[广达] 联想E40整机电路原理分析(英特尔集显)

2024-07-29 作者:

[广达]联想E40整机电路原理分析（英特尔集显）

品牌：联想E40

CPU:英特尔7 |0 z$ M S; K

桥：PCH+ J0 B" D# F3 w" y# L

板号：DAGC5AMB8F0 REV:F' i4 ?# J$ \, s* @

分析人：不凡修论坛阿布( V/ q8 U! M; Q4 u: `% B# S' i

一 电源接口原理元件号：PJ1电路图：; @+ b J) k7 G

PIN1,PIN2主供电输入；+ _! j& }! y* n( B: G

PIN3，PIN4地线；

PIN5:ACDC_ID 适配器功率识别针脚。有高低电平两种变化，对应两种不同的适配器功率；低电平0V,65W适配器，高电平3.3V,90W适配器

适配器的电压输入到主板后，首先要经过充放电电路对电压进行检测，符合电压要求后，才会给后级电路供电，也就是常常说到的保护隔离，在广达的当中，一般都是充放电电路与保护隔离做在一起的，没有像IBM机器那样的独立保护隔离。)

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而对于这个芯片，也是在充放电芯片中非常典型的一个型号。一般的充放电芯片都是这样的工作过程。( k+ m& o- L r$ _6 K

在ISL88731中，首先是VA电压给芯片主供电DCIN（22脚），另一路要分出一个串联分压的信号ACIN（2脚），与芯片内部的基准电压进行比较，当高于一个固定电压值（具体请参照芯片数据手册）后，芯片会从13脚发出高电平ACOK（开漏输出，外部需要上拉）。7 h& U4 E+ { L, r! y1 S" y

而对于ACOK的信号含义，即表示适配器的电压符合标准，发出后一般是发给EC，通知EC适配器的接入状态。有的是直接发给EC，有的是在外部经过了一个转换，比如在这个电路中，就是经过了一个小电路的转换。

ACOK在外部是由88731LDO电压提供上拉（由88731得到供电后产生的线性电压），输出后转换成ACIN发给EC。EC得到高电平的（3.3V）ACIN后，即认为适配器已经接入主板了。

充放电电路的功能除了对适配器电压的检测及输出ACOK信号给EC之外，就是它本身的主要功能，为电池充电和整机供电输入的选择。

整机供电的选择，主要是通过15脚VFB与22脚DCIN的电压比较来打开与关闭对应的MOS管。而充放电，就是通过控制外部的两个高低端门来实现BUCK降压为电池充电。

最后，在充放电芯片上还有一个信号AD_ID，通过这个信号，充放电芯片通知EC，整机输入电流的大小，以提供给EC一个整机负载大小的监测，以防止整机过载导致适配器烧毁。 x: Z) U, p4 \$ H

在保护隔离与充放电电路之后，主板的供电部分就是系统供电了。在E40的系统供电部分，使用的芯片是ISL6237。那么在详解这个电路之前，有必要前来探讨一下系统供电芯片的一般功能和工作原理。" N6 T# U _2 O8 t/ Q

1 线性电压首先，系统供电芯片很多会有线性输出，有的芯片针脚名称为LDO，有些芯片的针脚名称是VREG，这里的线性电压，是不同于BUCK降压的电压的。线性电压的输出功率是有限制的，一般是150mA左右，负载超过这个限制，就是导致芯片发热了（所以维修遇到芯片发热故障，不能一概判断芯片算坏，需要先排除LDO电压后级是否有异常）。线性电压一般是用在芯片启动时使用的，在正常产生BUCK降压后，芯片内部LDO电压模块会关闭，并切换由外部的BUCK降压来提供供电输出。!

b222开启信号8 R$ h( A$ { E% N, X% c/ O

系统供电芯片一般都是有开启信号的，有的芯片有总的开启信号，然后会有对应的每个通道的开启信号，还有的芯片有LDO电压的开启信号。而这些开启信号，大部分是高电平有效的（高于3.3V即可）。也有部分芯片的开启是比较特殊的，比如TPS51125，它的开启是通过开启信号的连接方式来开启的。这就需要学会阅读芯片的数据手册，才能准确分析芯片的工作方式。' I9 J* n* b: p% ]8

3 BST和VDDP

BST电压是升压电路为芯片内部高端门驱动器提供的供电电压，VDDP是为芯片内部低端门驱动器提供供电的电压。这两个电压是一定要有的。一般VDDP（低端门驱动器供电）电压为5V。BST的电压是5V电压+PHASE（电感连接端）的电压。 r& Q- q+

k! F; K2 ]7 k9 R. ~/ [

4 输出供电与反馈在芯片得到开启信号后，在后级电路没有短路的前提下，芯片即可输出方波驱动，来驱动外部高低端门轮流导通，产生BUCK降压。而每个电压的输出，也都是需要电压反馈的。只有一个正确的电压反馈，芯片才能知道自己的输出是否正常，以及实时调整输出电压值。K' y, _* l& \

了解了以上的工作原理，那么再来看联想E40的系统供电部分，可以很清晰的了解到一下工作顺序：

VIN主供电输入到芯片6脚( d# X$ o q2 i i# m6 Z

3 C, A: w#

2 芯片得到供电后，在4脚EN_LDO得到高电平后，即可输出5.0V的LDO线性电压。LDO电压输出后，为芯片自身的PVCC，REFIN2供电。接下来就是芯片的BUCK降压的开启，信号是EN1与EN2，这两个信号是连接在一起的，他们的高电平来源是由5V_A来上拉，下面连接的SYS_SHDN#信号是一个保护信号，当后级电路有异常时，会将3V5V_EN信号拉低而使电路进入保护。2 ?% L3 P% _6 U u/ ?3 Y+ {

B( r* j6 ?!芯片得到开启后，即可输出3.3V与5V的BUCK降压。即3VPCU与5VPCU., {; f2 c5 H7 L+ w) Q

3VPCU与5VPCU两路电压产生之后，在待机时要给电路提供电力供应。那么都有哪些电路需要供电呢？我们来一起看一下

一路是给PCH RTC电路提供供电。及给RTC电路一个复位电压。$ [7 ]- r, q$ V' m7 E4 v; V: S! P4 S

! h*一路给EC IT8502E提供供电。

4 g一路给

BIOS芯片提供供电。

7 q' A5 p. }' L/ h+ O3 n

一路给充放电芯片的VDDSMB供电。

一路给比较器的正向输入端提供高电平比较电压，供电由5VPCU提供。+ N0 D! w" B- J0 x0 I6 ~

5VPCU的待机作用有一下几个部分：

2 V1 o* n- V7 N. V- A/ w

为1.5VSUS供电控制芯片提供供电。$ }0 Z7 T9 |' v1 g

为VCCP供电控制芯片提供供电。以及其他一些电路的上拉等。

D/C#信号是广达厂家广泛使用的充电/放电控制信号，对应的，BL/C#信号是电池电量低的保护信号，但这个信号是不能反馈电池电量的，电池电量是通过SM总线来反馈。BL/C#信号只是单纯的电池电压过低而拒绝开机的强制保护信号，用来防止电池电压过低而导致电芯损坏。