Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Рекомендации по процессу восстановления работоспособности системных плат.

Рекомендации по процессу восстановления работоспособности системных плат.

 

Если внимательно и целенаправленно вести поиск, то можно достичь желаемого результата  -  восстановить работоспособность оборудования, или обоснованно и корректно указать на его компоненты требующие замены, и спланировать действия по их приобретению и замене. Действия специалиста всегда сводятся к получению диагностической информации, ее анализу и планированию последующих действий, результатом которых  является получение дополнительной диагностической информации. Используя эту информацию можно  уточнить и скорректировать план следующего этапа работы. Последовательность этих действий всегда должна вести к сужению области, в которой ведется поиск, и, в конечном счете, к обнаружению дефекта.

С чего начать ремонт системной платы персонального компьютера? Методика ремонта электронных плат давно известна, надо только ее правильно использовать соблюдая необходимые меры предосторожности. Основное правило при выполнении ремонтных работ, как и у медицинского персонала - не навреди! Не начинайте работу в состоянии повышенной нервозности и возбуждения, сначала успокойтесь и сосредоточьте свое внимание на объекте ремонта (допустим на системной плате).

       Наиболее опасным в силу своей незаметности  и большой вероятности является статическое электричество. Рабочее напряжение современных микросхем и чипов составляет 1; 1,5; 2,7; 3,0; 3,3; 5,0 вольт. Предельно допустимое напряжение для подавляющего большинства микросхем составляет  6,5 вольт (а то и менее). Человек, в силу своих физиологических возможностей, не может почувствовать статическое напряжение менее 30 вольт. Но зато сам может  незаметно для себя  сгенерировать статическое напряжение в несколько тысяч вольт. Не соблюдая  правил  предосторожности, Вы можете вывести из строя микропроцессор, сверхбольшой чип, микросхему памяти и т. д. Работайте в одежде, не генерирующей и не накапливающей статического электричества. Поверхность рабочего стола должна быть из проводящего антистатического материала. Инструмент и детали храните  в пакетах и футлярах, сделанных из антистатических материалов, не накапливающих статического электричества. Всегда перед прикосновением  к электронным компонентам касайтесь руками металлического корпуса блока питания.

Поддерживайте нормальную влажность в помещении. Нормальное содержание влаги в воздухе способствует стеканию статических зарядов и уменьшает вероятность их накопления. Избегайте присутствия в зоне ремонта  материалов генерирующих и накапливающих статические заряды (нейлон, полиэтилен, целлофан, клейкая лента, ковровые покрытия, паркет  и  т. п.). Работайте в проводящем рабочем халате. От рекомендаций по заземлению своих рук и ног  при работе с микросхемами (по ряду соображений техники безопасности) мы  все-таки воздержимся. Сотрудники, наблюдающие за ремонтом, для обеспечения защиты от воздействия статического заряда должны находиться, по крайней мере, на расстоянии метра от рабочего стола, на котором размещено ремонтируемое оборудование. Конечно, можно работать и в менее защищенных от статического заряда условиях, но это повышает вероятность повреждения ремонтируемого изделия.

     В качестве  основных (встречающихся наиболее часто) причин неработоспособности системных плат были выявлены следующие дефекты:

- микротрещины  в печатных проводниках;

- отсутствие контакта в разъемных соединениях;

       - наличие токопроводящей пыли на контактах сверхбольших чипов и вследствие этого неполноценные  логические уровни сигналов;

- отсутствие контакта в переходном отверстии платы;

- "уход " параметров транзисторов, резисторов, конденсаторов;

- пробой на землю или питание вывода микросхемы;

- некорректные установки в ячейках микросхемы CMOS-памяти;

- некорректные установки перемычек (джамперов).

     Реже на практике встречаются следующие причины неисправности:

 - отказ процессора;

 - неисправность сверхбольшого чипа;

 - испорченная информация в ПЗУ BIOS или флэш-памяти;

 -отказ микросхем средней и малой степени интеграции.

Еще до включения  электропитания возможно получение важной диагностической информации. Как правило, сначала выполняют сбор информации путем осмотра ремонтируемого объекта (например, системной платы) с оценкой:

 - состояния каждого элемента по его внешнему виду (например, см. рис. 1);

 - условий эксплуатации системной платы (запыленность, наличие изменений геометрической формы платы, состояние контактов разъемов, нарушения соединений пайкой);

 - комплектности платы;

 - правильности установки элементов платы подключаемых через сокеты, "кроватки";

- с оценкой состояния каждого элемента по его внешнему виду (не видно ли небольшого вздутия корпуса транзистора, конденсатора, дефекта корпуса микросхемы и следов паяльного флюса – см. рис. 2);

- надо выяснить ремонтировалась ли ранее плата или нет.

etSMz3Qj.png (546×374)

Рис. 1. Вид на замятый контакт D11 разъема (Socket 775) процессора под цифровым микроскопом

 etSMz3Qk.png (746×452)

Рис. 2. Общий вид участка системной платы и следы пайки транзистора

 Кроме того, причиной замыкания контактов микросхемы (рис. 3) может быть дендритная коррозия печатных проводников системной платы,  к которым припаяны эти контакты микросхемы. На экране монитора электронного микроскопа (рис. 3) четко просматривается причина замыкания контактов микросхемы - дендритная коррозия. Остатки флюса и прочих электропроводных материалов тоже могут стать причиной низкого зна­чения поверхностного сопротивления.

В чем же причина возникновения обнаруженной дендритной коррозии печатных проводников? С целью увеличения срока службы и безот­казности оборудования на печатные узлы принято наносить защитные покрытия (в зависимо­сти от условий эксплуатации это могут быть акри­ловые или полиуретановые лаки, силиконовые ма­териалы, эпоксидные смолы). Однако далеко не все­гда перед нанесением влагозащитного покрытия должное внимание уделяется обеспечению чистоты поверхности печатного узла. Почему так важно обеспечить отсутствие загрязнений на поверхности печатного узла перед нанесением влагозащитного покрытия и как проявляется плохое качество отмывки в процессе эксплуатации? При нанесении влагозащитного покрытия необ­ходимо обеспечить хорошую адгезию покрытия к пе­чатному узлу, так как это гарантирует высо­кую надежность и долговечность влагозащитного покрытия.

etSMz3Ql.png (601×284) Рис. 3. Причина замыкания контактов микросхемы - дендритная коррозия печатных проводников системной платы,  к которым припаяны эти контакты микросхемы.

 Канифольные остатки флюса и активаторы в ря­де случаев оказываются несовместимыми с приме­няемыми влагозащитными материалами и могут привести к значительному уменьшению адгезии. В результате происходит отшелушивание или отсла­ивание покрытия, ухудшение влагозащитных харак­теристик. Поэтому для обеспечения хорошей адге­зии влагозащитного покрытия высокая чистота пе­чатного узла является необходимым условием. Современные покрытия являются препятствием для сконденсировавшейся влаги и молекул загрязне­ний, но, в то же время, они «запирают» загрязнения, имеющиеся на поверхности печатного узла. Это означает, что не отмытые остатки флюса, а так­же другие загрязнения после нанесения влагозащит­ного покрытия остаются на поверхности печатного узла и сохраняют свои свойства на протяжении все­го периода хранения и использования изделия. При нормальных условиях эксплуатации данное яв­ление не представляет серьезной опасности. Но при эксплуатации в условиях повышенной влажности, воздействия солевого тумана, перепадов температур, запертые внутри загрязнения становятся существен­ной угрозой надежности изделия. Разрушительные механизмы на поверхности не отмытого печатного узла под влагозащитным по­крытием могут быть спровоцированы различными факторами воздействия окружающей среды. Ре­зультатом таких процессов, как правило, являются следующие дефекты: отслаивание влагозащитного покрытия; токи утечки между проводниками; уменьшение поверхностного сопротивления изо­ляции; коррозионное разрушение печатного узла; рост дендритов между проводниками, при­водящий к короткому замыканию. Для обеспечения высокой надежности со­временных электронных устройств производителям печатных плат и ремонтному персоналу необходи­мо устранять причины с даже самой малой вероятностью порождающие деградационные процессы, так как даже минимальные искажения сигналов или незначительные разрушения проводни­ков печатного узла могут вызвать отказ или неправильное функционирование устройства.

До включения электропитания необходимо произвести измерение сопротивления нагрузки между контактами номиналов вторичного напряжения (например, +5 вольт) и «землей» и др. на разъеме электропитания (рис. 4), что позволяет определить ненормальную (повышенную) нагрузку на источник электропитания, а это может быть вызвано пробоем на землю или источника питания, или одного из выводов микросхемы, запитанной от этого источника (обычно, при прямом и обратном измерении сопротивления между «плюсом» источника вторичного напряжения и землей, должна быть видна разница измеренного сопротивления в соотношении примерно 3:2).

 Условное название «прямое» подключение  означает, что минус клеммы прибора был подсоединен к общему контакту системной платы, а плюс клеммы прибора применялся в конкретной точке замера; условное название «обратное» подключение  означает, что плюс клеммы прибора был подсоединен к общему контакту системной платы, а минус клеммы прибора применялся в конкретной точке замера. Как видно из полученных нагрузочных сопротивлений занесенных в таблицу 1, сопротивление нагрузки уменьшается для положительных напряжений, если  используется «обратное» подключение  измерительного прибора.

Для наглядности приведем ниже примеры таких замеров. О возможном замыкании или наличии повышенной нагрузки в цепи питания для устройств, размещенных  на данной плате можно судить, используя информацию, полученную измерением сопротивления нагрузок (в прямом и обратном включении омметра) с разъема ATX и ATX -12 вольт.

 etSMz3Qm.png (541×241)

Рис. 4. Первый объект для диагностики на системной плате - разъем ATX (фрагмент принципиальной схемы – два варианта

 

Данные замеров (см. табл. 1) позволяют говорить об отсутствии короткого замыкания и повышенных нагрузок по всем линиям вторичного питания, кроме нагрузки цепи 5 v на USB (но возможны еще замыкания или обрывы в логических цепях, что можно будет выяснить только при подаче питания на системную плату).

Таблица 1

Номинал  вторичного питания,  логический сигнал PS ON#  и

POWER GOOD

Сопротивление нагрузки на разъеме АТХ,  АТ-12, CPU, RAM, AGP, USB,  (Ом)

прямое

обратное

Измерения  обычной диагностики

3,3 v

725

371

-12 v

>2 кОм

>2 кОм

PS ON#

>2 кОм

>2 кОм

5 v

667

425

12 v

>2 кОм

556

5stb v

1030

545

POWER GOOD

1686

733

12 v на АТ-12

>2 кОм

511

Измерения  расширенной диагностики

1,3 v VCC на CPU

29

29

2,5 v на RAM

213

210

1,5 v на AGP

995

380

5 v на USB

0

0

5 v на USB

 (после ремонта)

1020 Ом

710 Ом

 

Как видно из табл. 1, на всех разъемах универсальной последовательной шины USB было сопротивление нагрузки 0 Ом (такое явление обычно называют «короткое замыкание»). Причиной этого явления может быть, например, деформация контактов разъемов USB с задней стороны платы (см. рис. 5) -вывод 5 вольт замкнут на корпус (первый поверхностный внешний осмотр не дал результата потому, что загнутый контакт (№1) разъема USB был сильно замят и находился «глубоко» внутри разъема. После восстановления нормального состояния контакта «короткое замыкание» исчезло, и сопротивление нагрузки стало равно 1020 Ом на 710 Ом соответственно в «прямом» и «обратном» подключении прибора.

  etSMz3Qn.png (560×309)      Рис.5. Загнутый вывод разъема USB не был виден при первом визуальном осмотре

 

 

Рекомендации по процессу восстановления работоспособности системных плат.

 

Если внимательно и целенаправленно вести поиск, то можно достичь желаемого результата  -  восстановить работоспособность оборудования, или обоснованно и корректно указать на его компоненты требующие замены, и спланировать действия по их приобретению и замене. Действия специалиста всегда сводятся к получению диагностической информации, ее анализу и планированию последующих действий, результатом которых  является получение дополнительной диагностической информации. Используя эту информацию можно  уточнить и скорректировать план следующего этапа работы. Последовательность этих действий всегда должна вести к сужению области, в которой ведется поиск, и, в конечном счете, к обнаружению дефекта.

С чего начать ремонт системной платы персонального компьютера? Методика ремонта электронных плат давно известна, надо только ее правильно использовать соблюдая необходимые меры предосторожности. Основное правило при выполнении ремонтных работ, как и у медицинского персонала - не навреди! Не начинайте работу в состоянии повышенной нервозности и возбуждения, сначала успокойтесь и сосредоточьте свое внимание на объекте ремонта (допустим на системной плате).

       Наиболее опасным в силу своей незаметности  и большой вероятности является статическое электричество. Рабочее напряжение современных микросхем и чипов составляет 1; 1,5; 2,7; 3,0; 3,3; 5,0 вольт. Предельно допустимое напряжение для подавляющего большинства микросхем составляет  6,5 вольт (а то и менее). Человек, в силу своих физиологических возможностей, не может почувствовать статическое напряжение менее 30 вольт. Но зато сам может  незаметно для себя  сгенерировать статическое напряжение в несколько тысяч вольт. Не соблюдая  правил  предосторожности, Вы можете вывести из строя микропроцессор, сверхбольшой чип, микросхему памяти и т. д. Работайте в одежде, не генерирующей и не накапливающей статического электричества. Поверхность рабочего стола должна быть из проводящего антистатического материала. Инструмент и детали храните  в пакетах и футлярах, сделанных из антистатических материалов, не накапливающих статического электричества. Всегда перед прикосновением  к электронным компонентам касайтесь руками металлического корпуса блока питания.

Поддерживайте нормальную влажность в помещении. Нормальное содержание влаги в воздухе способствует стеканию статических зарядов и уменьшает вероятность их накопления. Избегайте присутствия в зоне ремонта  материалов генерирующих и накапливающих статические заряды (нейлон, полиэтилен, целлофан, клейкая лента, ковровые покрытия, паркет  и  т. п.). Работайте в проводящем рабочем халате. От рекомендаций по заземлению своих рук и ног  при работе с микросхемами (по ряду соображений техники безопасности) мы  все-таки воздержимся. Сотрудники, наблюдающие за ремонтом, для обеспечения защиты от воздействия статического заряда должны находиться, по крайней мере, на расстоянии метра от рабочего стола, на котором размещено ремонтируемое оборудование. Конечно, можно работать и в менее защищенных от статического заряда условиях, но это повышает вероятность повреждения ремонтируемого изделия.

     В качестве  основных (встречающихся наиболее часто) причин неработоспособности системных плат были выявлены следующие дефекты:

- микротрещины  в печатных проводниках;

- отсутствие контакта в разъемных соединениях;

       - наличие токопроводящей пыли на контактах сверхбольших чипов и вследствие этого неполноценные  логические уровни сигналов;

- отсутствие контакта в переходном отверстии платы;

- "уход " параметров транзисторов, резисторов, конденсаторов;

- пробой на землю или питание вывода микросхемы;

- некорректные установки в ячейках микросхемы CMOS-памяти;

- некорректные установки перемычек (джамперов).

     Реже на практике встречаются следующие причины неисправности:

 - отказ процессора;

 - неисправность сверхбольшого чипа;

 - испорченная информация в ПЗУ BIOS или флэш-памяти;

 -отказ микросхем средней и малой степени интеграции.

Еще до включения  электропитания возможно получение важной диагностической информации. Как правило, сначала выполняют сбор информации путем осмотра ремонтируемого объекта (например, системной платы) с оценкой:

 - состояния каждого элемента по его внешнему виду (например, см. рис. 1);

 - условий эксплуатации системной платы (запыленность, наличие изменений геометрической формы платы, состояние контактов разъемов, нарушения соединений пайкой);

 - комплектности платы;

 - правильности установки элементов платы подключаемых через сокеты, "кроватки";

- с оценкой состояния каждого элемента по его внешнему виду (не видно ли небольшого вздутия корпуса транзистора, конденсатора, дефекта корпуса микросхемы и следов паяльного флюса – см. рис. 2);

- надо выяснить ремонтировалась ли ранее плата или нет.

 

Рис. 1. Вид на замятый контакт D11 разъема (Socket 775) процессора под цифровым микроскопом

 

 

   

Рис. 2. Общий вид участка системной платы и следы пайки транзистора

 

Кроме того, причиной замыкания контактов микросхемы (рис. 3) может быть дендритная коррозия печатных проводников системной платы,  к которым припаяны эти контакты микросхемы. На экране монитора электронного микроскопа (рис. 3) четко просматривается причина замыкания контактов микросхемы - дендритная коррозия. Остатки флюса и прочих электропроводных материалов тоже могут стать причиной низкого зна­чения поверхностного сопротивления.

В чем же причина возникновения обнаруженной дендритной коррозии печатных проводников? С целью увеличения срока службы и безот­казности оборудования на печатные узлы принято наносить защитные покрытия (в зависимо­сти от условий эксплуатации это могут быть акри­ловые или полиуретановые лаки, силиконовые ма­териалы, эпоксидные смолы). Однако далеко не все­гда перед нанесением влагозащитного покрытия должное внимание уделяется обеспечению чистоты поверхности печатного узла. Почему так важно обеспечить отсутствие загрязнений на поверхности печатного узла перед нанесением влагозащитного покрытия и как проявляется плохое качество отмывки в процессе эксплуатации? При нанесении влагозащитного покрытия необ­ходимо обеспечить хорошую адгезию покрытия к пе­чатному узлу, так как это гарантирует высо­кую надежность и долговечность влагозащитного покрытия.

 

    

Рис. 3. Причина замыкания контактов микросхемы - дендритная коррозия печатных проводников системной платы,  к которым припаяны эти контакты микросхемы.

 

Канифольные остатки флюса и активаторы в ря­де случаев оказываются несовместимыми с приме­няемыми влагозащитными материалами и могут привести к значительному уменьшению адгезии. В результате происходит отшелушивание или отсла­ивание покрытия, ухудшение влагозащитных харак­теристик. Поэтому для обеспечения хорошей адге­зии влагозащитного покрытия высокая чистота пе­чатного узла является необходимым условием. Современные покрытия являются препятствием для сконденсировавшейся влаги и молекул загрязне­ний, но, в то же время, они «запирают» загрязнения, имеющиеся на поверхности печатного узла. Это означает, что не отмытые остатки флюса, а так­же другие загрязнения после нанесения влагозащит­ного покрытия остаются на поверхности печатного узла и сохраняют свои свойства на протяжении все­го периода хранения и использования изделия. При нормальных условиях эксплуатации данное яв­ление не представляет серьезной опасности. Но при эксплуатации в условиях повышенной влажности, воздействия солевого тумана, перепадов температур, запертые внутри загрязнения становятся существен­ной угрозой надежности изделия. Разрушительные механизмы на поверхности не отмытого печатного узла под влагозащитным по­крытием могут быть спровоцированы различными факторами воздействия окружающей среды. Ре­зультатом таких процессов, как правило, являются следующие дефекты: отслаивание влагозащитного покрытия; токи утечки между проводниками; уменьшение поверхностного сопротивления изо­ляции; коррозионное разрушение печатного узла; рост дендритов между проводниками, при­водящий к короткому замыканию. Для обеспечения высокой надежности со­временных электронных устройств производителям печатных плат и ремонтному персоналу необходи­мо устранять причины с даже самой малой вероятностью порождающие деградационные процессы, так как даже минимальные искажения сигналов или незначительные разрушения проводни­ков печатного узла могут вызвать отказ или неправильное функционирование устройства.

До включения электропитания необходимо произвести измерение сопротивления нагрузки между контактами номиналов вторичного напряжения (например, +5 вольт) и «землей» и др. на разъеме электропитания (рис. 4), что позволяет определить ненормальную (повышенную) нагрузку на источник электропитания, а это может быть вызвано пробоем на землю или источника питания, или одного из выводов микросхемы, запитанной от этого источника (обычно, при прямом и обратном измерении сопротивления между «плюсом» источника вторичного напряжения и землей, должна быть видна разница измеренного сопротивления в соотношении примерно 3:2).

 Условное название «прямое» подключение  означает, что минус клеммы прибора был подсоединен к общему контакту системной платы, а плюс клеммы прибора применялся в конкретной точке замера; условное название «обратное» подключение  означает, что плюс клеммы прибора был подсоединен к общему контакту системной платы, а минус клеммы прибора применялся в конкретной точке замера. Как видно из полученных нагрузочных сопротивлений занесенных в таблицу 1, сопротивление нагрузки уменьшается для положительных напряжений, если  используется «обратное» подключение  измерительного прибора.

Для наглядности приведем ниже примеры таких замеров. О возможном замыкании или наличии повышенной нагрузки в цепи питания для устройств, размещенных  на данной плате можно судить, используя информацию, полученную измерением сопротивления нагрузок (в прямом и обратном включении омметра) с разъема ATX и ATX -12 вольт.

 

 

 

 

 

Рис. 4. Первый объект для диагностики на системной плате - разъем ATX (фрагмент принципиальной схемы – два варианта

 

Данные замеров (см. табл. 1) позволяют говорить об отсутствии короткого замыкания и повышенных нагрузок по всем линиям вторичного питания, кроме нагрузки цепи 5 v на USB (но возможны еще замыкания или обрывы в логических цепях, что можно будет выяснить только при подаче питания на системную плату).

 

Таблица 1

Номинал  вторичного питания,  логический сигнал PS ON#  и

POWER GOOD

Сопротивление нагрузки на разъеме АТХ,  АТ-12, CPU, RAM, AGP, USB,  (Ом)

прямое

обратное

Измерения  обычной диагностики

3,3 v

725

371

-12 v

>2 кОм

>2 кОм

PS ON#

>2 кОм

>2 кОм

5 v

667

425

12 v

>2 кОм

556

5stb v

1030

545

POWER GOOD

1686

733

12 v на АТ-12

>2 кОм

511

Измерения  расширенной диагностики

1,3 v VCC на CPU

29

29

2,5 v на RAM

213

210

1,5 v на AGP

995

380

5 v на USB

0

0

5 v на USB

 (после ремонта)

1020 Ом

710 Ом

 

Как видно из табл. 1, на всех разъемах универсальной последовательной шины USB было сопротивление нагрузки 0 Ом (такое явление обычно называют «короткое замыкание»). Причиной этого явления может быть, например, деформация контактов разъемов USB с задней стороны платы (см. рис. 6) -вывод 5 вольт замкнут на корпус (первый поверхностный внешний осмотр не дал результата потому, что загнутый контакт (№1) разъема USB был сильно замят и находился «глубоко» внутри разъема. После восстановления нормального состояния контакта «короткое замыкание» исчезло, и сопротивление нагрузки стало равно 1020 Ом на 710 Ом соответственно в «прямом» и «обратном» подключении прибора.

 

      

Рис.6. Загнутый вывод разъема USB не был виден при первом визуальном осмотре

 

Примеры аналогичных измерений еще трех системных плат приведены в табл. 2,3,4. Результаты анализа данных этих таблиц показывают, что явных коротких замыканий по контролируемым точкам электрической схемы у первых двух системных плат не наблюдается (см. табл. 2, 3), а у третьей платы P4VMM2 (см. табл. 4) по напряжению 5 вольт замечено слишком малое сопротивление нагрузки 34\32 Ома.

Это явно говорит о наличии замыканий в логике схем, но определить место замыкания можно только последовательным отключением устройств от линии питания 5 вольт. Эта работа довольно сложная и кропотливая, поскольку контакты очень мелкие, а темно-фиолетовый лак обычно не дает возможность хорошо просмотреть  печатный монтаж. Подключать эту плату к стендовому блоку питания не имеет смысла, так как возможно повреждение самого блока питания. 

 

Таблица 2

Результаты измерений для платы P4BP-MX

Номинал  вторичного питания,  логический сигнал PS ON# и POWER GOOD

Сопротивление нагрузки на разъеме АТХ,  АТ-12, CPU, RAM, USB,  Ом

прямое

обратное

3,3 v

657

362

-12 v

574

>2 кОм

PS ON#

>2 кОм

737

5 v

652

444

12 v

1845

630

5stb v

1132

516

POWER GOOD

>2 кОм

>2 кОм

12 v на АТ-12

>2 кОм

498

VCC на CPU

65

64

2,5 v на RAM

49

49

5 v на USB

626

434

 

Таблица 3

Результаты измерений для платы SST – 6830ACD

Номинал  вторичного питания,  логический сигнал PS ON# и POWER GOOD

Сопротивление нагрузки на разъеме АТХ,  АТ-12, CPU, RAM, USB,  Ом

прямое

обратное

3,3 v

232

174

-12 v

>2 кОм

>2 кОм

PS ON#

>2 кОм

>2 кОм

5 v

649

307

12 v

>2 кОм

569

5stb v

1321

616

POWER GOOD

365

306

VCC на CPU

65

64

2,5 v на RAM

89

86

5 v на USB

626

434

  

                             Таблица 4

Результаты измерений для платы P4VMM2

Номинал  вторичного питания,  логический сигнал PS ON# и POWER GOOD

Сопротивление нагрузки на разъеме АТХ,  АТ-12, CPU, RAM, USB,  Ом

прямое

обратное

3,3 v

525

290

-12 v

>2 кОм

>2 кОм

PS ON#

>2 кОм

1446

5 v

34

32

12 v

1614

547

5stb v

1209

517

POWER GOOD

>2 кОм

>2 кОм

VCC на CPU

31

29

2,5 v на RAM

517

286

5 v на USB

34

32

 

Локализовать неисправное устройство можно, но продолжение диагностики данной схемы требует значительного времени, осторожности и мастерства пайки с использованием соответствующего паяльного оборудования.

Первые две платы в принципе можно подключить к стендовому блоку питания и продолжить диагностику уже под напряжением, но у данных системных плат под  подозрение попала нагрузка на питании 2.5 В (питание памяти) равная 49\49 Ом и 89\86 Ом соответственно (эти значения  говорят о повышенной нагрузке со стороны питаемых схем). В данную цепь питания подключены и схемы «северного моста», «южный мост», микросхема мониторинга напряжений, и собственно схемы формирования данного напряжения питания. У третьей платы данные замера сопротивления нагрузки по напряжению 2,5 вольт оказалось равно 517\286 Ом.

Обязательно нужно проверить и напряжение на батарее CMOS-памяти (примерно 2,8 - 3,3 В) и проконтролировать наличие импульсов генератора часов реального времени (рис. 7, 8).

 

Рис. 7

       

Рис. 8. Схема питания CMOS-памяти и кварцевый резонатор генератора часов реального времени (фрагмент принципиальной схемы)

 

 

 

 

Второй этап.

Подключили свой «хороший» блок питания к разъему ATX (см. рис. 4, 5) и подали ~220 вольт на блок питания.  Если через девятый контакт разъема ATX на системную плату подается  «дежурное» напряжение 5 вольт (V_5P_STBY или на других схемах его могут обозначать как VCC5SB) - фиолетовый провод от блока питания, а на выводе четырнадцатом  разъема присутствует («запрещающий» сигнал PS_ON) напряжение 2.68 вольт - зеленый провод к блоку питания (некоторые производители используют другой цвет провода – серый), то пока все нормально. Контакты разъема нумеруются справа налево следующим образом: нижний ряд с первого до десятого, верхний ряд с одиннадцатого до двадцатого. Таким образом,  четырнадцатый контакт будет в верхнем ряду четвертый справа.

«Дежурное» напряжение «запитывает» целый ряд схем системной платы (например, см. рис. 9, 10, 11) еще до нажатия кнопки включения питания на передней панели системного блока ПК (например, схемы реализующие процедуру включения основного вторичного питания ПК (по нажатию кнопки), схемы «сброса» этих схем, и др.), для питания этих схем необходимы дежурные напряжения VCC3_3SB, VCC1_8SB (их тоже надо проверить), которые формируются соответственно из VCC5SB и VCC3_3SB (см. рис. 9).

 

                         

Рис. 9. Пример схем источника VCC3_3SB и источника VCC1_8SB (фрагменты принципиальной схемы)

 

Если нет «дежурного» питания или «запрещающего» сигнала PS_ON, то придется исследовать источники и цепи питания схем, которые используют «дежурное» питание и цепи формирование сигнала «сброса» (RSMRSTJ) этих схем в начальное исходное состояние (см. рис. 10).

 

 

Рис. 10. Схема формирования сигнала «сброса» схем «Южного моста» питаемых от VCC3_3SB, VCC1_8SB

 

Рис. 11. Фрагмент принципиальной схемы «Южного моста» (ICH).

 

На рис. 11 показаны контакты «Южного моста» для «дежурного» питания (VCC3_3SB, VCC1_8SB), вход RSMRST# (для сигнала сброса RSMSRTJ по которому гарантированно формируются блокировочные сигналы SLP_S3J, SLP_S5J), выходы SLP_S3#, SLP_S5# формирующие блокировочные сигналы (из SLP_S5J  формируется «запрещающий» сигнал PS_ON), вход сигнала PWROK (хорошее вторичное питание от системного БП), вход сигнала  PWRBTNJ (сигнал вкл. основного вторичного питания – см. рис. 12) и др.

 

Рис. 12.  CN 19 - кнопка «вкл. питания» формирующая сигнал  PWRBTNJ (фрагмент принципиальной схемы)

 

Третий этап.

После включения электропитания нажатием кнопки «Вкл. пит.» необходимо внимательно следить и контролировать возможное появление следующих фактов и состояний:

- звуковые эффекты,

 - тепловые эффекты и запахи, вызываемые излишним нагревом;

 - исходное состояния всей системы питания полученное после включения электропитания (без установки съемных модулей системной платы, с установленной диагностической платой, с последующей поэтапной установкой  съемных модулей системной платы);

 - звуковые сообщения программ через динамик;

 - состояние индикаторов: индикатор “Питание” на мониторе, индикаторы FDD и HDD и др.;

 - механические перемещения и вращения узлов внешних устройств и вентиляторов;

 - сообщения программ на экране монитора.

 - начал ли процессор начинал выполнять или выполняет ли какую-либо программу.

При нажатии на кнопку включения основного вторичного питания мы должны получить сигнал  PWRBTNJ, который поступит на  «Южный мост»  (рис. 8) и «сбросит» блокировочные сигналы SLP_S3J, SLP_S5J, и на контакте 14 разъема J2J1, или контакте 16 разъема CN32 (см. рис. 2) должно появиться напряжение 0 вольт (т. е. «разрешающий» сигнал PS_ON). Блок питания включится и на устройства системной платы через контакты разъемов ATX и AT12  поступят напряжения 3,3 v, 5 v, 12 v, и -12 v, которые необходимо тоже проконтролировать. 

Звуковые эффекты (пример). Но если, например, БП после включения  начнет  издавать  высокочастотный громкий «писк», то это явный признак повышенной неправильной нагрузки в какой-то цепи питания системной платы с разъема блока питания.  В этом случае нужно немедленно отключить блок питания от ~220 вольт и, отсоединив его от разъемов системной платы, продолжить первоначальную диагностику по всем потребителям электропитания, в том числе и по устройствам подключаемым к разъемам системной платы. Результаты замеров (в этой ситуации) нагрузочных сопротивлений на разъемах процессора, оперативной памяти, графического адаптера  и универсальной последовательной шины сведены в таблицу 1.

Причиной перегрузки БП могут, например, выступить схемы питания устройств USB. Питание цепей USB осуществляется через  специальные силовые ключи (например, см. схемы на рис. 13), именно поэтому, на разъеме блока питания, повышенной нагрузки на источник 5 вольт «прозвонкой» с помощью  измерительного прибора обнаружено не было.

 

Рис. 13. Фрагмент принципиальной схемы компьютера (схема включения питания USB)

 

Разъем USB типа «А» определяет, что гнезда устанавливаются на нисходящих портах хабов, а вилки типа «А» на кабелях периферийных устройств или вос­ходящих портов хабов (рис. 14). Тщательная проверка цепей USB-интерфейса (с подключением устройств) должна показать отсутствие каких-либо отклонений от контрольных уровней напряжений указанных на рис. 14 (на рис. 14 показаны минимально возможные значения напряжения в различных местах соединения устройств, питающихся от USB).

 

Рис. 14.  Минимально  возможные значения  напряжений  в  контрольных  точках  USB-соединения

 

Питание VBUS на рис. 11 идет от хоста USB. В этом случае при подключении различных ус­тройств через USB 2.0, должны выполняться следую­щие требования, позволяющие сохранить работоспо­собность интерфейса:

- напряжение на линии питания (VBUS) при подключении мощного хаба должно находиться в диапазоне от 4.75В до 5.25В, т.е. мощный хаб для своей работы требует напряжения не менее 4.75В;

- напряжение на линии питания (VBUS) при подклю­чении маломощного хаба должно находиться в диа­пазоне от 4.4В до 5.25В, т.е. маломощный хаб мо­жет работать и с меньшим питающим напряжени­ем (4.4В);

-  хаб, питающийся от USB, должен обеспечивать па­дение напряжения (с учетом кабеля) не более 350 мВ от места подключения к источнику питания до сво­его выходного порта;

-  максимальное падение напряжения на линии VBUS для кабеля типа [А-В] должно составлять не более 125 мВ;

-  падение напряжения на линии GND для любого ка­беля, соединяющего восходящий и нисходящий хабы, не должно превышать 125 мВ.

Рассмотренный случай повреждения со стороны разъемов USB, показывает, что стандартная процедура проверки повреждений электрической схемы «прозвонкой» через разъемы питания может быть расширена. Ее сводная характеристика показана (в качестве примера) в таблице 1. 

Тепловые эффекты и запахи, вызываемые излишним нагревом (пример: ремонт системной платы GA-8IPE1000). Внешний вид и состав устройств системной платы показан на рис. 15.

 

Рис. 15.  Внешний вид  системной платы GA-8IPE1000 («южный мост» - Intel ICH5 - FW82801EB см. левый нижний угол),

 

Продолжая исследование системной платы (до включения электропитания) выбрали в качестве первого объекта исследования и диагностики разъем питания ATX. Замерили сопротивления нагрузок напряжений питания компонентов системной платы и результаты измерений были сведены в таблицу.  После проведения таких замеров по всем источникам результаты были подвергнуты анализу (см. табл. 5).

 

 

Таблица 5

Номинал вторичного питания

Логический сигнал

 

На разъеме АТХ-24

Ом

На разъеме АТ-12

Ом

На разъеме процессора

Ом

На оперативной памяти

Ом

 

прямое

Обрат-

ное

прямое

Обрат-ное

прямое

Обрат-

ное

прямое

Обрат-

ное

3,3 v

 

645

372

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-12 v

 

587

>2 кило Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок питания включить ON#

 

>2 кило Ом

 

>2 кило Ом

 

 

 

 

 

 

 

5 v

663

404

 

 

 

 

 

 

12 v

 

>2 кило Ом

606

>2 кило Ом

551

 

 

 

 

 

 

 

 

5stb v

 

569

466

 

 

 

 

 

 

PowerGood напряжение с блока питания хорошее

>2 кило Ом

 

792

 

 

 

 

 

 

Питание ядра процессора VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

129

124

 

 

 

 

Питание DIMM 2,5v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

25

 

Дополнительное напряжение 1, 5 вольта на разъеме AGP имеет нагрузочное сопротивление 57 Ом прямое и 72 Ома обратное. На случай повреждения со стороны разъемов USB проверили нагрузку по контакту 5 вольт: 986 Ом прямое и 752 Ома обратное.

Результаты анализа показали, что явных коротких замыканий по контролируемым точкам электрической схемы не наблюдается. Но под  подозрение попала нагрузка на питании 2.5 в на памяти (модули памяти Dual Channel DDR 400/333/266 – не установлены) равная 25 Ом (как резистивная нагрузка). Это значение возможно говорит о повышенной нагрузке со стороны питаемых схем (но в данную цепь питания еще подключены схемы «северного моста» (Intel 865PE MCH), «южный мост» (Intel ICH5 - FW82801EB), микросхема мониторинга напряжений (ITE 8712F для проведения H/W Monitoring), и собственно схемы формирования данного напряжения питания.

Общее состояние схемы говорит об отсутствии короткого замыкания на линии питания, но возможны замыкания в логических цепях, что может выясниться только после подачи питания. Подключили «хороший» блок питания к разъемам ATX и ATX12 и подали на блок питания переменное напряжение 220 вольт. Проконтролировали при этом наличие напряжения 5 вольт, и на выводе 14 (ON#) разъема отметили наличие напряжения 2.69 вольт. При нажатии на кнопку включения основного вторичного питания компьютера (кнопка естественно была подключена) на данном выводе появилось напряжение 0 вольт, что привело к включению остальной схемы блока питания и появлению напряжений 3.3 вольта, +\- 5 вольт, +\- 12 вольт. Логика блока питания должна выдать логический уровень около 5 вольт на контакт 8.

При замере сигнала PWROK («хорошее питание» с блока питания), определили напряжение равное нулю, что говорит о том, что данный сигнал видимо из-за черезмерной нагрузки  «подсажен» до уровня логического нуля. Схема, принимающая данный сигнал (см. рис. 16,  контакт АА1), интегрирована в составе «южного моста». При касании рукой поверхности корпуса микросхемы «южного моста», было обнаружено, что температура корпуса микросхемы FW82801EB (южный мост) необычно очень высокая.

 

Рис. 16. Фрагмент «Южного моста»

При дальнейшем тщательном исследовании (при обрыве соединения от контакта АА1 получили нормальный уровень сигнала PWROK) был сделан вывод о неисправности внутренних схем микросхемы «южного моста». Дальнейшая проверка с применением процессора и модулей памяти не имеет смысла и не даст результата, так как из-за дефекта «южного моста» сигнал на линии RESET# имеет постоянно активный уровень, вызванный внутренним замыканием электрической схемы «южного моста», что и вызвало сильный разогрев микросхемы. В результате пришлось обратиться в сервисный центр с целью замены на системной плате микросхемы «южного моста».

 

 


Лицензия