Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry Pi 3 B+ 3,3V geschrottet


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von Peter L. (univok)


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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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von S. R. (svenska)


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Peter L. schrieb:
> Eine Spezialanfertigung für den Raspi, ein ASIC.

Quassel keinen Unfug. Das ist ein PMIC für Xilinx Zynq und ARM Cortex-A.

Kauf dir nen neuen Raspberry oder besorge dir anderweitig 3v3.

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von Serge (Gast)


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> (~5€ + 18€ + MwSt + Zoll!)

Vielleicht kannst bei jemanden mitbestellen.

Wie hast du festgestellt, dass es der MXL7704? Ist das sicher?

von Wolfgang (Gast)


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Peter L. schrieb:
> Eine Spezialanfertigung für den Raspi, ein ASIC.

Du scheinst die Verbreitung des RaspPi zu überschätzen. Weisst du, was 
ein speziell dafür angefertigter ASIC kosten würde und wo dann der Preis 
für den RaspPi liegen würden?

von Peter L. (univok)


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Danke für die Berichtigung. Der Chip macht auch noch drei andere 
Versorgungsspannungen für das Board (1,8V, 1,2V und VDD Core) und 
Sonderfunktionen, die 3,3V zu ersetzen wird nicht wirklich viel bringen.

von Bernd K. (prof7bit)


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Peter L. schrieb:
> und noch schlechter zu löten.

Sieht für mich ziemlich einfach zu löten aus auf dem Bild, kein BGA, 
also Hobbywerkstatt-freundlich.

: Bearbeitet durch User
von Peter L. (univok)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Peter L. (univok)


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Serge (Gast) schrieb:
> Wie hast du festgestellt, dass es der MXL7704? Ist das sicher?

Am (stromlosen) Board messe ich an den 3,3V Pins der GPIO gegen GND nur 
noch 0R3. Da ist also was "kurz" :-(

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von g457 (Gast)


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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.

von Peter L. (univok)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Peter L. (univok)


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g457 schrieb:
> auch Mouser hat so viele
> davon dass sie sie verkaufen

Bei Mouser stand gestern was von 26 Wochen Lieferzeit :-(

von Wolfgang (Gast)


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Peter L. schrieb:
> Bei Mouser stand gestern was von 26 Wochen Lieferzeit :-(

Heute steht da etwas von "17 Can Dispatch Immediately".

Das ändert natürlich nichts an der "Factory Lead Time" von 26 Wochen, 
die interessiert aber in diesem Fall für Einzelstücke nicht wirklich.

von Alex G. (dragongamer)


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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.

von DAVID B. (bastler-david)


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Heißluft/runter den IC und fremdspeisen.

von S. R. (svenska)


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DAVID -. schrieb:
> Heißluft/runter den IC und fremdspeisen.

Wird schwierig, da der IC mehrere Spannungen erzeugt, unter anderem die 
dynamisch angepasste CPU-Spannung.

von DAVID B. (bastler-david)


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Ja stimmt mein Fehler übersehen.
Dann kann man nur noch ein paar händler anschreiben wie zb Conrad ob sie 
den besorgen können und ob es im preis rahmen liegt.

von Peter L. (univok)


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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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von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Peter L. schrieb:
> Auf dem Bild im Eingangspost sieht mir das Gehäuse mehr nach TQFP32 o.ä.
> aus

Das täuscht, das ist QFN.

Peter L. schrieb:
> QFN32 ist wohl noch schwieriger zu löten?

"Noch"? Ja, es ist schwieriger zu löten als TQFP, vor allem durch das 
große Massepad. Das geht nur mit Heißluft o.ä.

von Peter L. (univok)


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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.

von Peter L. (univok)


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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".

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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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.

von soso... (Gast)


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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.

von Peter L. (univok)


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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).

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Peter L. schrieb:
> Wie gesagt, wenn man Pin 25 (der 3.3V Ausgang) hebt

Das dürfte bei einem QFN nicht ganz einfach sein ...

von Peter L. (univok)


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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.

: Bearbeitet durch User
von soso... (Gast)


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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.

von Bernd K. (prof7bit)


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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.

von Peter L. (univok)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (Gast)


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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.

von Purry Rhadon (Gast)


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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.

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