工业电脑主板常见的故障及排除方法

一、电源故障

开机加电后，工控机电源的常见故障有以下几种：
1、直流变换器驱动电路中的功率开关管损坏，无输出电压。
2、±5V和±12V直流输出任何一路发生故障，无输出电压。
3、整流二极管损坏或高压滤波电容损坏，造成输出直流电压偏低而且不稳定。
4、当电源的＋5V输出空载时，产生保护动作，＋12V轴流风扇转动一会儿就停止，无输出电压。
5、当电压过高时，轻则烧断保险丝或限流热敏电阻，重则烧坏大功率管，造成电源无输出。当电压过低时，造成欠压，进入保护状态，电源无输出电压。
6、PG信号无动作或PG信号延时时间不够，机器不能启动。

当电源发生故障时，比较常见的是电源的直流输出电压中的任何一路无输出或PG信号失效而引起主板无法正常工作。我们应该先检查开关电源的小轴流风扇是否工作，如果不工作，检查给PC机供电的交流电源是否接好。否则，可能是电源内部原因，可用万用表测量主板上四种直流电源对地的阻值，看是否存在短路现象。如果没有短路，直接测试电源的PG信号是否正常，因为PG信号的建立比PC机直流输出端电压的建立要晚几百毫秒，如果PG信号的低电平持续时间不够或没有低电平时间，PC机将无法启动。如果PG信号一直为低电平，则PC机系统始终处于复位状态。这时PC机也出现黑屏、无声响等死机现象。当用逻辑笔测试PG信号时，发现有时有高电平到低电平的跳变，有时又总是低电平，则是PG信号延时时间不够，可以在电源的PG信号线与地线之间跨接一个100μF左右的电解电容。利用电容加电后自身的充电时间来产生一个PG信号延时，保证PG信号有足够的延时时间。如果存在短路现象，则表明电源内部结构有故障。由于PC机电源结构复杂，维修比较困难，需要一定的电工专业知识。所以当分析并确认是电源故障时，维修主板时建议更换新的PC机电源为好。

二、CPU故障

排除电源故障后，仍出现黑屏，无声响等关键性故障现象，则应先检查CPU是否工作，再检查BIOS芯片是否工作，最后检查CPU芯片本身。由于CPU芯片本身的故障率比较低，因此，CPU的故障大多是CPU工作输入信号不正常造成的或BIOS芯片有故障引起的。

CPU工作的基本输入信号有三个，一是系统复位信号RESET；二是系统时钟信号CLK；三是CPU就绪信号READY。对于RESET信号可以通过检测ISA插槽中的B02复位驱动信号是否具有一个正脉冲，如果没有则是系统复位故障，应重点检查复位信号产生电路，或PC信号和RC信号线路的逻辑关系等。接着测试产生RESET信号的时钟处理芯片的RESET输出端。若无RESET信号，再测试时钟处理芯片的PG信号输入端，正常开机时有一个TTL电平的跳变信号，否则是主机电源的故障。对于CLK信号可以通过检测ISA插槽中的B20系统时钟信号是否具有一个标准的TTL电平脉冲方波，有脉冲则说明CLK信号正常，反之CLK有故障，应重点检查时钟信号产生电路，传输线路及相关芯片的逻辑关系等。接着关机后用万用表测CPU的CLK引脚对地的阻值是否存在短路现象，若无短路，说明时钟脉冲发生器电路有故障；若短路，则检查传输线路及相关逻辑关系等。对于READY信号，可以在开机前将逻辑笔放在CPU的READY信号引脚上，然后开机观察，如果READY信号一直保持高电平状态，则说明CPU工作不正常，一直处于等待状态；若一直为低电平状态，则多为等待状态逻辑电路发生故障。

如果CPU的三个输入信号正常，开机还是呈黑屏，而且无声响，就要考虑是否是BIOS芯片有故障，反复利用开机瞬间测试BIOS芯片的片选引脚CS，若发现是低电平，则说明正常，否则，BIOS芯片未被选中。接着测试BIOS芯片的允许信号输出引脚OE，若是低电平，则表示允许BIOS内部数据正常输出到数据总线上，否则是BIOS芯片本身损坏。排除B对于第一个方面，在各层次的总线中，任何一种类型的总线出现故障，CPU就不能在取IOS芯片本身故障的较好的方法是更换相同型号的芯片。
如果开机后CPU能够选中BIOS，但仍呈黑屏状态，则要重点检查DMA控制器、中断控制器、定时器芯片等。它们是CPU的高级支持电路，发生故障时，同样会出现黑屏，无声响等现象。
如果是CPU芯片本身损坏，我们只能更换新的CPU，而没有其它的好方法。

三、总线故障

在排除CPU故障后，还是出现黑屏，无声响等关键性故障现象，则应该检查是否是总线故障。总线可分成CPU总线，存储器总线，I/O通道总线和外围接口总线四个层次。每个层次的总线又分为地址总线、控制总线、数据总线等三种。地址总线和控制总线上的信号是由执行总线操作的主设备产生的，CPU和DMA控制器都有权控制总线。数据总线是为各部件之间提供数据传送的通路。只有在控制总线和地址总线的作用下，数据总线才有意义。总线故障主要表现在三个方面：总线本身故障；总线控制权错误引起故障；系统总线故障。

指令的总线周期中正确地读取指令码，从而使得以后的任何操作都失败。只有内存数据总线，I/O通道数据总线和局部数据总线三者内容保持一致，才能保证读取指令总线周期时CPU能够得到正确的指令。
对于第二个方面，为了满足系统对多主控模块争用总线控制权的需要，在总线接口中一般配备了总线控制器模块。当CPU需要DMA控制器去完成控制功能时，才把控制权交给DMA控制器。此外，DMA还可以控制内存的刷新操作。如果这些总线主控器或相关电路发生错误也会引起总线故障。

对于第三个方面，系统总线是PC机主板上信息交换的中心。CPU输出的地址信息经过地址缓冲器后输出到系统地址总线上，输出的数据信息经过数据缓冲器后输出到系统数据总线上。输出的指令经过指令缓冲器后输出到系统控制总线上。所以，影响系统总线的因素很多，如由局部总线故障、系统总线之间的芯片或外围接口总线芯片故障引起的。

总线故障多以系统总线故障为主，当系统总线出现故障时，经常出现黑屏，无声响等关键性故障现象。CPU执行的任何周期只能*READY信号低电平来结束工作，如果READY为高电平，则CPU自动插入等待状态，直到READY为低电平。因此我们可以让CPU在开机执行完第一个周期后不结束，这样CPU就可以保持输出的地址信号0FFFFFF0H一直有效，通过用逻辑笔来跟踪、测试这些CPU输出的有效信号，同时记录结果，与相同型号的正常主板的测试结果进行比较，找到有故障的芯片，来排除系统总线故障。