开机电路：主板开机电路工作原理#106（1）
摘要：本章我们开始学习另一个维修中经常会遇到的故障电路——主板开机电路，属故障率极高的电路之一。根据不同厂商主板类型，开机工作原理分为三种不同的类型，分别为：由南桥组成的开机电路、由南桥和逻辑门电路组成的开机电路、由南桥和I/O芯片组成的开机电路、由特殊芯片组成的开机电路，我们分为四篇来介绍。
由于各主板厂商的设计不同，主板开机电路会有所不同，但基本电路原理相同，即经过主板开机键触发主板开机电路工作，开机电路对触发信号进行处理，最终向电源第14脚（或16脚）发出低电平信号，将电源第14脚（或16脚）的高电平拉低，触发电源工作，使电源各针脚输出相应的电压，为各个设备供电。
注：ATX电源插座分20针与24针两种，相对应的PS-ON针脚为14脚与16脚。
主板开机电路的工作条件是：为开机电路提供供电、时钟信号和复位信号，具备这3个条件，开机电路就开始工作。其中供电由ATX电源的第9脚（待机电压）提供，时钟信号由南桥的实时时钟电路提供(32.768kHz时钟），复位信号由电源开关、南桥内部的触发电路提供。
下面根据开机电路的结构分别讲解开机电路的详细工作原理。
1.由南桥组成的开机电路
由南桥组成的开机电路中，南桥内部内置开机触发电路。由南桥组成的开机电路的电路图如图106-1所示。
图106-1：由南桥组成的开机电路实物图
图中，AMS1117为三端稳压器，它的作用是将电源的5V待机电压转换成3.3V电压，为南桥、CMOS电路、开机键供电。
Q20为开机控制三极管，它的作用是改变ATX插座电源第14脚（图中为20针ATX电源插座）的电压。Q20的C极直接接在了ATX电源插座第14针，e极接地。当Q20导通时，ATX电源第14脚被接地，其电压将变为低电平，使ATX电源开始启动输出工作电压，Q20的导通条件是其b极电压为高电平。
HCT14是一个非门电路（实际为反相器），它与开机控制三极管Q20的b极相连，同时连接到南桥的SLP_S3端口，当南桥的SLP_S3发出低电平信号时， 经HCT14反相后就变成了高电平。
电源开关PWR_SW，其一端接地，另一端分别接在AMS 1117的输出端和南桥芯片，由AMS 1117为其提供3.3V电压，同时向南桥提供开机触发信号。
X4是32.768kHz实时时钟晶振，用来为南桥芯片提供待机状态下的时钟信号。
当电脑主机中的ATX电源没有接市电时，CMOS电池BAT1提供的3.0V供电被分成两路，一路通过二极管Q10、电阻R219、跳线JP20连接到南桥的RTCRST#端，为CMOS存储器供电；同时另一路通过电阻R261、电容C347接到南桥的VB1AS端，为南桥芯片供电。此时实时时钟电路在获得供电后开始工作，输出32.768kHz的时钟频率，提供开机需要的时钟信号，随时准备参与唤醒。
当电脑主机中的ATX电源连接市电后，ATX电源的第9脚（开机控制脚）开始输出+5V待机电压。 此时ATX电源第9脚输出的5V待机电压通过AMS 1117转换后，输出3.3V待机电压。此电压被分成三路，一路通过二极管D13直接连接到南桥芯片的VCCRTC端，为南桥供电；另一路通过二极管D13、R244、R219和跳线JP20连接到南桥的RTCRST#端，为CMOS电路供电；还有一路通过电阻R411连接到电源开机键上，同时还通过电阻R260连接到南桥的PWRBTN#端，使PWRBTN#端电压为高电平。由于PWRBTN#端电压为高电平，因此南桥芯片的SLP_S3端输出的电压信号也为高电平，SLP_S3端输出的电压信号再通过反相器HCT14转换后，变为低电平信号，加在开机控制三极管Q20的b极，使三极管处于截止状态，所以，ATX电源第14针脚的电压依然为高电平，ATX电源处于关闭状态。
当按下开机键的瞬间，开机键被接地，电压变成了低电平，此时开机键的电压信号由高变低，南桥内部的触发电路依旧没有被触发，保持停止状态（触发电路工作的条件是有由低变高的跳变信号）。
当松开开机键的瞬间，开机键与地断开，开机键电压又变成了高电平，此时开机键通过PWRBTN#端向南桥芯片内部的触发电路发送了一个由低变高的触发信号，南桥内部的触发电路被触发，接着触发电路通过SLP_S3端口输出恒定的低电平信号，此低电平信号通过非门电路HCT14反相后变成高电平信号，并加在开机控制三极管Q20的b极，使三极管Q20导通接地。接着ATX电源插座第14脚的电压变成了低电平，ATX电源开始工作，输出各种工作电压，主板在得到供电后开始启动。
当关闭计算机时，在按下开机键的瞬间，开机键的电压再次变为低电平，南桥内部的触发电路没有被触发。
在松开开机键的瞬间，开机键的电压变为高电平，此时开机键通过南桥的PWRBTN#端向南桥芯片内部的触发电路发送了一个由低变高的触发信号，南桥内部的触发电路被触发。这时触发电路通过SLP-S3端输出高电平信号，此信号通过非门电路HCT14反相后，变为低电平信号，并加在开机控制三极管Q20的b极，使三极管020截止。接着ATX电源插座第14脚的电压又变成了高电平， ATX电源停止工作，主板没了供电被关闭。
注意：通过CMOS程序中的电源管理可以设定关机的方式为按下开机键一段时间，此时触发电路的触发信号就变成了持续的低电平信号。
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