6237電源控制芯片及其相關(guān)電路輸出的3.3V和5V供
電，在相關(guān)信號的控制下，通過相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為3.3V和5V的系統(tǒng)供電，提供給需要3.3V和5V供電的芯片、設(shè)備和相關(guān)電路，如芯片組等，如圖6所示為待機供電在開機后轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)供電的電路圖。

    1.4 CPU供電電路工作機制
    1．基本知識
    CPU是筆記本電腦的核心，保證其能夠正常工作的供電電路的重要性不言而喻。
    由于CPU是集成度和復(fù)雜度非常高的硬件，且工作條件比較苛刻。所以CPU供電電路也是主板供電電路中設(shè)計要求最高的供電電路，同時也是故障率較高的電路之一。
    筆記本電腦的CPU供電可分為核心供電和輔助供電等幾種，CPU核心供電電路通常位于主板的CPU插槽附近。
    CPU是筆記本電腦內(nèi)功耗最高的芯片之一，特別是其核心供電具有供電電壓相對較低但供電電流相對較大的特點。早期的CPU供電通常采用單相供電電路，但隨著CPU性能的增強和工作條件的改變，目前的CPU供電電路都為多相供電電路。
    在多相供電電路中，每個相既相對獨立但又相互對稱，每一個單相產(chǎn)生的電流最終匯聚到一起為CPU核心提供低電壓、大電流的供電。
    筆記本電腦的CPU供電電路采用開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，通常由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電感器、電容器、電阻器等電子元器件組成。部分CPU供電電路中還設(shè)計有場效應(yīng)管驅(qū)動器，以求更好地驅(qū)動電路穩(wěn)定運行。
    場效應(yīng)管驅(qū)動器又稱從電源控制芯片或驅(qū)動IC，具有信號放大和耐高壓等特點，主要用于更好地驅(qū)動電路中的場效應(yīng)管。
    2．電路分析
    目前，筆記本電腦CPU的供電可分為CPU核心供電、CPU內(nèi)集成的顯示核心供電和輔助供電三個部分，如圖7所示為Intel筆記本電腦的CPU供電連接電路圖。



    如圖7a所示，＋C P U CORE供電為CPU的核心供電，其通常由位于主板CPU插槽附近的CPU供電電路提供。
    如圖7b所示，+GFX CORE供電為CPU內(nèi)集成的顯示核心的供電，此供電也通常由獨立的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路提供。
    如圖7。所示為CPU的接地電路連接，對于功耗較高的CPU來說，采用數(shù)目較多的接地線
可有效保證CPU運行的安全性和穩(wěn)定性
    從圖7可以看出，CPU正常工作時需要電壓和電流不同的多種供電，才能夠保證CPU內(nèi)集成的各功能模塊穩(wěn)定地工作。CPU所需的各種供電，有的是由專門的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路提供，有的則是通過其他供電電路轉(zhuǎn)換而來，下面具體介紹幾種重要的CPU供電電路。
    （1）CPU核心供電電路
    CPU核心供電電路為筆記本電腦的CPU提供核心供電的電路，為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，其通常由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電感器、電容器和電阻器等電子元器件組成，其中電源控制芯片是電路的核心，不僅對電路具有驅(qū)動和控制作用，還有檢測、監(jiān)控和保護的功能。
    電源控制芯片通過相關(guān)引腳的電路連接，可以監(jiān)測供電電路輸出的電壓和電流變化，從而保證輸送給CPU的電流和電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)供電電路異常時，電源控制芯片可關(guān)閉電路輸出，從而對整個電路和CPU進(jìn)行保護。
    電源控制芯片通過相關(guān)引腳輸出控制信號，控制電路中場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止，從而將上級供電電路提供的供電轉(zhuǎn)換為CPU的核心供電。
    與固定電壓輸出的供電電路有所區(qū)別的是，CPU核心供電的電壓值是動態(tài)變化的，這就需要CPU核心供電電路中的電源控制芯片首先應(yīng)了解CPU所需的供電電壓，然后再驅(qū)動供電電路產(chǎn)生CPU所需的供電。
    CPU與電源控制芯片之間通過VID技術(shù)傳遞供電信息。VID技術(shù)是一種電壓識別技術(shù)， CPU上的VID引腳輸出編碼信號給CPU供電電路中的電源控制芯片。電源控制芯片內(nèi)部的相關(guān)功能模塊會對CPU傳送的編碼信號進(jìn)行解碼，從而得到CPU需要的供電信息。
    根據(jù)CPU傳送的供電信息，電源控制芯片會驅(qū)動后級電路，從而輸出CPU所需要的供電。
    TPS51621電源控制芯片是一款可用于CPU和GPU核心供電電路的降壓控制器，具有外部連接簡單、輸入電壓范圍廣等特點，其內(nèi)部集成的MOSFET驅(qū)動器能夠有效驅(qū)動電路中的場效應(yīng)管。TPS51621電源控制芯片還具有電流限制和電壓保護功能，如圖8所示為TPS51621電源控制芯片的應(yīng)用電路圖。
    如圖8所示，圖中TPS51621電源控制芯片的第14引腳、第15引腳、第16引腳、第17引腳、第18引腳、第19引腳和第20引腳為TPS51621電源控制芯片的VID信號連接端，這部分電路直接與CPU的VID信號引腳連接，用于傳送VID信號。

    TPS51621電源控制芯片的第21引腳、第24引腳、第27引腳和第30引腳用于輸出驅(qū)動信號，控制場效應(yīng)管PQ 15、場效應(yīng)管PQ16、場效應(yīng)管PQ 17、場效應(yīng)管PQ 18、場效應(yīng)管PQ42、場效應(yīng)管PQ43、場效應(yīng)管PQ44和場效應(yīng)管PQ45的導(dǎo)通和截止，從而將保護隔離電路提供的十幾伏供電轉(zhuǎn)換為CPU正常工作所需的供電。電路中的電感器PL10和電感器PL11起儲能作用。最終電路輸出的＋CPU CORE供電會直接輸送給CPU核心使用，保障CPU的正常運行。
      （2）核心顯卡供電電路
    將顯示核心集成到CPU內(nèi)，是CPU發(fā)展史上一個重要的技術(shù)革新，其不僅可以提高系統(tǒng)性能，還能有效減小和降低筆記本電腦主板的體積和成本。CPU內(nèi)集成的顯示核心的供電與CPU核心供電相似，同樣為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，但是由于顯示核心的供電要求沒有CPU核心供電那樣苛刻，所以電路相對簡單。
    ISL62881電源控制芯片是單相PWM降壓穩(wěn)壓器，可用于CPU內(nèi)集成的顯示核心的供電電路。ISL62881電源控制芯片集成場效應(yīng)管驅(qū)動器，可有效驅(qū)動供電電路中的場效應(yīng)管。ISL62881電源控制芯片具有快速的瞬態(tài)響應(yīng)、精密的核心電壓調(diào)節(jié)、抗噪、電流監(jiān)測和VID輸入等功能和特點，如圖9所示為ISL62881電源控制芯片應(yīng)用電路圖。

    如圖9所示，此電路是以ISL62881電源控制芯片為核心的核心顯卡供電電路，其最終產(chǎn)生的供電＋GFX CORE將直接為CPU內(nèi)集成的顯示核心供電。
    電路甲ISL62881電源控制芯片和電路中場效應(yīng)管正常工作所需的供電主要由保護隔離電路輸出供電經(jīng)過相關(guān)電子元器件轉(zhuǎn)換后得到。
    ISL62881電源控制芯片的第20引腳、第21引腳、第22引腳、第23引腳、第24引腳、第25引腳和第26引腳負(fù)責(zé)接收VID信號。電路正常工作后，ISL62881電源控制芯片內(nèi)部功能模塊解碼VID信息，然后將之轉(zhuǎn)化為驅(qū)動信號，通過自身的第15引腳和第18引腳將驅(qū)動”信號輸送給場效應(yīng)管PQ47和場效應(yīng)管PQ 19；再經(jīng)過電路中電感器PL12的儲能作用，以及PC67、PC158等電容器的濾波作用，最終將保護隔離電路輸出的供電轉(zhuǎn)換為核心顯卡所需的供電。
      （3）輔助供電電路
    隨著CPU制造工藝水平的提高以及架構(gòu)設(shè)計的革新，CPU內(nèi)集成的功能模塊越來越多，如內(nèi)存控制器和PCI-E控制器等。而CPU內(nèi)集成的不同功能模塊和相關(guān)總線正常工作時，所需的電壓和電流不同，這就使CPU正常工作時需要多條供電電路為其供電。在遇到不同配置的筆記本電腦時，應(yīng)根據(jù)電路圖分析出CPU各種供電的要求及其供電來源，才能有效地排除CPU供電出現(xiàn)問題導(dǎo)致的故障。
    ISL6268電源控制芯片是高性能的單相同步降壓PWM控制器，集成MOSFET驅(qū)動器和自舉二極管，可大量減少外部電子元器件的數(shù)量。
    ISL6268電源控制芯片具有快速瞬態(tài)響應(yīng)、+7.0V～25.0V的寬電壓輸入以及欠壓保護、過流保護、過熱保護和故障保護等功能和特點，如圖10所示為以ISL6268.電源控制芯片為核心的CPU輔助供電電路圖。

    從圖10可以看出，此供電電路同樣屬于開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，電路主要由電源控制芯片、場效應(yīng)管、電感器、電容器以及電阻器等電子元器件組成。此供電電路將來自保護隔離電路的供電轉(zhuǎn)換為＋1.1 V VCCPP供電，然后這個供電又被轉(zhuǎn)換為＋VCCP供電，輸送給CPU以及需要此種規(guī)格供電的芯片或設(shè)備使用。