Phân Tích Mạch Nguồn Đầu Vào DELL INSPIRON 3537 Core I5
Phan Minh Nhật - Trần Thiện Huân
(Trung Tâm Đào Tạo Nghề TRÍ VĂN - www.daotaolaptop.edu.vn)

DELL 3537 sử dụng công nghệ 1 chip, nghĩa là CPU – Chipset (bắc -nam) tích hợp chung vào 1 chip. Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động của nguồn đầu vào thì kỹ sư cũng phải đảm bảo nguyên lý chung: khi máy chỉ sử adapter thì máy vẫn có điện thế nguồn đầu vào, khi máy chỉ sử dụng PIN thì máy vẫn có nguồn đầu vào, khi máy vừa sử dụng adapter vừa sử dụg PIN thì điện thế nguồn đầu vào phải lấy từ nhánh mạch adapter và khóa nhánh mạch PIN và khi dung lượng PIN thấp hơn mức thiết lập thì phải sạc dòng vào PIN. Lưu đố khối của nguồn đầu vào của main này là:

Dựa vào lưu đồ khối này, chúng ta thấy rằng: điện thế nguồn đầu vào B+ có tồn tại hay không đều phụ thuộc hoàn toàn vào IC xạc pin BQ24717. Nghĩa là, muốn hiểu được nguyên lý mạch tạo ra nguồn đầu vào B+ này thì chúng ta phải hiểu nguyên lý hoạt động của IC sạc pin BQ24717.

1. Nguyên lý hoạt động của IC sạc pin BQ24717

Vì không tìm được datasheet free của BQ24717 nên chúng ta dựa vào datasheet của BQ24751 thì ta có sơ đồ mạch ứng dụng như sau:

BQ24717 sẽ khóa mosfet bên trong nó để chân ACGOOD chuyển từ mức thấp sang mức cao

Chân ACDRV ở mức thấp để 2 mosfet Q1 – Q2 ở trạng thái dẫn và chân BATDRV ở mức cao để mosfet Q3 ở trạng thái ngưng dẫn, như thế đã mở đường adapter nhưng khóa đường pin.

Quá trình sạc pin chỉ xảy ra khi thỏa các điều kiện:
+ Tín hiệu chân CHGEN ở mức thấp.

+ Điện thế của chân PVCC > điện thế ở chân UVLO.

+ Có cắm adapter vào main.

+ Điện thế của adapter cao hơn điện thế của pin 250mV.

+ Tín hiệu ở chân LEARN ở mức thấp.

2. Phân tích nguồn đầu vào khi chỉ cắm adapter

Khi cắm adaper vào thì dòng điện chạy qua cuộn dây PL1, sau đó tiếp tục chạy qua PQ701. Chúng ta sử dụng google để tìm hiểu cấu tạo bên trong PQ701 như sau:

như vậy dòng từ adapter bị chặn lại bởi mosfet kênh N đầu tiên Q1, để Q1 dẫn thì Vgs(Q1) phải lớn hơn 2,4V.

Như vậy, với thiết kế như thế này thì chúng ta thấy rằng điện thế chờ B+ chỉ có khi IC xạc pin PU701 phải nhả xung cho cặp mosfet (PQ703 – PQ704 – PQ705) phối hợp với mạch LC(PL701 – PC714//PC718) để chuyển điện thế CHG_B+ thành điện thế nguồn đầu vào B+.

Nhận xét, khi main mất nguồn đầu vào B+ thì chúng ta phải lưu ý đến IC sạc pin BQ24717 và mạch chuyển đổi điện thế CHG_B+ thành nguồn đầu vào B+.

3. Phân tích nguồn đầu vào khi chỉ cắm PIN

Dòng từ PIN sẽ chạy qua cuộn dây PL3 tạo ra điện thế BATT+, sau đó dòng tiếp tục chạy qua diod bên của mosfet PQ702 và điện trở PR716 để tạo ra điện thế nguồn đầu vào B+ từ PIN.

Lưu ý, khi chúng ta kích cho main chạy thì main sẽ rút dòng rất lớn, lúc này diod bên trong mosfet PQ702 sẽ chịu dòng rất lớn và PQ702 nóng lên dễ hỏng. Để giải quyết vấn đề này, kỹ sư thiết kế cho mosfet kênh P (PQ702) cũng phải tự động ở trạng dẫn trong trường hợp này, nghĩa là Vgs của PQ702 phải nhỏ hơn -2,4V. Theo sơ đồ mạch thì chân G của PQ702 phải ở mức thấp và điều này chỉ xảy ra khi IC xạc pin PU701 phải điều khiển tín hiệu BATDRV(chân số 11) ở mức thấp.

Như vậy, khi PU701 nhận diện không có adapter thì PU701 sẽ điều khiển chân BATDRV(chân số 11) ở mức thấp, lúc này mạch điện sẽ đảm bảo nguồn từ PIN sang điện thế đầu vào B+.

4. Phân tích nguồn đầu vào vừa cắm PIN vừa cắm ADAPTER

Vấn đề đặt ra, khi gắng adapter không thì mạch vẫn tự động tạo ra điện thế nguồn đầu vào B+, khi gắng PIN không thôi thì mạch cũng tự động tạo ra điện thế nguồn đầu vào B+, nếu vậy chẳng lẽ gắng adapter và pin cùng lúc thì điện thế nguồn đầu vào B+ đều được nhận dòng cả 2 nhánh này. Nếu như vậy thì vô lý, vì theo yêu cầu thiết kế thì trong trường hợp này điện thế nguồn đầu vào B+ phải lấy từ nhánh adapter và khóa nhánh PIN. Nghĩa là, với mạch được thiết kế như trên là chính xác vì main đã chạy đúng như mong muốn và vấn đề là chúng ta hiểu chưa đúng về 2 mạch này?

Như chúng ta đã biết, điện ra của adapter thường là 19V còn PIN thường 10V, chính điều này đã làm cho diod bên trong PQ702 phân cực ngược, nghĩa là đã khóa dòng chạy trực tiếp từ PIN qua PQ702. Ở đây còn 1 vấn đề chúng ta cần lưu ý:

Nếu lúc này PU701 điều khiển chân BATDRV(chân số 11) ở mức thấp thì rất nguy hiểm, vì mạch sẽ làm cho mosfet PQ702 ở trạng thái dẫn, tức là D và S thông nhau, khi đó dòng sẽ chạy từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp, hay nói cách khác là PIN lúc này sẽ luôn có dòng chạy vào.
Nếu PU701 điều khiển chân BATDRV(chân số 11) ở mức cao thì mạch hoạt động đúng như mong muốn, tức là mosfet PQ702 sẽ ở trạng thái ngưng dẫn vì Vgs(PQ702) = 0 > -2,4V. Như vậy, mạch đã khóa hoàn toàn đường PIN và điện thế nguồn đầu vào B+ chỉ lấy từ nhánh adapter.
Nếu mạch đã khóa đường PIN hoàn toàn rồi làm sao máy chúng ta sạc PIN được nếu dung lượng của pin thấp hơn quy định đã thiết lập?

Như phân tích ở trên thì để sạc pin thì bắt buộc ic sạc pin PU701 phải điều khiển chân BATDRV(chân số 11) ở mức thấp.

Tuy nhiên, ở đây có câu hỏi đặt ra: chẳng lẻ lúc nào mạch này cũng hoạt động và cấp nguồn liên tục cho PIN? Trong khi đó theo thiết kế thì chỉ khi nào dung lượng PIN dưới mức thiết lập thì mới sạc PIN, nghĩa là mạch điều khiển PIN phải biết dung lượng thực tế của PIN. Để giải quyết vấn đề này thì chúng ta cần chú ý, bên trong PIN có 1 rom lưu thông tin về dung lượng pin và giao tiếp với bên ngoài thông qua 2 đường tín hiệu EC_SMD_CK1 và EC_SMB_DA1. Thường 2 đường tín hiệu này, kỹ sư sẽ đưa về IO hoặc IC sạc PIN hoặc cả hai, trong main này thì kỹ sư thiết kế đưa về cả hai.

[​IMG]

Nếu vậy thì IC sạc pin BQ24717 dựa vào 2 đường tín hiệu EC_SMD_CK1 và EC_SMB_DA1 để điều khiển chân BATDRV ở mức thấp khi cần sạc pin và ở mức cao khi không cần sạc pin.
(Nguồn tham khảo:http://daotaolaptop.com/news/c/5921/tai-lieu-huong-dan-sua-chua-laptop-nang-cao.html?l=vn