EDV-Dompteur/Forum

Zitat von »Fox«

War doch tatsächlich ein Kurzschluß dabei.

Wie üblich: "In 99,x% aller Fälle sitzt der Fehler nicht im Rechner, sondern davor ..."

- Wobei dieser schöne Satz nicht in angemessenem Maße den Sonderfall berücksichtigt, dass der Typ vor dem Rechner womöglich über einen Lötkolben verfügt, mit dem er zu bewirken in der Lage ist, dass nunmehr auch im Rechner ein Fehler sitzt ...

Zitat von »Fox«

Dabei ist mir aufgefallen, dass ich von PIN 6 Durchgang zu Masse hab. Das sollte glaub ich nicht so sein, oder?

Rein anhand des Datenblattes nicht.
Aber wenn man auch in den Schaltplan guckt, dann schwindet diese Eindeutigkeit. Pin 6 ist da über einen Null-Ohm-Widerstand mit der Systemrail verbunden.
Normalerweise hat die Systemrail keinen Durchgang zu Masse. - Bzw. wenn doch, dann nur kurzzeitig, bedingt durch die vielen, im ersten Moment noch leeren Kapazitäten. Diese laden sich aber auf, wenn man das Messeisen länger dran hält und dann hat der Spuk ein Ende.

Bei Dir hat die Systemrail jedenfalls keinen richtigen, "harten" Durchgang zu Masse, andernfalls könnten die ersten beiden Sätze aus dem folgenden Zitat nicht zuttreffen.

Zitat von »Fox«

Hab dann trotzdem mal vorsichtig das Netzteil angesteckt und langsam hochgedreht. Bis ca 8,0V passiert gar nix und es zieht auch 0,0A. Dann zieht es ab 8,1V urplötzlich über 1,0A und die Spannung bricht ein.

Ab 8,1V starten dann erste Schaltwandler und dann geht's los ...
Genau so wollen wir es haben.

Zitat von »Fox«

Versuch ich die Spannung moderat zu erhöhen fällt die Spannung und der Strom steigt weiter. Zusätzlich ist ein jammerndes Fiepen vom Board zu hören.....

Es ist nicht unbedingt gesund für das Mainboard, es in einem derart unterversorgten Zustand zu halten.
Sei mutig, drehe den Stromregler hoch und gebe dem MB die korrekte Spannung, die es braucht.

Das ist wie mit einem Sklaven, der Dir - der Du sein geliebter Herrscher bist - eine Dir würdige, riesengroße Pyramide bauen soll.
Gibt man ihm zu wenig Nahrung und zu wenig von der Peitsche, dann bejammert er die diversen Unpässlichkeiten seiner Lebenslage, bringt aber keine Leistung.
Gibt man ihm aber mehr Nahrung und insbesondere mehr von der Peitsche, dann hört er rasch auf, sich über Unpässlichkeiten zu beklagen, sondern tut still und mit großem Engagement seinen Job.



P.S.: Danke für den Link zur Thermofolie!

Zitat von »Fox«

Das Mainboard fiept wieder, klingt so wie wenn in einem Film eine Explosion kurz bevor steht, Der Ton wird ca. 2-3 Sekunden ímmer höher und bricht dann ab. Zeitgleich ist am Netzteil ein Strom von 2,98A und eine Spannung von knapp unter 8V abzulesen.

Das interpretiere ich mal so:
Anders als heutige Schaltwandler-ICs, ist dieser hier mit Schutzfunktionen wohl eher mager ausgestattet. Selbiges gilt für das Design des ganzen Mainboards.
Am Ausgang des Wandlers liegt wohl ein Quasi-Kurzschluss vor, der einen viel zu hohen Stromfluss bewirkt, so dass sogar die Versorgungsspannung einbricht. Trotzdem schlägt kein Schutzmechanismus zu, um entweder den Wandler abzuschalten, oder die Eingangs-MOSFETs temporär zu sperren.

Weil durch den viel zu hohen Stromfluss die Versorgungsspannung einknickt, wird dem Schaltwandler-IC himself die Versorgungsspannung abgewürgt, so dass er stoppt. Dadurch steigt die Spannung augenblicklich wieder und der IC startet erneut ... endlos. Und mit steigender Temperatur, die die Leitfähigkeit der Halbleiter beeinflusst, driftet die sich ergebende Frequenz.

Du könntest mal mit der Zauberfolie nachforschen, wo sonst noch ein Hotspot entsteht, abgesehen von dem MOSFET. Dabei bitte beide Platinenseiten berücksichtigen.
Aber sei vorsichtig, dass Dir kein Löchle in die gute Folie gekokelt wird; also nur kurz Saft aufs Mainboard geben.

Und messe auch mal mit dem Oszi die Ausgangsspannung hinter den Spulen für 3,3V und 5V. Daraus lässt sich eventuell nützliche Information ableiten.

Zitat von »Fox«

super Sache, jetzt hab ich ein MOSFET Branding.

Oh Du klägliches Weich-Ei!
Echte Fans meines Forums brennen sich - glücklich lächelnd - mein Logo als Brandzeichen auf die Stirn! Und sie tragen es fortan voller Stolz!
Und Du jammerst wegen eines lächerlichen Bläschens am Fingerchen!?!?!
Wie soll es mir mit Typen wie Dir denn bitteschön jemals gelingen, die Weltherrschaft an mich zu reißen?
Mann, Mann, Mann; also meine Generation war aber noch aus ganz anderem Holz geschnitzt!

Nachtrag:

Habe gerade noch einmal kurz ins Datenblatt geschaut.
Also die gängigen Schutzfunktionen hat der Chip ...
Ab Seite 15 sind die aufgeführt.

Mir fehlt jetzt die Zeit, mich da näher einzudenken, was da exakt los ist; jedenfalls würde ich weiterhin empfehlen, zunächst mal die Ausgangsspannungen per Oszi zu protokollieren und per Zauberfolie nach einem zweiten Hotspot zu suchen.

Der MOSFET ist aber nicht der Übeltäter, sondern das bedauernswerte Opfer.
Der wird gerade mit zu hohem Strom gequält und er schaltet eventuell auch nicht satt durch, mangels ausreichender Gate-Spannung. Da muss er heiß werden, der Ärmste.

Die 1,8 Ohm sind ulkig. Da Du ja zuletzt 8V hattest und ein Schaltwandler noch fiepte, kann kein Kerko dafür verantwortlich sein. Vielmehr wird ein Schaltwandler (welcher auch immer) 'nen Defekt haben. Vermutlich einen niederohmigen Upper.
Überprüfe daher zunächst die Upper-MOSFETs sämtlicher Schaltwandler auf Durchgang.

Wenn Du dabei keinen findest, der Durchgang hat (und nur dann!):
Dann löte mal an den Ausgang des Shunts, der hinter dem zweiten Eingangs-MOSFET sitzt (also an die Systemrail), einen Draht an und speise dort Spannung per Labornetzteil ein. 19V bei aufgedrehtem Stromregler.
Dann per Thermo-Folie schauen, wo es heiß wird.

Von Interesse sind davon nur die "Upper". Also die High-side-MOSFETs. Denn die sind "oben" (mit dem Drain) mit der Systemrail verbunden.

Die Low-side-MOSFETs hingegen, sind unten (mit dem Source) mit Masse verbunden und ihr Drain liegt über die niederohmige Spule parallel zur Last der jeweiligen Niederspannungs-Rail.
Bei denen ist es oft völlig normal, dass man dort "Kurzschluss" zwischen Drain und Source zu messen meint. In Wahrheit misst man aber die parallel liegende Last und die kann sehr niederohmig sein (speziell bei den Rails für CPU und GPU).

Finde den niederohmigsten "Upper" und löte den mal aus.
Aber AUF GAR KEINEN FALL löte versehentlich einen Low-side-MOSFET aus! Denn das würde Dir die Last zerschießen, wenn Du Saft aufs Mainboard gibst.

Wenn das Auslöten den Fehler nicht beseitigt, dann den MF noch draußen lassen und mit dem nächst niederohmigen Upper genauso verfahren.

Zitat

Der
erste Wert ist gemessen jeweils von Drain gegen Masse und der zweite
dann von Source gegen Masse. Der zweite ist dann wohl der für uns
interessante?

Also eigentlich meinte ich eine Messung zwischen Drain und Source. Wie in Deinem Posting Nr. 33.

Zitat von »Fox«

Q8102 und Q8103 1,8 Ω / 0,4 Ω

Also DAS sieht verdächtig aus!
Löte den Q8103 doch mal bitte aus!

Zitat von »Fox«

fett gedruckt ist jeweils der MOSFET den ich für den Upper halte.

Da kann es gar keinen Zweifel geben, Du hast doch den Schaltplan.
Ich war mal so frei, die Informationen einzutragen, die jede Unklarheit beseitigen sollten.




Die Systemrail beginnt grundsätzlich hinter den beiden Eingangs-MOSFETs und dem Shunt.
In aller Regel ist der Shunt hinter dem zweiten Eingangs-MOSFET bestückt - so auch bei Dir.
Der "Ausgang" des Shunts ist somit der Startpunkt der System-Rail.

Der dort angegebene Signalname, bzw. Pfadname, ist relevant.
Bei Dir hat die System-Rail den Namen "AC_BAT_SYS".

Manchmal von kleinen Dödel-Wandlerchen abgesehen, hängen sämtliche Schaltwandler stets an der System-Rail, hier also an AC_BAT_SYS.
An dieser Rail hängen also die Upper-MOSFETs aller Schaltwandler auf dem Mainboard. Hier im Bild ist es der Q8103.


Funktion eines Schaltwandlers nach dem Buck-Prinzip:
Ich habe im Forum zwar schon oft beschrieben, wie so ein Buck-Abwärtswandler funktioniert, aber ich tue es trotzdem noch einmal (ganz kurz):
Wenn der Upper durchsteuert (gleichzeitig sperrt der Low-Side-MOSFET), dann fließt der Strom von der Systemrail durch den Upper, durch die Spule hindurch, in die Last (der stets Kapazitäten parallel geschaltet sind, was die Spannung glättet).
Die Spannung an der Last steigt nun, weil sich die Parallel-Kapazität auflädt.
Ist die jeweilige Ausgangsspannung erreicht, bzw. minimal überschritten, so sperrt der Upper wieder, den andernfalls würde die Ausgangsspannung des Wandlers auf die Speisespannung des Mainboards (zumeist 19V, bei Betrieb per Netzteil) ansteigen, was tödlich für die Last wäre.

Der Upper sperrt nun also, aber der vorherige Stromfluss hat in der Spule bereits ein Magnetfeld aufgebaut, das in der Lage ist, kurzzeitig Energie zu speichern.
Diese Energie will nun irgendwo hin.
Dabei passiert das kleine Wunder: Die Spule verwandelt sich in diesem Augenblick in eine Energiequelle!
- Und die liefert Strom!
Dabei wird der im Bild rechte Spulenanschluss zum Plusspol, und der linke Anschluss zum Minuspol dieser Energiequelle.
Die Folge:
Der Strom fließt weiter, in der selben Richtung, in die Last hinein.

Die Last kann den Strom ja aber nicht weg schlucken, ein Stomkreis muss immer völlständig geschlossen sein.
Der Laststrom fließt in die Masse-Rail und will von dort wieder zur Quelle, bzw. zu deren Minus-Pol.
- Und die "Quelle" ist in diesem Moment die Spule! Nicht etwa das Netzteil, sondern die Spule!
SIE ist es jetzt, die die Energie liefert!
Eine simple Diode ermöglich dem Strom nun, von der Masse-Rail zum linken Spulenanschluss zu gelangen (also dem Minuspol der Quelle). Das ist hier die D8102.

Dummerweise hat eine Diode in Durchlassrichtung halt ihre Vorwärtsspannung. So klaut eine Silizium-Diode rund 0,7V und mehr (abhängig von der Stromhöhe).
Eine Schottky-Diode klaut vergleichsweise weniger Spannung, aber auch sie klaut sich was. Und das wollen wir nicht!
Und darum gibt es den Low-Side-MOSFET (Q8102). Dieser wird vom Schaltwandler-IC so geschickt angesteuert, dass er immer dann leitfähig wird, wenn der Upper sperrt.
Umgekehrt sperrt der untere MOSFET dann, wenn der obere leitet (andernfalls hätten wir einen satten Kurzschluss von der Systemrail nach Masse, durch beide MOSFETs hindurch).

Wie man sieht, ist der obere MOSFET der wichtigere.
Er ist es, der den Strom von der Quelle durch die Spule in die Last schickt.
Der untere MOSFET könnte im Grunde auch durch eine simple Diode ersetzt werden, aber weil die uns zu diebisch gestrickt ist und einen guten Bruchteil eines Volts räubern würde, darum gibt es den unteren MOSFET, der fast verlustfrei durchschaltet.

Wenn sich die in der Spule gespeicherte Energie in die Last entlädt, dann wird nach einem Moment die Ausgangsspannung wieder sinken, denn die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energiemenge ist natürlich begrenzt.
Darum überwacht der Schaltwandler-IC permanent die Ausgangsspannung und greift rechtzeitig ein, indem er den unteren MOSFET wieder sperrt und statt dessen den oberen durchsteuert.
So wiederholt sich das Spiel ständig.
Beide MOSFETs werden also stets im Gegentakt angesteuert/gesperrt.

Wie man sich vorstellen kann, tritt dabei an der Last ein kleines Auf-und-Ab der Spannung auf. Das ist der sog. "Ripple" eines Schaltwandlers.
Lineare Spannungsregler haben keinen solchen Ripple, dafür ist ihr Wirkungsgrad aber beschi... mies.
Darum eigenen sich Lineare Regler nur für vergleichsweise kleine Ausgangsströme, wohingegen ein Schaltwandler richtig SATT Strom liefern kann.

Satter sogar, als das Netzteil her gibt!
Beim Schaltwandler gilt, dass die Ausgangsleistung gleich der Eingangsleistung ist (abgesehen von kleinen Wirkungsgrad-Verlusten).
Liefert das Netzteil 19V und zieht das Mainboard gerade 2A, dann ist die Eingangsleistung 19V*2A = 38W.
Diese 38 Watt werden vom Mainboard effektiv in Wärme umgewandet.

Stellen wir uns nun mal kurz vor, es gäbe auf dem Mainboard lediglich den 3,3V-Wandler.
Dann würde dieser Wandler wieviel Strom liefern, damit obige Gleichung erfüllt ist?
- Er würde dann rund 11,5A liefern!
38W/3,3V = 11,5A.

DAS muss man mal verdaut haben!
Durch den Einsatz von Schaltwandlern können wir unserer Last einen viel höheren Strom liefern, als das Netzteil hergeben würde!
Es ist die Leistung (Watt), die auf beiden Seiten der Gleichung identisch hoch ist (wie erwähnt abgesehen von kleinen Wirkungsgrad-Verlusten).


Ich habe das Gefühl, Dich hiermit nun Vollprofi für Buck-Wandler ausgebildet zu haben und gehe davon aus, dass es nie wieder Unklarheiten geben kann, welcher MOSFET denn nun der "Upper" ist und so.
- Der Upper hängt an der Systemrail und speist die Spule.
- Der Low-Side-MOSFET hingegen, verbindet, wenn er durchsteuert, die Masse-Rail mit dem Spuleneingang (der in dem Moment der Minus-Pol der Energiequelle "Spule" ist).


Wenn Du je wieder eine Bewerbung schreiben musst und Deine ganzen Qualifikationen auflisten möchtest, dann kannst Du nun voller Stolz hinein schreiben, dass Du so-und-so-lange User im Forum des EDV-Dompteurs warst.