5 V yerine 12 V verilmiş Raspberry Pi 3 Model B+ arıza analizi

[Sercan]

Raspberry Pi'lar kısmen açık kaynaklıdır. Aslında açık kaynaklı olmayan fakat şemaları kısmen paylaşılan kartlar desek daha doğru olur. Bir İngiliz vakıfının ticari faaliyeti için fazla kapital. Herkesin tartışıp kimsenin çözemediği bir konu o yüzden bizde karıştırmayalım!

Konumuza dönersek bende bir tane 12 V uygulanmış Raspberry Pi 3 Model B+ var. Ekte paylaşılan kısmı şemasını bulabilirsiniz. Şemadan anlaşılacağı üzere USB bağlantısından gelen 5 V doğrudan görülen bir kaç entegre ile birlikte PMIC entegresi olan XR77004'e erişiyor. PMIC entegrelerinin açılımı Power Management Integrated Circuit yani Türkçe'sini bilmesemde Güç Yönetimi Entegre Devresi diye çevirmek doğru olur sanıyorum. Bu entegre DC-DC çevirici olarak çalışıyor. PDF'ini ekte görselini aşağıda bulabilirsiniz.

Benim bildiğim kadarıyla arızalı ya da geliştirme aşamasında bir devre incelenirken her şeyden önce olması gereken voltajların yerinde olduğundan emin olmak gerekiyor. Aşırı gerilim uygulandığını bildiğim bir devre olduğu için haliyle dikkatimi daha çok PMIC entegresi çekiyor.

Diğer yandan girişte PTC RESET FUSE 16V 2.5A (MSMF250) ve 600 W 5 V ESD bastırıcı TVS diyotu var. Benim buradan anladığım girişe uygulanan 12 V bütün devreye dağılmış olma ihtimali çok yüksek. Dolayısıyla (şemada görünmeyen bağlantılar da olabilir) birden fazla entegrenin bozulmuş olma olasılığı güçlü.

PMIC entegresini biraz daha detaylı incelediğimde çıkışlarda olması gereken gerimlerin ya olmadığı ya da saçma bir formda olduğunu gözlemledim. Yani bu entegre kesinlikle bozuk.

Girişteki 5 V'un davranışı, yükten çekersem güç kaynağım düzgün bir gerilim veriyor fakat bağladığımda böyle düşmeler oluyor.

PMIC entegresindeki 3.3 V olması gereken gerilim 3.6 V ve kare dalgaya benziyor. Benim bildiğim bunun regüle bir çizgi olması gerek.

Bu da olması geren 1.8 V fakat 2.08 V ölçüyorum. Aynı form bunda da var.

Bunlarda devre şeması üzerindeki notlarım.

Bu entegreyi ülkemizde temin etmenin bir yolunu bilmediğim gibi, elimde deneyebilmek için aynısından sağlam bir kart da yok. O yüzden konuyu şimdilik burada sonlandırmak zorundayım. Fakat elime aynından bir kart geçerse bu konuyu devam ettirmeyi düşünüyorum.

Ben elektronik uzmanı değilim. Eksiğimi, hatamı ya da varsa fikir tavsiyeleriniz bekliyorum!

 

[Sercan]

Bu arada daha önce forumda bahsettiğim ve kendi yaptığım mikroskopu devre üzerinde burada ilk defa kullandım. Çok faydasını gördüm!

 

[taydin]

Hmm 5V kaynakta eğer resettable fuse ve TVS varsa o zaman ümit var demektir Şunu deneyebilirsin: D7 yi sök ve 5.1 V ver devreye. Eğer çalışıyorsa, TVS kendini feda etmiş demektir. Benzer özelliklerde bir TVS yi sonra bağlarsın oraya. Veya oraya 12 V verenin yaptığını yapmam diyorsan TVS olmadan 5.1 V ile kullanırsın.

 

[taydin]

F1 de arızalanmış olabilir. İstersen onu da elimine et. F1'i kısa devre et, D7 yi de sök. Sonra da 5.1 V ver. Eğer çalışırsa o zaman koruma elemanları görevlerini yapmış ve devreyi korumuşlar.

 

[Sercan]

Yazmayı unutmuşum dün ilk işim F1'i kontrol etmekti. Ölçü aleti ile test ettiğimde sağlam olduğunu biliyorum. D7'ye hiç ihtimal vermedim çünkü Datasheet'te 16 V'a kadar dayanır yazıyor.

Beni aşan konular olabilir, işin ehlini dinleyeyim dedim ve biraz önce söylediklerini yaptım. Olması gereken gerilimler yukarıda paylaştığım osiloskop ekranındaki gibi, hiç değişmedi. Yalnız sigortayı sökmedim, PTC olduğu için sökmeme gerek var mı?

Bu arada D7 Türkiye'de (Özdisan) bulunuyormuş...

 

[taydin]

16 V olayı mantıklı değil. 5 V üzerindeki voltajlarda, nanosayine mertebesinde kesmesi lazım, yoksa TVS görevini yapmamış olur. PTC yi kısa devre etmekte fayda var. Aşırı akım geçtiği için direnci yükselmiş olabilir veya özelliğini kaybetmiş olabilir. Onu ölçerek belirlemek sağlıklı deği. Anma akımı geçerken üzerinde voltaj düşmemesi lazım.

 

[Sercan]

16 V olayı mantıklı değil.

Haklısın dün baktığım başka bir bilgi ile karıştırdım sanıyorum. Tabloda en üstte bulunan değerler olması gerekiyor.

Gün içinde PTC'yi bir de kısa devre yapıp deneyeyim. İlk fotoğraftaki 5 V üzerindeki kesmeler bunlardan kaynaklanıyor olabilir mi? Eğer öyle ise diğer gerilimlerin kare dalga gibi görünmesinin sebebi de budur o zaman?

 

[taydin]

Gün içinde PTC'yi bir de kısa devre yapıp deneyeyim. İlk fotoğraftaki 5 V üzerindeki kesmeler bunlardan kaynaklanıyor olabilir mi? Eğer öyle ise diğer gerilimlerin kare dalga gibi görünmesinin sebebi de budur o zaman?

Aslında yukarıda TVS kendini feda etmiş derken yanlış ifade kullandım. TVS bütün akımı kendi üzerine alıyor ve o şekilde devreyi koruyor. Devreyi korumaya devam etmesi için TVS nin ya sağlam kalması lazım yada kısa devre olması lazım. Eğer TVS şu anda arızalı ve açık devre ise o zaman malesef devreyi yeterince uzun süre koruyamamış demektir ve devrenin geri kalanına 12 V ulaşmış demektir.

En iyi senaryo, TVS nin sağlam olması veya kısa devre olması ve PTC nin arızalı olması. Bu durumda devrenin geri kalan herşeyi sağlam demektir. TVS sağlam ise PTC yi kısa devre edip deneyebilirsin. Ama TVS gidik ise o zaman PMIC hakkaten gitmiş olabilir. İşlemci ve devrenin geri kalanında da birşeyler gitmiş olabilir.

 

[Sercan]

Şüpheye mahal vermemek adına D7 ve F1'i söktüm. İkisi de devre dışı iken F1'in yuvasını kısa devre ettim. Sonuç değişmedi. İlk osiloskop görüntüleri aynen duruyordu.

 

[Sercan]

Cihaz çalışmasa da şimdiye kadar şu ikisi bilgiyi kazandık.

Her ne kadar koruma devreleri olsa da bir cihaza gereğinden fazla güç vermeyin. Gene de bozuluyor!

Böyle bir durumda (şu an her ne kadar yanılmamış olsam da) analiz etmeye en baştan başlamalı. Ben ölçü aleti ile kontrol etmiştim ama yeterli değilmiş.

 

[taydin]

Ama gene de TVS ve sigortanın arıza durumunu tespit etsek iyi olur. TVS'ye 1 k direnç üzerinden 12 V verirsen, üzerinde 5 V sabit olması lazım. Yani bir zener gibi test edebilirsin.

Sigortayı da boşta ölç, direncinin çok düşük olması lazım. Güç kaynağı çıkışına bağlayınca da kısa süreliğine akım çekip sonradan çekmemesi lazım.

 

[Sercan]

Sigortayı da boşta ölç, direncinin çok düşük olması lazım. Güç kaynağı çıkışına bağlayınca da kısa süreliğine akım çekip sonradan çekmemesi lazım.

PTC sigortaya 5 V 5 A limitlerde gerilim uyguladım. Yaklaşık 1 sn içinde 5 A akım çekmeye başlayıp 0.7 A'e düşüyor. Yani tipik PTC gibi çalışıyor. Ölçü aletinin proplarını kısa devre yapıp Rel ile sıfırladıktan sonra ölçtüğümde 0 Ω ölçüyorum. Yani tamamen kısa devre görünüyor.

Ama gene de TVS ve sigortanın arıza durumunu tespit etsek iyi olur. TVS'ye 1 k direnç üzerinden 12 V verirsen, üzerinde 5 V sabit olması lazım. Yani bir zener gibi test edebilirsin.

TVS için 1 k direnç bulmaya üşendim ama güç kaynağını 12 V 0.01 A ile limitledim. TVS'ye bu gerilimi uyguladığımda, gerilim 6.6 V'a düşüyor. Eğer 12 V verildiğinde aynı şekilde 6.6 V çıkış verdiyse bu TVS, PMIC (XR7704)'nin giriş gerilimi olan 4 - 5.5 V'un üstüne çıktı demektir. Zaten PDF'e göre bu epey hassas bir entegre.

 

[taydin]

TVS yi dirençle ölçmen lazım. Akım sınırlama ile ölçersen anlamlı bir sonuç çıkmaz

 

[Sercan]

Direnci yükü simule etmek için paralel mi bağlayacağım, akımı limitlemek için seri mi kullanacağım? Ben akımı limitleyip bozmamak için seri kullanacağım diye anladım.

 

[taydin]

Direnci yükü simule etmek için paralel mi bağlayacağım, akımı limitlemek için seri mi kullanacağım? Ben akımı limitleyip bozmamak için seri kullanacağım diye anladım.

Evet seri bağlıyorsun ve TVS yi ters polarize ediyorsun. Aynen zener gibi. Akım sınırlamanın sakıncası, akım sınırlama moduna girince TVS üzerindeki voltaj düşüyor ve gerçek durumu yansıtmıyor.

 

[Sercan]

Şimdi TVS'ye söylediğin gibi seri bağlı 1 k bir direnç ekledim. Güç kaynağımı 12 V 0.5 A akım limitledim. TVS'ye uyguladım gerilim düşmüyor. 0.01 A akım akıyor ki bu direncin limitleyeceği akım. Gerilimi düşürmesi bekleniyordu yani normal diyot gibi ölçüyoruz ama bu gidik diye anlıyorum.

 

[taydin]

Evet TVS elinden geleni yapmış devreyi korumak için. Ama birisi ısrarla 12 V vermeye devam etmiş ve en sonunda TVS artık gitmiş ve 12 V da aynen sonraki devreye ulaşmış.

 

[fide]

Telit gm862gps modüle 2009'da 96euro para vermiştim. Beslemesinde kullandığım SMD kondansatörlerin altındaki lehim tam erimemiş ve zamanla atmış. Çıkışta depolama olmayınca darbeli akım doğrudan GSM modüle gitti. Çıkışta 4 olması gereken voltajı 12 olarak ölçtüm. Eyvah yaktık modülü dedim. Sonradan denemek için enerji verdiğimde hiç nazlanmadan çalıştı. Demek ki girişteki tvs, ptc yada diğer koruma önlemleri işe yaramış. Eski bir modül için oldukça iyi önlem almışlar.
Raspberry Pi ilk versiyonundan beri besleme konusunda sıkıntılı. Bu nedenle diğer malzemelerin de uçmuş olmuş ihtimali yüksek.

 

[mehmet1]

Şimdi TVS'ye söylediğin gibi seri bağlı 1 k bir direnç ekledim. Güç kaynağımı 12 V 0.5 A akım limitledim. TVS'ye uyguladım gerilim düşmüyor. 0.01 A akım akıyor ki bu direncin limitleyeceği akım. Gerilimi düşürmesi bekleniyordu yani normal diyot gibi ölçüyoruz ama bu gidik diye anlıyorum.

Merhaba, eski bir konu ama benzer bir durumu yaşıyorum. Raspberry pi 4B modelinin bağlı olduğu elektrik hattı yakına düşen bir yıldırımdan etkilendi ve besleme adaptörü yandı. Ancak kartta da hasar var ve şuan çalışmıyor. Siz yaptığınız işlemlerden sonuç alabildiniz mi?

 

[taydin]

Merhaba, eski bir konu ama benzer bir durumu yaşıyorum. Raspberry pi 4B modelinin bağlı olduğu elektrik hattı yakına düşen bir yıldırımdan etkilendi ve besleme adaptörü yandı. Ancak kartta da hasar var ve şuan çalışmıyor. Siz yaptığınız işlemlerden sonuç alabildiniz mi?

Arızalı bir kartı tamir ederken, istatistik olarak bozulma ihtimali yüksek olan komponentlere odaklanılır ve onlar değiştirilerek cihaz tekrar çalışır hale getirilmeye uğraşılır. Ama bir karta yıldırım düşmüşse, artık orada istatistik falan kalmıyor, neyin bozulmuş olabileceği ile ilgili fikir yürütmek de mümkün değil. Hurda kart olarak atılacak mecbur bir kenara.