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深度分析iPhone7短路烧基带造成无服务,无基带等的原因

Chinafix 2018-7-27 20:01

深度分析iPhone7 PP_1V0_SMPS5短路烧基带原因
本文内容由迅维 月饼老师&阿林老师联合制作
这几天,手机维修行业最热门话题莫过于7代PP_1V0_SMPS5短路烧基带了。

烧基带的问题已经好长一段时间了,行业内技术大神很多,维修方法早已传遍,“防”的方法有飞线,“治”的方法有电击、并电阻等(当然很多是治不好的),甚至有研究改识别电阻成工程版的。谁第一个这么修无从查起。很多大牛都懂默默的修,就是不爱说。包括咱们迅维自己的维修团队,很多东西不追问,就很少主动分享出来。
“防”法:
  截图201807271102503998.png
“治”法:
image003.png
究其原因,是93脚接地断开了,恰好今天店里有一台7,马上找工程师拍了个图给我。看到没?左下角的2个已经掉了。为了方便阅读理解,再对照点位图看下吧,都是接地点。
截图201807271102159506.png
这里不评论谁家好坏,其实都没错,但是不够完美。要我说,把这四个点都连起来,也多不了多少成本,0.5cm的铜线值多少钱!如果不嫌麻烦,主板上每条线路都来一条加强,那就双保险了。哈哈^_^。
image006.png
那么,为什么接地脚掉了,会导致烧基带呢?网络分析文章也有,但没有深入分析的,我也来班门弄斧一回,尝试更深层次的挖掘原理。以下内容由我和抓波大神阿林老师协作完成。
~~~~~~~~~~~~~~~我是分界线~~~~~~~~~~~~~~~~
首先,我们来看下7代基带电源(为了便于理解,截图经过精简)。截图中左边输入有VDD_S2~VDD_S5、VDD_L1~VDD_L9,这里的S表示SMPS开关电源,L表示LDO低压线性稳压。右边输出有VREG_S*、VSW_S*、VREG_L*,VREG是电压调节,SW就是平常说的相位脚(会电路维修的都知道),*数字表示第几路。
image007.jpg
看下开关电源中关于SW的英文解释吧,看不懂的自行百度/谷歌翻译:This pin is connected to the buck-switching node,close to the upper  MOSFET’s source. It is the float-ing return for the upper MOSFET drive  signal. It is also used to monitor the switched voltage to prevent turn-on  of the lower MOSFET until the voltage is below ~1  V。
就算看不懂,你也应该看到了MOSFET,对,就是MOS管。手机中的电源芯片,不同于电脑,由于高集成度,不得不把基础元件都集成到内部,仅把储能电感电容置于外部。

为了便于理解,我找了一个相似的电源芯片。同样我把多余的东西都去掉了。
image008.jpg
解释下引脚的定义:
PVDD:功率电源输入,供给输出的开关管(电流大)
LX:相位脚。内部功率MOSFET开关输出。此引脚连接到输出电感
FB:反馈,电压要稳定,闭环控制不可少,固定电压输出方式的直接接到输出端,通俗点来说就是让电源芯片知道实际输出多少,是否符合电源芯片的要求。
PGND:功率输出地(电流大)
GND:模拟信号地
看下内部结构,找一下集成的MOS管吧
image009.jpg
PVDD、LX、PGND之间的工作关系:上半周期上管导通,下管截止,VIN通过上管给负载供电,同时电容储能。
截图201807271246142493.png
下半周期,上管截止,由于流经电感的电流突然消失,电感产生反向电动势,LC储能电路的电流经负载,到接地,再到下管,再回流到电感,形成放电回路。
截图201807271246351700.png
前面框图中,PGND和GND是分开的。如果PGND开路,下管无法形成放电回路,功率电感只进行充电动作,没放电动作,输出电压将升高,由于FB存在,模块关闭上管,电路进入保护状态。
如果GND和PGND同时开路(就是上面图中掉焊盘了的情况),模块不工作,上管G为低电平,由于上管是P管,G为低电平时候,SD导通,S级接PVDD,D输出PVDD电平,会造成后面的电路电压过高而损坏。

iPhone 7 烧基带,无基带,无服务通病问题维修流程  

再看看手机电路中的S5模块:
image010.png
电路超级简洁,输入电压来自PP_VDD_MAIN,93脚GND_S5:注意这个GND包含两个功能:1模拟地;2功率地;
image011.png
当GND_S5完全断开后,VSW_S5电压将持续等于PP_VDD_MAIN,造成后面的基带芯片电压过高烧坏。原来只能承受1V左右的模块,施加一个4V多的电压,不坏才怪

     说了这么多,我们来做个实验吧
(为了便于操作,我没有选择手机主板。以下结果仅供参考,可能苹果电源芯片内部设计更严密,但总体是相符的,有兴趣的可以自行实验)
     找一片含RT8105的板,挖掉2脚和5脚的接地
image012.png

焊上芯片,飞入供电3.3V
image013.png

然后从芯片的接地脚飞出一根线,用于手动接地(图中红细线)
image014.png
接地状态下,芯片正常输出1.5V电压
image015.png
当我把接地线断开后,输出电压瞬间变成了3.3V而后变为0,好兴奋!可恶,居然忘记抓波拍照。那么再来一次吧,抓个好波。悲剧来了,芯片烧掉了,变成持续输出3.3V
image016.png
第一个芯片,英勇牺牲了,围观的有一大波学员,这芯片也太脆弱了,这么多人围观就顶不住了?换!
这次做好了准备抓波,嘿嘿!怎么回事?2.*V?持续?又特么挂了?
image017.png
没有没有~看下面的动画吧,接地时正常输出1.5V,不接地时输出2.4V
image018.gif
(装逼完毕)

月饼老师微信:191686994   欢迎骚扰讨论

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原作者: 月饼
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最新评论

引用 wbh鑫源科技 2018-7-27 11:39
这种是什么示波器~~~~~~~~~~~
引用 月饼 2018-7-27 11:40
wbh鑫源科技 发表于 2018-7-27 11:39
这种是什么示波器~~~~~~~~~~~

普源
引用 LNXIAOYANG 2018-7-27 11:58
这个结合图片意思就是电源芯片里面的功率地和控制地是分开的。设计电路板的时候两个地之间的距离较大,功地上面的电流很大,so干扰也很大,造成功率地和控制地有毛刺存在,导致输出电压纹波很大,烧毁基带。
引用 月饼 2018-7-27 12:08
LNXIAOYANG 发表于 2018-7-27 11:58
这个结合图片意思就是电源芯片里面的功率地和控制地是分开的。设计电路板的时候两个地之间的距离较大,功地 ...

膜拜,高手
引用 迅维深圳淘宝店 2018-7-27 12:15
厉害啦,膜拜各位大神~~~~~实地同款工具店铺有售哦
引用 寻觅油腻的师姐 2018-7-27 12:17
我开始的猜想是那个地是单FB的地:kaixin:反馈调节分压有问题造成持续输出4.2v
引用 卢红胜大师 2018-7-27 12:18
杨长顺前几天就发了这个原因了,其实这些都是平时做事时结合原理总结出来的
引用 月饼 2018-7-27 12:19
卢红胜大师 发表于 2018-7-27 12:18
杨长顺前几天就发了这个原因了,其实这些都是平时做事时结合原理总结出来的

这是深入分析。
引用 寻觅油腻的师姐 2018-7-27 12:23
卢红胜大师 发表于 2018-7-27 12:18
杨长顺前几天就发了这个原因了,其实这些都是平时做事时结合原理总结出来的

他们没发为什么会造成不降压的原因,有人说不装cpu输出是4.2v,装了还是4.2v,是这个地不构成回路的原因{:mocs_9:}
引用 心在飞翔 2018-7-27 12:27
卢红胜大师 发表于 2018-7-27 12:18
杨长顺前几天就发了这个原因了,其实这些都是平时做事时结合原理总结出来的

原理很重要,
引用 hei20000 2018-7-27 12:47
厉害厉害,深入分析模拟还原,高手!
引用 八方pc 2018-7-27 13:01
如果维修技术想进步,就要
知其然,还知其所以然。
这个文章分析的不错。
引用 wuzhbing 2018-7-27 13:19
好铁
引用 fqshif 2018-7-27 13:44
PGND应该是和GND接地相连的但设计PGND和GND没有设计相连摔导致PGND脱焊导致电压身高损坏基带CPU
引用 fak 2018-7-27 13:47
学到了 谢谢!分享!!!                  
引用 aiyacuol 2018-7-27 15:05
膜拜高手                                            
引用 chengyun20086 2018-7-27 15:13
很好的技术文章,分析的很到位,学习了,感谢分享
引用 LNXIAOYANG 2018-7-27 15:29

不敢不敢,我只是主页设计电源的,业余修手机电脑
引用 LNXIAOYANG 2018-7-27 15:34
月饼 发表于 2018-7-27 12:19
这是深入分析。

摔过的机器估计是因为反馈回路的地是和功率地在一起的,控制地悬空反馈就也就不起作用了,然后就jj了

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