Рекомендации по попытке самостоятельного ремонта в случае подачи питания с неправильной полярностью через GPIO разъём Repka Pi 3

Смена полярности при подключении Репки к блоку питания может привести к выходу из строя компонентов, установленных по линии +5V.

Мы рекомендуем использовать высококачественные блоки питания, так как там предусмотрена надежная защита OCP (от перегрузки по току). Во время тестирования на лабораторном блоке питания с защитой OCP, мы неоднократно меняли полярность на Repka Pi 3 под нагрузкой в 3А, и блок питания автоматически активировал защиту, в то время как Repka оставалась неповрежденной.

Если вы случайно перепутали полярность при подключении питания к Репке, и это привело к тому, что Репка перестала включаться, а зелёный индикатор перестал гореть совсем или продолжает гореть, но синий индикатор активности не мигает, то давайте разберемся, какие компоненты могли пострадать из-за неправильного подключения.

1. Стабилитрон BZT52C5V6 #

Стабилитрон служит защитой от переполюсовки и должен быть заменен если вышел из строя. Во время диагностики можно временно исключить (выпаять) стабилитрон из схемы с помощью термовоздушной паяльной станции, на рисунке 1 выделено красным цветом месторасположение стабилитрона. Если устройство продолжит работать без него, то потребуется лишь приобрести новый стабилитрон для обеспечения безопасности функционирования устройства.Рисунок 1

Проверить стабилитрон можно мультиметром, для этого выполните следующие шаги:

1. Переключите мультиметр в режим прозвонки диодов.

2. Подключите красный провод мультиметра к аноду стабилитрона, а черный провод к катоду. 3)Если стабилитрон исправен, мультиметр покажет пороговое напряжение стабилитрона.

3. Поменяйте полярность подключения и проверьте утечку. Если утечки нет, стабилитрон исправен. Если стабилитрон прозванивается в обе стороны, это указывает на его неисправность. Пример прозвонки изображен на рисунке 2

Рисунок 2

2. Преобразователи питания AN-SY8032 (SY8032EABC) #

DC/DC - преобразователи напрямую получают напряжение от блока питания +5В, что создает риск повреждения преобразователя в случае переполюсовки, если стабилитрон не отработал и блок питания не перешел в режим защиты. Преобразователи в схеме преобразуют напряжение +5 В в более низкое напряжение необходимое для питания таких компонентов, как ОЗУ, Wi-Fi/Bluetooth-модуль и центральный процессор. Преобразователь выполнен в корпусе SOT-23-6 и имеет 6 выводов, см рисунок 3

Рисунок 3

Назначение выводов микросхемы:

1. EN (Enable) - вход включения. При подаче логической единицы на этот вход микросхема включается, при соединении с землей - выключается;

2. GND (Ground) - земля, общий провод;

3. LX выход подключаемый к дросселю (выходное напряжение);

4. IN (Input Voltage) - входное напряжение;

5. PG (Power Good) - выход сигнала готовности. На этом выводе появляется уровень логической 1 (более 1,5 v) при достижении преобразователем 90% выходного напряжения;

6. FB (FeedBack) – вход напряжения обратной связи.

Расположение преобразователей на плате выделено красным цветом на рисунке 4.

Рисунок 4

При неправильном подключении или скачках напряжения зачастую можно определить неисправность преобразователя визуально: на нем могут быть сколы, вздутия или деформация корпуса. Также бывают случаи, когда внешне преобразователь выглядит целым, но из-за скачка напряжения или неправильного подключения один из пяти выходов преобразователя частично или полностью пробивается на землю (вывод №2 GND). В этом случае преобразователь нагревается, и вы можете почувствовать тепло при касании преобразователя.

ВНИМАНИЕ! неисправный преобразователь может греться до 100 градусов °C. Будьте осторожны при касании преобразователя рукой, так как он может быть горячим.

Если визуально преобразователь цел и не нагревается, с помощью мультиметра измерьте сопротивление выводов преобразователя относительно земли. Переведите мультиметр в режим измерения сопротивления пример на рисунке 5.

Рисунок 5

На плате установлены три DC/DC преобразователя, каждый из которых пронумерован см рисунок 4 и отвечает за определённое питание:

1. DC/DC преобразователь № 1 преобразует напряжение 5 В в 3,3 В и питает модуль Wi-Fi и Bluetooth.

2. DC/DC преобразователь №2 преобразует напряжение 5 В в 1,5 В и питает оперативную память.

3. DC/DC преобразователь №3преобразует напряжение 5 В в 1,2 В и питает центральный процессор.

Установите черный щуп на землю (удобно прислонить его к корпусу разъема HDMI) и поочередно проверьте сопротивление красным щупом на каждом из выводов преобразователя (1, 3, 4, 5, 6). Выводы преобразователя считаются против часовой стрелки, отсчет идет с вывода, рядом с которым расположена точка см рисунок 6. Точка указывает на первый пин. На рисунке 6 изображены замеры сопротивлений каждого преобразователя. Поскольку преобразователи установлены в разных цепях питания и имеют различную нагрузку, сопротивление на выводах преобразователей будет отличаться. Сопротивление были измерены на рабочей плате, значения сопротивлений можно считать эталонными.

Рисунок 6

Обращаем внимание, что сопротивление на конкретно вашем устройстве может немного отличаться из за точности измерительного оборудования и температуры устройства. Замеры следует производить на отключенной от питания Репке.

Если сопротивление близко к нулю (0-10 ОМ), вероятно, преобразователь неисправен. Чтобы убедиться в этом, с помощью термовоздушной паяльной станции выпаяйте преобразователь и повторно измерьте сопротивление на контактной площадке платы, где было зафиксировано аномально низкое сопротивление относительно земли. Замеры выполнять после остывания платы до комнатной температуры. Если сопротивление после демонтажа преобразователя стало приближенно к данным отображенным на рисунке 6, значит проблема была в преобразователе, и его нужно заменить на новый.

Важно отметить, что на контакты преобразователя №4 и 5 подаѐтся напряжение +5 В от блока питания, и эти выводы являются общими для всех преобразователей. Если при проверке обнаруживается короткое замыкание на выводах №4 и 5 на всех преобразователях, необходимо поочерёдно выпаять их с помощью термовоздушной паяльной станции, провести повторные измерения и медом исключения выявить неисправный преобразователь.

ВАЖНО!!! При монтаже правильно расположить преобразователь на плате: на преобразователе и на плате есть точки, преобразователь должен быть установлен на плату таким образом, чтобы точка на преобразователе располагалась рядом с точкой на плате см. рисунок 7

Рисунок 7

На рисунке 7 выделено красными точками правильное расположение преобразователя относительно платы

Если после проверки стабилитрона и преобразователей короткое замыкание на выводах №4 и 5 преобразователей сохраняется, следует перейти к диагностике контроллера питания.

3. Контроллер питания AXP221S #

Контроллер формирует питание процессора и запускает работу DC/DC -преобразователей, подавая разрешающий сигнал (EN) на запуск преобразователю. Контроллер питания так же как и DC/DC-преобразователи питаются от блока питания напряжением +5 В. Теоретически контроллер может быть поврежден при переполюсовке питания, но на практике чаще всего выходят из строя DC/DC преобразователи или стабилитрон. Если контроллер питания выйдет из строя, зелёный светодиод питания может не загораться или загораться ненадолго и гаснуть, что является распространённым симптомом неисправности контроллера питания.

Контроллер расположен под радиатором и выделен красным квадратом на рисунке 8

Рисунок 8

Для диагностики неисправности контроллера необходимо перевести мультиметр в режим замера сопротивления и измерить сопротивление на контрольной точке TP1 см рисунок 9 относительно земли. Если контроллер питания исправен, то сопротивление в точке TP1 должно находиться в диапазоне от 6 кОм до 7 кОм. Если сопротивление близко к нулю (0–10 Ом), это может свидетельствовать о неисправности контроллера. В этом случае контроллер необходимо демонтировать и повторно измерить сопротивление на контрольной точке TP1.

Рисунок 9

Если на плате с демонтированным контроллером сопротивление в точке TP1 увеличилось до 6-7 кОм, то причиной проблемы, скорее всего, является контроллер питания. Через точку TP1 на контроллер поступает питание +5 В, а так как контроллера нет на плате то и нет короткого замыкания, короткое замыкание осталось в контроллере.

Каждый случай выхода из строя Репки по причине переполюсовки уникален и зависит от множества факторов, но мы постарались рассмотреть наиболее часто встречающиеся проблемы, связанные с некорректным подключением питания Репки. Статья является ознакомительной и была создана по запросу участников сообщества. Мы настоятельно не рекомендуем выполнять ремонт самостоятельно. Вы всегда можете обратиться к нашим сервисным инженерам для выполнения качественного ремонта.