故障表现
之前在京东买的4G无线路由器出现了无法充电且无法开机的情况，并且插上电源连充电指示灯都不亮。
设备详情
https://item.jd.com/100012899572.html
| 设备名称 | 米攸 R102 全网通工业级CPE 家用4G无线路由器 插卡移动上网宝随身WIFI |
|---|---|
| 买入价格 | 338.5 |
| 买入时间 | 2020-07-26 |
| 电池容量 | 6000maH |
| 电源输入 | 12V 2A |
设备相关图片
维修过程
1. 拆机，初步了解内部电路
从图中可以看出左边三颗是以太网物理层芯片 B1601S，中间三颗分别是
- 2.4G wifi 芯片 MT7628 datasheet ，带GPIO功能
- 内存芯片 Nanya-NT5TU32M16EG-ACI.pdf datasheet DDR2 512Mb SDRAM
- flash 存储芯片 winbond w25q128jvsq datasheet 128Mbit SERIAL FLASH MEMORY SPI
右上角带散热的模块是 4G LTE 模块 SIM 7600 CE datasheet 支持USB 串口 SDIO
右下方未焊接的应该是预留的 5G wifi 芯片及其周围电路
电源电路
首先电源输入为12V，然后从两颗有明显型号的芯片入手分别是
- IP3005 防止过充过放的电池保护芯片
- IP5108E 1A 充电芯片，并支持电量显示，可以支持3-5颗LED显示电量。芯片还集成了 5V 2A 650KHz 的的DC-DC转换器，用于输出5V电压，同时还支持按键功能：
- 按键持续时间长于 30ms，但小于 2s， 即为短按动作，短按会打开电量显示灯和升压输出。
- 按键持续时间长于 2s， 即为长按动作， 长按会开启或者关闭照明 LED。
- 小于30ms的按键动作不会有任何响应。
- 在 1s 内连续两次短按键，会关闭升压输出、电量显示和照明 LED
从两颗电池管理芯片加上万用表测试大概可以知道对应丝印 DDCAE 的sop-6 封装的是12V转5V的DC-DC。另外两颗丝印为ADC0G的sop-5 封装为5V转3.3V(通过flash VCC确定) DC-DC。
再通过万用表测试芯片的各个脚的联通大概能得到对应的连接关系
输入12V，经过转换变成5V分别给到电池管理和4G模块的dc-dc芯片，电池管理给电池充电并提供5v输出给wifi的dc-dc芯片。wifi的dc-dc 使能管脚一直连接到高电平，只要有输出就会使能，开启转换输出3.3V，但是4G模块的使能管脚应该是连接到了 MT7628，只有当系统启动成功后才会尝试开启4G，并且系统中还可以停用/重启4G，因此只能是这种方式实现。
2. 测试各个节点电压
拆下电池发现电压低2.8v左右，明确是已经不能充电了。直接通过直流电源输出4.2V，电池的电量指示LED正常，系统正常启动，基本确定是电源电路有问题。拆掉电池测试12V转5V DC-DC 发现输出电压低，怀疑DDCAE有问题
3. 拆除12v转5v
接直流电源4.2V发现可以正常启动，于是出现了第一种维修方案。放弃前置降压，直接换个电源，只输入5V电压然后将电源座子跳线到电池管理芯片的输入。经过一顿操作发现系统无法启动，于是有了第二种方案放弃电池充电电路，将电源座子直连wifi的DC-DC 5V输入，这时发现输入5V后无法出现过短暂的短路，怀疑有器件被短路了。经过一番摸摸烫大法，发现 wifi的DC-DC 发热严重，怀疑已经烧毁。
4. 拆除5V转3.3V
直接供电3.3V，发现系统能启动但是没有4G网络，后置电路没有烧毁。事后发现是没有插天线导致没有4G网络。至此已经穷途末路，只能寄希望于替换原有芯片来修复。通过不抛弃不放弃的寻找，终于找到两颗DC-DC芯片的型号:
- DDCAE RY8132 4-18V 3A 500KHz 同步 转换器，但是已经停产。
- 找到下一代替换产品RY9132只是升级了 ECOT 其他区别不大，外围参考电路也一致，可以替换，但是立创缺货
- 找到RY9132同代产品 RY9122，相比只是最高电流2A，完全够了，外围参考电路也一致，可以替换，现货，可以购买
- 另有同代产品 RY9133，相比只是多了PWM模式，其实也可以替换
- ADC0G **RY3420 ** 5.5V 2A 1.2MHz 立创现货可以购买
5. 买芯片，焊接
验证一切OK，收工
维修收获
丝印反查芯片型号
对于部分体积较小的元器件在没有原理图的情况下往往不清楚其型号，如何能够找到其型号呢？主要有以下几种方法：
常见的丝印，j3y ss34 之类的三极管或二极管的丝印
上面印有芯片产家的logo，可以通过管脚和产品目录（立创或半导小芯）大概知道，或者通过同系列产品知道
淘宝识图搜索芯片，淘宝直接搜丝印（万能的淘宝）
通过网站查询丝印，常见于通用的丝印
终极方法
先了解芯片的作用
筛选芯片的管脚数量，封装，主要功能管脚（VCC GND EN）分布，挨个查看，特别注意pin2pin 一致的品牌
筛选品牌查看。也可以google搜品牌附加丝印可能会有不一样的效果：
注意丝印的组成，是不是只有生成年份或批次不一样，不一定要完全一致 ，例如 ADC0G 实际只有前两个是型号，后面是生产年份和和出厂编号（可以理解为批次） Lot Code
关于生产日期的格式的解读，可以参考 https://www.sohu.com/a/514396363_120498874 主要包括：
- YYWW。指2位数年份，2位的周数，也是最易读的，9106代表1991年第6周，8412代表1984年第12周。
- YWW。指的是1位数年份，2位周数，上面的STM32芯片641就是YWW格式，代表2016年第41周。
- YMW。指1位数的年份，1位数的月份，一个月的第几周，如下的3J1，3代表1993，2003等都有可能，需要查芯片的手册。J是月份，月份和英文字母是一一对应，需要注意，没有字母I，是为了避免和数字1类似；最后一位1代表9月的第1周
- YM。是1位数的年份，1位数的月份，这种格式一般都是很老的芯片了。
DC-DC 芯片参数
DC-DC 相比于 LDO 可以支持更大的电流输出，并且通常具有更高的转换效率。输出的电压也可以自行设计待机电流也相对较低，但是带来的是更复杂的电路和更高的成本。
这是一款 dc-dc 芯片的介绍
通常来说DC-DC芯片可以分为转换器和控制器，控制器一般需要外挂MOS管用于电流特别大的应用。而转化器一般内部集成mos管，使用电流相对较小的场景。可以看出上述芯片属于转换器，另外可以看到这款芯片具有 4V-18v 的宽输入电压范围，支持3A的连续输出能力，mos管有500kHz的开关速率的降压(Boost 为升压)芯片。另外还有几个重要的特性包括：
- 同步。是指使用mos管替代续流二极管，并且保证导通频率与mos开关频率保持同步，减少转换损耗。
- 频率。影响动态响应的速率。
- ECOT。增强型COT。
COT
Constant Off Time，即恒定关断时间。传统的电流模式DC/DC变换器是将采样电流（红色部分）与电压反馈环路中误差放大器的输出（蓝色部分）进行比较，以生成控制MOSFET的PWM脉冲。
传统的这种模式相比COT动态响应会慢很多主要原因有：
- 放大器充当了低通滤波器的作用，从而拉长了变换器对输出电压变化的响应时间
- 内部时钟引起的开关周期延迟，内部时钟将脉宽调制（PWM）控制反馈至输出MOSFET。在连续电流控制工作模式下，由于其控制频率是固定的，所以MOSFETs的导通时序由时钟周期决定。即使采用PWM占空比控制上管MOSFET的导通时间，在下一个时钟周期开始之前它也无法再次导通。
与传统电压/电流模式控制相比，恒定导通时间控制（COT）结构则非常简单，它通过反馈电阻来采样输出电压，然后将输出电压纹波谷值直接与参考电压进行对比，生成固定的导通时间脉冲来导通上管MOSFET。当导通时间脉冲到期后，上管MOSFET关断（且下管导通）。
当负载突变时，输出电压下降，当低于参考电压时会立即打开高侧开关，而不像固定频率控制中必须接收外部时钟信号的触发才开启高侧开关，在TON阶段电感电流上升，如果反馈电压仍低于参考电压，会在一个最小关断时间后再次启动新的TON，高则开关会重复这种连续开启直到输出电压和电感电流都达到预期值，这也是COT快速动态响应的来源，是通过改变开关频率来影响占空比并达到稳定输出的效果。
简单描述就是：电压低了我开一段时间，又低了我就再开一段时间，低的越快（输出越大）pwm频率越快，相当于一个变频的输出。所以这种方式也有缺点，那就是频率高了会有EMI。
dc-dc 典型电路
开关电源是一种高频电能转换装置，主要利用开关器件（MOSFET/晶体管），通过周期性控制开关器件的开关，实现对输入电压的脉冲调制，实现电压变换、自动稳压功能。
简单来说就是通过mos管进行输出，通过LC电路储能进行维持电压和电流。