Принесли в ремонт Toshiba Satellite A300-1JJ PSAG4E. Симптомы

Принесли в ремонт Toshiba Satellite A300-1JJ PSAG4E. Симптомы - произвольно уходит в перезагрузку при работе в операционке Windows. Переустановить операционку не дает, так как всегда в середине установки уходит в перезагрузку и начинает все с начала. При этом проверка памяти и основные тесты из под командной строки DOS выполняет успешно и неограниченно долго. Проверка осциллографом питания ядра показала уровень пульсаций неправильной формы от пика до пика ~150...200мВ. Питание ядра на ADP3208. Меняется в процессе работы (по командам VID) от 0,95В до 1,25В, что нормально.
Был заменен "знаменитый" NEC TOKIN на несколько танталовых конденсаторов с суммарной емкостью 2600мкФ. Уровень пульсаций упал, но их "кривая" форма сохранилась и произвольные перезагрузки не исчезли. Для теста был обрезан вывод PWRGD с ШИМ, чтобы он не сбрасывал процессор. После этого стала загружаться операционка и ноутбук "задышал". Просмотр осциллографом всех осциллограмм на ADP3208 показал, что в процессе работы операционки постоянно происходит изменение напряжения питания ядра по командам VID. При этом ШИМ не успевает отрабатывать эти установки, вследствие чего кратковременно снимается команда PWRGD, что и вызывает перезагрузку процессора. Дальнейший просмотр осциллограмм показал, что на выходе операционника обратной связи COMP напряжение хаотически "летает" от 0 до 5В. То есть петля обратной связи ШИМ работает не в линейном, а в релейном режиме, что и вызывает повышенные пульсации на выходе и задержки в отслеживании установок VID.
Последовательно с донора были заменены: ADP3208, все элементы обвязки, выходные транзисторы. Это не привело к каким либо изменениям в работе питания ядра. Изучение мануала на ADP3208 показало, что для обеспечения быстрой и точной реакции ШИМ на изменения нагрузки и установок VID в схеме должна разработчиками проводится очень тонкая настройка компонентов петли обратной связи стабилизатора. В этом случае, для быстроты реакции, петля настраивается на грани устойчивости. В данном случае из-за некорректности настройки петли ШИМ "свалился" в релейный режим. Для исправления ситуации была произведена коррекция петли - параллельно конденсатору в 18пФ между ножками COMP и FB был установлен конденсатор в 22пФ (SMD 0805). Он хорошо встал между контрольными точкам, расположенными у ножек ШИМ.

После этого ШИМ перешел в линейный режим, уровень пульсаций на ядре упал до ~ 50...70мВ (ровная пила с частотой около 1МГц), на выходе COMP напряжение колебалось в линейной зоне межу 0 и +5В, не заходя в насыщение.
Восстановил соединение с ножкой ШИМ PWRGD. После этого ноутбук стабильно работает, прошел все тесты, прошел переустановку системы, замечаний нет.
Вполне вероятно что именно неточность настройки петли ООС ШИМ приводит к ситуациям, когда ремонтники заменяют NEC TOKIN на несколько танталовых конденсаторов и плата начинает работать, но при этом, проверки NEC TOKIN показывают, что он совершенно исправен. Дело в том, что характеристики выходного конденсатора, также, влияют на устойчивость петли обратной связи.
Желающие могут почитать про особенности расчета и настройки параметров петли ООС в приложенном даташите на ADP3208.

Вложение	Размер
corrpwm.jpg	92.51 КБ
adp3208.pdf	762.76 КБ