Raspberry Pi 3 B+ 3,3V geschrottet

OP #5564231
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Hallo,

bei Versuchen mit einem "Display-O-Tron Hat" blieb mein Pi B 3+ 
plötzlich mit dunklem Monitor stehen. Das wars dann.
5V sind da, rote LED leuchtet, Sicherung F1 ist natürlich auch ok. Nach 
einer Stunde Suchen und Sichten des Schaltplans war klar, dass 
mindestens die 3,3V tot sind.

Verantwortlich dafür ist ein 32 Pin QFN Chip mit Namen MXL7704 von 
MaxLinear  mit gerade mal 25mm2 Fläche. Eine Spezialanfertigung für den 
Raspi, ein ASIC.
So ein Mist! Der Chip ist total winzig, natürlich nur bei Digi-Key zu 
bekommen (~5€ + 18€ + MwSt + Zoll!) und noch schlechter zu löten. 
Drumherum ist auch noch genug Vogelfutter, das ist ein Albtraum! 
Natürlich kaufe ich mir nun einen neuen Raspberry Pi.

Oder hat hier noch jemand eine Idee?
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OP #5564256
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@Bernd K: Das ist ein ziemlich gutes Bild, sieht alles so schön groß 
aus, ist es aber nicht.

@Wolfgang (Gast)
@S. R. (svenska)
Mehr oder weniger entstand der MXL7704 Chip wohl als Maßanfertigung, 
hier nachzulesen

https://www.raspberrypi.org/blog/pi-power-supply-chip/

@Serge (Gast)
Ich hatte ein offensichtlich defektes Display-O-Tron angesteckt um es 
auszuprobieren, der Raspi fuhr hoch, war dann aber nach einigen Minuten 
tot.
Messe nur noch 0V an den 3,3V des GPIO, und die Act-LED bleibt dunkel. 
Verschiedene sicher laufende Images von SD habe ich ausprobiert. Die 
Widerstände rund um den MXL7704 und die vier Induktivitäten sind in 
Ordnung. Natürlich kann auch noch alles mögliche sein, aber sicher kein 
Softwareproblem.
Gast #5564330
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> Mehr oder weniger entstand der MXL7704 Chip wohl als Maßanfertigung,
> hier nachzulesen

Das macht ihn aber nicht zum ASIC. Im Gegenteil, der wurde extra so 
hindesignt dass er 'universal' ist.

Und wenn Du bei Digikey nicht bestellen willst, auch Mouser hat so viele 
davon dass sie sie verkaufen. Davor solltest Du aber sicherstellen, dass 
es wirklich der pmic ist, sonst übst Du ganz umsonst löten.
OP #5564349
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Also ich habe jetzt einen Plan, denn es ist ja nichts mehr "kaputter" zu 
machen. Pin 25 oben rechts am MXL7704 ist der 3,3V Ausgang, den werde 
ich mit einem Skalpell und einer sehr großen Lupe vom Board abtrennen. 
Wenn der Kurzschluss zwischen 3V3 und GND dann verschwunden ist lag ich 
wohl richtig. Sind anschließend die anderen drei vom Chip erzeugten 
Spannungen wieder da stehen die Chancen gut, dass ich wie S. R. 
(svenska) schrieb, die 3V3 mir "anders" erzeugen kann. Der Chip liefert 
natürlich noch Power Good Signale nach außen, da wird auch noch was 
schief liegen. Mal sehen.
#5564740
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Hmm, möchte noch etwas beisteuern - wenn man auf HDMI und USB 
verzichtet, ist es möglich raspberrys nur mit der 3.3V Versorgung an den 
Pins zu betreiben!
Die kleineren Spannungen welche benötigt werden, werden scheinbar in 
einer Zweiten Stufe generiert.

Kann natürlich sein dass besagter, bei dir kurzgeschlossener Chip 
allerdings rück-gespiest wird und es darum normalerweise funktioniert.
OP #5565997
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Eine weiteres Problem: der Hersteller MaxLinear/Exar listet den Chip in 
der Bauform "QFN32" (s.Bild). Das QFN32 hat aber die Pins auf der 
Unterseite bzw. am Rand. Auf dem Bild im Eingangspost sieht mir das 
Gehäuse mehr nach TQFP32 o.ä. aus. QFN32 ist wohl noch schwieriger zu 
löten?
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OP #5566115
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OK, QFN ist evtl. noch zu handhaben.

Dann wäre also auch noch ein Heißluftfön anzuschaffen, aber das Teil 
braucht man ja für SMD eigentlich öfters. Lohnende Investition. Bisher 
gibt es in meinem Fundus leider nur ein Steinel-Heißluftgebläse, mit dem 
man z.B. alte Farbe vom Türrahmen pellen kann.
OP #5566280
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Das Thema habe ich auch noch im Raspi-Forum gefunden:

https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=218610

Den Chip gibt es in zwei Varianten die sich leicht in VOUT Buck 4 (beim 
Raspi verwendet für VDD_CORE) unterschieden, und zwar -AQB: 1V2 und 
-XQB: 0V85

Die Frage bleibt, welche Ausführung des Chips beim 3B+ verbaut ist.
Konnte bisher nicht heraufinden in was für einem Bereich der BCM2837B0 
(SOC) sich regeln lässt. Hier:

https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=213604#p1315636

schrieb jemand der den -AQB verbaute, "1V2 komme ihm etwas viel vor".
Persönliche Seite #5566287
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Peter L. schrieb:
> Bisher gibt es in meinem Fundus leider nur ein Steinel-Heißluftgebläse

Das ist für Türen sicherlich schick, aber für SMD-Lötarbeiten wird es 
viel zu heiß. Du brauchst ein geregeltes Heißluftgerät, bei dem man eine 
Temperatur und den Luftstrom einstellen kann.

Du willst schließlich weder die Platine verkokeln noch die Bauteile 
wegblasen.

Geeignete Geräte gibt es aber auch schon in der unter-100-EUR-Klasse.
Gast #5566315
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Ich tippe eher auf einen Kurzen in den 3V3.
Dann ist der PMIC-Tausch ziemlich sinnlos.

Denn könnte der SOC tot sein.

Das ist aus meiner Sicht wahrscheinilcher, denn den hat man schnell mit 
ESD gekillt.

Bevor man über den Tausch nachdent, wäre es nötig, das zu probieren. 
Dazu miss mal alle Spannungen, also auch VCORE etcpp.

Erwähnenswert wäre außerdem:
Einige PMICs kann man programmieren. Wenn das hier der Fall ist, 
benötigst du auch das passende Programm, oder du musst die OTP-Variante 
kennen.

Summa Sumarum würde ich vorschlagen, dass ein neuer Raspberry PI fällig 
ist. Das ist sicher billiger als der Reparaturversuch.
OP #5566378
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soso... schrieb:
> Ich tippe eher auf einen Kurzen in den 3V3.
> Dann ist der PMIC-Tausch ziemlich sinnlos.

Danke für den Hinweis! Der Ersatz-Pi ist natürlich schon bestellt, den 
benötige ich nämlich. Aber der geschrottete kommt noch in die Pathologie 
zur Festzustellung der Todesursache. Wie gesagt, wenn man Pin 25 (der 
3.3V Ausgang) hebt und der Kurzschluss weg ist - dann war es der PMIC. 
Dann würde ich versuchen den PMIC zu bekommen und aufzulöten.

Wenn der Kurzschluss nicht weg ist dann ist es der SOC oder ein anderer 
Chip mit 3V3. Andere Bauteile gibt es kaum, noch die Schaltdiode D4 
(BAV99 am A/V-Out), die ist aber in Ordnung (0V5 Durchlassspannung in 
beide Richtungen).
Gast #5566457
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Peter L. schrieb:
> Rufus Τ. F. schrieb:
>> Das dürfte bei einem QFN nicht ganz einfach sein ...
>
> Der Chip sieht genau so aus wie auf dem Bild, das sollte schon noch
> gehen. Aber gut, wenn noch die Pins/Pads noch unter dem Chip weitergehen
> dann bekommt man den Pin kaum vom Print ab.

Ich würde - wenn du den zweiten Raspberry hast - einfach mal die 3V3 mit 
dem Multimeter (Piepfunktion) gegen GND messen.
Ohne Versorgung.

Piepts beim defekten Raspberry dauerhaft, beim guten aber nicht, ists 
ein Kurzer gegen GND. Piepts bei beiden, wird man sich wohl eine andere 
Methode suchen müssen, wie 3V3 einspeisen oder so (was aber gefährlich 
ist).

Um festzustellen, obs am PMIC oder am SOC liegt, kann man die Drossel 
auslöten. die schwarzen Rechtecke müssten eigentlich Drosseln sein.

In der Regel sollte ein PMIC nur wegen eines Kurzen nicht sterben. Ein 
Buck, auch so einer im PMIC, hat normalerweise schon eine 
Überstromabschaltung.
#5566467
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Peter L. schrieb:
> Der Chip sieht genau so aus wie auf dem Bild, das sollte schon noch
> gehen.

Abheben kannst Du da nichts, der hat keine Beinchen sondern nur bündig 
eingelassene Kontaktflächen an den Kanten (siehe Foto von QFN weiter 
oben) die vom Lötzinn der Pads benetzt werden, was Du da von oben siehst 
sind nur die länglichen Pads auf der Platine und das Lötzinn das sich 
darauf befindet. Du kannst nur außen die Leiterbahn durchtrennen.
OP #5566589
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soso... schrieb:
> Um festzustellen, obs am PMIC oder am SOC liegt, kann man die Drossel
> auslöten.

Im Bild sieht man die Beschaltung.
Wenn der Kurzschluss an LX1 Pin 27 liegt dann bringt das Auslöten von L7 
neue Erkenntnisse, wenn er aber an VOUT Pin 25 besteht dann wohl erstmal 
nicht.

Aber danke für die vielen Tipps, ich bin schon mal weiter als am Freitag 
Abend als der Monitor dunkel wurde.
Angehängte Dateien:
Gast #6006716
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In meinem Fall habe ich den Power-Management-Chip messbar zerstört: 
Zwischen 3V3 und 5V gab es keinen Widerstand. Nach dem Auslöten des 
Power-Management-Chips bestand das Problem dann nicht mehr => Defekt war 
daher dort zu vermuten.

Es lohnt sich aus meiner Sicht, falls man 5V auf die 3V3 gegeben hat, 
den Power-Management-Chip auszutauschen. Ersatz gibt es günstig bei 
AliExpress. Etwas Geduld für den Versand braucht man wohl...

Für das Ablöten und Auflöten ist eine Heißluftlötstation aber wohl kaum 
verzichtbar. Ein Mikroskop kann auch nicht schaden. Ich habe beides, 
zwar in der günstigen Variante, konnte aber dennoch meinen RPi3B+ 
wiederbeleben und möchte Mut machen, das zu versuchen.
Gast #6006728
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Ob mit oder ohne MXL7704 macht der Raspberry als Türstopper
immer eine gute Figur. Eventuell noch mit etwas Tellur,
daraus macht man eigentlich Röntgenröhrendrehanoden, oder
schnödem Blei für den kraftvollen Stop extra beschweren.
OP #7242056
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Kleiner Nachtrag nach über vier Jahren. Der Pi 3 liegt noch immer mit 
kaputtem PMIC herum. Da die Boards inzwischen recht teuer geworden sind 
bzw. schwer zu bekommen, habe ich geschaut, was inzwischen so dazu 
geschrieben wurde. Dieser Artikel von 2021 war ganz interessant:

https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=314996

Demnach handelt es sich bei dem MXL7704-R3 um eine für den Pi 3 
angepasste Version des PMIC, bei dem die Default-Konfiguration passend 
zum Pi 3 fest vorprogrammiert ist. Bekommt man nicht exakt den -R3 als 
Ersatzteil, läuft das erstmal nicht. Es besteht dennoch die Möglichkeit, 
per fliegender Verdrahtung mit z.B. einem zweiten Pi den Chip neu über 
I2C zu programmieren, leider muss das offenbar aber nach jedem 
Powercycle wiederholt werden, weil man damit nicht die Defaults 
überschreibt und auch nicht überschreiben kann (oder es steht nirgendswo 
wie das geht).

Bei Aliexpress sieht man den -R3, aber ob man den dann auch nach vier 
Wochen bekommt...

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