НТВ плюс 

Asus ноутбук замена контроллера питания. Диагностика материнской платы ноутбука. Поломка контроллера питания

Аккумуляторная батарея ноутбука состоит из нескольких групп «банок» – литий-ионных аккумуляторов, соединенных последовательно-параллельным подключением. Емкость элементов питания со временем уменьшается, что приводит к уменьшению времени автономной работы и необходимости ремонта. Кроме того, их приходится менять после глубокого разряда, когда аккумулятор некоторое время лежит без дела.

Нормальный срок работы коммутатора 3-4 года, 5-6 лет предельный срок, заявляемый производителем. При частом использовании и зарядки ноутбука, вы уже через год или пол начнете замечать признаки износа батареи. Чаще всего они проявляются так:

  • В автономном режиме длительность работы ноутбука сокращается.
  • Индикатор заряда батареи "врет”.
  • Показатель уровня износа "Battery Wear level” в различных программах превышает 25%.

Реальное состояние батареи можно посмотреть в бесплатной утилите BatteryInfoView. Она используется данные с контроллера самой батареи, если контроллер неисправен, то данные могут не отображаться или отображаться некорректно.

Схема АКБ обычно включает в себя 4, 6, 9 или 12 элементов питания , так называемых ячеек (cells) или на сленге, «банок» . При сильном износе этих «банок» аккумулятор может вздуться. Также это может произойти из-за перенапряжения. Иногда батарея может дать течь: если банки, в которых храниться электролит, сильно прохудились, то он может вытекать через них. Такую батарею нужно извлечь и никогда больше не заряжать. Поврежденные элементы питания заменяются методом перепайки.

Новая АКБ на 6 ячеек

Типичные симптомы неисправных банок:

  • аккумулятор не держит заряд;
  • моментальное выключение ноутбука после отключения блока питания;
  • ноутбук распознает батарею, но уровень заряда при этом не меняется;
  • наличие визуальных дефектов, таких как вздутие потекший электролит, прогар корпуса или сильный нагрев при подключении к сети.

Электроника

В схему заряда аккумулятора ноутбука также входит контроллер – это микросхема, обеспечивающая равномерное распределение заряда, а также защиту от перезаряда, перегрева и других нарушений работы. Литий-ионные аккумуляторы считаются достаточно капризными: любое отклонение в процессе зарядки может привести к возгоранию и взрыву. Контроллер также хранит информацию о количестве циклов зарядки и разрядки.

Контроллер отключает аккумулятор от внешнего мира (размыкает цепь) после того, как достигнуто напряжение 4,7 вольта при заряде. Также отключение производится при снижении напряжения до 2,5 вольта при разряде. Такое устройство позволяет предотвратить необратимые изменения в аккумуляторе.

Устройство батареи предусматривает защитное отключение при достижении температуры 80─90 градусов благодаря встроенному термостату и термодатчику . В литий-ионных батареях больше, чем в других типах АКБ, всевозможных предохранителей. Это необходимо, поскольку литий представляет собой очень активный металл. Контроллер следит за степенью заряженности аккумулятора в целом и всех элементов в отдельности.

Также в Li-Ion аккумуляторах имеется много разных датчиков и защит для её обеспечения. Вот некоторые:

  • Общий предохранитель по току (восстанавливается);
  • Предохранитель на каждом аккумуляторном элементе, срабатывающий при температуре 80–90 градусов С;
  • Защита от превышения давления в аккумуляторном элементе. Критическое значение 10 кгс/см2. Защита не восстанавливается;
  • Схема контроля зарядки и общего состояния аккумулятора.

Срабатывание любого датчика или отключает отдельную банку, или же прекращает заряд всей АКБ полностью.

Взаимодействие контроллера АКБ с материнской платой происходит через шину SMBus . Для подключения аккумулятора к плате используется разъем с как минимум 5 контактами. Из них два отвечают за подачу питания, ещё два обеспечивают обмен данными о состоянии аккумулятора и степени зарядки, отработанных циклах заряд-разряд, информации о производителе и т. п. Некоторые параметры приводятся ниже:

  • текущее состояние;
  • тип аккумуляторных элементов;
  • идентификатор;
  • серийный номер;
  • даты производства и первого использования;
  • производитель
  • число сделанных циклов заряд-разряд.

Большинство ноутбуков, предлагаемых на рынке, имеют батареи с разъёмами 6, 7, 9 контактами . Распиновку для конкретного ноутбука приходится искать на сайтах производителей или мануалах. Распиновка наиболее распространённого семи контактного разъёма аккумулятора ноутбука выглядит следующим образом:

  1. NC (No Contact);
  2. SCL/SDA (применяется для связи микросхем);
  3. BATT_IN (сигнал о подключении);
  4. SMB (шина для передачи данных о состоянии батареи);
  5. DATA- (ноль);
  6. DATA+ (основное напряжение).

В аккумуляторной батарее отдельная электрическая линия отводится под передачу идентификатора (ID), который представляет собой последовательность кодов. Распиновка таких батарей включает в себя следующие контакты:

  • термистор;
  • общий вывод.

Вывод идентификации в аккумуляторе обеспечивает тактовый генератор. Этот элемент вырабатывает сигнал в виде электрических импульсов. Чтобы интерфейс мог функционировать, требуется наличие двух линий. С их помощью передаётся информация между батареей и материнской платой.

Как вы понимаете, в случае неисправности генератора или термистора батарея не будет определяться ноутбуком.

Типичные симптомы неисправности контроллера, генератора или схемы обвязки:

  • Ноутбук не видит батарею. Несмотря на то, что батарея целая и подключена к ноутбуку, он ее не распознает и выдает уведомление, что батарея отсутствует;
  • Ноутбук определяет батарею, но заряд не начинается;
  • При подключенной батареи, ноутбук не запускается, а после ее извлечения и подключения на прямую от электросети включается сразу. Такой симптом будет говорить о том, что внутри батареи происходит короткое замыкание.

Прошивка

Аккумуляторная батарея обменивается с электроникой ноутбука не только идентификационной информацией. Она хранит много другой информации о себе и текущем состоянии. Чтобы хранить все эти данные в батарее предусмотрена энергонезависимая программируемая EEPROM-память в виде микросхемы с последовательным интерфейсом. Она содержит заводскую информацию о полной емкости, серийном номере, производителе и т.п. Её содержимое можно перепрошить при необходимости.

Чаще всего перепрошивку выполняют через программу Battery EEPROM Works . Перепрошивку необходимо выполнять, когда вы установили новые банки, чтобы сбросить счетчик циклов заряда и полный объем новых элементов (Full Charge Capacity):

Прошивка EEPROM АКБ

Несовместимость батарей и блоков питания

Основная причина сбоев контроллеров аккумуляторов заключается в том, что вместо оригинальной батареи для ноутбука используют китайские аналоги, купленные в интернет-магазинах типа Aliexpress и Ebay. В этом случае проблема может проявить себя моментально, после подключения устройства к цепи питания, либо после нескольких циклов подзарядки. Основная причина несовместимости — материнской плате не удается распознать контроллер батареи.

Для того, чтобы проверить блок питания сомнительного качества, необходимо подключить к ноутбуку заведомо исправный аккумулятор. Если с ним ноут будет работать стабильно и батарея заряжается, значит проблема в новокупленном блоке питания.

Некоторые производители ноутбуков используют специальную систему распознавания оригинального блока питания . Такую функцию имеют ноутбуки Sony, HP, Dell (некоторые модели), Lenovо. К примеру, если к одному из этих ноутбуков подключить чужой или не оригинальный блок питания, то батарея в этом случае может не заряжаться. Да, ноутбук включится и будет работать, но только от сети.

Диагностика цепи заряда на материнской плате

Как изначально было сказано, аккумулятор может не заряжаться и не по своей вине, а именно по вине схемы заряда на материнской плате.

Процесс заряда батареи управляется с платы микросхемой ШИМ-контроллера — чарджером (charger). Коммутация цепей питания от источника питания (АКБ или БП) на плату ноутбука путем подачи управляющих сигналов на транзисторные ключи (MOSFET) — это и есть основная задача чарджера. Также чарджер отвечает за сообщение о подключении источника питания другим системным контроллерам и формирование напряжений и токов для зарядки аккумулятора.

Существует огромное число различных модификаций ШИМ-контроллеров заряда, используемых в ноутбуках. Связано это с тем, что мощности потребления и напряжения в разных платформах разные. Наиболее популярными являются микросхемы фирм RT (RICHTEK), MAX (Maxim Integrated), ISL (Renesas, Intersil), SEMTECH (SX), Texas Instruments (TPS, BQ).

Рассмотрим схему чарджера на примере применения BQ24707.

Упрощенная схема подключения BQ24707

При подсоединении к ноутбуку блока питания, включенного в электросеть (обычно 15-19 V), на одном из контактов чарджера появляется напряжение (в примере выше оно передается по линии Adapter Detection, обведенной красным) – так происходит распознавание подключения БП. Узнав, что адаптер подсоединен, чарджер информирует об этом одну из главных управляющих микросхем – EC/KBC controller (он же мультиконтроллер) или южный мост, которые обозначены на рисунке прямоугольником «Host». В некоторых реализациях информацию получают обе микросхемы.

Если уровень входного напряжения с блока питания соответствует требуемому (для большинства ноутбуков это 19 V), EC/KBC контроллер закрывает ключ (BATFET, обведенный синим), который пропускает на плату питание с АКБ. Одновременно с этим открываются ключи Q1 и Q2, работающие в противофазе с BATFET. Q1 пропускает питание с линии 19 V к самому чарджеру, а через Q2 напряжение с БП поступает остальным потребителям системы. Также оно идет на зарядку аккумулятора.

Вот типовая схема подключения:

По отдельному каналу чарджер отслеживает уровень напряжения АКБ. При достижении максимума зарядка прекращается.

  • ACDET — вход определения наличия адаптера
  • SCL — тактирование шины SMBus
  • SDA — данные шины SMBus
  • SRN и SRP — негативные и позитивные входы датчиков тока. SRN также используется для определения напряжения батареи.
  • PHASE и LODRV — верхние и нижние плечи MOSFET выхода питания.
  • ACN и ACP — входы тестирования наличия тока

Если вы обратите внимание на линии, которые идут к чарджеру и от него, вы заметите, что они усыпаны мелкими деталями, которые называются элементами обвязки. Каждый из этих элементов в любой момент может выйти из строя. Именно это и послужит причиной для отсутствия зарядки и ряда других проблем с батареей.
Некорректная работа системы заряда сопровождается следующими симптомами:

  • Ноутбук не видит рабочую батарею
  • Ноутбук видит новую батарею, но не заряжает ее.
  • При подключении компьютера к электросети индикатор заряда батареи активен, но на самом деле батарея не заряжается.
  • Батарея имеет полный заряд, но на ноутбук питание не поступает. Если отключить его от электросети, происходит моментальное выключение компьютера.

Решив проблемы с контроллером заряда, вы одновременно решите и проблемы со включением ноутбука.

Многие контроллеры похожи друг на друга и взаимозаменяемы. Вы можете изучить эту , посвященную данному вопросу.

Не будем тратить много слов, чтобы сказать, как важен и насколько нужен современному человеку ноутбук. Без него не проходит ни одного дня. Для работы, личного общения, творчества, чтения, учебы – лэптоп универсальный помощник. Замена контроллера заряда ноутбука Dell – одна из самых серьезных поломок. Сложность заключается в том, что эта микросхема расположена на материнской плате. Аккуратно ее распаять, не задев близлежащих элементов, весьма сложно. Для этого требуется специализированное оборудование – инфракрасная паяльная станция, которой оборудован Сервисный центр №1. Рассмотрим ниже пункты по теме:

  • Причины поломки;
  • Процесс замены;
  • Гарантии.

Причины поломки

Как понять, что в ноутбуке Dell нужна замена устройства-контроллера заряда? Начнем с того, что упомянутая микросхема контролирует подачу тока ко всем деталям и компенсирует разницу потоков энергии в сети, отвечает за процесс зарядки и разрядки аккумулятора. Внезапное отключение электричества, перебои напряжения в первую очередь бьют именно по контроллеру. В его компетенции – с помощью термодатчика регулировать температуру и давление в лэптопе – чтобы он не перегревался, не замерзал на морозе, для предотвращения утечки газов и взрывов.

Если устройство не видит батарейку, но зарядка идет, либо если долго не включается, загорается на несколько секунд, а потом снова выключается – это сигналы, что требуется замена контроллера заряда ноутбука Dell. Еще один симптом – если девайс сильно нагревается и сам выключается, не получается зарядить батарею – не повышается уровень заряда, независимо от времени подзарядки.

Процесс замены

Выход из строя контроллера фактически означает, что и блок перезаряжаемых элементов (непосредственно аккумулятор) нужно менять. А в некоторых случаях – если еще перегорела и плата питания либо другая микросхема, менять придется материнку. Встречаются случаи, если длительное время лэптоп работает с неисправными комплектующими, то наступает «точка невозврата» для устройства, т.е. оно ломается окончательно и восстановлению уже не подлежит. Чтобы не доводить ноут до такого состояния, обращаться за сменой перегоревшего элемента рекомендуется как можно скорее.

Замена самого контроллера проводится следующим образом. Сначала инженер Сервисного центра разбирает переносной компьютер. Обрабатывает деталь флюсом (гелем, который удаляет оксидную пленку и помогает воздействию жидкого припоя), настраивает ИК-паяльную станцию и подставляет под нее материнскую плату с перегоревшей комплектующей. Выждав требуемое время воздействия он демонтирует ее и аналогичным образом припаивает новую исправную запчасть. После мастер удаляет остатки припоя и собирает ноут.

Гарантии

Для профилактики исправной работы девайса Сервисный центр рекомендует заряжать батарею только после полной ее разрядки и пользоваться блоком питания, который сдерживает скачки напряжения в сети, чем предотвращает ущерб от них. После замены контроллера заряда ноутбука Dell инженер в обязательном порядке тестирует конструкцию. И только убедившись в бесперебойной работе устройства его возвращают пользователю. СЦ оформляет гарантию до 3-х лет на данный вид ремонта, предоставляет бесплатную диагностику и доставку «от двери до двери».

Замена контроллера заряда планшета Acer проводится при соблюдении условий, которые гарантируют исправную работу устройства. Таблеты заменяют современному человеку множество вещей – в них записывают разнообразную нужную информацию – от расписания на день до PIN-кодов и паролей. Поэтому пользуется популярностью услуга срочного ремонта планшетника. Стоимость работы и сроки проведения ремонтной операции определяются в день посещения Сервисного центра. Этапы замены комплектующей:

  • Диагностика планшета Acer;
  • Разборка;
  • Процесс замены;
  • Гарантии.

Диагностика планшета Acer

Контроллер заряда - это микросхема, которая интегрирована в материнскую плату. Она отвечает за циклы заряда и разряда устройства. По сути именно от нее зависит срок жизни батареи и объем энергии, который она может принять. Запчасть требует бережного отношения.

Проблема с микросхемой питания случается реже, чем выход из строя аккумулятора или разъема питания. Поэтому для установления точной причины поломки планшет Acer диагностируется. Данная процедура указывает на состояние аппаратной части и устанавливает наличие скрытых дефектов.

Сбои в работе «питающей микросхемы» чреваты поломкой батареи. Аккумулятор рассчитан на ограниченное количество циклов полной разрядки/зарядки, после исчерпания которых возможность накопления энергии постепенно иссякает. Контроллер при некорректной работе сбивает настройки батареи и выводит девайс из строя.

Разборка

Так как контроллер заряда интегрирован в материнскую плату, для замена контроллера заряда на планшете Acer необходимо открыть доступ к модулю. Для этого инженер снимает заднюю крышку планшета, извлекает аккумулятор и демонтирует болты крепления и корпус. Затем он извлекаются модули, примыкающие к корпусу. В одних моделях Acer материнская плата в прямом доступе, а в других необходимо провести более глубокий разбор.

Процесс замены

Манипуляция реализуется посредством пайки элементов. Из-за маленького размера комплектующей и близости интегрированных элементов на материнской плате инженер должен обладать «хирургической точностью». В этом ему помогает инфракрасная паяльная станция – она автоматизирует процесс пайки, исключая погрешности. Старый, вышедший из строя, контроллер выпаивается, а затем (с соблюдением специфического температурного режима окружающих модулей) впаивается новый, который подходит к ремонтируемой модели планшетного компьютера.

Гарантии

Замена контроллера заряда планшета Acer - тонкая операция, для ее успеха необходимы специфическое оборудование и опыт инженера. Сервис-центр работает только с оригинальными деталями, подходящими для данной модели планшета. Поэтому предоставляется длительный срок гарантии – до 3-х лет. После ремонта реализуется тестовое включение таблета Acer в присутствии пользователя.

Ремонт материнских плат Compal, с неисправностью "не заряжает" или "не включается", особенно после залития жидкостью, зачастую вызывает у мастеров трудности. Рассмотрим типовую схему питания и заряда, применяемую в ноутбуках Acer, на примере платформы LA-6552p. Эта материнская плата устанавливается в ноутбуках Acer 5552 и Emashines E442. Другие материнские платы, имеющие в своем составе микросхему чарджера ISL 6251, построены по аналогичному принципу и имеют минимальные отличия.

Будем рассматривать параллельно типовую схему включения чарджера ISL6251a и те куски схемы ноутбука, которые связаны с запуском и зарядом аккумулятора.

Работа чарджера ISL6251 и заряд аккумулятора.

Питание +19в поступает на 24-й вывод микросхемы чарджера DCIN с разъема питания через диод PD16 и резистор PR281. Если вы заменили микросхему, проверьте цел ли резистор. Внутри микросхемы на выводе 1 VDD формируется напряжение питания +5в которое далее через PR86 поступает на 15 вывод VDDP и запитывает остальные узлы микросхемы. Проверяем присутствие +5в на 15 выводе.

На выводе VREF должно быть генерируемое чарджером опорное напряжение 2.39v

Вход ACSET - чарджер детектирует напряжение питания 19в, которое делитель на PR280 и PR282 понижает в 14 раз. Для этого напряжение на ACSET должно превысить 1.26в, что соответствует 18.0в на входе. Обнаружив нормальное питание, чарджер опускает в низкий уровень ACPRN - подаёт сигнал мультиконтроллеру.

Мультиконтроллер обменивается данными с контроллером аккумулятора и при необходимости зарядки выставляет высокий уровень на выводе EN чарджера, разрешая ему заряд.

На выводе CELLS мультиконтроллер устанавливает напряжение, зависящее от количества банок в аккумуляторе, указывая тем самым чарджеру, какое напряжение подавать на аккумулятор.

Выводы CSIN CSIP подключены к датчику тока источника питания - резистору PR61, а выводы CSON CSOP - источнику тока заряда. При превышении тока чарджер выключает зарядку аккумулятора.

Таким образом, для заряда аккумулятора необходимо, чтобы чарджер был запитан (DCIN = 19в, VDD и VDDP = 5в, VREF = 2.39v), чтобы он продетектировал питание (ACSET >1.26v) мультиконтроллер выдал ему сигнал EN.

Должна запуститься генерация на транзисторах PQ55 PQ57, токи на PR61 и PR78 не должны превысить предельно допустимых. Здесь следует обратить внимание, что кроме самих резисторов PR61 PR78 могут подгореть также и PR74 PR76 PR72 PR73, из-за чего чарджер может неправильно измерять токи.

Работа цепей питания LA6552p. Первоначальный запуск и появление напряжений.

Для работы ноутбука необходимо, чтобы открылись входные полевые транзисторы PQ14 PQ15. Их открывает транзистор PQ68B. Его же открывает высокий уровень сигнала PACIN. На транзисторах PQ68A, PQ21, PQ19 собрана блокировка - низкий уровень на затворе PQ68A приводит к надежному закрытию PQ14, PQ15. Также это может произойти, если мультиконтроллер подымет сигнал ACOFF.

Теперь посмотрим, откуда берется PACIN. По схеме мы видим, что из 6251VDD через резистор PR286. В добавок к этому, PQ67 должен быть закрыт, для чего чарджер должен продетектировать наличие внешнего питания (вывод ACSET) и опустить сигнал ACPRN.

Кстати, ACSET формируется не из напряжения VIN с разъёма, а из напряжения PreCHG, которое, в свою очередь, уже формируется из VIN четырьмя резисторами PR124-PR127, поэтому, если последние в обрыве, то чарджер не увидит подключенный адаптер.

Запуск ШИМ RT8205, дежурные напряжения +3 и +5

На данной платформе генерация дежурных напряжений происходит только при питании от адаптера.

Рассмотрим работу ноутбука без аккумулятора, поскольку при ремонте материнской платы обычно мастер так и поступает, запитывая плату от лабораторного блока питания. После подключения адаптера появляется VIN и PreCHG. Через резистор PR128 оно поступает на базу PQ34, открывая его, а он, в свою очередь, открывает PQ31, подавая PreCHG на B+. Поскольку пока никакие узлы не запущены, потребления по B+ нет, то через резисторы PR124-PR127 происходит заряд конденсаторов, подключенных к B+

Когда напряжение B+ достигнет достаточного для запуска RT8205, появляются напряжения +3VLP и VL. А дальше, если запуск не заблокирован транзисторами PQ63A, PQ63B, напряжения +3ALWP и +5ALWP Чтобы произошел запуск, нужно, чтобы PQ64 был открыт. Для этого должно быть напряжение VS, а ACPRN в низком уровне. VS берется из VIN через резисторы PR10 PR11.

При питании от батареи VS отсутствует и появляется при нажатии на кнопку питания. Таким образом, при питании от аккумулятора в дежурном режиме RT8205 генерирует только +3VLP и VL.

Многие платформы Compal имеют схожие схемы. В некоторых могут применяться операционные усилители для формирования ACSET и других сигналов. В этих узлах для формирования опорного напряжения может использоваться напряжение 3V RTC, такие платы не запускаются, если батарейка часов разряжена.