Es una investigación que requiere mucho tiempo, intuición, experiencia, búsqueda en Google, aplicaciones esotéricas y hojas de especificaciones en PDF. El resultado es un único paso de desmontaje lleno de datos y con los colores del arco iris. Se llama Chip ID y con él puedes aprender mucho sobre el funcionamiento de tu dispositivo.
Cuando la mayoría de la gente piensa en un “chip”, probablemente esté pensando en la unidad central de procesamiento (CPU), o quizás en un chip de procesamiento gráfico (GPU). Pero hoy en día los dispositivos tienen montones y montones de chips, cada uno de los cuales desempeña funciones distintas. Identificamos la mayoría de los chips principales en las placas que sacamos de un dispositivo. Algunos tienen sentido a simple vista: almacenamiento flash, amplificador de audio, “modulador 5G”. Pero puede que no resulte evidente lo que hace realmente un “CI de gestión de energía Maxim77705C”.
Así que vamos a profundizar en algunos de los componentes menos obvios que encontrarás en la sección Chip ID de un desmontaje de iFixit. Empezaremos con los chips de gestión de energía, a veces denominados circuitos integrados o “CI”. Los chips de radiofrecuencia (RF) se tratarán en un próximo artículo.
Para este descenso educativo al Chip ID, utilizaremos el Galaxy S21 Ultra de Samsung. Es un teléfono moderno, con muchas necesidades de energía y radios inalámbricas. Al ver lo que hay dentro de un teléfono Samsung, se puede aprender mucho sobre lo que hay dentro de la mayoría de los dispositivos.
CI de gestión de la energía
Un smartphone puede hacer muchas cosas: llamar, enviar mensajes de texto, hacer y mostrar fotos y vídeos, jugar a un juego en 3D a través de Wi-Fi con un mando Bluetooth. Para hacer todas esas cosas, el teléfono tiene subcircuitos, es decir, grupos de chips y componentes que hacen posible esa función. Hay subcircuitos para la pantalla, el procesador, las radios inalámbricas y la retroalimentación háptica, todos los cuales necesitan diferentes cantidades de energía, de forma continua o espontánea. Así que acaban conectados a las líneas eléctricas, como las casas de un barrio.
Circuito integrado de gestión de energía (PMIC) es un término general para los chips que estabilizan y regulan la energía de los subcircuitos para un funcionamiento eficiente y fiable. El Galaxy S21 Ultra tiene innumerables subcircuitos, por lo que los PMIC están repartidos por toda la placa. Suelen estar fabricados por Qualcomm, ON Semiconductor, Qorvo o Maxim Integrated.
Estos son los trabajos más específicos que realizan algunos PMIC:
Convertidores CC/CC: buck y boost:
Fabricante habitual: Texas Instruments
La electrónica moderna contiene chips y circuitos que funcionan a diferentes voltajes. Un teléfono puede alimentarse de un cable USB de entre 5 y 20 voltios (V), de una bobina inalámbrica de hasta 200 V CA o de su batería interna de iones de litio de unos 3.8 V. Sin embargo, los pequeños chips que hacen funcionar subsecciones del teléfono no necesitan todo ese voltaje; a menudo requieren 3.3V o 1.8V.
Los convertidores Boost, como su nombre indica, hacen lo contrario, aumentando el voltaje para circuitos especiales como las luces de fondo, o alimentando la bobina inalámbrica del S21 Ultra cuando está en carga inalámbrica inversa.
Los vídeos de Louis Rossman que explican los circuitos buck y boost ofrecen buenas explicaciones de lo que realmente ocurre dentro de estos chips cuando suben o bajan el voltaje.
Reguladores
Fabricantes habituales: Texas Instruments, ON Semiconductor, Diodes Incorporated
Cuando los chips trabajan más, consumen más energía. Esto puede provocar una caída de la tensión en su circuito, creando una cascada desestabilizadora en otros componentes: piensa en caídas de tensión, pero a un nivel muy pequeño. Los circuitos integrados reguladores minimizan las fluctuaciones de tensión y mantienen la estabilidad. Forman parte de la gestión de la energía de las baterías y de los circuitos de radiofrecuencia. Pero no son perfectos.
Puede que el caso más famoso de regulación de voltaje difícil te resulte familiar: el Batterygate del iPhone. Apple detectó un problema creciente con los iPhones más antiguos que se apagaban bajo una carga pesada. La desgastada batería de iones de litio del interior no podía mantener un voltaje de trabajo estable, y los reguladores se veían desbordados al intentar mantener la energía constante. Cuando un montón de chips interconectados esperan un voltaje constante y no lo consiguen, se caen, como alguien que se desmaya por un sobreesfuerzo.
Regulador de baja caída (LDO)
Fabricantes habituales: STMicroelectronics, ON Semiconductor, Texas Instruments
Un regulador de baja caída (LDO) es una subclase de reguladores que mantiene una tensión de salida estable sólo ligeramente inferior a la de su entrada (de ahí lo de “baja caída”). Es una característica distinta, pero importante a la hora de diseñar una placa. Los LDO producen menos ruido que los reguladores “de conmutación” estándar, pero irradian más calor.
Muchas gracias a nuestro miembro de la comunidad Chunglin C. por su ayuda en este post.
¿Hay algún componente relacionado con el PMIC que no vea aquí y del que le gustaría obtener más información? Deja tu petición en los comentarios.
Pronto seguiremos con nuestra siguiente serie de chips de identificación de chips comunes: componentes de radio, o chips de RF.
2 comentarios
Hola. Podrán poner una foto más clara de como va montado el MAX77705C ? porque le falta a la placa y necesito colocar uno nuevo y no tengo referencias. El celu inicialmente tenía problemas de carga y presentaba un consumo de 400 ma fijos, al bajar ese IC desapareció el consumo. Alguna ayuda con esquematico o con mediciones porfa ??? porque no hay información en la web. Gracias.
EMM - Contestar
Holaa, podrías poner una versión con exynos?
Bonny Exe - Contestar