Recorrido Completo de la Alimentación en una Hashboard S19
En esta guía integraremos los conceptos estudiados durante el Módulo 2
para comprender el recorrido completo de la alimentación dentro de una
hashboard Antminer S19, desde la entrada principal de energía hasta las
diferentes etapas que permiten alimentar correctamente los chips ASIC.
Seguiremos de forma ordenada la entrada de aproximadamente
15 V, la etapa de MOSFET, la fuente de alta de
aproximadamente 21 V, la cadena de dominios, el voltaje
CORE, las alimentaciones reguladas de 1,2 V y
0,8 V, y la fuente Booster utilizada en los últimos
8 dominios de la placa estudiada.
Autor técnico:
Franklin López — DMF Miner Repair Center.
Especialista en reparación ASIC, diagnóstico de hashboards,
microsoldadura, electrónica aplicada y formación técnica profesional.
Objetivo de esta lección:
relacionar todas las etapas de alimentación estudiadas anteriormente
y comprender cómo trabajan conjuntamente dentro de una hashboard
Antminer S19, siguiendo físicamente los principales puntos de medición
y las referencias eléctricas utilizadas durante el diagnóstico.
Objetivos de esta guía
- Identificar nuevamente la entrada principal de aproximadamente 15 V.
- Comprobar el paso de la alimentación a través de los MOSFET.
- Relacionar la fuente de aproximadamente 21 V con la activación de los MOSFET.
- Repasar la organización de 88 chips ASIC en 44 dominios.
- Comprender la importancia de la referencia de tierra dentro de cada grupo de chips.
- Repasar el voltaje CORE de los dominios.
- Comprobar las alimentaciones reguladas de 1,2 V y 0,8 V.
- Diferenciar la alimentación regular de los dominios de la etapa Booster.
- Identificar la fuente Booster utilizada en los últimos 8 dominios.
- Comprobar el regulador de aproximadamente 2,9 V asociado a esta sección.
Antes de comenzar
Esta lección no introduce una nueva etapa de alimentación. Su objetivo es
integrar los conceptos estudiados en las lecciones anteriores y observarlos
como partes de un mismo sistema eléctrico.
Recorrido que vamos a estudiar:
15 V de entrada → fuente de alta de MOSFET → etapa MOSFET →
cadena de dominios → CORE → reguladores LDO → 1,2 V / 0,8 V →
Booster de los últimos 8 dominios → regulador de aproximadamente 2,9 V.
1. Vista general de la hashboard
Comenzamos observando la hashboard completa. La placa utilizada durante
esta formación dispone de 88 chips ASIC organizados en
44 dominios, con dos chips ASIC por dominio.
Para orientarnos físicamente también podemos dividir la placa en
cuatro grupos de 22 chips. Esta distribución será
especialmente importante al utilizar las diferentes referencias de tierra.
Vista general de la hashboard Antminer S19 utilizada durante el recorrido completo de alimentación.
Organización de la placa:
44 dominios × 2 chips ASIC = 88 chips ASIC.
2. Entrada principal de aproximadamente 15 V
El recorrido comienza en la entrada principal de alimentación.
Durante la prueba trabajamos con una tensión cercana a
15 V.
En el punto de entrada obtenemos una medición aproximada de:
Entrada principal de alimentación
Medición real de aproximadamente 14,683 V en la entrada principal de la hashboard.
Concepto importante:
antes de analizar cualquier otra etapa debemos confirmar que la
alimentación principal está presente correctamente.
3. Paso de la alimentación a través de los MOSFET
Después de la entrada principal encontramos la etapa de MOSFET.
Estos componentes controlan el paso de la alimentación hacia el resto
de la hashboard.
Cuando los MOSFET están correctamente activados podemos encontrar
prácticamente la misma tensión principal después de esta etapa.
Alimentación después de los MOSFET
Medición de aproximadamente 14,670 V después de la etapa de MOSFET.
4. Fuente de alta para la activación de los MOSFET
La etapa de MOSFET dispone de una fuente elevadora encargada de generar
una tensión superior a la alimentación principal.
Durante la demostración obtenemos aproximadamente
21,150 V en esta etapa de activación.
Comprobación de aproximadamente 21,150 V en la fuente de alta utilizada para la etapa MOSFET.
Segunda comprobación de la tensión elevada utilizada durante la activación de los MOSFET.
No confundas estas dos fuentes:
los aproximadamente 21 V estudiados en esta sección pertenecen a la
etapa de activación de los MOSFET. No son la misma fuente Booster
utilizada posteriormente en los últimos dominios.
5. Confirmación del paso de la alimentación
Una vez activados correctamente los MOSFET, la alimentación principal
continúa hacia el resto de la placa.
Comprobación de la alimentación principal
Comprobación adicional de aproximadamente 14,699 V durante el recorrido de la alimentación principal.
6. Cadena de dominios y voltaje CORE
La alimentación principal se relaciona posteriormente con la cadena
de dominios. En esta placa encontramos 44 dominios y cada uno contiene
dos chips ASIC.
Cada dominio trabaja utilizando una referencia local. El voltaje CORE
es bajo y durante las mediciones realizadas encontramos valores próximos
a 0,40 V.
Voltaje CORE medido
Medición de aproximadamente 0,4002 V sobre el CORE del dominio estudiado.
Segunda medición CORE
Segunda comprobación del voltaje CORE con aproximadamente 0,3899 V.
Atención:
la referencia de tierra utilizada dentro de un dominio es una referencia
local. No debemos asumir automáticamente que cualquier tierra de un dominio
corresponde al negativo general de entrada de la hashboard.
7. Orientación de la tierra según los grupos de chips
Para realizar correctamente las mediciones debemos conocer la orientación
de la referencia de tierra en las diferentes zonas de la placa.
Los 88 chips pueden dividirse físicamente en cuatro grupos de 22 chips.
La orientación cambia de forma alternada entre cada grupo.
Grupo 1 · Chips 1 al 22
La referencia de tierra se toma hacia la izquierda del chip.
Grupo 2 · Chips 23 al 44
La referencia de tierra se toma hacia la derecha del chip.
Grupo 3 · Chips 45 al 66
La referencia de tierra vuelve a encontrarse hacia la
izquierda del chip.
Grupo 4 · Chips 67 al 88
La referencia de tierra se encuentra hacia la
derecha del chip.
Regla práctica:
izquierda → derecha → izquierda → derecha.
8. Alimentación regular de los reguladores LDO
En los dominios que utilizan la alimentación regular estudiada durante
el módulo, los reguladores LDO reciben su alimentación desde el sistema
asociado al voltaje CORE del propio dominio.
A partir de esta alimentación se generan dos tensiones fundamentales
para los ASIC: 1,2 V y 0,8 V.
Salida regulada de 1,2 V
Medición de aproximadamente 1,2000 V en la salida correspondiente al LDO de 1,2 V.
Salida regulada de 0,8 V
Medición de aproximadamente 0,8087 V en la salida correspondiente al LDO de 0,8 V.
Concepto clave:
en la alimentación regular de los dominios, los 1,2 V y 0,8 V
no vienen directamente de la fuente Booster.
Los reguladores reciben su alimentación desde el sistema asociado al
CORE y a la referencia local del dominio.
9. Fuente Booster de los últimos 8 dominios
En la zona correspondiente a los últimos dominios encontramos una
arquitectura diferente. En esta sección interviene la fuente Booster
estudiada anteriormente.
En la placa utilizada durante esta formación, esta etapa está relacionada
con los últimos 8 dominios.
Salida de la fuente Booster
Medición de aproximadamente 20,326 V en la salida de la fuente Booster.
Recuerda:
la fuente Booster de esta sección y la fuente de alta utilizada para
activar los MOSFET son etapas diferentes y cumplen funciones diferentes
dentro del sistema de alimentación.
10. Regulador de aproximadamente 2,9 V
Dentro de la zona correspondiente a los últimos dominios encontramos
también un regulador de mayor tamaño.
Esta etapa reduce la tensión hasta aproximadamente
2,9 V.
Salida del regulador
Medición real de aproximadamente 2,9411 V en el regulador de mayor tamaño de esta etapa.
11. Comprobaciones adicionales de las tensiones reguladas
Durante el recorrido realizamos también mediciones complementarias sobre
las líneas reguladas para observar su comportamiento en diferentes puntos.
Medición complementaria
Medición complementaria de aproximadamente 1,1536 V en el punto estudiado.
Comprobación de 1,2 V
Segunda comprobación de la línea regulada de aproximadamente 1,2 V.
Comprobación de 0,8 V
Segunda comprobación de la línea regulada de aproximadamente 0,8 V.
Cómo interpretar el recorrido durante un diagnóstico
Comprender el recorrido completo permite comprobar el sistema de una forma
ordenada y evitar sustituir componentes sin haber localizado primero el
punto donde desaparece una tensión.
Secuencia de comprobación:
1. Confirmar la entrada principal de aproximadamente 15 V.
2. Comprobar la fuente de alta utilizada para la activación de los MOSFET.
3. Verificar que la alimentación principal aparece después de los MOSFET.
4. Identificar correctamente el dominio y su referencia local de tierra.
5. Comprobar el voltaje CORE.
6. Verificar las alimentaciones reguladas de 1,2 V y 0,8 V.
7. En la zona de los últimos 8 dominios, comprobar la fuente Booster.
8. Comprobar el regulador de aproximadamente 2,9 V asociado a esta sección.
Mapa completo del sistema de alimentación
1. Entrada principal
La hashboard recibe aproximadamente 15 V.
2. Fuente de alta de MOSFET
Genera aproximadamente 21 V para la etapa de activación.
3. MOSFET
Controlan el paso de la alimentación principal.
4. Cadena de dominios
La placa dispone de 44 dominios formados por 88 chips ASIC.
5. CORE
Cada dominio utiliza su propia referencia local dentro de la cadena.
6. Reguladores LDO
En la alimentación regular generan aproximadamente 1,2 V y 0,8 V.
7. Fuente Booster
En la placa estudiada interviene en la alimentación de los últimos 8 dominios.
8. Regulador de aproximadamente 2,9 V
Forma parte de la etapa de regulación utilizada en esa sección final.
Valores obtenidos durante la demostración
Entrada principal
Después de MOSFET
Fuente de alta MOSFET
Fuente Booster
Regulador
LDO 1,2 V
LDO 0,8 V
CORE
CORE
Conceptos que debes recordar
- La alimentación principal de la placa estudiada es aproximadamente de 15 V.
- La fuente de alta utilizada para la activación de los MOSFET genera aproximadamente 21 V.
- Los MOSFET controlan el paso de la alimentación principal.
- La hashboard estudiada dispone de 88 chips ASIC organizados en 44 dominios.
- Cada dominio contiene dos chips ASIC.
- La referencia de tierra cambia según la posición del grupo de chips.
- La orientación es izquierda, derecha, izquierda, derecha.
- El voltaje CORE se mide utilizando la referencia correspondiente al dominio.
- Los LDO generan las alimentaciones reguladas de 1,2 V y 0,8 V.
- En la alimentación regular, los LDO reciben su alimentación desde el sistema asociado al CORE del dominio.
- Los 1,2 V y 0,8 V regulares no proceden directamente de la fuente Booster.
- La fuente Booster estudiada trabaja en la sección correspondiente a los últimos 8 dominios.
- La Booster genera aproximadamente 20–21 V en esta placa.
- El regulador de mayor tamaño de esta sección entrega aproximadamente 2,9 V.
Comprueba lo aprendido
- ¿Qué tensión aproximada recibe inicialmente la hashboard?
- ¿Qué función cumplen los MOSFET dentro del recorrido de alimentación?
- ¿Qué tensión aproximada utiliza la etapa de activación de los MOSFET?
- ¿Cuántos chips ASIC y dominios tiene la placa estudiada?
- ¿Por qué es importante utilizar la referencia de tierra correcta?
- ¿Cómo cambia la orientación de tierra entre los cuatro grupos?
- ¿Qué tensiones generan los reguladores LDO?
- ¿De dónde reciben alimentación los LDO en los dominios de alimentación regular?
- ¿Qué diferencia existe entre la fuente de alta de MOSFET y la fuente Booster?
- ¿En qué zona de la placa interviene la Booster?
- ¿Qué tensión aproximada obtenemos a la salida de la Booster?
- ¿Qué tensión entrega aproximadamente el regulador de mayor tamaño estudiado?
Consejo DMF:
no memorices únicamente los valores de tensión. Aprende a seguir
físicamente el recorrido de cada alimentación, identificar qué etapa
la genera, qué componentes dependen de ella y qué referencia debes
utilizar para medirla. Comprender el recorrido completo permite
localizar con mayor precisión el punto donde comienza una falla.
DMF Academy · Lección 7
Después de esta lección debes ser capaz de observar una hashboard
Antminer S19 y relacionar la entrada principal, la etapa de MOSFET,
la fuente de alta, la cadena de dominios, el voltaje CORE, los
reguladores LDO, la fuente Booster y el regulador de aproximadamente
2,9 V como partes de un mismo sistema de alimentación.
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