維修友善之臂 NanoPi R1

今天來幫朋友修一個 友善之臂 NanoPi R1。

最近在忙著做 H3 的核心板, 朋友想幫個忙什麽的就寄過來了一個被他搞寄的 H3 開發板, 好讓我來參考參考。
所以我認爲 一個優秀的硬體工程師不僅要懂得怎麽去創造自己的作品, 還要懂得如何去檢測和維修。
咳咳.. 扯遠了2333。言歸正傳, 先來看看故障。

經朋友描述, 他把這個板子放進背包挂上充電寶, 然後綫不知道怎麽的被扭了一下, 就寄了。
他自己嘗試維修過, 拆了一個 dcdc 降壓晶片, 但是故障依舊。

既然知道了大概原因, 那麽我們就來順著這個方向看看。

對於大短路情況的檢修

維修廝常把「燒機」二字挂嘴邊。畢竟這是對於大短路故障的最快定位問題的辦法。
那麽我們也可以來。供電接入可調電源, 3V燒機, 限流1A。

焊接兩根燒機綫。

可以看到, 電壓被硬生生拉到了 2.6v, 對地大短路。

從熱成像的圖可以看出, CPU 核心對地大短路。 (這是真寄了)
根據 H3 的手冊, 我們可以參考芯片明顯發熱的區域, 對應位置正好是 VCC-3v3-IO 和 VCC-1v2-SYS。
所以可以先盲猜炸了兩路供電。

不管怎樣, 先把 CPU 拆下來再説。
熱風槍 350 度加熱, 用鑷子掀翻就行。

重新上電燒機, 大短路問題就處理好了, 看起來確實是 CPU 被擊穿導致。
那麽接下來就是挨個檢查供電了, 而且著重檢查上邊提到的那兩路供電。

參考著圖紙來維修

所幸的是, NanoPi-R1 是開源的, 所以我們能很輕易在網路上找到它的原理圖

上圖分別是 VCC-3v3-IO 和 VCC-1v2-SYS 的電路,
可以看到 VCC-3v3-IO 的輸出電感是 L4, VCC-1v2-SYS 的輸出電感是 L3。
那麽就去板子上找吧。

看起來被朋友自行維修並拆掉的 dcdc 晶片是它了, 它負責 VCC-3v3-IO 的供電。

上電看看 VCC-1v2-SYS, 輸出 5v! 這是直接把 1v2 擊穿了捅了 5v 到 H3… 不知道怎麽搞的

所以跟我一開始猜測的一致, 就是這兩路供電炸了。
那麽問題就都好解決了, 換掉對應的 dcdc 晶片, 問題就修好。

漏網之魚

當我滿心歡喜覺得快修好了之後, 重新上電測試發現, 它又恢復大短路狀態了。(草)
難道還有第三処炸管的地方?

經過熱成像排查, 忘記拍照了 )
這次出問題的地方是另一個 dcdc, 它負責 VCC-1v1-CPUX 的供電。

直接換新的晶片吧。

收尾工作

該修的都修的差不多了, 開可調電源打到 5v/2A 欄位, 不出現短路。
各路 dcdc 穩壓電路工作正常。那麽就是時候裝新的 H3 上去看看了。

接上串口綫, 打印了一些 kernel 啓動的日志。

發熱均匀, 沒有明顯的熱點, 工作完美 XD。

那麽剩下的事情就是洗洗刷刷乾净, 包好發回去了 順便到付兩塊紅磚。

總結

• 把電源修好通常能解決大部分故障
• 對地大短路問題一般是最好修的, 哪裡炸了換哪裡
• 可以根據 CPU 短路發熱的位置猜測是哪路供電炸了
• 跟著圖紙來, 善用萬用表

最後, 問題推測。這個板子沒有過壓保護電路的設計, 意味著如果電壓出現毛刺, 超過了 dcdc 的工作電壓就有概率擊穿。
所以扭了一下電源線, 還就真的可能炸機 (((

引用

• [1] FriendlyElec NanoPi R1
  https://www.friendlyelec.com/index.php?route=product/product&product_id=248
• [2] NanoPi R1 原理圖參考
  http://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/a/ab/NanoPi_R1_V1.0_1809-Schematic.pdf