[投稿]自己动手,改进内存供电不良的主板

     主板对内存供电不良的故障比较隐蔽，故障表象常常与故障部位不一致。比如换上大容量内存后机器启动困难或根本无法启动，无任何报警声，反复开闭电源几次或把内存换个插槽甚至插拔几下显卡、动动CPU，机器有时能够启动且工作毫无问题，但是过一会儿重新启动或第二天再开机时，故障重又出现，如此往复，常把人搞得焦头烂额不明就里，稍有不冷静，还可能会人为扩大故障。笔者就“幸会”过一块这样的主板，该板为一块低价小品牌815ET主板，当内存容量超过196M后开始出现启动困难，至512M时完全瞎火。仔细审视该板，发现内存供电部分空空如也，全部九个元件均被省去！配合万用表测量得知，内存已改由主3.3V电源直接供电。分析认为故障原因即在于此：3.3V电压的波动直接影响到内存的稳定工作。事实上，一方面，电脑中CPU和3D显卡都自3.3V电源取得电流，随着它们的性能越来越强大，其耗电量也大幅增加，因此当今电脑中3.3V电源负载并不比+5V来得轻，造成了3.3V电压波动加剧；另一方面，内存容量的增加，同时工作的内存模组数量随之加多，各模组间参数的离散性也加大，相应对供电的稳定度提出了更高的要求。而电脑启动时的瞬间电流比较大，如果电源功率裕量有欠缺，很容易造成3.3V电压波动超出内存要求的范围，致使内存自检失败，从而影响电脑的启动。

      清楚了故障原理，但解决它却颇费思量，原因是关于主板硬件电路方面的资料很难收集，笔者仗着玩无线电时打下的基础，历经数周，终于摸索出了几种解决之道，写出来与朋友们交流。

      1.换功率大的电源：此法最简单，电源功率大，可以保证机器启动时充足的电流供应，稳住3.3V电压使之波动范围减小。如今电源猫腻很多，在知名和不知名品牌中都或多或少地存在，低价电源+低价主板最容易出些莫名其妙的问题。购买电源时，最好将电脑搬到经销商处当场试机，合则付钱。不过如今一台好点的电源起码得一百好几，开销较大，有没有少花钱的解决办法呢？答案是肯定的，Let's continue...

(图一)

      2.辅助供电法：如图1是辅助供电原理图，为一个简单的降压电路，电流从主板+5v电源取出，经两只二极管和电阻R串联降压后，供给内存，与原3.3v电源一道形成对内存的多路供电，可以有效降低因某一路电压波动给内存带来的影响。元件选择：因每只二极管上计划有0.7v的压降，故选用市场上常见的1A硅整流二极管（如1N4001等），电阻R选用功率四分之一瓦以上阻值1欧的普通碳膜电阻，三个元件1元钱便能搞定。需强调的是，R的阻值虽小，但兼具限流和降压的作用，对电路的安全至关重要，不可省去。上街买来元件，仔细焊接好电路，完成后的实物如图2，如果实际效果不够理想，可以适当降低R的阻值以增大辅助供电电流，不过最好不要低于0.5欧，不可将电阻直接短路！

(图二)

      3. 独立供电法：上述“辅助供电法”没有切断内存电源端与主板3.3V电源之间的连接，虽辅助供电支路可帮助稳定电压，但3.3V电压的频繁波动仍然会对内存的工作产生影响。针对这点不足进行的改进就形成了“独立供电法”，顾名思义，此法首先是切断3.3V对内存的供电通路，然后改由负载能力更强的+5V电源单独提供电流。如果主板设置有内存供电单元而又被空着没有焊上相应的元件，那么切断内存供电端与3.3V电源的连接是完全可行的，因为生产厂家为了适应不同的需要不会在主板的电源布线层（正常主板布线层数不低于四层）上将内存与3.3V电源直接连通，而是在事后采用加短接线的方法使之相连。找到该短接线不难，一般情况主板上短接线并不常见，尤其在内存插槽周围。焊掉短接线后，用万用表检查一下正确否（笔者在此处的作法是直接剪断短接线，如图 3 ），接下来就是加装+5V电源对内存的供电电路，电路与图 2一模一样，同样是5V到内存的串联降压电路。经检测，512M  SD内存的正常工作电流为0.7A左右，故图2中的电阻R应换成0.4欧的，经实测，即使只插128M内存，该电路的供电电压也不会高过3.5V，因此电路是绝对安全的。此法较“辅助供电法”多了一个步骤，实现难度有所增加，但效果也同步提高。

(图三)

     4.独立稳压供电法：DIYER的追求是永无止境的，当系统处于超频状态或内存工作在极限外频下时，笔者发现“独立供电法”也会心有余而力不足，因为它的电压稳定度取决于主机+5V电压的稳定度，而主机电源为大电流考虑，其稳压是“粗放式”的，假如用万用表监测5V输出电压值，即可观察到指针有明显摆动现象。解决它只能请出终极大法--加装独立稳压电路。首先说明一下主板此处对稳压电路的要求：由于+5V电压已具备初步的稳压能力，故加装的二次稳压电路必须要求精密稳压，用一般的稳压二极管构成的电路无异于画蛇添足；另外，要求电路的输入（5V）输出（3.3V）之间压差小，因此使得稳压效果理想且连线简单的三端集成稳压块如LM317等无用武之地（其要求最小输入输出压差3V）。

（图四）

（图五）

    针对这些特点，在参考有关资料后笔者设计的电路如图4 ，其核心是一只具有温度补偿特性的精密基准稳压源IC TL431，该IC有两种封装形式，一种形如双列八脚集成电路，很多主板和显卡上都有它的身影，另一种形如一只塑封三极管（如图4 ），两种封装形式器件的电气性能完全相同，为安装方便，本处选用后一种封装的产品。起扩流作用的BG是一普通NPN型硅大功率三极管如MJE13007、2SC4242、2SC3039、2SC3505、2SC5027、2SC2810、2SC2625等，因功耗不大（小于2W），所以BG不必另加散热片。R1、R2、R3为普通1/8瓦碳膜电阻，其中R1既是BG的偏流电阻，又为TL431提供工作电流，一般功率管的放大倍数有限，为保证输出能力，故R1取为较小的13欧。R2、R3的比值决定电路的输出电压值，计算公式：Uout=2.5*（1+R2/R3），此处分别取270欧和820欧。D1、D2为普通1A的硅整流二极管，它们产生的压降可以降低BG的功耗，该两只二极管也可省去不用，不过此时R1得相应加大到20欧。高频滤波电容C用瓷片、薄膜电容均可，它的作用效果会被BG成倍放大，用5100pF足矣。所有元件均为电子市场常见品，不到7元即能全部配齐（重庆市场）,全部元件如图5所示。焊装电路前，仍然应先切断3.3V电源对内存的供电通路，然后在一小电路板上将各元件按图4 组装好，再与主板连接，笔者为操作简便，则以BG为基板，根据各元件串并联关系直接把它们焊在一块儿，如图 6，什么？难看？DIY的嘛，管用就好，经实测，其稳压效果和输出能力完全达到512M内存的要求，到完稿为止，该电路已经正常工作了半年有余。

（图六）

       本机配置为：技展200XA ATX2.01电源，C1.1G CPU+815ET主板+512M内存+速配3000DDR+56K内猫+1394卡+10/100M网卡，12XDVD，52XCDROM，迈拓星钻40G。

    关于改装的几点重要说明：上述后三种方法都要对主板相关电路进行改装，而主板本身是相当精密的电气部件，稍有差池，将会条毁板亡，故操作时首先必须要有耐心以及足够的细心；其次，主板3.3V、+5V等相关走线是通过测量与主板电源20针插座各脚之间的直流电阻确定的，实作时先用R*100档粗找一下，再用R*1档验证准确否，注意一定要正反向电阻都为零的才对（图7为主板电源插座顶视图，供朋友们参考）；再次，内存的供电脚为内存条上标注的第168和第84两脚，很好确定；最后，用于焊接的电烙铁功率在20--30瓦为宜，要求良好接地，如果无法确定接地是否可靠，稳妥的做法是拔掉烙铁电源插头后焊接。

(图七)

        笔者注意到，一段时间中由于815系列主板+C3的组合性价比相当突出，在低端出货量中占到比较多的份额，而其中绝大部分是小品牌的主板，故相信有与本文介绍的类似问题的主板不在少数。考虑到DIYER朋友们掌握的电子知识高低不同，动手能力也千差万别，所以本文由易到难罗列出四种不同复杂度的解决方案，尽管效果也由低到高，但每种方案的作用都较明显（笔者一一验证过），适合不同的需求，朋友们可以量力而行。有一些早期的693系列主板，内存采用3.3V直接供电，也会出现相似的问题，并且这类主板一般在电源布线层把3.3V和内存相连，无法切断，故只能以“辅助供电法”来改进。