Power System of Notebook

PowerSystemofNotebookNB1RMAAgenda•NBPlatformOverview•NBPowerSystemBlockDiagram•NBPowerPlane•PowerSequence•DCtoDCConverterofM/B•BatteryPack&Charger•TheACAdapter•Power&ChargerICDescriptionNBPlatformOverviewBusDescription•FSBFrontSideBus前段总线•DMIDirectMediaInterface直接媒体接口•PCIPeripheralComponentInterconnection外设组件互连标准•PCIEPCI-Express高速PCI总线•USBUniversalSerialBus通用串行总线•DDRDoubleDataRate双倍速内存•PATAParallelAdvancedTechnologyAttachment并行高级技术附件•SATASerialAdvancedTechnologyAttachment串行高级技术附件•SPISerialPeripheralInterface串行外围设备接口•LPCBusLowPinCountBus低脚位数总线•TPMTrustedPlatformModule可信赖平台模块NBPowerSystemBlockDiagramNBPowerPlane•AlwaysPowerThepoweralwayspresent(ex.3VALW/5VALW)•SystemSuspendPowerWhensystemsuspendtoRAM,thispowerneedkeepon.(ex.3VSUS/5VSUS/1.8VSUS)•SystemRunPowerThispowerjustpresentwhensystemon.(ex.3VRUN/5VRUN/1.8VRUN/VCORE)NBPowerPlane•BlockDiagramPowerSequenceALWAYSPOWERSUSPOWERRUNPOWERDCtoDCConverterofM/B•SystemPower•DDRPower•CPUPowerDCtoDCConverterofM/B1SwitchedModelPowerSupply开关式电源供应器简称SMPSPWM型PulseWidthModulation脉冲宽度调制.在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。PFM型PulseFrequencyModulation脉冲频率调制.PWM、PFM混合型2LinerRegulator线性稳压器固定式线性稳压器78XX79XX…可调式线性稳压器LM317LLM137L…DCtoDCConverterofM/BSystemPower线性稳压器SMPS电路SMPS电路:PWM控制器,MOSFET驱动器,高、低端MOSFET,电感,滤波电容。DCtoDCConverterofM/BDDRPower两路内部线性稳压器输出DCtoDCConverterofM/BCPUPower设置CPU_CORE输出电压值BatteryPackandBatteryCharger•BatteryPackofNotebook•BatteryClassifiedandCharacteristic•BatteryChargerBatteryPackofNotebookBatteryClassifiedBatteryCharacteristic-DVovertemperaturedtDTstartdetectlevelfakePEAKPEAKVTtConstantVoltageConstantCurrentVIt4.2V/cell50mA/cellbatteryfullNiMHBatteryChargeBehaviorLi-IONBatteryChargeBehaviorBatteryChargerSMBusSystemManagementBus系统管理总线TheACAdapterThisdevicerectifiesACinputvoltagetoDCvoltageTheACAdapterSpecification60WACAdapterMAX8778StandardApplicationCircuit倍压整流电路FunctionalBlockDiagramOverviewMOSFET驱动电路MAX8778PinDescriptionPINNAMEFUNCTION1REF2V参考电压输出,由0.1μF电容接地,可为外部负载提供最高50μA的电流.当ON1,ON2,和ONLDO同为低时,REF会被拉低.2TON芯片开关频率设置端.High(VCC)=200kHz/300kHz.Open(REF)=400kHz/300kHz,GND=400kHz/500kHz3VCC芯片工作电压输入端,一般取自LDO端.4ONLDO5V线性稳压器开关控制信号5RTC内部3.3V线性稳压器输出端,可向外提供最低5mA的电流.6IN电源输入端,为3/5V线性稳压器及SMPS1,SMPS2供电.7LDO内部5V线性稳压器输出端,可为外部电路提供最低100mA的电流.8LDOREFIN内部5V线性稳压器的参考电压输入端,用以设置LDO的输出值.接外部电压时VLDO=2×VLDOREFIN(VLDOREFIN取值范围为0.3V-2V)当其接地时LDO输出为固定5V,接VCC时为固定3.3V输出.9BYP5V线性稳压器的旁路输入端,当其值大于LDO的93.5%时,5V线性稳压器会被关闭,LDO的输出电压由BYP从外部引入,提升芯片的效率.MAX8778PinDescription10OUT1SMPS1的输出电压侦测端.11FB1自适应电压反馈输入端.当接地时,为固定5V输出当接到VCC时,为固定1.5V输出,当接外部分压电阻时,可输出0.5V-5.5V的电压.12ILIM1SMPS1输出电流限制.13PGOOD1SMPS1输出电压正常信号,当OUT1为设置输出电压的85%-116%时,输出为高电平,否则为低电平.14ON1/EN1SMPS1开关信号,高电平时开启SMPS115DH1/UGATE1SMPS1的高端MOSFET栅极驱动输出,其值在LX1-BST1间摆动.16LX1/PHASE1外部电感连接端。LX1接至电感的输入端。LX1同时被用于高端MOSFET驱动器电源的返回端17BST1/BOOT1SMPS1自举电路连接端。外接一个电阻串联电容组成完整的高端MOSFET驱动电路.18DL1/LGATE1SMPS1同步整流MOSFET栅极驱动输出19VDD/PVCC高端及低端MOSFET栅极驱动器的电源输入端,接5V作为输入电压.20SECFB二级反馈输入端,当其值小于2V时,使SMSP1进入空载模式.当接到VCC时,二级反馈失效.21AGND模拟接地脚22PGND电源接地端MAX8778PinDescription28PGOOD2SMPS2输出电压正常信号,当OUT2为设置输出电压的85%-116%时,输出为高电平,否则为低电平.29SKIP#空载时芯片工作模式控制信号输入端High(VCCor3.3V)=芯片工作于PWM模式.Open/REF(2V)=脉冲跳跃模式,但限定其脉冲频率大于20kHzGND=脉冲跳跃模式,不限定其脉冲频率.30OUT2SMPS2的输出电压侦测.31ILIM2SMPS2输出电流限制.32REFIN2SMPS2的外部参考电压输入.当接到RTC时,SMSP2输出为固定1.05V.当接到VCC时,SMSP2输出为固定3.3V.当接外部分压电阻时,可输出0-2V的电压.EPPAD背部接地PAD点,兼导热作用.23DL2/LGATE2SMPS2同步整流MOSFET栅极驱动输出24BST2/BOOT2SMPS1自举电路连接端。外接一个电阻串联电容组成完整的高端MOSFET驱动电路.25LX2/PHASE2外部电感连接端。LX2接至电感的输入端。LX2同时被用于高端MOSFET驱动器电源的返回端.26DH2/UGATE2SMPS2的高端MOSFET栅极驱动输出,其值在LX2-BST2间摆动27ON2/EN2SMPS2开关信号,高电平时开启SMPS2FormulaInternalLinearRegulatorExampleofRepair•现象:不上电,3/5VALW没有.•维修步骤:1测量电压输入端:VIN=19V正常.2测量芯片工作电压:VREF3=3.3V正常,LDO=3.1V被拉低,正常应为5.1V,测量其对地阻值45K,无异常,测LDO开关信号EN_LDO=3.1V正常,可能为芯片内5V线性调节器损坏,导致LDO被拉低.3测量REF及SMPS开关信号:RFE=0V被拉低,EN1=EN2=3.1V正常,测REF对地阻值为3.5K,偏低,正常为几百K,移除PC78再测其对地阻值,为350K正常,更换PC78后正常上电.测量步骤:1:VIN2:RTC,ONLDO,LDOREFIN3:LDO4:VCC,ON1,ON25:REF6:FB1,REFIN27:DH,DLExampleofRepair•现象:无+1.5V_RUN电压,而+1.05V_VCCP正常.维修步骤:1因+1.05V_VCCP正常,故芯片大部分已正常工作,则VIN,VREF3,VCC,REF都应正常,无须再测其电压,依芯片架构图可初步判断可能为SMPS1异常或未工作.2测量SMPS1的开关信号EN1=3.2V正常,SECFB=5.1V正常,OUT1=0V,因OUT1取自+1.5V_RUN,故无须考虑其异常原因.FB1=0V异常,其作用为设置SMPS1的输出电压,依FB1的接法可知,FB1=0V时,输出电压应为5V,而此时并无输出,再测其对地阻值为3.9M,正常阻值为几百欧姆.断开电阻PR129再测量,发现PR129已断裂,更换后电压正常.MAX8731StandardApplicationCircuit电池选择及充电电压反馈输入电压/电流侦测电池信息反馈及充电状态控制FunctionalBlockDiagramOverview数模转换内部线性稳压器MOSFET驱动电路MAX8731PinDescriptionPINNAMEFUNCTION112GND接地2ACIN交流适配器侦测电压输入3REF内部参考电压输出端,值为4.096V,1μF滤波电容接地4CCS输入电流调节的环路补偿接点,由0.01μF电容接地5CCI充电电流调节的环路补偿接点,由0.01μF电容接地6CCV输入电压调节的环路补偿接点,接10kΩ电阻与0.01μF电容串联接地7DAC数模转换电压输出,由0.1μF电容接地.8IINP输入电流侦测值输出脚.9SDASMBus总线数据信号线,10SCLSMBus总线时钟信号线11VDD内部逻辑电路工作电压输入脚,由0.1μF电容接地13ACOKAC侦测输出,当ACIN大于REF/2时输出为高电平,通过一个10kΩ的上拉电阻接到VCCMAX8731PinDescription14BATSEL电池选择,外接电池选择电路,可为双电池充电,为单电池充电时直接接地.15FBSA电池A充电电压反馈,为单电池充电时,FBSA与FBSB相连,外接100Ω电阻到+VCHGR16FBSB电池B充电电压反馈,17CSIN充电电流侦测电路负极输入18CSIP充电电流侦测电路正极输入18PGND电源地20DLO同步整流器栅极驱动输出21LDO芯片内部线性调节器输出,值为5.4V,为两个MOSFET的驱动电路提供电压.22DCIN交流适配器电压输入23LX高边MOSFET栅极驱动器的返回端24DHI高边MOSFET栅极驱动输出25BST高边MOSFET栅极驱动器输入端26VCC芯片内部REF线性调节器电源输入端.27CSSN输入电流侦测电路负极输入端28CS