Замена шим контроллера на ноутбуке
В этой статье пойдет речь о микросхеме, которая управляет работой всего ноутбука, в том числе, его включением. Её неисправности приводят к значительным последствиям для пользователя и чаще всего требуют ремонта материнской платы в сервисе.
Признаки неисправности, их устранение
Перейдем к рассмотрению конкретных признаков неисправностей ШИМ контроллера.
Разновидности мультиконтроллеров
Мультиконтроллеры выпускают следующие фирмы: ENE; Winbond; Nuvoton; SMCS; ITE; Ricoh.
Сильно отличаются только последние, хотя бы методом пайки, они BGA.
На современных мультиконтроллерах имеется по 128 ножек, но их назначение сильно отличатся в зависимости от модели мультиконтроллера и даже от его ревизии. К примеру, KB926QF-D2 и KB926QF-C0. — два совершенно разных мультиконтроллера.
Неисправности мультиконтроллеров и их симптомы
Мультиконтроллер часто выходит из строя при залитии ноутбука жидкостью или вследствие выгорания ключей, формирующих 3.3В. Второе случается при скачках питания в сети.
К основным симптомам неисправности мультиконтроллера можно отнести некорректную работу клавиатуры и тачпада и отсутствие запуска как такого. Также, следствием неправильной работы «мультика» являются и глюки периферии — неправильная работа датчиков, кулера. Также по вине SIO может не определяться жесткий диск и другие накопители (работа USB при этом завязана на южный мост).
В диагностике и ремонте ноутбуков мультиконтроллер имеет ключевое значение, поскольку отсутствие на мультиконтроллере важных сигналов, приходящих с микросхем ноутбука, позволяет выявить неисправные микросхемы и произвести их замену. На мультиконтроллер приходит LPC шина, по который идет обмен с южным мостом, и с которой можно считать всем известные POST-коды. Для этого, кстати, в ремонте часто подпаиваются на прямую к ножкам мультиконтроллера тоненькими проводками и выводят коды на индикаторы.
Также иногда во время самостоятельной замены матрицы ноутбука забывают отключить аккумулятор. Это тоже может привести к выгоранию мультиконтроллера. Но, к счастью, микросхемы эти не очень дорогие и ремонт такой неисправности обходится дешевле, чем, например, замена южного моста или видео. Многие микросхемы взаимозаменяемы, а перепайка их — 15 минут (если не потребуется прошивать флэш память).
Задачи мультиконтроллера
Мультиконтроллером, или, по-английски Super I/O (SIO) или Multi I/O (MIO), на сленге «мультик» (еще в документации встречается EC-контроллер), называется микросхема, обеспечивающая мониторинг напряжений и температур, работу с периферийными устройствами. Такими устройствами могут быть клавиатура, мышь, кнопка включения, датчик закрытия крышки и тп. Основным его предназначением является управление клавиатурой (даже в схемах он обозначается как KBC-контроллер), однако со временем производители начали нагружать его множеством дополнительных функций, таких, например, как индикация работы жесткого диска (светодиод на передней панели ноутбука) или управление частотой работы кулера. Именно на эту микросхему «приходят» все контактные дорожки шлейфа клавиатуры ноутбука. На самом деле на ножки мультиконтроллера приходят сигналы практически со всех устройств и микросхем ноутбука. Уровень сигнала может быть постоянный 3.3V (высокий логический уровень), либо изменяющийся в случае обмена данными (измеряется осциллографом).
В запуске ноутбука он вообще играет первостепенную роль, так как именно на него приходит сигнал с кнопки включения, и именно он запускает все источники напряжений и затем отдает сигнал южному мосту для начала инициализации.
Мультиконтроллер управляет включением ШИМ-контроллеров, вырабатывающих необходимые для работы узлов ноутбука напряжения, ключами, коммутирующими эти напряжения. Через мультиконтроллер по протоколу Firmware HUB или SPI подключена микросхема Flash c программным обеспечением (которую иногда приходятся прошивать). В состав мультиконтроллера могут входить контроллеры часов реального времени, жестких дисков, USB, интегрированный аудиоинтерфейс, интерфейс LPC.
Проверка на материнской плате
Итак, при включении питания платы, срабатывает защита. В первую очередь, необходимо проверить мультиметром сопротивление плеч стабилизатора.
Для этих целей также может быть использован тестер радиодеталей. Если одно из них показывает короткое замыкание, то есть, измеренное сопротивление составляет меньше 1 Ома, значит, пробит один из ключевых полевых транзисторов.
Выявление пробитого транзистора в случае, если стабилизатор однофазный, не составляет труда – неисправный прибор при проверке мультиметром показывает короткое замыкание. Если схема стабилизатора многофазная, а именно так питается процессор, имеет место параллельное включение транзисторов. В этом случае, определить поврежденный прибор можно двумя путями:
-
произвести демонтаж транзистора и проверить мультиметром сопротивление между его выводами на предмет пробоя;
- не выпаивая транзисторы, замерить и сравнить сопротивление между затвором и истоком в каждой из фаз преобразователя. Поврежденный участок определяется по более низкому значению сопротивления.
Второй способ работает не во всех случаях. Если пробитый элемент определить не удалось, придется все же выпаять транзистор.
Далее производится замена поврежденного транзистора, а также, установка на место всех выпаянных в процессе диагностики радиоэлементов. После этого можно попытаться запустить плату.
Первое включение после ремонта лучше выполнить, сняв процессор и выставив соответствующие перемычки. Если первый запуск был успешным, можно проводить тест с нагрузкой, контролируя температуру мосфетов.
Неисправности ШИМ контроллера могут проявляться так же, как и пробой мосфетов, то есть уходом блока питания в защиту. При этом проверка самих транзисторов на пробой результата не дает.
Кроме этого, следствием нарушения функций ШИМ контроллера может быть отсутствие выходного напряжения или его несоответствие номинальной величине. Для проверки ШИМ контроллера следует вначале изучить его даташит. Наличие высокочастотного напряжения в импульсном режиме, при отсутствии осциллографа, можно определить, используя тестер кварцев на микроконтроллере.
Последовательность включения ноутбука
При включении ноутбука дежурное напряжение через кнопку подается на мультиконтроллер, который запускает все ШИМ-контроллеры, вырабатывающие все напряжения (их много), и, при нормальном исходе, вырабатывают сигнал PowerGood. По этому сигналу снимается сигнал RESET с процессора и он начинает выполнять программный код, записанный в BIOS с адресом FFFF 0000.
Затем BIOS запускает POST (Power-On Self Test), который выполняет обнаружение и самотестирование системы. Во время самотестирования обнаруживается и инициализируется видеочип, включается подсветка, определяется тип процессора. Из данных BIOS определяется его тактовая частота, множитель, настройки. Затем определяется тип памяти, ее объем, проводится ее тестирование. После этого происходит обнаружение, инициализация и проверка подключенных накопителей – привода, жесткого диска, карт-ридера, флоппи дисковода и др., а после проверка и тестирование дополнительных устройств.
После завершения POST управление передается загрузчику операционной системы на жестком диске, который и загружает ее ядро.
Из описания выше видно, что мультиконтроллер вступает в работу на самой ранней стадии, и без его нормального запуска не сформируются управляющие напряжения. Вот условия, необходимые для того, чтобы мультиконтроллер дал команду на старт:
Для инициализации мультиконтроллера необходима микропрограмма, которая хранится либо в той же микросхеме флеш-памяти, что и прошивка BIOS (UEFI), либо в отдельной микросхеме меньшего объема, либо внутри самого мультиконтроллера. В первых двух случаях восстановить прошивку не представляется сложным. А вот прошить непосредственно мультиконтроллер пока могут не любые программаторы. Да и подключиться к нужным его выводам не всегда просто. Прошиваемые мультиконтроллеры — NPCE288N/388N, KB9010/9012/9016/9022, IT8585/8586/8587/8985/8987.
Лучше всего найти документацию и описание сигналов по мультикам IT, которые используются во многих бюджетных ноутбуках, в том числе ASUS и Dell. Благодаря схемам можно понять и отследить, где находятся выше указанные сигналы. Например, в случае IT8752 и аналогичных (используется, например, в семействе ASUS K40 и K50) для диагностики вас должны интересовать, помимо выше указанных, следующие сигналы на мультике:
Питание на IT85xx мульты поступает следующее: +3VA_EC, +3VPLL, +3VACC, без них микросхема не запустится.
Отключение блока питания защитой
При запуске широтно-импульсного модулятора, блок питания отключается защитой. При проверке ключевых транзисторов короткое замыкание не обнаруживается. Такие симптомы могут свидетельствовать о неисправности ШИМ контроллера или драйвера ключей.
В этом случае нужно произвести замер сопротивлений между затвором и истоком ключей в каждой фазе. Заниженное значение сопротивления может указывать на неисправность драйвера. При необходимости делается замена драйверов.
Осмотрим материнскую плату ноутбука на предмет окислов, потемневших участков, следов пайки, нагара, вздутий текстолита и других повреждений, так же осматриваем все разъёмы (чтобы нигде ничего не замыкало) и исходя из этого можно строить определённые выводы.
Если есть окисления на каком либо участке, то надо промыть плату, (мы промываем в ультразвуковой ванне), а затем выдуваем всю воду с платы (особенно из под чипов) с помощью компрессора, досушиваем на нижнем подогревателе смотрим отгнившие элементы под микроскопом и восстанавливаем.
Стоит обратить внимание на то место куда попала жидкость, часто бывает что жидкость попадает к примеру под системную логику, слоты памяти и в итоге под ними начинают отгнивать контакты.
Выявление короткого замыкания (КЗ) на плате ноутбука
Начинаем с проверки первички "19 вольтовая линия" (вообще если быть точным то первичка на некоторых моделях может быть не 19в, а к примеру 15в или же наоборот 20в и надо смотреть что написано на корпусе, для того чтобы узнать параметры совместимого зарядного устройства), ищем по схеме где они проходят и так же меряем сопротивление относительно земли, оно должно быть большим. Если же у вас заниженное сопротивление по высокому (19в), то для начала вам надо понять в каких цепях оно присутствует, то есть в обвязке чаржера (Сharger в переводе с англиского "зарядное устройство") или в нагрузке.
Что происходит при подключении блока питания ноутбука:
На ACDET (детектор заряда) через резистор который является делителем приходит напряжение и если она больше 2.4в то чаржер сообщает мультиконтролеру о переходе в режим зарядки по каналу IADAPT
при этом сигнал OVPSET определяет порог входного напряжения и если всё нормально, то ключ (мосфет) Q3 закрывается управляющий сигнал ACDRV открывает Q1 тем самым запитывая чаржер уже от БП (PVCC 19в) и проходит Q2, после чего уходит в нагрузку.
Вернёмся к тому что надо определить кз (в нагрузке или до неё), исходя из вышесказанного допустим если у вас пробит конденсатор С1 то если будетем искать КЗ в нагрузке то его там попросту нет, а на разъёме напряжения будет просаживаться.
В этом случае надо производить замеры относительно земли допустим на резисторе R10, затем на PVCC микросхемы чаржера и наконец на резисторе Rас, так же в обязательном порядке проверяем мосфеты Q1, Q2 и Q3 на пробой (желательно с ними также проверить Q4 и Q5), далее если допустим у нас с вами кз не в нагрузке, то можно воспользоваться ЛБП (лабораторный блок питания) с ограничением по току, подсоединяем в область кз и ищем на плате греющиеся элементы, меняем, процедура производится до того момента пока кз не уйдёт, либо можно не использовать ЛБП, а просто выпаивать элементы попавшие под подозрение и менять если они пробиты.
Когда короткое в нагрузке, перед тем как использовать ЛБП надо убедиться что все мосфеты во вторичных цепях питания на которые приходит высокое (другими словами верхнее плечо) не пробиты.
Шим котролер RT8202A
Как видим на схеме, если насквозь пробит PQ, то все что вы будете подавать на линию высокого будет проходить на дроссель и далее в узлы питания оперативной памяти (если конечно её не вытащить перед этим). Подумайте и представте что это будет не в этой цепи, а например в цепи питания видео
Проверили мосфеты и убедились, что КЗ по высокому в нагрузке, то можно применять ЛБП и искать неисправности.
Перед применением ЛБП желательно снять с платы все снимаемое и желательно ставить на ЛБП выходное
Далее нам надо проверить плату на наличие КЗ во вторичных питаниях, для этого открываем схему и смотрим, на вторичке нас интересуют дросселя (зачастую обозначаются в схемах как PL), будем измерять на них сопротивление относительно земли, на некоторых дросселях сопротивление может быть очень маленьким, но это не всегда обозначает что там кз, например на дроселях питания процессора в режиме прозвонки сопротивление может быть 2 ома и для этой платформы это нормально, а вот если 0.5 ома, то это уже наталкивает на мысли что сломан видеочип, однако есть видяхи у которых сопротивление по питанию может быть в районе 1 ома, Если же заниженное сопротивление по вторичным питаниям, например на дежурке, то так же смотрим с какой стороны оно находится (в обвязке шима или в нагрузке, для этого на некоторых платах распаяны джампера, если их нету то смотрим схему и находим место в цепи где можно ее разомкнуть) , если кз со стороны нагрузки то делаем туже манипуляцию с ЛБП только ставим то напряжение которая должна быть в этой цепи (можно меньше, но не больше) и так же ищем что греется, если будут греться большие чипы имеется ввиду юг, север и многое другое, то эту процедуру следует прекратить и искать КЗ размыкая цепи. Если в обвязке, то в первую очередь проверяем нижний ключ, а потом уже и остальное.
Итак мы убедились что у нас нету короткого замыкания на плате и теперь можно пробовать её пустить, вставляем ЗУ и нажимаем на кнопку включения.
Питания не поднимаются либо поднимаются, но не все
Нужно убедиться что на плату поступает 19в, если оно отсутствует на плате то смотрим: разъём питания -> мосфет -> нагрузка, убеждаемся что на разъёме есть 19в, далее проверяем мосфет на стоке и истоке должны быть 19в если же например на стоке они есть, а на истоке нету то смотрим целый ли данный мосфет и что управляет его затвором, проверяем VIN на микросхеме чаржера, так же проверяем наличие DCIN, ACIN, ACOK, если сигналы отсутствуют то следует заменить чаржер, так же первое что нужно сделать
прошить биос, потому что именно в биосе прописаны основные алгоритмы (логика) платы в том числе и алгоритм запуска.
Прошили биос и изменений не последовало, идём дальше, во многих схемах есть страничка с "Power on sequence" (последовательность питания).
Вот так выглядит цепь POWER GOOD DETECTER.
Работа шим контроллеров RT8202APQW
Приципиальная схема шима
Что такое шим - это сокращение от понятия широтно-импульсная модуляция (на англиском это pulse-width modulation то есть PWM) - это управление средним значением напряжения на нагрузке путём изменения скважности импульсов, управляющих ключами.
В результате работы ШИМа формируется напряжение которая до дросселя скажем так "прыгает" и если смотреть осциллографом то мы увидим пилообразный сигнал, далее благодаря дросселю и конденсатору (так называемый низкочастотный LC фильтр) после него напряжение стабилизируется и на осциллографе после него мы увидим "прямую"
Контакты на нашей шимке и зачем они нужны:
- 1. TON - это сенсор напруги, которая поступает на верхий ключ, собственно он измеряет напругу которая будет проходить при открытии ключа
- 2. VDDP - это питание драйверов для управления затворами ключей
- 3. VDD - основное питание шим контроллера
- 4. PGOOD - сигнал говорящий о том что шим работает и питание в порядке
- 5. EN/DEM - это сигнал включения шима, переход в режим работы так сказать
- 6. GND - земля
- 7. BOOT - вольтодобавка, он входит в состав драйвера управляющего верхним ключом
- 8.UGATE - это управляющая затвором верхнего ключа
- 9. PHASE - общая фаза
- 10. LGATE - управляющая затвором нижнего ключа
- 11. OC - настройка тока (ограничение)
- 12. FB - канал обратной связи
- 13. VOUT - проверка выходного напряжения
Для того чтобы шим работал требуется не так уж и много, для начала нужно убедится в том, что вся обвязка целая и номиналы соответствуют, затем убедимся, что шим запитан в данном случае (VDD и VDDP), должен приходит EN (сигнал включения) и приходить высокое на TON
если все вышесказанные условия соблюдены, но шим не выдаёт положенного питания то следует заменить шим.
Это пример работы одноканального шима, рассмотрим шим который имеет несколько синхронно работающих каналов, а именно шим питания процессора. Зачем процессору нужно несколько каналов и одного ему может быть недостаточно.
На старых платформах не было потребности в том чтобы делать многофазные шимы для питания процессора, но с появлением новых архитектур появилась проблема, всё дело в том что процессоры нового поколения при напряжении 1в и энергопотреблении свыше 100 Вт могут потреблять ток 100А и выше,
Если посмотреть даташит на любой мосфет, то увидим что у них ограничение по току до 30А, то есть если использовать однофазный регулятор напряжения питания, то его элементы просто «сгорят», поэтому было принято решение сделать многоканальный шим контроллер.
Так же для уменьшения пульсации выходного напряжения в многофазных шимах все фазы работают синхронно с временным сдвигом друг относительно друга.
Фаза на выходе после LC фильтров соединяются между собой "дублируются", о чём это говорит - если допустим какой либо канал не будет работать, то на дросселе этого канала все равно будет присутствовать питание и вполне вероятно, что при этом ноутбук инициализируется, но при малейшей загрузке проца (например при загрузке Windows) он попросту глюканёт ибо процу будет недостаточно того питания которое на него будет приходить.
В этом случае смотрим осциллографом присутствие пульсаций перед LC фильтром каждого канала. Конечно же бывают случаи что с питальником то все нормально, попросту надо изменить VID-ы, это бывает когда прошили не тот bios либо подкинули более мощный процессор.
Это происходит из за сигнала VID (Voltage Identification), а это сигнал идентификации материнской платой рабочего напряжения процессора.
Все питания поднялись, но нет "изображения".
В этом варианте начинаем с прошивки биоса. Не помогло:
Подключаемся на внешний монитор.
Если картинки нет то меряем сопротивления каналов RX/TX желательно на всех шинах, мерять надо относительно земли и относительно друг друга то есть RX не должен звониться накоротко с TX, соответственно учитываем что на каждой шине своё сопротивление, отличие на отдельной шине более чем 50ом уже много и может означать что проблема скрыта на этом канале,
далее меряем сопротивление относительно земли на конденсаторах под основными чипами (север, юг, видеокарта) на одинаковых конденсаторах должно быть одинаковое сопротивление.
Ну и конечно же желательно снять всю переферию чтобы исключить всякие сломанные сетки или ещё что-нибудь из этой категории, особенно часто ноутбуки ломаются по причине выхода из строя USB (выломали USB и сигнальный контакт попал на 5в итог дохлый юг).
Далее можно применить метод прогибов и прижимов (без фанатизма) при этом смотреть будет ли меняться поведение платы не будем забывать, что зачастую некоторые мосты находятся под клавиатурой там, где они подвергаются небольшим, но частым "встряскам", так же проверяем на отвал bga. Так же смотрим что, где и как греется, замечу что наиболее частая в что при запуске начинает греться южный мост и сразу решают, что проблема в нем, меняют его, а плата как не работала, так и не работает, а все потому что южный мост работает как сумасшедший пока не пройдёт инициализация (потому он и может за 3 секунды раскаляться), а потом его работа стабилизируется, поэтому в процессе диагностики желательно поставить пассивное охлаждение. Далее если совсем ничего не помогло можно воспользоваться диагностическим прогревом или охлаждением отдельных чипов и элементов.
Так же не стоит проверять LVDS шлейфа,
Подключаем матрицу, если у вас например на внешнем мониторе есть изображение, а на матрице нету, надо смотреть считывается ли EDID с матрицы, проверять приходит ли питание матрицы
так же часто бывает что попросту нету подсветки.
LVDS ( low-voltage differential signaling) в переводе "низковольтная дифференциальная передача сигналов" — способ передачи электрических сигналов, позволяющий передавать информацию на высоких частотах
при помощи дешёвых соединений на основе медной витой пары.
Для того чтобы на матрицу вывелось изо необходимо чтобы был запитан контроллер матрицы, после он начинает "общаться" с тем что с ним должно общаться (север, видяха, мульт)
смотреть по схеме, предположим это будет видеокарта, она определяет что по такой-то шине подключён такой-то контроллер, считывает EDID и начинает давать туда изо.
Так же смотрим что дает разрешение на подсветку, есть ли сигнал регулировки подсветки (обычно с мульта).
Внимание когда подключаете шлейф, убедитесь что он под эту модель ибо есть шанс спалить что ни будь серьёзное (типа чипа видеокарты) и плата резко может начала дымиться
Рассмотрим что же за пины на LVDS разъёме и зачем какой нужен.
Для примера Asus k42jv mb 2.0:
- 1. AC_BAT_SYS - это наше высокое, идет на питание подсветки
- 2. +3VS - питание контроллера и прошивки матрицы
- 3. +3VS_LCD - питание самой матрицы
- 4. LVDS_EDID_DATA_CON и LVDS_EDID_CLK_CON - информационные каналы (считывание прошивки)
- 5. LCD_BL_PWM_CON - регулировка яркости
- 6. BL_EN_CON - включение подсветки
Далее идут пары LVDS, их тоже следует измерять на разность сопротивлений и относительно земли, и относительно друг друга.
Импульсный модулятор не стартует
Возможные причины: наличие запрещающего сигнала на соответствующем входе. Информацию следует искать в даташите соответствующей микросхемы. Неисправность может быть в цепи питания ШИМ контроллера, возможно внутренне повреждение в самой микросхеме.
Шаги по определению неисправности: наружный осмотр платы, визуальный поиск механических и электрических повреждений. Для проверки мультиметром делают замер напряжений на ножках микросхемы и проверку их соответствия с данными в даташит, в случае необходимости, надо заменить ШИМ контроллер.
Диагностика запуска (или отсутствия старта) ноутбука
Для правильной диагностики старта ноутбука необходимо понимать его последовательность и участие в нем мультиконтроллера.
Задачи мультиконтроллера
Мультиконтроллером, или, по-английски Super I/O (SIO) или Multi I/O (MIO), на сленге «мультик» (еще в документации встречается EC-контроллер), называется микросхема, обеспечивающая мониторинг напряжений и температур, работу с периферийными устройствами. Такими устройствами могут быть клавиатура, мышь, кнопка включения, датчик закрытия крышки и тп. Основным его предназначением является управление клавиатурой (даже в схемах он обозначается как KBC-контроллер), однако со временем производители начали нагружать его множеством дополнительных функций, таких, например, как индикация работы жесткого диска (светодиод на передней панели ноутбука) или управление частотой работы кулера. Именно на эту микросхему «приходят» все контактные дорожки шлейфа клавиатуры ноутбука. На самом деле на ножки мультиконтроллера приходят сигналы практически со всех устройств и микросхем ноутбука. Уровень сигнала может быть постоянный 3.3V (высокий логический уровень), либо изменяющийся в случае обмена данными (измеряется осциллографом).
В запуске ноутбука он вообще играет первостепенную роль, так как именно на него приходит сигнал с кнопки включения, и именно он запускает все источники напряжений и затем отдает сигнал южному мосту для начала инициализации.
Мультиконтроллер управляет включением ШИМ-контроллеров, вырабатывающих необходимые для работы узлов ноутбука напряжения, ключами, коммутирующими эти напряжения. Через мультиконтроллер по протоколу Firmware HUB или SPI подключена микросхема Flash c программным обеспечением (которую иногда приходятся прошивать). В состав мультиконтроллера могут входить контроллеры часов реального времени, жестких дисков, USB, интегрированный аудиоинтерфейс, интерфейс LPC.
Последовательность диагностики мультиконтроллера
Рассмотрим схему последовательности включения ноутбука:
Процедура включения материнской платы
Для диагностики в целом, вам нужно рассмотреть две ситуации:
1. Питание не появляется, светодиод питания не горит.
Ищем неисправность в схеме управления питанием. Проверяем 19 V со входа , приходящие на микросхему зарядки (charger), например, MAX. Проверяем наличие дежурных напряжений +3VSUS и т.п. Через форфмирователи +3 V питание поступает на мультик — проверяем это питание на входе. Проверяем выходные сигналы мультика. В некоторых случаях слетает прошивка микроконтроллера. В этом случае, при наличии входных напряжений, нужные управляющие сигналы с микросхемы контроллера не формируются при нажатии кнопки питания.
2. Питание есть, светодиод питания горит, но ноутбук не включается, экран темный. Индикатор жесткого диска сначала включается и гаснет, затем не горит.
Очевидно, мультик работает, управляющие сигналы формируются, однако, дальнейший запуска не происходит или он обрывается. Чаще всего виноваты в этом микросхемы чипсета, сам процессор или тактирующие генераторы, которые срывают генерацию сигналов. Для быстрой диагностики прогреваем микросхемы чипсета по-очереди. После каждого прогрева пробуем на включение. Если ноутбук включается, то виноват конкретный чип. Очень важна предыстория поломки — например, если до поломки перестали работать USB порты, то скорее всего вышел из строя южный мост. Если были артефакты на встроенном видео, то виноват северный мост.
Если же мы видим, что питающие напряжения присутствие, а сигналы с мультика нет (например, не снимается сигналы RESET), то изучаем все сигналы более подробно.
Вот обобщенный порядок следования сигналов при запуске EC:
Вот алгоритм проверки популярного мульта KB3926, его можно применить и к аналогам:
- Проверить питание мульта 3,3v (9 нога)
- Проверить генерацию кварца (123 нога)
- Проверить сигнал с кн.вкл. ON/OFF 3,3v/0,5v (32 нога)
- Проверить АCCOF 0V (27 нога)
- Проверить ACIN 3.1V (127 нога)
- Проверить PBTN_OUT 0v/3,3v (117 нога)
- Проверить сигнал 0v/3,3v (14 нога)
- Проверить RSMRST 0v/3,3v (100 нога)
- Проверить PWROK 0v/3,3v (104 нога)
- Проверить SYSON 0v/3,3v (95 нога)
- Проверить VRON 0v/3,3v (121 нога)
- Проверить обмен мульта с югом 3,3v (77,78 нога)
- Проверить обмен мульта с югом 0v/3,3v (79,80 нога)
- Проверить генерацию PCICLK (12 нога)
- Проверить сигнал 0v/3,3v (1,2,3 нога)
- Проверить TP_CLK 0v/0,1v (87 нога)
- Проверить TP_DATA 0v/5v (88 нога)
- Проверить SUSP 0v/3,3v (116 нога)
- Проверить VGA_ON 0v/3,3v (108 нога)
Вот дополнительные контрольные значения напряжения:
Программатор от Сергея Вертьянова
Здравствуйте. Из этой статьи вы узнаете, как правильно провести диагностику и выявить неисправности шим контроллера, не выпаивая его из материнской платы ноутбука.
Шим контроллер расположен в цепи питания процессора. У него имеется два плеча: верхнее (фото 1) и нижнее (фото 2). Каждое их состоит из трех транзисторов (каждый на свою фазу).
Как правильно провести диагностику
Чтобы проверить работоспособность шим контроллера на материнской плате нужно, в первую очередь, измерить сопротивление на контактах всех транзисторов (измеряется на четвертом контакте транзистора). Это, по сути, ключи, которыми непосредственно управляет шим контроллер.
Сначала по очереди измеряем сопротивление во всех трех фазах верхнего плеча. Фиксируем в записях или запоминаем показания (измеряется в килоОм). Если на какой-либо из них сопротивление сильно занижено, то возможно фаза неисправна.
Далее измеряем сопротивление в фазах нижнего плеча (измеряется в мегаОм). Если на одной из фаз значение слишком низкое, то это может означать, что на ней произошло короткое замыкание.
Выводы и дальнейшие действия
Все показания, полученные при измерении сопротивления на фазах шим контроллера необходимо проанализировать. Опираясь на эти данные вы сможете сделать вывод: следует заменить шим контроллер на материнской плате ноутбука или нет.
Если необходимо – производим замену шим контроллера и обязательно еще раз производим все замеры. В рабочем состоянии все фазы в пределах одного плеча будут показывать примерно одинаковые значение. Нормальные показатели для верхнего плеча составляют порядка 280-290 килоОм. Для фаз нижнего плеча: 2,5 – 3 мегаОм.
Аналогичным способом вы сможете диагностировать работоспособность питания видеокарты, питания памяти и других шим контроллеров.
Материнская плата ноутбука состоит из нескольких модулей: процессор, мосты, память, видеоподсистема и т.п. Каждый модуль требует для себя отдельного, качественного питания: стабильного, достаточной мощности и без помех. Как мы знаем ноутбук запитывается от внешнего блока питания или от встроенного аккумулятора.
Схема как правило содержит микросхему управления (PWM контроллер или ШИМку), два полевых (MOSFET) транзистора, дроссель, конденсатор и обвязку обратной связи.
В настоящее время все чаще встречаются гибридные ШИМ контроллеры: это когда в корпус микросхемы интегрированы сам PWM контроллер и MOSFETы которыми он управляет.
Блок схема ШИМки SY8286
Кусок реальной схемы
У каждой ШИМки есть как минимум один сигнал Enable
Здесь их два. Первый разрешает включение импульсного преобразователя, второй разрешает работу линейного преобразователя (данная ШИМ имеет встроенный линейный стабилизатор LDO, выдающий +3V c максимальным током 400mA). В рассматриваемой схеме выход LDO используется для формирования слаботочных сигналов, например +3VLP подается на кнопку включения ноутбука.
Таким образом, если отсутствует напряжение питания какой-либо части ноутбука, то делаем следующее:
1. Скачиваем схему и смотрим: какая ШИМ формирует данное напряжение и находим ее на плате и скачиваем даташит (копируем ее название в схеме, вставляем в поисковик Google и добавляем ключевое слово PDF).
2. Проверяем мультиметром наличие необходимых напряжений (для ШИМки указанной выше это 2,3,4,5 выводы и выводы включения EN1 и EN2)
3. Если отсутствуют EN1 и EN2 смотрим по схеме - какая микросхема их формирует и проверяем ее работоспособность или логику работы - может быть и так что по логике работы схемы этот кусок схемы не должен работать в текущий момент!
4. Если все необходимое для работы ШИМ присутствует и нет короткого замыкания в цепи ее нагрузки - то микросхема ШИМ подлежит замене
5. Если есть короткое замыкание на выходе LC цепочки - выясняем что его создает, отключая последовательно элементы, на которые подается формируемое ШИМкой напряжение.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Если у вас не гибридный ШИМ и MOSFETы распаяны отдельно, то не в коем случае нельзя включать ноутбук при выпаянной ШИМ - в этом случае верхний транзистор может быть открыт и вся энергия блока питания или батареи с высоким напряжением будет направлена на "выжигание" элементов этой схемы!
Также хочу отметить, что мощные нагрузки типа процессора питаются большим током при малом напряжении (порядка 70-100 Ампер!) Поэтому для формирования питающего напряжения для процессоров используются многофазные импульсные преобразователи. Принцип тот же самый, просто большой ток делится между несколькими фазами по 20-30 Ампер.
Широтно–импульсные преобразователи являются конструктивной частью импульсных блоков питания электронных устройств. Разберем, как проверить ШИМ контроллер с применением мультиметра, на примере материнской платы компьютера.
Остановка сразу после запуска
Импульсный модулятор запускается, но сразу останавливается. Возможные причины: разрыв цепи обратной связи; блок питания перегружен по току; неисправны фильтровые конденсаторы на выходе.
Поиск проблемы: осмотр платы, поиск видимых внешних повреждений; измерение мультиметром напряжения питания микросхемы, напряжения на ключах (на затворах и на выходе), на выходных емкостях. В режиме омметра мультиметром надо измерить нагрузку стабилизатора, сравнить с типовым значением для аналогичных схем.
Проблемы с напряжением
Выходное напряжение существенно отличается от номинальной величины. Это может происходить по следующим причинам: разрыв или изменение сопротивления в цепи обратной связи; неисправность внутри контроллера.
Поиск неисправности: визуальное обследование схемы; проверка уровней управляющих и выходных напряжений и сверка их значений с даташит. Если входные параметры в норме, а выход не соответствует номинальному значению – замена ШИМ контроллера.
Читайте также: