Как выглядит плата в планшете

Обновлено: 01.07.2024

Внутреннее содержание

Вскрыв корпус, можно увидеть, что составных деталей внутри очень мало. Основная материнская плата занимает примерно половину пространства корпуса, столько же отведено для батареи. Вся плоскость в передней части занята тонкой пластиной экрана. И все — остальные мелкие детали вроде гнезд и разъемов подключения часто располагаются прямо на материнской плате. Отдельно стоит только вибромотор. Рассмотрим подробнее, за счет чего работает планшет.

Материнская плата

Секрет маленьких размеров устройства — минимальные преобразования и низкое потребление энергии. Материнская плата обычного компьютера несет на себе множество цепей согласования и преобразования напряжений, есть даже блоки, отвечающие за эти процессы. Устройство планшета, напротив, является результатом применения подхода максимальной совместимости.

Центральный процессор

Небольшая микросхема в центре печатной платы — вычислительный центр. Размером с контроллер моста у «большого» компьютера, этот маленький чип не оборудован радиатором, а тем более вентилятором. Он выделяет очень мало тепла. Но одновременно это многоядерная вычислительная структура, способная выполнять сотни тысяч операций в секунду и больше.

Вокруг процессора персонального компьютера — десятки конденсаторов и цепей управления питанием. Рядом с процессором планшета расположен всего один блок — задающий генератор. Даже по сравнению с маленькой микросхемой процессора он выглядит крошечным и незаметным.

Постоянное запоминающее устройство

Место, где «прошита» операционная система и хранятся данные пользователя. Это всего одна микросхема перезаписываемой флеш-памяти. В зависимости от модели планшета она может иметь разный объем.

Блок памяти для промежуточных данных и вычислений. Обычно это пара микросхем еще меньшего размера, чем ПЗУ. С объемом этой памяти работают программы и службы операционной системы во время функционирования планшета. Здесь же производится промежуточная обработка данных, полученных от камер или микрофона.

Модули беспроводной связи

Bluetooth и Wi-Fi находятся обычно на самом краю материнской платы, чаще всего в углу. Вызвано это необходимостью дополнительной антенны и буферного источника питания. Антенна представляет собой полоску пластика с нанесенным медным покрытием. В качестве буфера питания выступает маленький аккумулятор в 3,3 В.

Управление питанием

Блок, действительно работающий «на износ», — центр распределения питания. В функции этого модуля входит преобразование напряжений, контроль уровня заряда аккумулятора, а также параметров напряжения, приходящих «снаружи» — от зарядного устройства, присоединенного компьютера или внешнего устройства. От правильности работы этого модуля зависит функционирование всех внешних портов и камер. Построен этот блок на одной-единственной микросхеме. Неудивительно, что она часто выходит из строя.

Система обработки тачскрина

Экран, точнее, рабочий комплекс матрицы соединен со своим контроллером с помощью довольно тонкого шлейфа. По нему передаются все данные от датчиков емкостного слоя о движениях пальцев пользователя. Задача контроллера тачскрина — обработать и преобразовать полученные сигналы в цифровой формат. Эти данные, в свою очередь, обрабатываются операционной системой и преобразуются в видимые пользователю визуальные реакции, а также соответствующие действия.

Это были устройства и блоки, которые расположены на материнской плате.

Устройство экрана планшета

Конструктивно дисплей состоит из нескольких слоев. Сегодня практически не встречаются экраны с резистивной технологией, поэтому не будем их рассматривать.

Емкостные экраны для определения прикосновения используют простой принцип. Чувствительный элемент представляет собой, грубо говоря, сетку из двух слоев перпендикулярно расположенных проводников. Они очень тонкие, а сетка настолько мелкая, что не воспринимается глазом. Когда на проводники подается напряжение, контроллер тачскрина фиксирует уровень возникшего поля. Пользователь подносит палец. Он тоже токопроводящий, поэтому изменяет поле проводников. По изменению двух сигналов — от разных слоев сетки — контроллер определяет, в каких координатах произошло касание.

Еще один слой формирует изображение. Существует несколько технологий, основанных на различном ориентировании кристаллов. Например, IPS-матрица в выключенном состоянии — черная и непрозрачная. При подаче напряжения кристаллы поворачиваются, пропуская свет. В зависимости от угла, на который «повернута» ячейка одного из трех составных цветов, образуется точка нужного цвета.

Матрица типа TN-Film, грубо говоря, «крутит кристаллами в другую сторону». В выключенном состоянии она прозрачная.

Нижний слой — подсветка. Не вдаваясь в детали, это панель, которая светится с разной силой в зависимости от поданного напряжения. На этом ее работа заканчивается.

И главный слой, по которому постоянно водят пальцами, — защитный. Благодаря тому, что емкостной сенсор не требует деформации для определения касания, сегодня встречаются всевозможные конструкции — пластиковая пленка, пластина, даже слой закаленного или сапфирового стекла.

Аккумулятор

Если описывать внутреннее устройство и принцип работы литий-полимерного источника, можно написать научную статью. Устройство батареи планшета сложное, обязательно включает в себя блок энергоячеек и контроля состояния. От блока мониторинга приходят данные на материнскую плату.

Модуль контроля может запретить работу аккумулятора, если его заряд упал ниже предельного, технически допустимого. Аккумулятор можно «завести» от более мощного источника питания, но планшет сгорит при попытке. Поэтому контроль питания материнской платы и блок мониторинга состояния батареи работают в паре, чтобы не допустить аварийных режимов.

Почему планшеты разные?

Можно спросить — а почему так отличаются конструкции, если внутри все одинаковое? У некоторых планшетов все разъемы с одной стороны, у других — равномерно распределены. Где-то камеры по центру, где-то внизу или в углу.

Ответ прост. Все зависит от разработчика и сборщиков. Проще наладить производственную линию, где автомат соберет материнскую плату со всеми портами и разъемами. От сборщика потребуется установить дисплей, прищелкнуть плату, аккумулятор и соединить все шлейфами. И получится — порты и кнопки в кучу, зато дешево.

Чем дороже планшет, тем лучше сборка

Можно сделать отдельные платы для разъемов, предусмотреть для них место, вынести камеры на отдельные посадочные места. Словом, нанять квалифицированный и аккуратный персонал. Зато получится удобное устройство с продуманной эргономикой.

Так что в планшете главное — не только начинка, но и уровень квалификации сборщиков и усердие разработчиков.

Планшеты прочно вошли в повседневную жизнь. Первый такой гаджет появился в 1989 году. И выпустила его компания Samsung. У него был черно-белый экран, и планшет позволял делать очень мало вещей. Его цена была астрономическая – целых 3000 долларов. Такая стоимость отпугивала потенциальных покупателей.

Поэтому владельцами таких девайсов были те, кому действительно необходимы подобные мобильные устройства. Чаще всего покупателями являлись предприниматели, руководители компаний, бухгалтеры самого высокого звена. Но сегодня это вполне доступное устройство для обычного человека.

Компоненты современного планшета

Схема устройства планшета включает в себя дисплей, сенсорный экран, системную плату и аккумуляторную батарею.

Дисплей непосредственно является средством для отображения зрительной информации. Самый маленький размер диагонали - 7 дюймов. Гаджет с такими габаритами легко умещается в руке. Он прекрасно подходит для чтения книг. И при наличии хорошего аккумулятора долго держит заряд. Более крупная диагональ начинается с 8,9 до 10 дюймов. Большой экран позволяет, не вглядываясь, просматривать различные видеоматериалы и кинофильмы. Сенсорный экран служит для ввода данных и управления планшетом. Он делится на следующие типы: резисторный, емкостный, матричный, проекционно–емкостный, экран на поверхностно-акустических волнах и экран с сеткой инфракрасных лучей. Основными видами сенсоров, используемых в схемах планшетов, стали первые три типа из-за их практичности и долговечности. Два последних крайне редко применяются по причине дороговизны и сложности управления.

Системная плата является важным элементом в схеме планшета. Эта электронная «начинка» включает в себя: память, процессор, видеоускоритель и связывающие их компоненты. Все эти составляющие устанавливаются на материнскую плату планшета. Это очень «капризный» модуль, который может выйти из строя под воздействием влаги, температуры, перепада напряжения и других факторов.

Зарядка планшета

Последним из схемы планшета стал аккумулятор. Они подразделяются на два типа: литий-ионный и никель-кадмиевый.

В большинстве случаев для питания планшета используются Li-ion аккумуляторы. Они имеют преимущество относительно NiCd батарей по размерам (при одинаковой емкости), характеризуются низким саморазрядом и небольшими эксплуатационными расходами на весь срок службы. Однако проигрывают им по быстроте разрядки при отрицательной температуре и наличием встроенной в гаджет схемы защиты.

Внешние устройства, подключаемые к планшету

Первое, что подключается к мобильному устройству, это адаптеры. Они обеспечивают питание планшета и подзарядку аккумуляторных батарей. Для этого есть специальное гнездо. Еще что можно подключить к девайсу, это мониторы и ЖК-телевизоры. Некоторые из планшетов даже снабжены портами HDMI, позволяющими качественно просматривать видео. Если на гаджете нет возможности подключения HDMI, то можно попробовать это сделать через Bluetooth или Wi-Fi. Например, в телевизорах Samsung есть функция Smart TV, позволяющая осуществить такое подключение. Подсоединение «мыши» и клавиатуры имеет сложность. Дело в том, что не все планшеты поддерживают режим OTG. Именно эта функция позволяет гаджету распознавать эти девайсы. Как правило, информация о наличии такой возможности имеется в паспорте мобильного устройства. Никаких особых проблем нет с подключением флешки. Достаточно вставить ее в USB- разъем и спокойно пользоваться. Также просто подсоединяется аудиогарнитура, акустическая система и портативные колонки в специальное гнездо на планшете. Есть также возможность подключения и беспроводных наушников. Для этого потребуется только дополнительный модем. Развитие игровой индустрии потребовало использования джойстиков и в планшетах. Но надо знать, что не все игры поддерживают этот девайс. Беспроводной интернет подключается с использованием Wi-Fi. Для этого нужен модем, подсоединенный к USB–порту.

Лучшая модель планшетов

По данным "Яндекс.Маркета", самой популярной моделью в 2017 году стала Microsoft Surface Pro. Данный гаджет имеет на «борту» процессор Core i7, что весьма впечатляет. В базовом варианте он имеет 256 Гб встроенной памяти. Но при желании можно установить дополнительный слот для карты памяти. Экран с диагональю 12,3 дюйма демонстрирует разрешение 2736 х 1824. Имеются две камеры: 8 мп основная и 5 мп фронтальная. Производитель гарантирует 13,5 часов непрерывного просмотра видео без подзарядки аккумулятора. Есть «поддержка» клавиатуры, что делает девайс ближе к нетбуку. Единственным недостатком можно назвать цену. Она начинается от 103000 рублей.

Заключение

Несмотря на то, что схемы планшетов разных производителей отличаются друг от друга, но функции они выполняют одни и те же: поддержание сотовой связи и выполнение роли центра мультимедийных развлечений, а также работа в Интернете. Однозначно можно сказать, что планшет занимает среднюю ступень между телефоном и ноутбуком. При этом он за счет увеличения «мощности» электронной «начинки» постоянно стремится к ноутбуку.

Всем привет!
Принесли на ремонт планшет Lenovo a7600-h, с проблемой медленной зарядки (450ma). Осмотр выявил, что был вырван разъем с дорожками. Разъем запаяли, но мастер восстановил только контакт + и массу, а data+ и data — не были задействованы. Именно из-за этого планшет заряжался медленно, потому что считал, что он подключен к usb разъему ПК.
Первым делом я припаял data+ и data — (кинул проводки), благо контакты были с другой стороны, но компьютер на это никак не отреагировал, а зарядка так и шла низким током.
Ну ладно, соединение с пк не самое важное на данный момент, но с зарядкой нужно что решать.
Для решения данной проблемы я задействовал плату зарядки на tp4056.

В общем то ничего сложного нет — нужно подключить модуль зарядки параллельно с системой зарядки планшета. Таким образом и ток зарядки повысится (1 ампер + ток заряда планшета), и индикация заряда будет работать (но если планшет не реагирует на з/у, то показывать процесс заряда планшет не будет)
Первом делом я разобрал планшет и нашел место, где есть +5 от разъема. Искать долго не пришлось — на обратной стороне есть пятачки.На других планшетах их может и не быть, там можно подпаять к самому разъему, резистору/диоду, без разницы — главное наличие +5 вольт.
Ну и подпаял провод к плюсовому контакту аккумулятора.

Нашел место для установки модуля в свободном месте, там сточил пластик.

Подпаял провода к платке. Массу можно взять с любого места (с металлического экрана на плате например). У меня ее по близости не было — подпаял к корпусу аккумулятора, и с другой стороны подпаял к массе на плате, т.к не было уверенности в хорошем контакте.
Схема подключения

Установил на место, влезла. Кстати, разъем microUSB с платы был выпаян.

Проверка — заряд идет, ток заряда повысился.

Но тут выявилась проблема — а корпус не закрывается! Хотя должен…
Можно было конечно подпилить плату, но остался один вариант, а именно — использовать саму микросхему, без платы.
Спаял с платы микросхему и резистор на 1,2кОм. Кстати, если Вам нужен меньший ток заряда, то путем подбора номинала его можно изменять

Схема подключения очень простая

Все спаял, для теплоотвода использовал кусок металла от корпуса пк (заглушка), через терможевачку.

Заизолировал каптоновым скотчем, закрыл крышку планшета, теперь все хорошо, места хватило.
Подключил разряженный планшет. Зарядка пошла током 1,45А, как и ожидалось

Планшет нормально зарядился, индикация в % отображается корректно.
По нагреву микросхемы — она горячая, но в пределах нормы. Не думаю, что сгорит, все таки теплоотвод лучше текстолита.

Вот и еще одно использование TP4056)

Конечно это не ремонт, а «костыли», но это дешевле и быстрее, чем искать неисправность на плате и ремонтировать.

Если на планшете возникают какие-то неполадки, связанные с аккумулятором или зарядкой в целом, чаще всего причина — это контроллер питания планшета.

Когда контроллер заряда выходит из строя или вовсе сгорает, устройство может перестать получать энергию в нужном количестве, а в худшем случае, гаджет испортится так сильно, что восстанавливать его станет невыгодно.
В этой статье я подробно разобрал все детали, касающиеся контроллера батареи, в том числе и замена контроллера батареи планшета.

Место расположения контроллера питания

Что такое контроллер заряда планшета

Для начала нужно понять, что такое контроллер заряда батареи. Это микросхема, расположенная на корпусе аккумулятора, находящаяся на одной плате.

Название комплектующей говорит само за себя. Данная микросхема контролирует поступление тока в аккумулятор. В большинстве девайсов, заряд должен быть примерно 3.7V.

Если поступает больше энергии, например, 4.5V, плата блокирует поступление заряда в батарею до тех пор, пока он не нормализуется. Также это работает и в обратную сторону. Например, на гаджет поступает заряд уровня 2.4V, что недостаточно для стабильного питания АКБ.

В таких случаях, микросхема автоматически переключается в спящий режим, и на аккумулятор почти не поступает ток до тех пор, пока уровень входящей энергии не стабилизируется.

Контроллер питания устанавливается только на литий-ионные батареи, которые используются на всех гаджетах.

Плюс таких АКБ в том, что они могут хранить немалое количество заряда, но есть и минус — требуется постоянный контроль поступающей энергии.
Помимо стандарта вольтажа в 3.7V, бывают устройства с вольтажом 7.4V. Оба вида представляют собой небольшую печатную плату, которая припаяна в свою ячейку на корпусе литий-ионного аккумулятора.

Схема платы стандартная, состоящая из вмонтированных компонентов. Планшетный компьютер с АКБ вольтажом 3.7V, состоит из двух микросхем. Одна из них управляющая микросхема, а другая исполнительная.

Управляющая фиксирует изменение в поступающем электричестве, а исполнительная включает или отключает поступление тока в батарею.
В случае неисправности, рекомендую как можно скорее заменить контроллер питания, так как это важная составляющая любого девайса.

Плата, вышедшая из строя, может “впустить” на батарею напряжение, вольтажом выше приемлемого, и в таком случае аккумулятор может взорваться.

Как проверить контроллер питания на планшете

Прежде чем начать замену контроллера зарядки планшета, нужно проверить, в нем ли проблема.

Сначала приведу причины, по которым микросхема может выйти из строя.
Распространенные причины поломки контроллера питания:

Продолжительные и резкие перепады напряжения. Несмотря на то, что главная цель микросхемы заключается как раз таки в том, чтобы “дозировать” подачу энергии во время ее перепадов, продолжительные и резкие перепады могут испортить плату разъема зарядки и саму контролирующую микросхему. Чаще всего она просто сгорает.
Механические повреждения. Если планшет уронили на твердую поверхность, например, на кафель и задней частью (как раз там, где АКБ), то плата вполне могла повредиться и выйти из строя.
Попадание жидкости. Микросхема может сгореть из-за попадания влаги. Напрямую вода практически никак не может попасть на плату, только если гаджет уронили в воду. Но в основном жидкость проникает путем конденсации пара. Например, если аппарат какое-то время находится в сауне, из-за чего на контроллере появляются “запотевания”, переходящие в капли. Сами капли не несут никакого урона, но впоследствии они будут причиной появления коррозии. Контакты, пораженные коррозией, перестают функционировать.
Загрязнение платы. Редкий случай, когда микросхема, а точнее ее контакты, загрязняются и перестают работать. Такое возможно только если планшет содержался в очень пыльных условиях, из-за чего пыль попала сначала под корпус устройства, а затем и под пленку литий-ионного аккумулятора.

Но как понять, что неисправность заключается именно в контроллере заряда?

У данной проблемы есть характерные “симптомы”. Проявления сломанного или сгоревшего контроллера питания:

девайс перестал заряжаться;
гаджет резко начал заряжаться очень медленно (например, вчера аппарат заряжался с 20% до 90% за 4 часа, а сегодня за это же время, уровень батареи изменился всего лишь с 20% до 30%);
аппарат сам по себе выключается, даже когда отображен достаточный уровень заряда;
при подключении зарядного устройства, датчик питания загорается, но уровень заряда не повышается;
при подключении к компьютеру посредством USB-кабеля, ПК не обнаруживает устройство;
планшет то заряжается, то нет.

Все вышеперечисленные “симптомы” говорят о сгоревшей или неисправной плате питания. Но также они могут быть связаны и с другими неполадками.

Поэтому прежде чем менять микросхему, проверьте, работают ли остальные комплектующие и части, связанные с аккумуляторной батареей.

Вот что нужно проверить:

Шнур зарядки. Возможно, дело в поврежденном кабеле, поэтому смените шнур, и проверьте девайс снова.
В сети нет электричества. Очевидная причина, по которой гаджет может не заряжаться. Проверьте, есть ли дома свет.
Сломанный адаптер питания. Возьмите другой адаптер питания и протестируете, будет ли поступать заряд через него.
Системная ошибка. После переустановки операционной системы, а также после установки неофициальных версий прошивок, устройство может перестать принимать питание. Эта системная ошибка исправляется только через повторную переустановку операционной системы.
Разъем или штекер поломан. Неаккуратная эксплуатация зарядного устройства и разъема на аппарате, приводит к быстрой изношенности этих деталей. Если вы видите, что разъем расшатан, а штекер еле держится, то причина отсутствия заряда скорее всего в этом.

Если же все компоненты и детали в порядке, то единственной оставшейся причиной, может быть только неисправность контроллера питания.

Замена контроллера питания планшета

В сети есть множество инструкций и даже видео уроков на тему того, как заменить контроллер зарядки на планшете. На вид все выглядит просто и не требует особых навыков, но на деле это не так.

Я крайне не рекомендую чинить или менять микросхему собственноручно в домашних условиях. Это сложный процесс, который требует не только познаний и навыков в определенной области, но и наличия нужного оборудования.

Тот же одновременный нагрев каждой точки припоя, попросту невозможен без специального оборудования. Поэтому отнесите свой гаджет в квалифицированный сервисный центр.

Как происходит замена платы на Андроид-устройствах (Samsung, Lenovo, ASUS и прочие бренды):

Диагностика с помощью специального оборудования.
Решение о замене контроллера питания.
Разборка девайса.
Закрепление всех подвижных элементов.
Подготовка к работе с микросхемой.
Обматывание термоскотчем ближайших (к руке) контактов.
Отпаивание металлической схемы.
Нанесение флюса на контроллер.
Прогрев определенных элементов до 380 °C.
Снятие микросхемы.
Очищение оставшейся платы.
Установка новой микросхемы, которая закрепляется паяльной пастой.
Прикрепление металлической схемы.
Сборка гаджета.

Важно: доверяйте этот процесс только квалифицированным специалистам, которые выдают гарантию на свою работу.

Видео ремонта контроллера заряда

4 комментария

В статье перепутаны понятия: контроллер заряда и плата защиты аккумулятора. В татье идёт речь о пла е защиты аккумулятора, которая не даёт перезарядить аккумулятор более 4,2-4,3 вольта и разрядить аккумулятор менее 2,5-3 вольта. Встраивается плата в аккумулятор. Контроллер заряда установлен на плате планшета или гаджета. И выполняет, кроме функций платы питания ещё и некоторые дополнительные функции.

Здравствуйте. Возможно, при разборе и сборке устройства его неправильно собрали и не подключили должным образом модуль связи. Обратитесь с этим в сервисный центр, разбор и сборка займут несколько минут.

Добавить комментарий Отменить ответ

Об авторе этого сайта

Привет. Меня зовут Петр. Я автор этого сайта. В нем я рассказываю о том, что мне очень интересно. А именно о планшетах. В блоге я пытаюсь простым языком рассказывать о прошивках, настройках и новинках всех современных планшетов. Также большая часть статей посвящена ОС Андроид, которая мне очень нравится

Читайте также: