電腦主板RTC電源供應(yīng)原理

我們時(shí)常根據(jù)自己的需要設(shè)置BIOS，當(dāng)我們的設(shè)置信息被保存后，在系統(tǒng)重新啟動(dòng)的過(guò)程中BIOS就會(huì)根據(jù)我們的設(shè)置要求對(duì)GMCH、ICH、I/O和CLOCK CHIP等芯片中的寄存器進(jìn)行置位（初始化）。我們所作的特殊設(shè)置被存放在ICH內(nèi)部的靜態(tài)存儲(chǔ)器中（千萬(wàn)不要以為是存放在Flash ROM中）。ICH內(nèi)部的靜態(tài)存儲(chǔ)器時(shí)刻需要電源供應(yīng)以維持其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的信息，一旦沒有電源供應(yīng)這些信息就會(huì)丟失。那么計(jì)算機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)到ICH存儲(chǔ)器信息丟失了，就只好從Flash ROM中調(diào)入最原始的缺省值來(lái)對(duì)各個(gè)寄存器進(jìn)行初始化。我們的個(gè)人設(shè)置就不再生效。對(duì)此主板上設(shè)計(jì)了專門的電路來(lái)維持ICH存儲(chǔ)器中內(nèi)容不丟失，使我們的特殊設(shè)置能夠長(zhǎng)期保存。當(dāng)然這部分電路也提供了清除ICH存儲(chǔ)器的功能。我們可以通過(guò)Clear COMS的手段隨時(shí)清除ICH存儲(chǔ)器。下面我們看一下這部分電路（如圖12）。

RTCVDD就是ICH內(nèi)部靜態(tài)儲(chǔ)存器的電源輸入端。它有兩個(gè)來(lái)源：一方面來(lái)自于3VSB；一方面來(lái)自于主板上的CMOS電池BAT。在開機(jī)狀態(tài)以及連接著AC220V電源的關(guān)機(jī)狀態(tài)下，3VSB都是存在的，此時(shí)ICH內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)器的電源主要由3VSB提供；而當(dāng)我們關(guān)機(jī)后又拔掉交流電源的時(shí)候，3VSB斷開了，此時(shí)ICH內(nèi)部靜態(tài)儲(chǔ)存器的電源則是由COMS電池來(lái)提供。這就保證了在任何情況下COMS中的內(nèi)容不會(huì)丟失。
圖中的D18、D19是兩個(gè)隔離二極管，將3VSB和BAT兩個(gè)電源隔離開。另外I/O中的HW-Monitor對(duì)COMS電池BAT的電壓進(jìn)行檢測(cè)并通過(guò)BIOS顯示出來(lái)，以讓用戶知道COMS電池的狀態(tài)。圖中的VBAT信號(hào)就是連接到I/O的HW-Monitor界面，有I/O中的HW-Monitor實(shí)時(shí)監(jiān)視COMS電池的狀態(tài)。
如果我們需要清除COMS，也就是要將ICH內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容清掉，那么我們可以通過(guò)一個(gè)3PIN的Header來(lái)實(shí)現(xiàn)。下圖中的JP13就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。主要是通過(guò)將RTCRST-和地短路來(lái)對(duì)ICH內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)器放電來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)1－2短接時(shí)，RTCRST-通過(guò)一個(gè)限流電阻和地短接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)存儲(chǔ)器放電的操作，此時(shí)保存在存儲(chǔ)器中的信息就清掉了。正常狀態(tài)下2－3時(shí)短接的，這時(shí)等于在RTCRST-上接入一個(gè)濾波電容。
Clear COMS的操作很簡(jiǎn)單，但有一個(gè)環(huán)節(jié)需要特別注意，進(jìn)行Clear COMS之前一定要斷開交流電源。如果3VSB沒有斷開，那么1－2沒有斷開，那么1－2短接后就會(huì)間接地將主機(jī)電源的5VSB引到主板上，在1－2短接的瞬間可能會(huì)產(chǎn)生較大的短路電流。此時(shí)可能會(huì)將ICH燒毀。盡管廠家在電路中加了限流電阻如R476、R290、R299等。但實(shí)際操作中仍然嚴(yán)格要求在執(zhí)行Clear COMS操作前斷掉交流電源，就是這個(gè)原因。
另一方面還存在一個(gè)問(wèn)題，就是主板時(shí)鐘的穩(wěn)定狀況問(wèn)題。比如有的主板時(shí)鐘誤差很大，表現(xiàn)在一個(gè)月內(nèi)時(shí)間會(huì)慢4－5分鐘，使用戶難以接受。在這里我認(rèn)為主板時(shí)鐘的穩(wěn)定程度主要和主板廠家所選的晶體振蕩器的規(guī)格和質(zhì)量有關(guān)，而和電路設(shè)計(jì)的關(guān)系不大。對(duì)于晶體振蕩器來(lái)說(shuō)有兩個(gè)參數(shù)可以作為衡量標(biāo)準(zhǔn)：
年老化率：最佳為±5PPM。這一參數(shù)主要衡量晶振的質(zhì)量。
誤差范圍：計(jì)算機(jī)通常應(yīng)選用±20PPM（1PPM＝1／100000秒）
誤差范圍和年老化率是決定晶體振蕩器穩(wěn)定度的決定因素。因?yàn)榫w振蕩器質(zhì)量有好壞之分，也有好幾種誤差范圍的產(chǎn)品：±20PPM、±30PPM、±50PPM、±100PPM，對(duì)于軍品有±10PPM的產(chǎn)品。如果某些廠家使用±100PPM標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，那么起一個(gè)月的時(shí)鐘誤差大約是：
⊿T=30＊24＊3600＊100PPM＝259.2秒＝5分鐘／月
如果使用±20PPM的產(chǎn)品，一個(gè)月的時(shí)鐘誤差大約是：
⊿T=30＊24＊3600＊20PPM＝51.84秒／月
在我們對(duì)主板廠家統(tǒng)一要求使用誤差范圍是±20PPM、年老化率為±5PPM的產(chǎn)品后，不在接到用戶對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘慢等方面的投訴。
目前主板供應(yīng)商主要使用的晶振是KDS（日本）和HOSONIC（***）的產(chǎn)品，其誤差范圍都是±20PPM，年老化率都是±5PPM。

元件選擇

電壓調(diào)節(jié)器的選擇：生產(chǎn)廠家很多，規(guī)格也沒有太大的差別，而且是Pin to Pin的，不同廠家的同規(guī)格產(chǎn)品可以直接替代使用。目前主板廠家通常使用的有：FAIRCHILD的9918系列、LINFINITY的LX8384－00系列、NEC的K2941系列等產(chǎn)品。
參數(shù)要求大致相同：
參考電壓Vref＝1.25V，波動(dòng)范圍是1.238－1.262V；
輸入電壓Vin≤10V，輸入和輸出的壓差Vin-Vout≥1.5V；
輸出電流10mA≤Iout≤5A
工作溫度0℃≤Ｔ≤125℃