Reguladores de Voltaje y Alimentaciones de los ASIC
En esta guía seguiremos el recorrido de la alimentación desde la entrada de la hashboard hasta los chips ASIC. Comenzaremos comprobando los aproximadamente 15 V de entrada, estudiaremos la activación de los MOSFET y continuaremos siguiendo las diferentes etapas de regulación hasta llegar a las alimentaciones de 1,2 V y 0,8 V utilizadas por los ASIC.
El objetivo no es únicamente conocer los valores de voltaje, sino aprender a seguir físicamente su recorrido sobre la PCB y comprender qué condición debe cumplirse en cada etapa para que la alimentación pueda continuar hacia la siguiente.
Autor técnico: Franklin López — DMF Miner Repair Center.
Especialista en reparación ASIC, diagnóstico de hashboards, microsoldadura,
electrónica aplicada y formación técnica profesional.
comprender cómo circula la alimentación desde la entrada de la hashboard, cómo intervienen los MOSFET en el paso de los aproximadamente 15 V, cómo se obtiene la alimentación utilizada por los reguladores y LDO, y cómo las salidas de 1,2 V y 0,8 V llegan finalmente a los chips ASIC de cada dominio.
Objetivos de esta guía
- Comprobar el voltaje de entrada de la hashboard.
- Comprender por qué los MOSFET deben activarse correctamente para permitir el paso de la alimentación.
- Seguir el circuito de activación de los MOSFET.
- Comprobar la tensión utilizada para activar los MOSFET.
- Verificar la presencia de los aproximadamente 15 V después de los MOSFET.
- Identificar la tensión elevada generada por la fuente Booster.
- Comprobar la salida de aproximadamente 2,9 V de la etapa de regulación.
- Identificar la entrada de 2,9 V de los dos LDO pequeños.
- Comprobar las salidas de aproximadamente 1,2 V y 0,8 V.
- Seguir las pistas desde los LDO hasta los chips ASIC.
- Comprender cómo estas alimentaciones continúan hacia el segundo ASIC del mismo dominio.
- Utilizar correctamente la referencia de tierra correspondiente al dominio que estamos midiendo.
1. Entrada de alimentación de la hashboard
Comenzamos el recorrido eléctrico comprobando la alimentación que está entrando a la hashboard. Durante esta prueba utilizamos una fuente de alimentación regulable configurada aproximadamente a 15 V.
En la parte superior izquierda de la imagen podemos observar la lectura del multímetro, mientras que en la parte superior derecha se muestra la tensión configurada en la fuente de alimentación.
Comprobación del voltaje de entrada de la hashboard con la fuente regulable configurada aproximadamente a 15 V.
Punto de partida:
antes de diagnosticar las etapas posteriores debemos comprobar que la alimentación principal está llegando correctamente a la entrada de la hashboard.
2. Los MOSFET controlan el paso hacia la segunda etapa
Tener aproximadamente 15 V en la entrada no significa que esa alimentación ya esté presente en el resto de la hashboard. Antes de continuar hacia los dominios, la alimentación debe atravesar la etapa de MOSFET situada en la entrada.
Los MOSFET deben estar correctamente activados para permitir que la alimentación continúe hacia la segunda etapa.
Etapa de MOSFET que controla el paso de la alimentación principal hacia la siguiente sección de la hashboard.
si los MOSFET no trabajan correctamente, o el circuito encargado de activarlos no genera la tensión necesaria, los aproximadamente 15 V no podrán continuar correctamente hacia la siguiente etapa de la placa.
3. Circuito de activación de los MOSFET
En esta zona seguimos físicamente el circuito encargado de generar la condición necesaria para activar los MOSFET.
Este recorrido es importante durante el diagnóstico porque nos permite comprobar si el problema se encuentra realmente en los MOSFET o en el circuito encargado de proporcionarles la tensión de activación.
Recorrido del circuito utilizado para generar la tensión necesaria para la activación de los MOSFET.
4. Voltaje de activación de los MOSFET
Durante la comprobación medimos aproximadamente 21 V en el punto de activación mostrado en la clase. Esta tensión llega al pin 4 del MOSFET y permite su activación para que los aproximadamente 15 V de entrada puedan continuar hacia la segunda etapa.
Comprobación de aproximadamente 21 V en el punto de activación del MOSFET mostrado durante la lección.
Secuencia:
≈15 V en entrada → circuito de activación → ≈21 V de activación del MOSFET → MOSFET habilitado → paso de los ≈15 V hacia la segunda etapa.
5. Verificación de los 15 V después de los MOSFET
Una vez comprobada la activación de los MOSFET, verificamos que la alimentación principal ha atravesado correctamente esta etapa.
En la lámina metálica situada después de los MOSFET podemos comprobar nuevamente una tensión próxima a los 15 V. En la medición mostrada obtenemos aproximadamente 14,6 V.
Comprobación de la alimentación principal después de atravesar correctamente la etapa de MOSFET.
si tenemos aproximadamente 15 V antes de los MOSFET pero no encontramos esa alimentación después de ellos, debemos revisar la propia etapa MOSFET y su circuito de activación.
6. Fuente Booster y elevación de voltaje
Después de comprobar el paso de la alimentación principal, continuamos con la fuente Booster. Esta etapa recibe la alimentación y genera una tensión superior.
Durante la medición realizada en la lección podemos observar aproximadamente 20,3 V en el punto mostrado sobre los diodos de esta etapa.
Comprobación de aproximadamente 20 V generados por la etapa Booster.
durante esta lección observamos una tensión próxima a 21 V asociada a la activación de los MOSFET y, posteriormente, una tensión de aproximadamente 20 V en la etapa Booster que seguimos hacia la regulación de alimentación de los últimos dominios.
7. Salida del regulador: aproximadamente 2,9 V
Continuamos siguiendo la alimentación hasta la etapa de regulación. Tomando como referencia la tierra correspondiente al dominio que estamos comprobando, medimos aproximadamente 2,9 V.
Salida de aproximadamente 2,9 V de la etapa de regulación, medida utilizando la referencia correspondiente al dominio.
8. Los 2,9 V llegan a los dos LDO
Los aproximadamente 2,9 V obtenidos en la etapa anterior se utilizan como alimentación de entrada para los dos pequeños reguladores LDO.
Durante la clase comprobamos que esta alimentación llega al pin 1 de ambos LDO.
Los dos reguladores LDO reciben aproximadamente 2,9 V en su pin 1.
Comprobación lógica:
antes de considerar defectuoso un LDO por ausencia de tensión en su salida, debemos comprobar primero que está recibiendo correctamente su alimentación de entrada.
9. Regulación a 1,2 V
Uno de los dos LDO regula la alimentación recibida y genera aproximadamente 1,2 V.
Medición de aproximadamente 1,2 V en la salida de uno de los reguladores LDO.
10. Regulación a 0,8 V
El segundo LDO genera otra de las alimentaciones necesarias para los ASIC. En la medición obtenemos aproximadamente 0,8 V.
Medición de aproximadamente 0,8 V en la salida del segundo regulador LDO.
Salida de un LDO
Salida del segundo LDO
11. Los 1,2 V llegan al chip ASIC
Una vez regulada la tensión, seguimos físicamente las pistas de la PCB desde el LDO hasta el chip ASIC.
De esta manera podemos comprobar que la salida de aproximadamente 1,2 V llega al pin de alimentación correspondiente del ASIC.
Recorrido de la alimentación de aproximadamente 1,2 V desde el LDO hasta el chip ASIC.
12. Los 0,8 V llegan al ASIC
Junto a la alimentación anterior encontramos la segunda tensión regulada. Los aproximadamente 0,8 V generados por el otro LDO también continúan mediante las pistas de la PCB hasta el pin correspondiente del chip ASIC.
Recorrido de la alimentación de aproximadamente 0,8 V desde el segundo LDO hasta el chip ASIC.
Recorrido de los LDO:
≈2,9 V → entrada de los LDO → regulación a ≈1,2 V y ≈0,8 V → pistas de la PCB → pines de alimentación del ASIC.
13. Continuidad de la alimentación hacia el segundo ASIC
La alimentación que llega al primer ASIC puede seguirse hasta el otro extremo del chip. Desde allí continúa hacia el siguiente ASIC perteneciente al mismo dominio.
Esto nos permite aplicar la misma metodología de comprobación a los dos chips que forman parte del dominio.
La alimentación puede seguirse desde un extremo del primer ASIC hacia el siguiente chip perteneciente al mismo dominio.
14. La referencia de tierra debe corresponder al dominio
Para interpretar correctamente estas mediciones debemos tener presente la estructura por dominios de la hashboard.
Cuando comprobamos las alimentaciones de un dominio debemos utilizar como referencia la tierra correspondiente a ese mismo dominio. La referencia de medición dependerá, por tanto, del dominio sobre el que estemos trabajando.
La referencia negativa utilizada durante la medición debe corresponder al mismo dominio que estamos comprobando.
la misma metodología de medición se aplica a los dos chips ASIC pertenecientes a un mismo dominio, utilizando siempre la referencia correspondiente a ese dominio.
Mapa completo del recorrido de alimentación
1. Entrada de la hashboard
Comprobamos aproximadamente 15 V procedentes de la fuente de alimentación.
2. Circuito de activación
La etapa de control debe generar la condición necesaria para activar los MOSFET.
3. Activación de los MOSFET
Comprobamos aproximadamente 21 V en el punto de activación mostrado durante la clase.
4. Paso de la alimentación
Una vez activados los MOSFET, los aproximadamente 15 V continúan hacia la segunda etapa.
5. Fuente Booster
Comprobamos aproximadamente 20 V en la etapa Booster.
6. Regulación
La alimentación continúa hasta obtener aproximadamente 2,9 V.
7. Entrada de los LDO
Los dos LDO reciben aproximadamente 2,9 V en su pin 1.
8. Salidas de los LDO
Un LDO genera aproximadamente 1,2 V y el otro aproximadamente 0,8 V.
9. Alimentación del ASIC
Las dos tensiones reguladas continúan mediante las pistas de la PCB hasta los pines correspondientes del chip ASIC.
10. Segundo ASIC
El recorrido continúa hacia el segundo ASIC perteneciente al mismo dominio.
Aplicación durante el diagnóstico
La principal ventaja de comprender este recorrido es que podemos diagnosticar la alimentación siguiendo una secuencia lógica. En lugar de sustituir componentes sin conocer el origen de la falla, comprobamos cada etapa y determinamos exactamente hasta dónde está llegando el voltaje.
Método de comprobación:
Entrada ≈15 V → activación MOSFET → salida ≈15 V → Booster → regulación → ≈2,9 V → LDO → ≈1,2 V / ≈0,8 V → ASIC 1 → ASIC 2.
Si una tensión está presente en una etapa pero desaparece en la siguiente, hemos reducido considerablemente la zona del circuito que debemos analizar.
Conceptos que debes recordar
- La primera comprobación es verificar la alimentación de aproximadamente 15 V en la entrada.
- Los MOSFET deben activarse correctamente para permitir que la alimentación continúe hacia la siguiente etapa.
- Durante la lección comprobamos aproximadamente 21 V en el punto de activación mostrado para los MOSFET.
- Después de los MOSFET debemos volver a encontrar una tensión próxima a los 15 V.
- En la etapa Booster comprobamos aproximadamente 20 V.
- La etapa de regulación que seguimos proporciona aproximadamente 2,9 V.
- Los dos LDO pequeños reciben aproximadamente 2,9 V en el pin 1.
- Uno de los LDO genera aproximadamente 1,2 V.
- El segundo LDO genera aproximadamente 0,8 V.
- Las salidas de los LDO llegan mediante las pistas de la PCB hasta los chips ASIC.
- La alimentación continúa hacia el segundo ASIC perteneciente al mismo dominio.
- Las mediciones deben realizarse utilizando la referencia correspondiente al dominio que estamos comprobando.
Comprueba lo aprendido
- ¿Qué voltaje comprobamos inicialmente en la entrada de la hashboard?
- ¿Qué función cumplen los MOSFET dentro del recorrido de la alimentación?
- ¿Qué ocurre con los 15 V si los MOSFET no se activan correctamente?
- ¿Qué tensión comprobamos en el punto de activación del MOSFET mostrado durante la clase?
- ¿Qué debemos comprobar después de que los MOSFET se hayan activado?
- ¿Qué tensión aproximada observamos en la etapa Booster?
- ¿Qué tensión obtenemos antes de alimentar los dos LDO pequeños?
- ¿Por qué debemos comprobar primero la entrada de un LDO antes de diagnosticar su salida?
- ¿Qué dos tensiones generan los LDO?
- ¿Cómo llegan esas tensiones hasta los chips ASIC?
- ¿Qué sucede con la alimentación después de atravesar el primer ASIC?
- ¿Qué referencia debemos utilizar para medir correctamente las alimentaciones de un dominio?
Consejo DMF:
durante un diagnóstico no compruebes únicamente si existe un voltaje. Pregúntate siempre de dónde viene, qué componente debe permitir su paso o regularlo y hacia dónde debe continuar. Seguir el recorrido completo permite localizar una falla de forma mucho más precisa.
DMF Academy · Lección 4
Después de esta lección debes ser capaz de seguir el recorrido de alimentación desde la entrada de la hashboard, comprobar la activación de los MOSFET, identificar las diferentes etapas de regulación y verificar cómo las alimentaciones de 1,2 V y 0,8 V llegan a los chips ASIC utilizando correctamente la referencia de cada dominio.
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