Mainboard: Mạch nguồn CPU (VRM – Vol Regu Module)

- Các đèn Mosfet
- Các cuộn dây (dễ nhận biết gồm các cuộn dây đồng to xung quanh socket gắn CPU )
- Các tụ lọc (to và nhiều xung quanh CPU )
Chức năng của mạch VRM là điều khiển nguồn cấp cho CPU được ổn định với một dòng điện tương đối lớn khoảng 8 đến 10A

Bạn đưa trỏ chuột vào sơ đồ để xem chú thích

Mạch VRM trên Mainboard ASUS Socket 478

Bạn đưa trỏ chuột vào sơ đồ để xem chú thích

Mạch VRM trên Mainboard GIGABYTE Socket 775

Mạch VRM trên Mainboard GIGABYTE Socket 478

1. Sơ đồ nguyên lý của mạch VRM trên Mainboard

   2.1 – Các thành phần chính của mạch VRM
   - IC dao động – có chức năng tạo dao động (tạo xung PWM – xung điều chế độ rộng) để điều khiển các cặp đèn Mosfet hoạt động
   - IC đảo pha – tách mỗi dao động ra thành 2 dao động có pha ngược nhau
   - Các đèn Mosfet – Hoạt động đóng ngắt theo tín hiệu điều khiển của xung PWM, khi xung PWM có pha dương thì Mosfet dẫn, khi xung PWM có pha âm thì Mosfet ngắt.
   - Cuộn dây – kết hợp với tụ điện để lọc điện áp xung thành áp một chiều DC
   - Tụ điện – kết hợp với cuộn dây để lọc điện áp xung thành áp một chiều DC

   2.2 – Nguyên lý hoạt động của mạch VRM:
   - Khi có điện áp Vcc cung cấp cho IC dao động (ISL 6565A) đồng thời chân PGOOD (chân báo sự cố nguồn ATX) có điện áp bình tuờng thì IC sẽ hoạt động, nó tạo ra các xung PWM1, PWM2 và PWM3 để cấp cho 3 cặp đèn Mosfet
   - Các xung PWM được tách ra làm hai xung có pha ngược nhau khi đi qua IC đảo pha, sau đó hai xung ngược pha sẽ đưa đến điều khiển chân G của các đèn Mosfet.
   - Khi đèn Mosfet có xung dương điều khiển nó sẽ dẫn, có xung âm điều khiển nó sẽ ngắt, vì vậy đèn Mosfet sẽ đóng ngắt liên tục theo nhịp dao động của xung PWM
   - Hai đèn Mosfet trên mỗi cặp sẽ đóng ngắt luân phiên, đèn này dẫn thì đèn kia ngắt và ngược lại, tạo ra điện áp xung ở điểm giữa.
   - Sau đó điện áp xung sẽ được mạch lọc L – C lọc thành điện áp một chiều bằng phẳng để cấp cho CPU
   
   2.3 – Đặc điểm của mạch VRM 
   - Mạch biến đổi được điện áp vào từ 12V xuống khoảng 1,5V và tăng dòng từ 2A lên khoảng 8 đến 10A
   - Bản thân mạch có công suất tổn hao nhỏ chỉ chiếm khoảng 20% công suất hiệu dụng.
   - Mạch có khả năng tự động điều chỉnh điện áp cấp cho CPU thông qua tín hiệu Logic ở các chân VID0, VID1, VID2,
   VID3, VID4 từ CPU báo về.
   - Trên các Mainboard Pentium 4 khi không gắn CPU thì các chân VID có giá trị logic 1 và mạch VRM đưa ra điện áp
   mặc định bằng 0V (lưu ý rất qua trọng )
   - Điện áp đầu vào của mạch VRM trên các Mainboard Pen 4 là 12V, trên các Mainboard Pen 3 là 5V
   - Điện áp ra của mạch VRM trên các Mainboard Pen 3 khi không gắn CPU là khoảng 1,6V

   
   Sơ đồ nguyên lý mạch VRM (ổn áp nguồn cho CPU)

   Chú thích các chân của IC dao động:
   - VCC – Nguồn cung cấp cho IC
   - PWM1, PWM2, PWM3 – Các chân xung điều chế độ rộng đưa đến để điều khiển các cặp đèn Mosfet
   - ISEN1, ISEN2, ISEN3 các chân cảm biến về dòng điện
   - EN – Chân cho phép IC hoạt động
   - ENLL (chân PGOOD) – Chân báo trạng thái nguồn ATX hoạt động tốt
   - Các chân VID0, VID1, VID2, VID3, VID4 báo trạng thái Logic cho biết giá trị điện áp mà CPU sử dụng
   - PGOOD , OVP – báo tình trạng của mạch VRM về chipset nam
   - VSEN – Chân cảm biến điện áp (chân hồi tiếp)

   

2. Mạch VRM trên Mainboard MSI
   Mạch ổn áp VRM trên Mainboard MSI
3. Sự giống và khác nhau của mạch VRM giữa Mainboard Pentium 4 và Petium 3
   - Nguyên lý hoạt động của mạch VRM trên hai loại Mainboard là như nhau
   - Điểm khác nhau cơ bản của mạch VRM giữa hai loại Main là điện áp đầu vào của Mainboard Pen 3 sử dụng 5V còn điện áp đầu vào của Mainboard Pen 4 sử dụng 12V
   - Khi không gắn CPU thì mạch VRM của Mainboard Pen 3 ra điện áp mặc định là 1,6V còn mạch VRM của Mainboard Pen 4 ra mặc định sấp sỉ 0V

    

   

   Mainboard Pentium 3 chỉ có một cặp đèn Mosfet trên mạch VRM

4. Mạch báo sự cố của mạch VRM về Chipset nam
   - Khi mạch VRM hoạt động tốt sẽ cho tín hiệu VRM_GD báo về Chipset nam cho biết tình trạng hoạt động của mạch ổn áp cho CPU đã tốt, CPU đã sẵn sàng họt động.
   - Tín hiệu VRM_GD đưa về Chipset là một điều kiện để Chipset nam đưa ra tín hiệu Reset hệ thống, nếu mạch VRM không hoạt động hoặc có sự cố, tín hiệu VRM_GD sẽ không có vì vậy mà Chipset sẽ không cho ra tín hiệu Reset để khởi động máy.

    

   

5. Phương pháp kiểm tra mạch VRM – Kiểm tra nguồn cấp cho CPU
   Khi kiểm tra điện áp cấp cho CPU, bạn cần lưu ý mấy điểm sau đây:
   - Với Mainboard Pentium 3 bạn có thể đo kiểm tra điện áp VCORE cấp cho CPU mà không cần gắn CPU vào Socket
   - Với các Mainboard Pentium 4 để đo điện áp cấp cho CPU, bạn cần gắn CPU vào Socket trước khi đo, nếu không có CPU thì mạch VRM của Main Pen 4 ra điện áp mặc định bằng 0V.
   - Trước khi gắn CPU vào Socket để kiểm tra điện áp, bạn cần đo điện áp VCORE trước (khi không có CPU) để loại trừ trường hợp mạch VRM bị chập Mosfet làm điện áp VCORE tăng cao gây hỏng CPU của bạn.

    

   6.1 – Vị trí đo điện áp VCORE (VCORE là nguồn ra của VRM cấp cho CPU)
   - Bạn hãy đo điện áp VCORE (điện áp cấp cho CPU) đo vào đầu các cuộn dây ra bằng thang DC, bạn có thể đo vào cả hai đầu cuộn dây đều được, nếu đồng hồ báo khoảng 1,5V DC là mạch VRM đã “OK”, nếu đồng hồ báo điện áp bằng 0 hoặc dưới 1V DC là mạch VRM bị hỏng.
   

   Đo điện áp cấp cho CPU ở đầu các cuộn dây ra hoặc đầu dương các tụ 6,3V

   
   Khi đo điện áp cấp cho CPU trên Mainboard Pen 4 phải gắn CPU vào Socket thì mới có điện áp ra
   đo vào đầu các cuộn dây đầu ra (có từ 2 đến 4 cuộn dây đầu ra giống nhau về kích thước)

   6.2 – Các bước kiểm tra mạch VRM và điện áp VCORE trên Mainboard Pentium 4

   Bước 1 – Đo điện áp VCORE khi chưa gắn CPU phải có điện áp sấp sỉ bằng 0V, nếu điện áp VCORE khi chưa gắn CPU đã có 12V là mạch VRM bị chập Mosfet phía trên (Mosfet có chân D đấu vào 12V)

   Bước 2 – Gắn CPU vào, cấp nguồn, bật công tắc và đo lại điện áp VCORE ở chân cuộn dây ra
   - Nếu có điện áp ra khoảng 1,5V là mạch VRM tốt
   - Nếu không có điện áp ra hoặc ra thấp dưới 1V là mạch VRM hỏng
   
   Giải thích các bước đo kiểm tra ở trên:

   Bước 1 (Bật nguồn và đo khi chưa có CPU)
   - Bạn cấp nguồn cho Mainboard, chỉnh đồng hồ ở thang 10V DC để chuẩn bị đo điện áp VCORE ở đầu cuộn dây ra của mạch ổn áp VRM
   - Gắn Card Test Main để quan sát trạng thái của nguồn
   - Bật công tắc (chập hai chân PWR) để cho nguồn chính chạy, các đèn 3,3V, 5V và 12V trên Card Test sáng lên là nguồn ATX tốt và Mainboard không bị chập
   - Đo vào chân cuộn dây điện áp phải sấp sỉ bằng 0 V (vì chưa gắn CPU nên mạch VRM cho ra điện áp mặc định = 0V)
   => Nếu chưa gắn CPU mà đo thấy áp ở đầu cuộn dây khoảng 5 đến 10V là mạch VRM đang bị chập Mosfet, bạn cần kiểm tra kỹ các đèn Mosfet.

   Bước 2 (Bật nguồn và đo khi đã gắn CPU vào Socket trên Main)
   - Gắn CPU vào Socket trên Mainboard (Chắc chắn là CPU tốt)
   - Bạn cấp nguồn cho Mainboard, chỉnh đồng hồ ở thang 10V DC để chuẩn bị đo điện áp VCORE ở đầu cuộn dây ra của mạch ổn áp VRM
   - Gắn Card Test Main để quan sát trạng thái của nguồn
   - Bật công tắc (chập hai chân PWR) để cho nguồn chính chạy, các đèn 3,3V, 5V và 12V trên Card Test sáng lên là nguồn ATX tốt và Mainboard không bị chập
   - Đo vào chân cuộn dây điện áp phải lên khoảng 1,5V (vì khi đã gắn CPU => mạch VRM phải cho ra điện áp khoảng 1,5V hay bằng điện áp của CPU sử dụng)
   => Nếu đã gắn CPU mà đo thấy áp ở đầu cuộn dây (áp VCORE) vẫn bằng 0V là mạch VRM không hoạt động
   Bạn cần sửa chữa như sau:
   - Khò lại chân IC dao động tạo xung PWM và IC đảo pha
   - Kiểm tra xem có đèn Mosfet nào bị chập không ?
   - Thay IC dao động tạo xung PWM