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1.主板元器件的用料與設(shè)計:
商用主板:
商用主板由于其更新?lián)Q的速度比較快,且對產(chǎn)品的穩(wěn)定性及使用環(huán)境的要求比較低,故此追求的是產(chǎn)品的時效性,以及本身產(chǎn)品的市場定位,對元器件選擇要求上
一般只需滿足系統(tǒng)運行2到3年的使用壽命即可(3年之后大部分已經(jīng)更新?lián)Q了),元器件的用料上使用普通級別的就可以了。例如電容,商用主板都是大量使用
普通的電解電容,一是出于商用市場產(chǎn)品的使用慮,二是為降低主板的成本慮。
工控主板:
1)工控主板的元器件
工控主板選料會選用經(jīng)過長時間,高要求驗證元器件,用以保證產(chǎn)品在惡劣條件下高可靠性要求。例如工控主板的元器件需要適應(yīng)寬溫環(huán)境(-20℃~60℃),
如固態(tài)電容器,保證在惡劣環(huán)境下(壽命期內(nèi)開機、氣候惡劣、潮濕、振動、多塵、輻射、高溫等等)正常工作;主板元器件需要耐高溫、抗潮濕等等。
2)工控主板的電容
工控主板采用的是高質(zhì)量的貼片式的固態(tài)電容、鉭、陶瓷電容,即使使用的電解電容,對其品質(zhì)、性能及壽命要求也遠高于商用產(chǎn)品,現(xiàn)在的工控主板都基本上采用
固態(tài)電容,特別中g(shù)d的工控主板。商用主板基本都是大量采用針腳式的大電解電容,因為大電解電容成本低、容值大一個可以頂多個貼片或坦電容。從性質(zhì)來說,
電解電容穩(wěn)定性不及鉭電容、陶瓷電容高,壽命不及它們長,耐高溫程度不及它們好。貼片式電容比針腳式電容更加穩(wěn)定。從價格上,鉭電容比普通的電解電容要
貴,且由于鉭電容的電容量較小,使用在主板上時,需要使用更多數(shù)量的電容,單單鉭電容的成本就是電解電容的幾十倍,這也是導(dǎo)致工控主板比商用主板成本價格
高的原因之一。隨著國產(chǎn)固態(tài)電容器廠家越來越多,固態(tài)電容器的價格的下降,現(xiàn)在的.次的商用主板都在使用固態(tài)電容器。
3)工控主板的PCB
商用主板采用的是4層PCB設(shè)計,一般的PCB線路板分有四層,最上和最下的兩層是信號層,中間兩層是接地層和電源層,將接地和電源層放在中間。工業(yè)主板采用的是6層以上PCB線路板設(shè)計,其設(shè)計是為了加強主板的抗電磁干擾、電磁兼容能力,增強主板的穩(wěn)定性等等。
4)工控主板的壽命
與商用主板2到3年使用壽命不同,大多數(shù)的工控主板壽命要求在3年以上,部分高品質(zhì)的工控主板,使用壽命甚至達到5—7年。
2.CPU的差異
以往,商用主板的CPU與工控主板的CPU之間的差異不明顯,導(dǎo)致有部分追求.利潤的商家用商用主板的CPU充當(dāng)工控主板CPU,賺取更多的利潤。但是,在2009年Intel成立專門為工控領(lǐng)域fu務(wù)的嵌入式部門,商用CPU與工控CPU的差異則越來越大。
1)CPU的功耗和制程
工控主板一般選用的是低功耗的CPU,以便適應(yīng)工控行業(yè)惡劣的環(huán)境應(yīng)用。在Atom
N270CPU之前,Intel并沒有專門的嵌入式部門,只把工控領(lǐng)域作為普通的CPU應(yīng)用行業(yè)。自2009年Intel正式成立嵌入式部門,意味著
Intel將商用CPU和工控CPU正式分開,而且Intel對嵌入式工控領(lǐng)域的發(fā)展也越來越重視,相繼發(fā)布AtomN230、N270、N280等低功
耗CPU,以區(qū)分商用CPU和工控CPU。在今后,Intel將為工控行業(yè)應(yīng)用研發(fā)更低功耗和制程,將南北橋部分功能整合在處理器上的CPU,以滿足工控
行業(yè)的使用要求。
2)CPU的線路設(shè)計
由于工控主板需要適應(yīng)寬溫、寬壓的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境,工控主板對電壓的適應(yīng)范圍比商用主板更寬,工控主板的電壓范圍一般在9—20V之間。對于CPU的線路布局和設(shè)計,要求更加精密。
3)抗電磁波干擾能力不同
由于普通商用主板的市場定位和良好的使用環(huán)境,其產(chǎn)品一般只會做商用級的電磁兼容測試,抗電磁波干擾能力較低。
工控主板由于其針對的是工業(yè)市場,對抗電磁波干擾能力要求較高,需要通過EMI、EMC等測試和認(rèn)證。這需要從兩個方面慮,一是從主板的線路布局設(shè)計上慮,二是從機箱選料和結(jié)構(gòu)、電源、接地情況上進行慮。
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電腦工控主板自身的故障或I/O總線上的各種插卡故障均可導(dǎo)致電腦系統(tǒng)運行不正常。采用拔插維修法可快速確定故障是否在工控主板的I/O設(shè)備。該方法就是在關(guān)機的狀態(tài)下,將插件板逐一拔插后,重新插入好的插件板。每替換一塊板就開機一次,觀察機器的運行狀態(tài),一旦替換某塊板后工控主板運行正常,則故障原因就是該插件板故障或相應(yīng)I/O總線插槽及負載電路故障。若替換所有插件板后系統(tǒng)啟動扔不正常,則故障可能出現(xiàn)在工控主板上。
采用交換法實際上就是相同型號插件板(總線方式一致,功能相同的插件板)或同型號芯片相互交替,根據(jù)故障現(xiàn)象的變化情況判斷故障所在。此方法多用于易于拔插的維修環(huán)境,例如內(nèi)存自檢出錯,可交換相同的內(nèi)存芯片或內(nèi)存條來確認(rèn)故障原因
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工控主板替換法是排除故障常用的方法之一,它是指用好的相對應(yīng)的元器件去替換懷疑的元器件若故障因此消失,說明懷疑正確;若故障依舊,說明判斷錯誤,應(yīng)進一步檢查。判斷。用替換法可以檢測電腦中所有元器件的好壞,且結(jié)婚較為準(zhǔn)確,很少出現(xiàn)難判斷的情況。但普通用戶很難有較多的備用器件,所以這種方法一般在電腦維修部門應(yīng)用較多。
拔插交換法的具體操作時將有故障的電腦關(guān)機后拔出一塊插件板在開機,如果故障依舊,則插回插件板,重復(fù)以上步驟。一旦拔出某塊插件板后故障消失,則說明故障點即在該插件板上,此方法的優(yōu)點是能迅速地找出故障點,缺點是對一些故障如顯示字符不正常則不能使用。常見的例子是內(nèi)存塊故障。