以苹果手机为例讲解智能手机工作原理 一通则百通、百通则万通
智能手机单元电路如果笼统的来划分笔者认为可分为两大部分:
1)以应用处理器(AP)为核心的逻辑部分;
2)以基带处理器(BP)为核心的通讯部分;
我们把智能手机整机电路按重要程度再稍加细分的话又可分为:整机供电电路,逻辑控制电路,用户界面电路,射频通讯电路以及传感器电路;
如果按电路功能细分的话又可分为:电源管理电路、开机电路、硬盘电路、I2C总线控制电路、LCD显示电路、触摸电路、送话电路、听筒电路、音频传输电路、主相机电路、音量+-与静音电路、开机键返回键电路、扬声器(免提)电路、闪光灯驱动电路、前相机电路、充电电路、USB电路、振动器驱动电路、2G收发电路、3G、4G收发电路、DRX接收电路、SIM卡电路、WIFI电路、副射频供电电路、功放供电电路、NFC电路、蓝牙电路、主射频供电电路、基带时序与基带控制接口电路、射频前端控制总线电路、基带电路、气压传感器电路、陀螺仪&加速计电路、指纹(HOME)电路、指南针电路等等!
综上所述现代智能手机的工作原理是一个非常复杂的系统工程,即可独立分割单独来分析,又相互之间存在一定关联和影响。
整机供电电路简介
我们以iPhone6整机供电电路框图为例简单的对供电电路做一个分析。如下图1所示:
整机供电我们分为三个部分来看,第一个是PP_BATT_VCC电池电压直接供电的负载,分别是U1401充电管理IC、U1400振动马达驱动IC、U0900铃声放大IC、U_2GPARF 2G功放、U_QPOET功放供电IC、U_ASM_RF频段开关、U_HBS_RF频段开关这几个芯片。电池电压直接供电的IC损坏后容易出现加电大电流、加电漏电等故障;与此路供电相并联的芯片有7个。
图1
第二个是PP_VCC_MAIN这路供电所接的负载,分别是:充电管理IC U1401、电源管理U1202、闪光灯驱动IC U1602、16.5V指纹供电IC U1503、音频IC U0900、WIFI芯片U5201_RF、NFC控制芯片U5301_RF、NFC收发芯片U5201_RF、LCD背光升压IC U1502、电压切换U1703、摄像头供电U2301、功放供电IC U_QPOET、频段开关U_DSM_RF、基带电源U_PMICRF、触摸与LCD供电IC这15个IC。
第三个是应用电源管理芯片AP PMU U1202这颗芯片输出的各路供电所接的负载,其中到AP(应用处理器)的供电有11路,分别是:PP_CPU、PP_GPU、PP1V0、PP1V8_SDRAM、PP1V2_SDRAM、PP1V2、PP1V8、PP0V95_FIXED_SOC、PP_VAR_SOC、PP1V8_ALWAYS、PP3V3_USB这11路供电全部都接到了应用处理器;AP PMU U1202应用电源管理芯片其余供电都接到了不同的芯片,分别是:PP1V8_VA_L19_L67这路供电接到了铃声放大IC U1601、音频IC U0900这两颗芯片;PP3V0_MESA这路供电接到了指纹1.8V供电U2100;PP1V8这路供电接到硬盘U0604;PP3V0_NAND接到硬盘U0604;PP1V8_SDRAM还分别接到USB控制U1700、LCD背光升压U1502、NFC控制U5301_RF、WIFI U5201_RF、音频U0900;PP3V0_TRISTAR这路供电送到了USB控制U1700这颗芯片;PP3V3_ACC这路供电也是送到了U1700这颗芯片;PP3V0_PROX_IRLED、PP3V0_PROX_ALS、PP1V2这三路供电都送到了接口座J1111提供给光感以及摄像头使用;PP1V8_GRAPE这路供电提供给信号缓冲器U2403以及主触摸IC U2401这颗芯片;PP3V0_IMU这路供电提供给指南针U1901;PP1V2_OSCAR这路供电提供给M8协处理器U2201这颗芯片;最后一路PP1V8_OSCAR这路供电分别送给M8协处理器U2201、指南针U1901、加速陀螺组合U2203以及气压传感器U2204这几个芯片。
至于基带电源U_PMICRF这颗芯片输出的各路供电在实际故障分析中并没有那么重要或者说造成故障的概率并没有那么多所以我们在这里就简单的罗列一下即可。PP_LDO2、PP_LDO3、PP_LDO4、PP_LDO5、PP_LDO6、PP_LDO7、PP_LDO8、PP_LDO9、PP_LDO10、
PP_LDO11、PP_LDO12、PP_LDO13、
VREG_SMPS4_2V075、VREG_SMPS3_0V95、VREG_SMPS2_1V25、VREG_SMPS1_0V90这16路供电都是送到基带CPU(U_PMICRF)这颗芯片的;PP_LDO1、PP_LDO8这两路供电同时提供给U_WTR_RF射频IC这颗芯片;PP_LDO11这路供电还分别提供给U_DSM_RF频段开关、U_HBS_RF频段开关、U_ASM_RF频段开关、U_QPOET功放供电IC、U_2GPARF 2G功放、U_HBPAD、U_LBPAD、U_VLBPAD、U_MBPAD、U_JTAGRF、U_BUFFER数据缓冲器、U_EEP_RF基带码片这12颗芯片。
我们对整机40多颗芯片的供电进行了有效梳理,整机供电主要区分PP_BATT_VCC电池电压直接供电的负载,PP_VCC_MAIN这路主供电所接的负载以及应用电源管理芯片AP PMU这颗芯片所接的负载。电池电压供电(PP_BATT_VCC)的负载以及主供电(PP_VCC_MAIN)的负载会造成加电大电流,以及加电漏电等故障;应用电源管理芯片AP PMU这颗芯片的负载损坏会引起按开机键大电流、待机时间短等电流类的故障。
电源供电是机器工作的必备条件之一,且要优先满足;如果机器没有供电其它所有的功能以及应用都将无从谈起;研究整机供电对维修手机电流类的故障意义重大,当然供电也是所有芯片正常工作的首要工作条件,这个也是我们维修其它故障最先要进行测量的第一个工作条件。供电系统也是本文《手机维修之“概率分布论”》的理论实例之一。
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「手机维修自学教程」苹果8PLUS进水不开机电流26A维修大反思
苹果8PLUS进水不开机电流2.6A维修全思路
接修一台同行送修机器苹果8PLUS,送来时已经拆开,因大电流,客户测量电池正负极并不短路,不知道如何下手。
因为此机器是进水机器,所以,小师傅拿到手后,拆下主板,去掉屏蔽罩,仔细观察进水腐蚀区域,发现在音频功放ICU5000周边的电容元件腐蚀严重。
估计是此区域进水造成的不开机故障,因为是大电流,在维修时,我们可以不进行清洗,先来测量一下周边是否有短路情况,造成大电流。
通过测量发现C5006\C5008\C5025\C5024短路,这几个电容就是PP_SPKRAMP_TOP_VBOOST的滤波。接下来,先看看是否是因为发霉造成的短路,通过清洗的方法进行判断,由于此区域发霉严重,用小钳子减掉了一小段屏蔽罩,发霉区域全部暴露出来,利用小刷子沾洗板水进行清洗,清洗时,一定要注意力度,太重了容易清掉元件(有时清掉也是好事,估计腐蚀后已经接触不良,)此次清洗掉了两个滤波电容C5749\C5791,这两个电容大家从原理图中比较容易看出来是PP_VDD_MAIN的滤波电容,可以暂时不用理会它们。
清洗完,测量短路电容C5006,依然短路,说明清洗无效,会不会音频功放IC U5000底部短路呢?为了安全期间,我们取下了U5000,通过显微镜观察,底部锡珠透亮,说明水份没有进入芯片底部。那么此时我们就可以利用我们的松香大法了。
主板雾上松香在C5006的非地端,直接加3.8V电压,观察松香变化。
U5000右侧的几个电容只能雾薄薄一层,估计是进水腐蚀的原因。为了更快的发现问题,我们在显微镜下进行观察,C5025上面的松香雾开始融化。为了验证结论正确,我们去掉这个C5025,再次进行打表,PP_SPKRAMP_TOP_VBOOST这一路不再短路。说明问题已经解决。
进水机往往是多灾多难的,本以为故障到此结束,可以装机发走了。扣屏幕测试时,发现定白苹果进不了系统,但是观察开机电流确实正常了,为了开拓思路,不装屏幕,找了一张联通的手机卡,装到机器里面,打入电话,正常响铃,说明机器基本正常。定白苹果,有可能是屏幕问题,或者主板显示接口电路问题。客户说,屏幕已经在好机器上面做了测试,一切正常。那就不用考虑屏幕问题,显示接口,小师傅进行阻值测量,没法发现问题。
维修可能就要进入更深层的分析与测量了。此时,发现主板顶部的摄像等组件的排线没有扣上。扣上排线后,装屏幕再测试,一切正常了。(有时维修陷入僵局时,可以适当放一下,或者清晰一下再进行研究)。
很多时候,一个小发现,就可以解决大问题。同时也提醒朋友们,在实际的维修中,要多思考,勤分析,更利于技术的提升。对于扣上排问题,没经历的朋友们,估计很难想到,别人知道的也不会告诉你,估计走了很多弯路也不一定知道哪里问题。维修中,除了要自己俯身研究外,与朋友们之间的技术沟通也非常重要,别人的一句提醒,就会照亮前行的路。广交朋友对自己的技术提升很快的,只有关系好的朋友,别人才会告诉你经验和技巧。同时也提醒朋友们,自己也要多研究,很多时候价值是需要交换的,你给了别人,别人才会给你,别人不给不说,也无需怨言,多贡献一下自己的力量,就会从别人那里获取更多的力量。最后,祝朋友们,维修之路越走越宽。
与你一起终身学习,这里是杨哥说维修。欢迎大家关注我们,一起交流分享。
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