Пошаговая процедура ремонта материнской платы ноутбука

Март, 20th 2020Рубрика: Советы 4131
Подписаться на комментарии по RSS

Пошаговая процедура ремонта материнской платы ноутбука

Материнская плата ноутбука не включается. На примере ASUS A6F рассмотрим общий принцип ремонта и поиска неисправностей, которые препятствуют запуску материнской платы и поможет нам в этом POWER On Sequence (такая страничка имеется во многих схемах ноутбуков).

Схема POWER On Sequence ноутбука ASUS A6F

По диаграмме можно отследить всю процедуру запуска материнской платы, начиная с момента включения питания и вплоть до готовности процессора выполнять инструкции BIOS и определить, на каком из этапов у нас происходит ошибка. В той же pdf-ке к материнской плате, можно найти более детальную схему распределения напряжений:

Детальная схема распределения напряжений POWER On Sequence ноутбука ASUS A6F

0-1 Входные напряжения питания A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS

Первым делом следует убедиться в наличии питающего напряжения 19 вольт на входе материнской платы и, желательно, напряжения с АКБ (аккумуляторной батареи). Отсутствие входных напряжений A/D_DOCK_IN и АС_ВАТ_SYS представляется достаточно частой проблемой и проверку следует начинать с блока питания и разъёма на плате.

Упрощенная блок-схема питания платы ноутбука

DC power jack ASUS A6F

Если напряжение на участке (разъём — P-mosfet) отсутствует, то необходимо разорвать связь между сигналами A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS. Если напряжение со стороны A/D_DOCK_IN появилось, то причина неисправности скрывается дальше и надо разбираться с участком (P-mosfet — нагрузка):

Проверка питающего напряжения 19 вольт ноутбука

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 (питание процессора и видеокарты) 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:

схема контроллера MAX8725

Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2, тем самым переключая источники питания между БП и аккумулятором — P3 отвечает за блок питания, а 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 перекрывая доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата работает 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 неправильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер. Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS. При их отсутствии, меняем контроллер и, на всякий случай, P-MOS транзисторы.

Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.

1-2 Питание EC контроллера

Embedded Contoller (EC) управляет материнской платой ноутбука, а именно включением/выключением, обработкой ACPI-событий и режимом зарядки аккумулятора. Также эту микросхему ещё называют SMC (System Management Controller) или MIO (Multi Input Output).

Контакты микросхемы EC контроллера программируются под конкретную платформу, а сама программа, как правило, хранится в BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.

Вернувшись к схеме запуска материнской платы, первым пунктом видим напряжение +3VA_EC, которое является основным питанием EC контроллера и микросхемы BIOS. Данное напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:

схема линейного стабилизатора MIC5236YM

Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, 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. Основными причинами отсутствия +3VA и +3VA_EC могут служить короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), либо повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.

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:

Дежурные напряжения +3VSUS, +5VSUS, +12VSUS ноутбука ASUS A6F

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.

Разрешающие сигналы на платформе A6F формируются из сигналов FORCE_OFF# и VSUS_ON.

Формирование разрешающих сигналов ENBL

В первую очередь нужно обратить внимание на VSUS_ON который выдается EC контроллером, а сигнал FORCE_OFF# рассмотрим чуть позже. 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 (проверяется мультиметром на соответствующих контрольных точках).

Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление. В случае обнаружения 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.

4 Сигнал VSUS_GD#

На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме. Проблем тут быть не должно.

5 Сигнал RSMRST#

На этом этапе EC контроллер выдает сигнал готовности системы к включению — RSMRST# (resume and reset signal output). Этот сигнал проходит непосредственно между EC и южным мостом. Причиной его отсутствия может быть сам контроллер, южный мост или прошивка EC.

Прежде чем искать аппаратные проблемы, сначала прошейте BIOS. Если результата нет, отпаиваем и поднимаем соответствующую сигналу RSMRST# 105 ножку EC, и проверяем выход сигнала на EC контроллера. Если сигнал все равно не выходит, то меняем контроллер.

Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае меняем сам южный мост.

6 Кнопка включения (сигнал PWRSW#_EC)

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.

7 Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN#)

После того как сигнал от кнопки включения попадает на EC, тот в свою очередь передает этот сигнал в виде PM_PWRBTN# на южный мост.

Если южный мост его успешно принял, то следующим этапом является выдача ответа в виде двух сигналов PM_SUSC#, PM_SUSB#, которые, в свою очередь, являются разрешением южного моста EC контроллеру включать основные напряжения платы (если южный мост никак не реагирует на сигнал PM_PWRBTN#, то проблема скрывается в нем).

8-9 Основные напряжения

Каким образом EC контроллер обрабатывает ACPI-события? В предыдущем пункте было сказано, что южный мост отправляет на EC два сигнала PM_SUSC#, PM_SUSB#. Эти сигналы еще называют SLP_S3# и SLP_S4# (отмечено красным блоком на след схеме):

сигналы SLP_S3# и SLP_S4#

Рассмотрим более подробно ACPI состояния:

  • S0 — Working Status
  • S1 — POS (Power on Suspend)
  • S3 — STR (Suspend to RAM), Memory Working
  • S4 — STD (Suspend to Disk), H.D.D. Working
  • S5 — Soft Off

Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:

состояние сигналов SLP

Мы будем рассматривать случай, когда оба сигнала SLP_S3# и SLP_S4# , соответственно сигналы SUSC_EC#, SUSB_EC# в состоянии HI. То есть, материнская плата находится в режиме S0 (полностью работает, все напряжения присутствуют).

Как видно из последовательности запуска, при появлении сигналов SUSC_EC#, SUSB_EC#, на плате должны появиться следующие напряжения:

  • SUSC_EC#, отвечает за напряжения: +1.8V, +1.5V, +2.5V, +3V, +5V, +1V;
  • SUSB_EC#, отвечает за напряжения: +0.9VS, +1.5VS, +2.5VS, +3VS, +5VS, +12VS

Если хоть одного из этих напряжений не будет, плата не запустится, по этому, проверяем каждую систему питания, начиная от +1.8V, заканчивая +12VS.

Сигналы SUSC_EC#, SUSB_EC#, поступают как на ENABLE отдельных импульсных систем питания (например 1.8V DUAL - питание памяти), так и на целые каскады напряжений преобразовывая уже существующие ранее дежурные напряжения в основные:

сигналы SUSC_EC# и SUSB_EC#

10 Питание процессора

Проверяем разрешающий сигнал VRON, который с определенной задержкой поступает на контроллер питания CPU сразу после выдачи сигналов SUSC_EC#, SUSB_EC#. Далее на CPU должно появится напряжение, если такого не произошло, разбираемся с контроллером питания и его обвязкой. Причин неработоспособности системы питания CPU достаточно много. Основная из них - это выход из строя самого контроллера. Необходимо проверить минимальные условия работы, для этого не помешает даташит контроллера и сама схема.

11 Включение тактового генератора

После того, как на плате появилось напряжениеCPU, контроллер должен выдать 2 сигнала, это IMVPOK# (Intel Mobile Voltage Positioning - OK) и CLK_EN#. Сигнал IMVPOK# уведомляет EC о том, что питание процессора в норме, а сигнал CLK_EN# включает тактовую генерацию основных логических узлов. Что бы проверить работоспособность клокера ICS954310 необходимо измерить частоту хотя бы на одном из выводов на котором тактовая частота наименьшая, или такая, которую словит ваш осциллограф. Выберем для этого 12 ножку ICS954310, которая отвечает за выдачу FSLA/USB_48MHz. Если нет генерации, то проверяем минимальные условия для работы ICS954310. Это кварц 14Mhz и питание 3VS и 3VS_CLK.

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.

13 PLT_RST#, H_PWRGD

PLT_RST# – сигнал reset для северного моста, H_PWRGD сообщает процессору о том, что питание северного моста в норме. Если возникли проблемы с этими сигналами, то проверяем работоспособность северного и южного моста.

Проверка мостов — тема, довольно обширная. Вкратце, можно сказать, что необходимо проверять сопротивления по всем линиям питания этих мостов и при отклонении от нормы мосты нужно менять.

В принципе, обычной диодной прозвонкой сигнальных линий можно определить неисправный мост, но так как микросхемы выполнены в корпусе BGA, добраться до их выводов практически невозможно. Не все выводы приходят на элементы, которые легко достать щупом тестера, поэтому используют специальные вспомогательные диагностические платы (например есть диагностические платы для проверки северного моста и каналов памяти).

14 Завершающий этап

H_CPURST# - сигнал reset, выдаваемый северным мостом CPU. После завершения последовательности начинается выполнение инструкций BIOS.

Подписывайтесь на канал Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Комментариев: 2

  1. 2020-03-29 в 19:46:47 | Комментатор 189]]>avatar]]>

    Excelente artículo.

  2. 2020-05-15 в 10:47:58 | angos

    Здравствуйте. Столкнулся с проблемой прошивки контроллера аккумулятора после замены элементов 18650, дело в том, что напряжение на материнку поступает, но чтобы им воспользоваться мультиконтроллер видимо опрашивает контроллер аккумулятора и по результату опроса в конечном счете продуцирует сам себе какой-то физический enable, чтобы открыть канал питания от аккумулятора.

    Вы так досконально разбиратесь в алгоритме последовательности включения, не могли бы подсказать, как сымитировать это разрешение принудительно, потому что программа для прошивки контроллера слишком дорого стоит.

ваш комментарий будет опубликован после проверки
на указанный адрес будет отправлено письмо с кодом активации. Вы можете настроить собственный профиль и стать активным участником или автором.