Что за сигнал vdc в ноутбуке

Что означает сигнал VDC в ноутбуке?

Ноутбуки стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Мы используем их для работы, общения, развлечений и многого другого. Когда ноутбук работает безупречно, это нас не беспокоит, но что делать, если на экране появляется сигнал VDC? В этой статье мы рассмотрим, что означает сигнал VDC в ноутбуке, какие причины могут вызвать его появление и какие решения есть для устранения этой проблемы.

Сигнал VDC в ноутбуке может появляться по разным причинам. Одной из самых распространенных причин является неисправность блока питания. Если блок питания не обеспечивает нужное напряжение, то ноутбук может начать выдавать сигнал VDC. В таком случае, следует проверить состояние блока питания и, возможно, заменить его на новый.

Другой возможной причиной появления сигнала VDC может быть неисправность материнской платы. Если на ней произошел какой-то повреждение, то ноутбук может начать выдавать сигнал VDC в качестве предупреждения. В этом случае, для устранения проблемы потребуется обращение к специалисту и, возможно, замена материнской платы.

Важно отметить, что сигнал VDC в ноутбуке может также появиться из-за программных проблем. Например, некорректно установленные или устаревшие драйверы могут вызывать ошибки и приводить к появлению сигнала VDC. В этом случае, решением проблемы может быть обновление драйверов или переустановка операционной системы.

В заключение, сигнал VDC в ноутбуке может быть вызван разными причинами, начиная от неисправности блока питания и материнской платы, и заканчивая программными проблемами. Если вы столкнулись с этой проблемой, рекомендуется сначала проверить состояние блока питания, затем обратиться к специалисту для диагностики материнской платы и, при необходимости, выполнить обновление драйверов или переустановку операционной системы.

Сигнал VDC в ноутбуке: причины и решения

Сигнал VDC (Voltage Direct Current) в ноутбуке может появиться по разным причинам и быть связан с неполадками в работе устройства. Этот сигнал указывает на возможные проблемы с питанием или перегрузкой системы.

Возможные причины сигнала VDC в ноутбуке:

• Неисправность батареи. Если батарея ноутбука имеет проблемы с зарядкой или не сохраняет энергию, то может возникнуть сигнал VDC. В этом случае необходимо проверить состояние батареи и, при необходимости, заменить ее.
• Проблемы с адаптером питания. Если адаптер питания ноутбука не функционирует должным образом, это может вызвать сигнал VDC. Проверьте, правильно ли подключен адаптер и нет ли повреждений кабеля или разъема. Также можно попробовать использовать другой адаптер или проверить его работу на другом устройстве.
• Перегрузка системы. Если ноутбук испытывает слишком большую нагрузку в результате работы сложных программ, игр или одновременного выполнения нескольких задач, это может привести к сигналу VDC. Попробуйте закрыть ненужные программы или увеличить объем оперативной памяти, чтобы устранить эту проблему.

Способы решения проблемы с сигналом VDC в ноутбуке:

1. Проверьте состояние батареи и замените ее, если необходимо.
2. Проверьте подключение адаптера питания и убедитесь, что он работает правильно. Если нет, замените адаптер или проведите ремонт.
3. Оптимизируйте нагрузку на систему, закрывая лишние программы или увеличивая объем оперативной памяти.
4. Если сигнал VDC появляется при попытке зарядить ноутбук от USB-порта, убедитесь в правильности подключения кабеля и попробуйте использовать другой порт.
5. В случае продолжающихся проблем с сигналом VDC рекомендуется обратиться к специалистам сервисного центра для диагностики и решения проблемы.

Сигнал VDC в ноутбуке является индикацией проблем с питанием или перегрузкой системы. Проверьте батарею, адаптер питания и оптимизируйте нагрузку на систему для решения этой проблемы. Если проблема не устраняется, обратитесь к сервисному центру для дополнительной диагностики.

Возможные причины появления сигнала VDC в ноутбуке:

• 1. Неправильное подключение зарядного устройства или неправильная работа блока питания. Если ноутбук не подключен к источнику питания или подключен неправильно, на экране может появиться сигнал VDC.
• 2. Поврежденный кабель питания или коннектор. Если кабель питания или коннектор ноутбука повреждены, то может возникнуть проблема со стабильностью подачи питания, что приводит к появлению сигнала VDC на экране.
• 3. Проблемы с батареей. Если батарея ноутбука неисправна или разряжена, то ноутбук может переключиться на режим энергосбережения и показать сигнал VDC.
• 4. Неправильная работа операционной системы. В некоторых случаях, сигнал VDC может появиться из-за программных сбоев или неправильной работы операционной системы.
• 5. Температурная перегрузка. Если ноутбук перегревается, то он может перейти в режим самозащиты и выдать сигнал VDC.

Важно отметить, что появление сигнала VDC на ноутбуке может указывать на серьезные проблемы с аппаратным обеспечением или батареей. Поэтому, если вы столкнулись с этой проблемой, рекомендуется обратиться к специалисту или сервисному центру для диагностики и решения проблемы.

Решения проблемы с сигналом VDC в ноутбуке:

Если ваш ноутбук выдает сигнал VDC, это может быть вызвано несколькими причинами. Вот некоторые возможные решения проблемы:

• Проверьте подключение зарядного устройства: Убедитесь, что зарядное устройство надежно подключено к ноутбуку и розетке. Попробуйте использовать другую розетку и удостоверьтесь, что шнур зарядного устройства не поврежден.
• Убедитесь, что аккумулятор заряжен: Если проблема возникает, даже если зарядное устройство подключено, возможно, ваш аккумулятор полностью разрядился. Попробуйте оставить ноутбук подключенным к зарядному устройству на 15-30 минут и затем попробуйте снова включить его.
• Перезагрузите ноутбук: Иногда простое перезагрузка может решить проблему с сигналом VDC. Нажмите и удерживайте кнопку питания на ноутбуке, пока он не выключится полностью. Затем снова нажмите кнопку питания, чтобы включить ноутбук.
• Проверьте состояние аккумулятора: Возможно, проблема с сигналом VDC связана с аккумулятором. Проверьте его состояние, убедившись, что он правильно установлен. Если аккумулятор выглядит поврежденным или изношенным, возможно, вам потребуется заменить его.
• Свяжитесь с поддержкой производителя: Если ни одно из вышеперечисленных решений не помогло, рекомендуется обратиться к поддержке производителя ноутбука. Они могут предоставить дополнительные инструкции или помощь при решении проблемы с сигналом VDC.

Надеемся, что одно из этих решений поможет вам решить проблему с сигналом VDC и вернуть ваш ноутбук в рабочее состояние.

Вопрос-ответ

Что означает сигнал VDC в ноутбуке?

Сигнал VDC в ноутбуке обычно означает проблемы с блоком питания или аккумулятором. VDC — это сокращение от «вольт постоянного тока», и если вы видите такой сигнал, это может указывать на проблему с подачей питания в ваш ноутбук.

Какие причины могут вызвать сигнал VDC в ноутбуке?

Причиной сигнала VDC в ноутбуке может быть несколько. Возможно, в блоке питания произошел сбой, аккумулятор может быть неисправен или разрядился, также возможно, что проблема связана с самой материнской платой ноутбука. Часто такой сигнал указывает на нехватку питания.

Каковы решения проблемы с сигналом VDC в ноутбуке?

Если у вас возник сигнал VDC в ноутбуке, первым делом проверьте подключение блока питания к розетке и к ноутбуку. Попробуйте отключить аккумулятор и запустить ноутбук только от сети. Если проблема не решается, попробуйте заменить блок питания на новый или проведите диагностику ноутбука у специалиста.

Можно ли самостоятельно устранить проблему с сигналом VDC в ноутбуке?

В некоторых случаях можно самостоятельно устранить проблему с сигналом VDC в ноутбуке. Проверьте, не поврежден ли кабель блока питания, убедитесь, что разъемы чистые и хорошо подключены. Также вы можете попробовать перезагрузить ноутбук или выполнить сброс настроек BIOS. Если проблема не устраняется, рекомендуется обратиться к специалисту.

В чем слегка неправ Олег Артамонов

Прочитав заметку про гипотетическое «нелицеприятное завтра», молодой, растущий, пытливый, крепнущий инженерный ум должен воспылать праведным гневом и, прижав к груди [конечно, обесточенный и остывший] паяльник одной рукой и положив вторую на коллективную библию, образованную стопкой потертых справочников по полупроводниковым изделиям, искренне-горячо, слезно-торжественно поклясться все, всегда, везде делать только и только правильно! А вот как правильно? Следующая заметка про «основы электробезопасности», призванная быть для таких молодых умов, если и не путеводной, так уж точно разъясняющей, сама требует разъяснений, уточнений и даже… некоторых поправок.

Настоящая заметка не претендует на роль путеводной, а призвана очень осторожно, чуть-чуть (чтобы революционный огонь взбудораженного ума разочаровано не угас в противоречиях с сухой, суровой действительностью) приоткрыть дверь в кладовую традиционных профессиональных умолчаний.

Вольт вольту рознь

Электрический ток бывает разным качественно; различают, как минимум: постоянный, переменный и импульсный токи. Количественно ток характеризуется, как минимум, силой, измеряемой в амперах, и напряжением, измеряемым в вольтах. Встречая выражение типа «несколько вольт», всегда необходимо оговариваться (договаривать), каких именно вольт? То есть, какое именно значение (пиковое, действующее, какое-то другое) имеется в виду, так как это не всегда наглядно или явно читается из контекста. Некоторые сложившиеся на сегодня традиции в этой области приведены ниже.

VAC, Vac, Va.c. — так обозначают действующее значение (для чистого синусоидального сигнала равнозначно среднеквадратичному значению) [напряжения] переменного тока промышленной частоты (50 или 60 Гц).

VDC, Vdc, Vd.c. — так обозначают (как правило, среднее, без выбросов) значение [напряжения] постоянного (выпрямленного) тока.

V~, Vrms — так обозначают среднеквадратичное значение [напряжения] переменного тока любой частоты.

Vpeak, Vp, Vp-o — так обозначают амплитудное (пиковое) значение [напряжения] любого вида (постоянное, переменное, импульсное), взятое (значение) от какого-либо среднего значения (для случаев переменного тока, как правило, нуля).

Vp-p — так обозначают размах (peak-to-peak) амплитуды [напряжения] (тоже, как правило, взятый от какого-либо среднего значения).

V=, Vavg, Vo — так обозначают (как правило, усредненное, сглаженное) значение [напряжения] постоянного (выпрямленного) тока.

Такое «контекстно-независимое» выражение значений позволяет величинам (характеристикам) говорить сразу на месте самим за себя, не уводя с них фокус внимания читающего. Благодаря этому, типовые выражения (характеристики, условия), такие как, например, U = 230 Vac, Umin = 20 Vrms @ 300 kHz, Umax = 46 Vp, во-первых, выглядят компактно («сразу на месте») и, во-вторых, раскрывают собственную суть шире («сами за себя»).

К сожалению, русскоязычный подход не дает такой краткости и наглядности, даже базовые понятия «переменный ток» и «постоянный ток» складываются в одинаковую аббревиатуру «п. т.», а уж присутствующие в ГОСТ IEC 60950-1 выражения вида «71 В пикового значения» и «63 кВ среднеквадратического значения» по легкости и остроте восприятия не идут ни в какое сравнение с соответствующими им «71 V peak» и «63 kV rms» в англоязычном оригинале. Поэтому далее, чтобы меньше путаться, используется именно «англоязычный вариант» семантирования значений единиц измерения.

МЭК 60950-1

Публикация МЭК 60950-1 относится к [исторически инерционно все еще] так называемым «горизонтальным» стандартам безопасности (safety), которые (по определению) не устанавливают требований к конкретному виду (типу) оборудования. Такие требования, как правило, устанавливаются либо ответственным за такой вид (тип) оборудования вертикальным стандартом (particular requirements), либо техническими условиями (specifications), если государственный (или международный) стандарт на такой вид (тип) оборудования отсутствует.

Например, IEEE 802.3 устанавливает требование, что для порта Ethernet необходима базовая изоляция (basic insulation) на уровне 1,5 кВ переменного тока (withstand voltage 1500 VAC) по IEC 60950-1, определяя таким способом необходимую («вертикальную», входную) эксплуатационную характеристику, которую ссылочный («вызываемый») горизонтальный стандарт «разыменует» (раскроет, дополнит, уточнит) достаточными («горизонтальными», выходными) конструктивными характеристиками (требованиями), такими как, воздушный зазор и путь утечки.

МЭК 60950-1 исходит из модели «единичного отказа», что означает, что любой отказ (в любой части изделия) делает неработоспособным изделие целиком. Другими словами, в изделии все хорошо*, пока во всем в нем все хорошо (нет ни единого отказа), и в изделии (здесь внимательнее) все (!) нехорошо**, если в нем хоть в чем-то хоть что-то не хорошо. Да, МЭК 60950-1 не рассматривает (и даже никоим образом не подразумевает) отказоустойчивые системы.

Под сносками выше можно дать следующий комментарий: рассматриваемый стандарт сам по себе призван обеспечить безопасность человека, имеющего дело только и только с изделием в состоянии «все хорошо» (*); безопасность при работе с изделием, находящемся уже в обратном состоянии (**), либо еще в состоянии непосредственного перехода (деградации во время отказа) в него, в область применения (регулирования) стандарта не входит.

Применительно к безопасности электрической изоляции, наряду с определением конструктивных характеристик по исчерпывающе установленным внешним требованиям (приложение G), МЭК 60950-1 допускает (в случае неполноты внешних требований) определение таких характеристик аналитическим способом на основе расчета (или измерения на прототипе) соответствующих пиковых рабочих напряжений. Однако, стоит помнить, что такой анализ тоже исходит из предположения, что «все хорошо».

Например, факт того, что в ПК, к которому подключается, скажем, конвертер USB в RS485, есть блок питания (узел), подключаемый к первичным цепям [сети питания опасным напряжением переменного тока], при анализе рабочих напряжений даже не обозначит (вполне возможную) необходимость в гальванической изоляции между указанными интерфейсами, так как в состоянии «все хорошо» соответствующие вторичные цепи рассматриваются как либо фактически, либо эквивалентно притянутыми к «земле» (защитному заземлению). Такая изоляция здесь может быть только внешним требованием.

Касаемо упомянутого аналитического способа, стоит также добавить, что на возможный результат (среди прочего) влияют и характеристики конкретной конструкции (принципиальная схема, трассировочный рисунок) изделия (отсюда и подразумевается наличие хотя бы прототипа, на котором можно произвести измерения). Для всестороннего ознакомления со всем этим процессом, лучше обратиться непосредственно к тексту самого стандарта. Итак, что почитать?

Англоязычный оригинал IEC 60950-1 (и его реплики на том же языке, такие как UL 60950-1, EN 60950-1) уже изначально изложен несколько фривольновато (не всегда и не везде технически точен, однозначно трактуем, исчерпывающе определен) и неприятно удивляет количеством перекрестных ссылок внутри самого себя. В целом, это далеко не легкое чтиво, да и далеко не дешевое (оригинал продается МЭК по цене около тысячи евро за документ). С другой стороны, оригинал есть оригинал.

Русскоязычный перевод ГОСТ IEC 60950-1 разработан в попытке получить «идентичный перевод» (IDT) оригинала, с чем в среднем справляется, но всей полноты исходного текста не передает из-за наличия в переводе ошибок различной степени грубости. Нормативно подчинен оригиналу и, при этом, чувствительно уступает оригиналу в качестве. В любом случае, рекомендуется к ознакомлению в целях первичного погружения в тему.

В сравнении с русскоязычным переводом, сверстанном в «пономарическом» стиле, оригинал гораздо удобнее именно для визуального восприятия, не говоря уже про «сутевой серфинг» самого текста. (Уж так случилось, что сегодня именно английский язык отдан на откуп науке и технике, посему знать его на уровне чтения технической литературы сейчас обязан каждый инженер.) Оригинал просто настоятельно рекомендуется к изучению всем имеющим профессиональный (или иной инженерный) интерес к рассматриваемой теме.

(«Цитату» из ГОСТ см. здесь.)

«Нарицательное напряжение» и «уровень изоляции»

Разрабатывая электроприбор, конструктор, как правило, имеет дело с двумя категориями электрических воздействий, которые (воздействия) будут (могут быть) характерны для такого прибора. Две эти категории здесь и далее по тексту условно называются, соответственно, «нарицательное напряжение» и «уровень изоляции» и определяются следующим образом.

«Нарицательное напряжение» — подразумевает, что соответствующий ему сигнал присутствует на запитанном (включенном, штатно работающем) приборе в течение, как правило, неограниченного времени. (В случае сигнала сети питания, запитывание прибора осуществляется от этого же сигнала.)

«Уровень изоляции» — характеризуется испытательным напряжением (как правило, кратно превышающим «нарицательное напряжение») и временем воздействия [испытательного напряжения на прибор] (как правило, составляющим десятки секунд, типовое значение — одна минута), а также тем, что испытательное напряжение прикладывается к прибору только в обесточенном (!) состоянии.

Для комбинаций различных электрических цепей прибора могут быть установлены [соответствующими требованиями] только «нарицательное напряжение», только «уровень изоляции», «нарицательное напряжение» плюс «уровень изоляции», ни то и ни другое. Сами значения [установленных соответствующими требованиями] «нарицательных напряжений» и «уровней изоляции» могут различаться и количественно, и качественно.

Например, для [гипотетического] «ноутбучного» блока питания, имеющего пять электрических цепей — две первичного входного питания (L, N), две вторичного выходного питания (VCC, GND), одну защитного заземления (PE) — на портах и в корпусе из изолирующего материала, соответствующие характеристики могут быть установлены следующим образом:

(а) «нарицательное напряжение» между цепями L и N — (100. 240) VAC; между цепями VCC и GND — (4,5. 5,0) VDC; между любыми другими комбинациями цепей — не установлено;

(б) «уровень изоляции» между цепью PE и закороченными вместе цепями L, N — 1,5 kVAC @ 60 s; между цепью PE и закороченными вместе цепями VCC, GND — 0,5 kVAC @ 60 s; между закороченными вместе цепями L, N и закороченными вместе цепями VCC, GND — 4 kVAC @ 60 s; между любыми другими комбинациями цепей — не установлено.

Также, нередко к «уровню изоляции» (впрочем, в равной степени, как и к «нарицательному напряжению») одновременно предъявляются требования, касающиеся воздействий разного вида тока. Например, к требованию в 5 VAC на переменном токе могут добавляться требования 8 VDC и 8 Vpeak на постоянном и импульсном токах, соответственно, и выдерживающие такие воздействия приборы награждаются (маркируются) соответствующими «звездами» (символ С-2 по ГОСТ 23217), как [первые три] на КДПВ.

Исходя из совокупности требуемых от прибора характеристик, в том числе «нарицательных напряжений» и «уровней изоляции», далее разработчиком определяются (рассчитываются по принятой методике, подбираются экспериментально в ходе испытаний, уточняются на практике эксплуатации) зависимые конструктивные характеристики, такие как воздушные зазоры (англ. [air] clearance) и пути утечки (англ. creepage distance), с порядком чего можно ознакомиться в уже упомянутом выше МЭК 60950-1, МЭК 60065, МЭК 62368-1, ГОСТ Р 53429 и прочих стандартах, а также (разработчиком) выбирается элементная база. На последнем остановимся чуть подробнее.

Если условиться, что даже для мелкосерийного производства перечень применяемых (покупных, заказных) электрорадиоизделий в расчете на ожидаемый объем выпуска не должен содержать номенклатурных позиций с количеством соответствующего изделия менее десятков тысяч штук, то [наверное, подавляющее] большинство предприятий в РФ можно рассматривать как имеющие [всего лишь] эпизодическое производство.

В такой ситуации, как правило, разработчик не имеет [экономически обоснованной] возможности «получить то, что надо» и применяет доступные на рынке компоненты, то есть, использует лишь «то [готовое], что есть», тем самым самостоятельно компенсирует убыток в случае характеристик прибора, которые ниже заложенных в технических условиях применения покупных изделий, и принимает риски в случае характеристик прибора, которые выходят за рамки технических условий применения покупных изделий.

Среди трех — оптического, емкостного, индукционного — популярных способов гальванической развязки электрических сигналов, только в случае последнего требуемые для этого компоненты — моточные изделия (трансформаторы) — возможно [с приемлемым, удовлетворительным качеством] изготовить поштучно-ручным, несерийным методом, для высоковольтных конденсаторов и полупроводниковой оптики обойтись без технологических линий массового производства уже невозможно.

Вырезы в печатных платах

Увеличить путь утечки между проводящими частями рисунка печатной платы, вырезая материал между ними, — достаточно распространенная практика, которая — во многих (но, естественно, не во всех) случаях — при более пристальном рассмотрении дает результат скорее по-человечески обнадеживающий, нежели технически что-либо гарантирующий.

Связано это с тем, что печатная плата, как правило, электрически «полна», «ценна», «работает» и прочее не сама по себе, а лишь с установленными на нее элекрорадиоизделиями (электронными компонентами), поэтому электрические характеристики, в том числе воздушные зазоры и пути утечки, необходимо рассматривать (анализировать, испытывать) в объеме и по совокупности.

Некоторые из таких случаев проиллюстрированы ниже.

Случай (1), когда даже в номинальных (нормальных, начальных, без учета времени и эффектов эксплуатации) условиях вырез в плате либо почти, либо совсем ничего не дает.

Случай (2), когда и номинально, и во времени и условиях эксплуатации вырез сам по себе (без взаимоучета «окружающих» его элементов электромонтажа) может не только не улучшать, но и ухудшать характеристики изделия.

Случай (3), кроме прочего, еще раз показывающий важность выреза не самого по себе, а в совокупности с другими элементами конструкции, такими как защитные покрытия (наполнители) и вспомогательные детали (преграды).

Стоит отметить, что вырезы в печатной плате делаются и для других целей, никак не связанных с электробезопасностью изделия, например, вырезы могут снимать механические напряжения, возникающие при креплении печатной платы в общей конструкции изделия. С другой стороны, назначение вырезов может оставаться и менее очевидным в любой перспективе, кроме долгосрочной, например, если в процессе испытаний и (или) длительной эксплуатации выясняется, что происходит разрушение самого изолятора (основы) печатной платы вследствие набора влаги и [суточного, сезонного, прочего периодического] термоциклирования (нагрева-остывания).

Случай (4), когда два электрода с высоким электрическим потенциалом между ними есть, а уверенности (расчетной, экспериментальной, эксплуатационной), что без выреза печатная плата отслужит установленный срок, — нет.

Вместо заключения

П. С. Чтобы не писать отдельную заметку на тему «В чем же строго прав Олег Артамонов», скажу, что общие посылы его второй и, особенно, первой статьи верны и, как это не было бы прискорбно, предельно злободневны. Ну, а что касается практической конкретики, надеюсь, настоящая заметка показала, что далеко не все и не всегда так однозначно.

(А вот продавца-супостата, нежели за ГОСТ IEC 60950-1, зело милее поучать за ГОСТ IEC 62850 «Общие требования к оборудованию, предназначенному для использования детьми в образовательных учреждениях». Ну, это ИМХО.)

П. П. С. IEC 60950-1 обещают скоро (в 2019-м) отменить, заменив его новым, расширенным IEC 62368-1, который раньше был только «за звук», а теперь будет и «за ИТ» в том числе. А там, глядишь, и ГОСТ подтянется.

• Производство и разработка электроники
• Электроника для начинающих

МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК

• 
• 
• 

Зарядные устройства ноутбуков. Основы функционирования и схемотехники. (Часть I).

автор и преподаватель курса «Ремонт ноутбуков и нетбуков»

Зарядные устройства, обозначаемые на схемах, как Charger, являются ключевым звеном в процессе запуска ноутбука.Название «зарядное устройство» совсем не означает, что оно используется только для заряда аккумулятора. Этим модулем формируется первичное напряжение, из которого затем вырабатываются все остальные напряжения, т.е. Сharger является одним из ключевых звеньев во всей системе энергообеспечения ноутбука. И поэтому неудивительно, что статистика неисправностей ноутбуков говорит о необходимости обсуждения схемотехники данного модуля.

В среде специалистов и пользователей ноутбуков так сложилось, что зарядными устройствами часто называют блоки питания, формирующие постоянное напряжение величиной примерно +19V. Это напряжение получают из сетевого переменного напряжения 220 Вольт путем импульсного преобразования. Но называть этот преобразователь, этот блок питания, зарядным устройством как-то не совсем корректно. К нему в большей степени подходит термин «сетевой адаптер».

Зарядное устройство (Charger) в ноутбуках выполняет, как правило, следующие основные функции:

• формирование зарядного напряжения/тока для аккумуляторной батареи;
• коммутацию «первичного» напряжения, необходимого для формирования всех системных напряжений;
• информирование системных контроллеров о подключении сетевого адаптера;
• автоматическое управление мощностью, потребляемой от сетевого адаптера (функция DPM) .

Упрощенную функциональную схему Charger’а мы попытались представить на рис.1.

Рис.1 Блок-схема зарядного устройства ноутбука

Формирование зарядного напряжения аккумулятора

Исходя из названия модуля, эта функция является его важнейшей функцией. Как известно, в аккумуляторных батареях ноутбуков, в настоящее время широко применяются литий-ионные аккумуляторы (LiOn). Номинальным напряжением одного литий-ионного элемента является 3.6 Вольт. На практике же, заряд этих элементов осуществляется напряжением 3.9 – 4.3 вольт/элемент. Также хорошо известно, что увеличение емкости батарей достигается последовательно-параллельным включением нескольких аккумуляторов.

Рис.2 Трехэлементная (3-Cell) батарея. Каждый элемент состоит из двух параллельно-включенных «банок». В результате получаем батерю типа «3S-2P»

Чаще всего, батарея образована тремя элементами (Cell’s), каждый из которых, в свою очередь, состоит из двух или трех параллельно-включенных «банок» (рис.2). Разумеется, что такие много-секционные батареи требуют увеличенного зарядного напряжения, величину которого очень легко подсчитать: необходимо напряжение заряда одного элемента умножить на количество элементов в цепочке. Таким образом, простая арифметика показывает, что для заряда 3-элементных батарей необходимо напряжение 11,7. 12,9 Вольт. Отличить 3-элементные батареи можно следующим образом:

• во-первых, в прайс-листах реселлеров эти батареи могут быть обозначены, как 3-Cell;
• во-вторых, по напряжению батареи – 3-х элементные аккумуляторы имеют выходное напряжение, равное 10.8 Вольт (иногда попадаются батареи с напряжением 11.1 Вольт). Еще раз обращаем внимание, что это лишь номинальные напряжения аккумуляторов, а на самом деле напряжение на них несколько выше, например, 12.6 Вольт.

Наряду с 3-Cell батареями, существуют и 4-х элементные аккумуляторы (рис.3). Эти батареи требуют зарядного напряжения величиной от 15.6 В до 17.2 В. Аккумуляторы этого типа в прайс-листах обозначаются, как 4-Cell, а их выходное напряжение, как правило, равно 14.4 В (но изредка попадаются батареи с выходным напряжением 14.8 Вольт).

Рис.3 Четырехэлементная (4-Cell) батарея. Каждый элемент состоит из двух параллельно-включенных «банок». В результате получаем батерю типа «4S-2P»

Кроме того, ряд ноутбуков позволяет работать как с 3-элементными, так и с 4-элементыми батареями, автоматически изменяя формируемое зарядное напряжение, в зависимости от типа подключенной батареи. Естественно, что Charger таких ноутбуков должен «уметь заряжать» батареи разных типов, формируя разное выходное напряжение и разные выходные токи.

Сетевой адаптер (блок питания), являющийся главным источником энергии для ноутбука, формирует постоянное напряжение номиналом 19 Вольт. А для заряда аккумуляторов, как мы видели, требуется меньшее напряжение. Поэтому в составе ноутбука присутствует зарядное устройство, формирующее напряжение соответствующего номинала, достаточное и необходимое для заряда батареи. Таким образом, фактически, Charger представляет собой понижающий DC-DC преобразователь импульсного типа, в котором могут быть реализованы и некоторые дополнительные функции. Например, такие как:

• включение и выключение преобразователя по командам от управляющего контроллера;
• контроль выходного тока, т.е. контроль тока, потребляемого аккумуляторной батареей в момент ее заряда;
• контроль выходного зарядного напряжения, прикладываемого к аккумулятору, с целью его регулировки и стабилизации;
• управление величиной зарядного тока;
• определение подключения аккумуляторной батареи с целью предотвращения работы в режиме холостого хода и др.

Коммутация первичного напряжения

Источником энергии для ноутбука может являться либо сетевой адаптер, когда он подключен к питающей сети 220 Вольт, либо аккумуляторная батарея. В составе Charger’а имеются транзисторные ключи, которые коммутируются таким образом, чтобы на выходе Charger’а всегда присутствовало напряжение VDC, из которого затем формируются все необходимые для работы ноутбука напряжения. Это напряжение VDC является либо напряжением сетевого адаптера (т.е. напряжением 19В), либо напряжением от аккумулятора (например, 12 В).

Логика работы данной схемы очень простая. Если сетевой адаптер подключен и формирует напряжение 19В, то Charger на свой выход начинает транслировать именно это напряжение. Если же напряжение сетевого адаптера не обнаружено, то происходит переключение на аккумуляторную батарею. Фактически, схема коммутации первичного напряжения представляет собой два ключа и контроллер, анализирующий наличие входного напряжения 19В (рис.4).

Рис.4 Принцип выбора «первичного» источника энергии для питания ноутбука

К функциям входных коммутаторов, можно отнести и функцию контроля входного тока. Для этого в схему Charger’а вводится цепь измерения тока, традиционно состоящая из токового датчика, в виде низкоомного резистора. Эта цепь позволяет измерять величину тока, потребляемого источниками питания ноутбука от сетевого адаптера, т.е. позволяет измерять ток в канале 19V. Величину входного тока анализирует контроллер зарядного устройства, и, если измеренное значение превышает заданную величину, контроллер зарядного устройства закрывает входной ключ канала 19V. Такая защита позволяет исключить работу сетевого адаптера в случае коротких замыканий при неисправностях в питающих каскадах ноутбука.

Информирование о подключении сетевого адаптера

Эта функция тесно связана с предыдущей. Если контроллер Charger’а обнаружил наличие напряжения 19В от сетевого адаптера, то он не только переключает ноутбук на работу именно от этого напряжения, но и «сообщает» об этом контроллеру клавиатуры — KBC (EC) или «южному мосту» посредством генерации сигнала, часто обозначаемого на схемах, как ACOK. Активность сигнала ACOK приводит к тому, что зарядное устройство запускается и начинается зарядка аккумуляторной батареи, а, кроме того, выводится соответствующая индикация режима работы ноутбука.

Сделав краткий обзор общих принципов функционирования Charger’а, переходим к рассмотрению схемотехнических решений, положенных в основу построения зарядных устройств.

Центральным элементом любого Charger’а является микросхема-контроллер, набор функциональных возможностей которого может быть очень широким. Однако для построения Charger’а могут быть использованы и достаточно примитивные контроллеры.

В некоторых, уже достаточно старых, моделях ноутбуков в качестве микросхем контроллеров зарядного устройства приходилось встречаться с такой микросхемой общего применения, как TL494 (специалисты, которые занимались системными блоками питания AT и ранними ATX, с этой микросхемой должны быть очень хорошо знакомы). Естественно, что такое решение отличается достаточно громоздкой схемотехникой и сложностью реализаций даже самых простых функций. Поэтому о подобных схемах следует говорить, как об экзотике, и брать их за пример для обсуждения не стоит.

В настоящее время существует целый ряд специализированных микросхем, разработанных исключительно для применения в ноутбуках и именно в качестве Charger’а. Микросхемы этого класса выпускаются, в основном, такими производителями, как Maxim, Intersil, Fujitsu Electronics, Texas Instruments (семейство BQ). Интегрированные Charger’ы позволяют значительно упростить разработку схемы зарядного устройства и снизить ее габариты. Кроме того, такие контроллеры «нагружены» большим количеством дополнительных функций, о которых говорилось в начале статьи. В результате, в современных ноутбуках повсеместно применяются интегральные Charger’ы, и схемотехника всего зарядного устройства определяется типом и функциональными характеристиками именно этой микросхемы.

Так как микросхем интегральных Charger’ов сейчас достаточно много, то и различных вариантов построения зарядного устройства тоже хватает. Однако, несмотря на все разнообразие схем зарядных устройств и применяемых в них контроллеров, постараемся выделить и охарактеризовать их основные элементы.

Детектор сетевого адаптера

Определение входного питающего напряжения, формируемого сетевым адаптером, относится к основным функциям Charger’а. Практически во всех современных микросхемах Charger’ов эта функция является внутренней, и для ее реализации имеется отдельный контакт, на который подается напряжение, пропорциональное уровню входного напряжения 19VDC, формируемого адаптером. В наименовании этого контакта чаще всего встречается аббревиатура «AC» (например, ACIN или ACSET и т.п.), указывающая на то, что данным сигналом детектируется подключение ноутбука к питающей сети переменного тока.

Рис.5 Детектор сетевого адаптера

Детектор сетевого адаптера представляет собой делитель напряжения и компаратор, интегрированный в микросхему Charger’а (рис.5). На вход детектора подается напряжение +19V, которое резистивным делителем уменьшается до напряжения, допустимого для входа микросхемы, например, до 5 Вольт или до 2.5 Вольт. Далее, внутри микросхемы это напряжение сравнивается с внутренним опорным напряжением, номинал которого является уникальным для каждой микросхемы Charger’а (но обычно близок к уровню 1.2В или 2В). Компаратор осуществляет контроль входного напряжения ноутбука, т.е. не позволяет ноутбуку начать работу от адаптера при слишком низком питающем напряжении.

Схема детектора сетевого адаптера формирует сигнал, который мы условно назовем «ACOK». Активизация сигнала ACOK подтверждает, что обнаружено подключение сетевого адаптера, и что его напряжение соответствует рабочему диапазону. Сигнал ACOK, как правило, является выходом с открытым коллектором (стоком), а его уровень активности (высокий или низкий) определяется типом микросхемы Charger’а (рис.6). Сигнал ACOK подается на вход микросхемы ICH («южный мост») или на вход микросхемы управляющего контроллера, в качестве которого обычно используется KBC.

Рис.6 Выходной сигнал детектора может быть активен как высоким уровнем, так и низким

Выход с открытым коллектором/стоком предполагает «подтягивание» этого контакта к шине питания через ограничивающий резистор. Но откуда же возьмется «подтягивающее» напряжение, если ноутбук и все его элементы еще не начали свою работу?

Очень часто подтягивающее напряжение для выхода ACOK формируется самой микросхемой Charger-контроллера. В состав контроллера вводится линейный стабилизатор, формирующий постоянное напряжение из питающего напряжения микросхемы, т.е. из +19V, подаваемых на вход DCIN. Выход линейного стабилизатора часто обозначается как LDO (рис.7). Выходное напряжение этого линейного стабилизатора обычно равно +5 Вольт. В некоторых случаях в качестве «подтягивающего» напряжения для выхода ACOK используется опорное напряжение, также формируемое внутренним источником опорного напряжения, и обозначаемое VREF.

Рис.7 «Подтягивание» выхода с открытым стоком к логической единице. Источником напряжения является внутренний линейный стабилизатор LDO.

Напряжение +19V для детектора сетевого адаптера берется непосредственно с входного питающего разъема (см.рис.5), но в некоторых ноутбуках на входе зарядного устройства устанавливается ключ, открывающийся самостоятельно или Charger-контроллером в момент появления входного напряжения +19V (рис.8). Такой ключ можно рассматривать в качестве буферного элемента, выполняющего функцию защиты от всплеска напряжения и от влияния переходных процессов при подключении. Также этот ключ не позволит включиться схеме при недостаточном напряжении от адаптера, что можно рассматривать в качестве защиты от неисправности сетевого адаптера, хотя функция защиты от запуска ноутбука при неисправном адаптере, обычно реализована, компаратором сигнала ACIN. Ведь если входное напряжение ACIN будет меньше порогового напряжения компаратора, выходной сигнал ACOK не должен генерироваться.

Рис.8 Входной транзистор, открывающийся автоматически

Входной ключ Charger’а является полевым P-канальным транзистором. Чаще всего это AP4435 или его аналоги. В случае неисправности входного транзистора зарядного устройства и невозможности идентификации его маркировки, можно смело ставить именно AP4435. Следует отметить, что неисправность этого транзистора является одной из основных проблем Charger’а.

С другой стороны, нередки и схемы без входных транзисторных ключей. Однако современная схемотехника ноутбуков нацелена на применение входных транзисторных ключей, так как их наличие, кроме всего прочего, позволяет организовать дополнительные функции.

Рис.9 Реализация дополнительных защитных функций в Charger’е ноутбука Samsung NP-P55

В качестве примера такой дополнительной функции, можно привести схему «зарядника» ноутбука Samsung NP-P55 (рис.9). В этой схеме первоначальное открывание ключа обеспечивается резистивным делителем R516/R517, который создает на затворе транзистора Q2 напряжение, меньшее, чем на его истоке. Это и является условием открывания Q2. В результате, на стоке Q2 появляется напряжение VDC_ADPT, равное 19 Вольтам. Это напряжение используется для питания Charger-контроллера и формирования всех остальных напряжений ноутбука.

Кроме делителя, состоянием транзистора Q2 управляет еще и транзистор Q503. Открывание транзистора Q503 приводит к подаче на затвор транзистора Q2 напряжения от сетевого адаптера, т.е. напряжения на истоке и затворе выравниваются. Это приводит к запиранию Q2. Осталось выяснить, что же может привести к открыванию транзистора Q503.

Затвор транзистора Q503 управляется триггером, состоящим из транзисторов Q501 и Q502. Срабатывание триггера произойдет в случае открывания хотя бы одного из стабилитронов ZD500, ZD501 или ZD503. В свою очередь, эти стабилитроны открываются в случае значительного превышения напряжения в каналах 5V, 1.8V, 1.05V, 1.25V, 1.5V. Перечисленные напряжения питают процессор, чипсет, графический контроллер и память, и увеличение этих напряжений способно натворить много бед. Критическое превышение номинала этих напряжений может произойти только в случае пробоя транзисторных ключей в DC-DC преобразователях, формирующих эти напряжения из напряжения VDC.

Срабатывание триггера означает, что Q501 и Q502 оказываются открытыми, и это будет продолжаться до тех пор, пока на входе ноутбука будет присутствовать напряжение +19V. В этом случае, для повторного запуска ноутбука необходимо обязательно вынуть штекер сетевого адаптера, подождать некоторое время и снова подключить ноутбук к источнику питания.

Открытый триггер обеспечивает подачу на затвор Q503 низкого уровня, что приводит к открыванию Q503 и закрыванию Q2. В результате, 19V (VDC) перестает подаваться на DC-DC преобразователи и ноутбук выключается. Работа при повышенном напряжении основных элементов системы исключается.

Так как для работы детектора и его компаратора требуется наличие опорного напряжения, то, разумеется, необходимо обеспечить питанием микросхему Charger-контроллера. Питающим напряжением для микросхемы является все те же 19V от сетевого адаптера. Только эти 19 Вольт для обеспечения питания подаются на другой контакт, традиционно обозначаемый DCIN. Но об этом мы продолжить говорить уже в следующем номере нашего журнала.

EDP интерфейс в ноутбуке. Что это?

Доброго времени суток! Данная статья посвящена eDP интерфейсу. Его стандартизации и принципам работы на примере внутреннего дисплея ноутбука. Основам диагностики и ремонта в сравнении с LVDS.

Стандартизация.

eDP (Embedded Display Port) — встроенный порт дисплея. Является стандартом VESA (Video Electronics Standard Association). Это ассоциация объединенная из большинства крупных производителей видео электроники. Основанная компанией NEC в 1989 году. Изначальное назначение ассоциации было создание стандарта SVGA для видеодисплеев. Затем организация продолжила свое существование создавая новые стандарты для производителей видео электроники.

Интерфейс eDP является усовершенствованным продолжением стандартного VESA DisplayPort. Принятого ассоциацией в 2006 году в качестве наиболее современного видеоинтерфейса не подлежащего платному лицензированию, как аналог HDMI. Способного на работу с большой шириной канала передачи данных, таких как видео и звук. DisplayPort наиболее часто встречается на видеокартах стационарных компьютеров, телевизорах, мониторах. В качестве интерфейса для подключения внешних устройств передачи видеосигнала.

Преимущества eDP над LVDS.

Несмотря на полную совместимость цифрового сигнала с внешним DisplayPort. eDP дополнен функциями для использования внутри устройств. Такими, как: электропитание дисплея, частота, уровень подсветки, управление буфером Panel Self-refresh.

Panel Self-refresh — технология, когда дисплей отображает необходимую картинку при отсутствии видеосигнала. И меняет ее по требованию графического процессора. Для реализации временного отключения графического процессора и передачи видеосигнала с него на дисплей, в случае простоя системы или отображения картинки без изменения. Круто, да?

Еще eDP поддерживает интеграцию в видеосигнал дополнительных цифровых пакетов для реализации других интерфейсов на плате дисплея (TCON). Например микрофон, вэб-камера, TouchScreeen, USB хаб. Что позволяет снизить количество проводников в шлейфе для подключения к системной плате и сократить стоимость деталей и обслуживания.

Снижено общее количество линий необходимых для передачи данных в отличие от LVDS. Без потери качества и с контролем четности!

То есть имеем значительное превосходство над LVDS. И в ближайшие несколько лет, я думаю этот стандарт вытеснит с рынка устаревший.

Таблица для сравнения технических характеристик интерфейсов представлена ниже.

edp	lvds
Необходимые параметры интерфейса для передачи видеосигнала с разрешением 1080P@60Hz	2 пары без дополнительных проводников для генерации частот	8 пар проводников для сигнала и 2 пары для генерации частот (двухканальный режим)
Скорость отдельной пары	1.6 , 2.7, или 5,4 Гбит/сек с будущим возможным увеличением	945 Мбит/сек
Генерация частот	Встроенная	Отдельная тактовая пара на канал.
Вид передачи данных	Расширяемая пакетная передача для видео, аудио и дополнительных сигналов	Фиксированная с несжатым пиксельным растром
Скорость двунаправленного канала передачи дополнительных данных	от 1 Mbps до 720 Mbps для AUX и Fast AUX	100 kHz
Кодирование сигнала	ANSI 8B/10B	Serialized at 7x pixel clock rate
Защита отображаемого контента	eDP Display Authentication HDCP Optional	Нет
Характеристика сигнала	Переменный ток с диапазоном 600mV	DC сигнал c диапазоном 700 mV.

Принцип работы.

В основе eDP интерфейса лежит та же дифференциальная передача сигнала по проводникам, как и LVDS. Но имеет значительно большую скорость и сжатую, пакетную структуру передачи данных с контролем четности. Без дополнительных линий для генерации тактовых частот.

Что значит дифференциальная? Дифференциальная передача означает, что сигнал идет не в виде положительного напряжения относительно земли, а относительно инверсии самого себя на соседнем проводнике. Разница между проводниками пары и есть сигнал. Такой способ передачи показал наибольшую помехоустойчивость на больших скоростях передачи данных.
Эта технология изобретенная и продвигаемая компанией Texas Instruments в 1994 году как дешевый способ передачи данных с использованием двух медных проводников обвитых друг о друга и позднее названых как «витая пара».

Дополнительные данные, такие как параметры подсветки, EDID, Panel Self-refresh, контрольные суммы аудио и видеосигнала. Передаются также в сжатом виде по отдельной паре (Aux или Fast Aux). А процессор расположенный на плате TCON дисплея, распаковывает сигнал применяя его непосредственно для дисплея и на дополнительные его компоненты. Что в значительной степени и отличает его от LVDS.

Более того, в канал Aux возможна интеграция пакетов для работы вэб-камеры или тачскрина. Что позволяет значительно сократить количество проводников в шлейфе соединяющем части мобильного компьютера. Упростить и удешевить конструкцию, без ущерба качеству и надежности итоговых изделий.

Из схемы приведенной выше, можно понять принцип работы интерфейса. А также вектор диагностических действий в случае возникновения проблем.

Диагностика.

По сути интерфейс можно разделить на несколько типов сигнала. Пары Main Link — служат для передачи видеосигнала, количество каналов зависит от требуемого формата изображения. Aux — дополнительные служебные пакеты. HPD (Hot Plug Detect) — определение горячего подключения дисплея. И конечно питание TCON (обычно 3.3V) и подсветки матрицы (7-24V).

По проверке напряжения наверное все ясно! Проверяется уровень напряжения, стабильность. В случае отсутствия, сопротивление относительно земли. Пары Main и Aux лучше проверять на осциллографе либо на профессиональных мультиметрах, там должен быть обмен цифровыми данными. В случае отсутствия сигнала необходима проверка сопротивления относительно земли и соответствия условий появления обмена. Сопротивление относительно земли не должно быть ниже 100 Kohm, наверное это и так понятно.

Сигнал HPD (Hot Plug Detect) — сигнал, появление которого означает присутствие устройства eDP\DP. Только при его присутствии должен начинаться обмен по Aux и запуск по парам Main видеосигнала. Но бывают исключения.

В случаях пробоя одной из пар Main. Симптомы различны, от запуска матрицы только на определенном разрешении, до полного отсутствия изображения и подсветки. Если пробит Aux, изображения на дисплее не будет, так как данные о параметрах дисплея не переданы.

Встречаются проблемы с регулировкой уровня подсветки матрицы или полного его отсутствия. В отличие от LVDS, виновником таких симптомов может быть программная часть и сам дисплей (точнее плата TCON и непосредственно LED драйвер, светодиоды). Так как параметры подсветки передаются в цифровом виде по Aux/Fast Aux.

Что касается EDID и его прошивки. Он также есть на дисплеях с интерфейсом eDP. Микросхема памяти содержащей EDID либо встроена в процессор TCON или внешняя, но взаимодействует только с ним. Все параметры дисплея передаются по Aux.

Последовательность запуска видеосигнала.

Для формирования видеосигнала на парах Main необходимо соблюдение последовательности:

1. Питание TCON 2.7-3V и питание подсветки 7-30V;
2. Сигнал HPD (2.7-3.3V);
3. Обмен по Aux (если все нормально, запускаем видеосигнал);
4. Обмен по Main (видеосигнал)
5. Запуск LED драйвера и подсветки.

Распиновка стандартной 30 pin eDP матрицы.

Распиновка стандартной 40 pin eDP матрицы.

Заключение.

Ну в общем-то и все что я хотел вам рассказать об eDP! Как оказалось, он значительно более простой в диагностике чем привычный LVDS. Подписывайтесь на меня в социальных сетях, для получения ссылок на актуальные посты. Был рад помочь!