Микросхема ps51020 греется на плате ноутбука
Обновлено: 04.07.2024
Причин неработоспособности ноутбука существует множество. Поэтому рассмотрим самые сложные случаи, при которых стандартные операции, такие как блочная замена комплектующих не помогает и все упирается в неработоспособность материнской платы.
Проблема, из-за которой материнская плата не работает, может скрываться на этапе до или после выполнения инструкций BIOS.
В этой статье мы будем рассматривать проблемы, возникающие до выполнения BIOS.
В качестве примера возьмем ноутбук A6F.
Для того что бы выяснить почему плата не подает признаков жизни, нужно для начала разобраться в схеме распределения питания и последовательности запуска(Power On Sequence).
Последовательность запуска - схематическое отображение процесса запуска платы от момента подачи напряжений на плату до готовности процессора к выполнению задач BIOS.
Весь процесс запуска разбит на 14 этапов, на каждом из которых можно увидеть, что происходит с платой и если плата не стартует, то выполняя проверку шаг за шагом 1-14, можно определить на каком этапе возникла проблема и устранить ее.
Так выглядит последовательность запуска ноутбука A6F.
В качестве вспомогательной схемы используется более детальная схема распределения напряжений, к ней можно обращаться если на каком-то из этапов последовательности возникли проблемы с питанием.
Разберем шаг за шагом последовательность запуска и рассмотрим типичные проблемы на каждом из этапов запуска.
Как видим, весь процесс разбит на 14 этапов, но до выполнения 1го этапа существует еще один не менее важный для диагностики. Он отвечает за подачу входных напряжений на плату. Условно обозначим этот этап «0-1».
Отсутствие входных напряжений является распространённой проблемой. Происходит это из-за некачественных источников питания или из-за перегрузки, вызванной высоким потреблением любого из компонентов использующих внешнее питание.
Напряжения входа(19В) проходят дистанцию с чекпоинтами и далеко не всегда доходят до финиша. Эту дистанцию можно отобразить в упрощенной блок схеме:
Более подробно участок схемы (Разъем – Pmosfet) выглядит следующим образом:
Если нет напряжения на участке (Разъем– Pmosfet), то необходимо разорвать связь между сигналами AD_DOCK_IN и AC_BAT_SYS и если напряжение со стороны AD_DOCK_IN появилось, то причина неисправности скрывается дальше и надо разбираться с участком (Pmosfet - Нагрузка):
Необходимо исключить вариант короткого замыкания (КЗ) по AC_BAT_SYS (19В). Чаще всего КЗ заканчивается не дальше чем на силовых транзисторах в цепях требующих высокой мощности (питане процессора, видео-карты) или на керамических конденсаторах. В ином случае необходимо проверять все к чему прикасается AC_BAT_SYS.
Если КЗ отсутствует, то обращаем внимание на контроллер заряда и P-MOS транзисторы, которые являются своеобразным «разводным мостом» между блоком питания и аккумулятором. Контроллер заряда выполняет функцию переключателя входных напряжений. Для понимания процесса работы, обратимся к datasheet, в котором нас интересует минимальные условия работы контроллера заряда:
Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2. Тем самым переключает источники питания БП и Аккумулятор.
P3 отвечает за блок питания, P2 – за аккумулятор. Необходимо проверить работоспособность этих транзисторов.
Разберем принцип работы контроллера:
При отсутствии основного питания, контроллер автоматически закрывает транзистор P3 (управляющий сигнал PDS) тем самым перекрывает доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата может работать только от аккумулятора. Если мы подключим блок питания, контроллер должен перекрыть питание от аккумулятора закрывая P2 и открывая P3, обеспечив питание от внешнего блока питания и зарядку аккумулятора.
При диагностике входного напряжения от сети мы не используем аккумулятор и проверяем только сигнал PDS. В нормальном режиме он должен подтягиваться к земле, тем самым открывая P-MOS и пропуская 19В на плату. Если контроллер не правильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер.
Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS. Если сигналы отсутствуют, то меняем контроллер и на всякий случай P-mos транзисторы.
Если в процессе диагностики проблем с входными напряжениями небыли обнаружены, или были устранены, но плата все равно не работает, то переходим к следующему этапу.
1-2 Питание embedded контроллера. (EC)
Embedded Contoller – это сложное, комплексное, высокоинтегрированное устройство, предназначеное для управления мобильной платформой (материнской платой ноутбука). Этот контроллер полостью взаимодействует с системой по шине LPC обеспечивая целый ряд функций, такие как контроллер ACPI, контроллер клавиатуры (KBC), внешний flash интерфейс для системного BIOS и EC программы, ШИМ, аналого-цифровой преобразователь, управление оборотами куллеров, PS/2 интерфейс для подключение внешних устройств, RTC и system wake up функции для управления питанием, а так же целый ряд функций, которые сложно сразу перечислить. Посмотрите на блок диаграмму этого устройства.
Эту микросхему часто еще называют SMC (System Management Controller) или MIO(Multi Input Output)
Микросхема уникальна тем, что имеет большое количество General Purpose Input/Output (GPIO) контактов, которые запрограммированы специально для конкретной платформы. Программа управления этим контроллером чаще всего хранится вместе с BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.
Возвращаясь к диагностике, смотрим на последовательность запуска, пункт 1. На данном этапе нас интересует напряжение +3VA_EC. Оно и является основным питание EC контроллера и микросхемы BIOS.
Судя по схеме распределения питания, это напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:
Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, с которым мы разобрались ранее, микросхема должна выдать напряжение +3VAO которое с помощью диагностических джамперов преобразуется в +3VA и +3VA_EC.
+3VA и +3VA_EC питают Embedded контроллер и BIOS, при этом запускается основная логика платы, которая отрабатывается внутри EC контроллера. Если нет этих напряжений, то разбираемся почему.
Причины отсутствия +3VA и +3VA_EC:
1) Короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), которые запитаны от этих напряжений.
2) Повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.
Разобравшись с +3VA и +3VA_EC, переходим к следующему этапу.
3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS).
После того как был запитан EC и он считал свою прошивку, контроллер выдает разрешающий сигнал VSUS_ON для подачи дежурных напряжений (см. пункт 3 последовательности запуска). Этот сигнал поступает на импульсную систему питания во главе которой стоит микросхема TPS51020:
Как видно на схеме, нас интересуют напряжения, отмеченные на схеме зеленым цветом +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS.
Для того, что бы эти напряжения появились на плате необходимо что бы микросхема была запитана 19В (AC_BAT_SYS) и на входы 9, 10 приходили разрешающие сигналы ENBL1, и ENBL2.
Отсутствие сигнала VSUS_ON говорит о том, что либо повреждена прошивка (хранящаяся в BIOS), либо сам EC контроллер.
Если же напряжение ENBL присутствует на плате и TPS51020 запитан, то значит TPS51020 должен формировать +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS. Проверяем их мильтиметром на соответствующих контрольных точках.
Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление.
Если обнаружено КЗ, разрываем цепь и выясняем, каким компонентом оно вызвано.
При отсутствии или после устранения КЗ, снова проверяем напряжения и если их нет, то меняем сам контроллер вместе с транзисторами которыми он управляет.
На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме.
Проблем быть не должно, разве что промежуточный транзистор между EC и TPS51020, вышел из строя.
Проще всего сначала прошить BIOS, где хранится прошивка EC.
Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае надо будет менять сам южный мост.
На этом этапе необходимо проверить прохождение сигнала от кнопки включения до EC контроллера. Для этого меряем напряжение на кнопке и проверяем ее функциональность, если после нажатия напряжение не падает, то проблема в кнопке. Так же можно закоротить этот сигнал с землей и проверить включение.
Как уже было сказано ранее, EC контроллер обрабатывает ACPI-события.
Рассмотрим более подробно ACPI состояния:
– S1--POS(Power on Suspend)
– S3--STR(Suspend to RAM), Memory Working
– S4--STD(Suspend to Disk), H.D.D. Working
Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:
Если хоть одного из этих напряжений не будет, плата не запустится, по этому, проверяем каждую систему питания, начиная от +1.8V, заканчивая +12VS.
10 Питание процессора
11 Включение тактового генератора
12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK).
Если этот сигнал присутствует, и логика EC исправна, то это значит, что все напряжения на плате должны быть включены.
Если возникли проблемы с этими сигналами, то проверяем работоспособность северного и южного моста.
Проверка мостов это тема, заслуживающая отдельной статьи. Но в вкратце можно сказать, что необходимо проверять сопротивления по всем линиям питания этих мостов, и при отклонении от нормы мосты нужно менять. Так же обычная диодная прозвонка сигнальных линий может определить неисправный мост, но из-за того что эти сложные микросхемы припаяны по технологии BGA, добраться до выводов практически невозможно. Эти выводы не всегда приходят на элементы, которые легко достать щупом тестера. Поэтому, существует более удобный способ добраться до выводов, это вспомогательные диагностические платы, которые вставляются в разъемы, идущие прямо к выводам мостов. Например, диагностическая плата для проверки северного моста и каналов памяти:
Здравствуйте, прошу не судить строго, пишу на форуме в первый раз.
Ситуация следующая:
1)при подаче питания мигает индикатор заряда, аккумулятор заряжается.
2) при нажатии кнопки включения кратковременно загорается индикатор включения и гаснет. Вентилятор при этом даже не начинает вращатся. Т.е. уходит в защиту.
3)при подаче питания либо подключенном аккумуляторе(без нажатия кнопки включения) греется шим Tps51020, ток при этом 0,12А
4)рядом с шим 2 дросселя, один с землей звонится, другой откинул и показания тока стали 0,08А
5) выходное питание 5В на 22 ноге(смотрел по даташиту)присутствует/
6)при подаче 5В на выход шима(на 22 ногу)с внешнего стабилизированного блока питания уходит в КЗ. Вывод: КЗ после шим контроллера. Ограничение по току я выставил 0,07А. Есть мысль прибавить ток и поискать что греется, но опасаюсь спалить что-нибудь.
Смотрел по схеме, на странице 81 этот шим контроллер, но что после него совершенно непонятно.
Вопрос к вам №1: есть ли на ноуты сервис мануалы как на сотовые(рисунок платы с отмеченными элементами и собственно схема, чтобы понимать что откуда идет и прозвонить цепочку).
№2: Посоветуйте пожалуйста, что можно поделать, что посмотреть?
ps:ноут достался за символическую плату не рабочим. Перед этим месяц лежал в сервис центре, те сказали нужно менять мать, хозяин отказался, продал мне и уехал. Результат работы сервисменов- отсутствует примерно 20% болтов,сломаны 2 защелки клавиатуры, плата залита флюсом, видно грели многое. Первоначальную причину поломки ноута не узнать, к сожалению.Сейчас дошли до него руки, хочу попробовать восстановить для себя. Есть осциллограф, фен, БП, прямые руки, знаний не много, свободное время.
По данной проблеме гуглил, достаточно много тем где греется этот шим, но для моего случая решения не нашел.
Заранее спасибо.Если что-нибудь посоветуете, после выходных займусь им дальше и обязательно отпишу, что получилось(можно уже сейчас поднять и проверить мосфеты, но хотелось бы понимать что делаю, а не дергать элементы с платы произвольно)
На этой шимки Tps51020 собран преобразователь дежурного питания. Сними АКБ, и подай вместо зарядки напряжение с блока, с показанием ампера. Запаяй обратно дроссель - он учавствует в создании 5В (фильтр).Между землей и 3.3В и 5В дежурного питания никакого КЗ не должно быть (в режиме прозвонки
300). Дежурка идет на многие микросхемы (питание Шим ОЗУ, Шим Core и .. ) и полевые ключи. Можно сказать - главные напряжения.
При вкл 19В должно появиться 3.3 и 5 и ток потребление примерно 0,1 - 0,2 А. По вашему току - ничего не должно так сильно греться. Если дежурка в кз, то сработает внутренняя защита Tps51020 и он выключиться, если сама она не вышла из строя. Искать кз - снять дроссели и дальше подать напряжение (не более номинального) с ограничением тока не менее 2А (а вы выставляете 70мА) и учувствовать кз.
При включении платы ток должен возрости промерное 1 . 2А.
плата залита флюсом, видно грели многое. грели мосты от безисходности наверное - это плохо. Возможно косо поставили, изгиб платы смотри.
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.
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.
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).
Диагностика запуска (или отсутствия старта) ноутбука
Для правильной диагностики старта ноутбука необходимо понимать его последовательность и участие в нем мультиконтроллера.
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.
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:
<- входящий сигнал
-> исходящий сигнал
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
Это вроде мультиконтроллер, даже если найдешь рабочую микросхему такую же точь в точь на каких нибудь донорских материнках и перепаяешь, вряд ли материнка запустится, потому что этот чип нужно прошивать под данную материнскую плату, смотри обзоры по ремонту ноутбуков и материнских плат в ютюбе, там есть куча видео как перепаивают эти мультики, их прошивают перед запайкай. Лучше сдай в сервисный центр если материнка не древняя и имеет ценность в наше время, если материнская плата древняя ( Соккет 775, АМ2, АМ3 ) то лучше не парься с ним, выкинь его и приобрети что нибудь по современней.
Вот пример на ноутбуке, может и ошибаюсь, на некоторых материнках и не требуется шить но иногда при просмотрах я наблюдаю данную процедуру.
Антон, ты прав, некоторые шить нужно Полный список можно посмотреть в софте прилагаемом к программатору Вертьянова, который для этого и создан. Я имел ввиду часный случай- мульт автора шить не нужно. Если он в кз, смело пусть меняет
Тогда да, автору вообще изи, ему нужно найти такой же чип и перепаять, если действительно как пишет Александр Дудкин что может быть накрыт южный мост ( Хаб ), мультики действительно связаны на прямую с хабом. хотяяя. тогда бы и хаб грелся капитально.
Антон, хаб при чем? Греется мульт - меняй мульт. Он даже в работе греться не должен.
Антон, Шитье есть только у ноутбуков(и то далеко не у всех) и чипов irog/tpu на платах asus. У остальных мульты без необходимости в прошивке
Это мультик, или он сдох или Южный мост, с которым он напрямую связан. По совместимости, многие винбонды совместимы, если точно такую же ревизию не найдёшь, плата заведется, но в bios могут некорректно работал некоторые функции.
Читайте также: