Raspberry Pi 3B - SMD Bauteil fehlt

  • Hallo zusammen.

    Ich habe 2 Raspberry Pi 3B hier liegen und einer davon ist defekt und habe da einen SMD Bauteil abgelötet und habe dann festgestellt, das es der funktionierende Raspi war.

    Jetzt finde ich das Bauteil nicht mehr, um es wieder drauf zu löten.

    Der Raspi scheint trotzdem noch zu funktionieren, nur weiß ich nicht, ob das Bauteil so wichtig ist.

    Im Anhang befindet sich ein Bild und habe das Bauteil Markiert, welches ich damals abgelötet hatte.

    Ich würde das Bauteil trotzdem wieder drauf löten und würde mich freuen, wenn mir wer helfen kann, was für ein Bauteil das ist, damit ich diese bestellen kann.

    Vielen Dank im Voraus.

    Gruss

  • Wenn du 2 Raspberrys Pi3B hast , warum guckst du dann nicht beim anderen nach, oder hast du das Bauteil bei beiden abgelötet?

    Bei beiden. :(

    Es ist schon eine Weile her und hatte etwas testen wollen, da ich anfangs dachte, das beide Raspi defekt waren.

    Bei dem funktionierende Raspi funktioniert jedoch die UART Verbindung nicht mehr und deshalb dachte ich anfangs, das diese auch komplett defekt sei, aber für andere Projekte brauche ich keine UART und kann den Raspi trotzdem noch verwenden.

    Es sollte sich um die TVS Diode (SMBJ5.0A) handeln, welche den RPi vor Überspannung schützen soll.

    Vielen Dank, ich werde mal danach schauen.

    Gruss

  • Wie kommt man zu so einem Lösungsansatz, ein Bauteil zu entfernen, wenn man dessen Funktionsweise nicht kennt? Achte beim Einlöten auf die richtige Polung der TVS Diode, sonst geht der Reparaturversuch schief.

  • Moinsen

    Wie kommt man zu so einem Lösungsansatz, ein Bauteil zu entfernen, wenn man dessen Funktionsweise nicht kennt?

    Wahrscheinlich noch aus der Zeit als man in verschiedenen Gruppen und Foren mit dem Erscheinen der 3B Serie mit der "Undervoltage Warning" konfrontiert wurde, und was man heute immer noch vereinzelt lesen kann, dass man die Eingangsspannung hochdrehen soll, wenn man den "PI" mobil über eine externe Spannungsquelle via eines Step-Down-Wandlers betreibt. :gk1:
    Für die eigentliche Funktion ist D5 eigentlich vollkommen irrelevant, es dient primär der Absicherung gegen überhöhte Spannungsspitzen am Micro-USB Port, sowie den GPIO Pins 5 Volt. Trotzdem würde ich den RasPi 3B dann nicht mehr über eine Netzteil betreiben, man(n) weiß ja nie, was einem das so alles über das 230 V~ Hausstromnetz einholt. Diese Diode ist vor allem wichtig, wenn man den PI über die GPIO PIns 2 und/oder 4 mit 5 Volt versorgt.
    Zum Thema richtige Polung: Die optisch längere Kontaktfahne zeigt nach links, in Richtung Platinenaußenkante, die kürzere nach recht in Richtung HDMI Stecker ( gemäß deiner bruce85 Bilddarstellung ).
    Und denke dran Löten und nicht babbsen. Dort muss richtig Kontakt geschaffen werden. Also die Kontaktflächen mit Entlötlitze und etwas Flußmittel auf Kolophoniumbasis ( oder zermahlenes oder zerstampftes Kolophonium in Haushaltsspiritus auflösen [mind .3 Volumenprozent ]) richtig sauber machen. Reste von Kolophonium läßt sich mit reinem Spiritus problemlos entfernen. Alles ausreichend Abkühlen lassen. Dann frische Lötpaste applizieren, das Bauelement platzieren, und dann anlöten. Wichtig dabei, da die RASPIs RoHS Konform produziert werden, darfst du keine Blei-haltigen Lote verwenden. Das wird nach einigen Wochen Betrieb definitiv ein kalte Lötstelle, falls du mit Blei-haltigen Lot arbeitest ( Wichtig bei der Auswahl der Lötpaste - diese werden immer noch Blei-haltig angeboten ) !!

    Franky

  • Moinsen

    Wieso das?

    Weil sich Blei-haltiges Lötzinn nicht mit mit "Nicht Blei-haltigen" Lötstellenresten dauerhaft verbinden lässt. Hier kommt es auf die Zusatzbestandteile des ursprünglichen Lötzinns / -paste drauf an. Ansonsten entsteht bei Stromfluß eine galvanische Reaktion die die Lötstelle entweder brüchig macht, oder ganz auflöst, und damit im erweiterten Sinne ein kalte Lötstelle darstellt. Das wiederum hätte zur Folge, dass man sich diese Reparatur auch ganz sparen könnte.
    Da aber die Rasberrys alle RoHS Konform sind, also mit bleifreiem Lot gefertigt wurden, kann man diesem Fehler vermeiden. Und wenn es um die Kohle geht, das sind CENT Unterschiede bei Lötpaste bzw auch Lötzinn von der Rolle.

    Franky

  • ... Für die eigentliche Funktion ist D5 eigentlich vollkommen irrelevant, es dient primär der Absicherung gegen überhöhte Spannungsspitzen am Micro-USB Port, sowie den GPIO Pins 5 Volt. Trotzdem würde ich den RasPi 3B dann nicht mehr über eine Netzteil betreiben, man(n) weiß ja nie, was einem das so alles über das 230 V~ Hausstromnetz einholt. Diese Diode ist vor allem wichtig, wenn man den PI über die GPIO PIns 2 und/oder 4 mit 5 Volt versorgt.

    Zum Thema richtige Polung: Die optisch längere Kontaktfahne zeigt nach links, in Richtung Platinenaußenkante, die kürzere nach recht in Richtung HDMI Stecker ( gemäß deiner bruce85 Bilddarstellung ).
    ...

    Jeder der seinen RPi über die SV Pins der GPIO Leiste mit Spannung versorgt, sollte wissen was er tut. Wenn eine externe Spannungsquelle mit genug Leistung u. ohne Sicherung bzw. Strombegrenzung, eine zu hohe Spannung (ca. > 6,4V) in den RPi einspeißt, bekommt die Elektronik des RPi's nicht nur die zu hohe Spannung ab, es besteht auch die Gefahr, dass Leiterbahnen des RPi durchbrennen.

    Das ist in etwa so, als wenn sich ein Personenschützer bei einem Angriff auf die zu schützende Person, sich statt davor, sich hinter diese stellt.

    Zum Thema richtige Polung: Besser nicht auf das Bild vertrauen sondern mit einem Messgerät nachmessen! Die Kathode der TVS Diode (i.d.R. mit einer Markierung versehen), kommt an +5V des RPi Spannungseingangs.

  • Fällt das in den Bereich Mikrooptimierung? Weil "dauerhaft" anscheinend eine unbekannte Zeitdauer zu sein scheint. Also sich zwischen relevant und nicht relevant bewegt. Ich könnte mir auch gut vorstellen, dass das unter den Hobby Lötern nicht/oder wenig bekannt ist. Es gibt ja einige die auf Bleihaltiges Lötzinn schwören.

  • Moinsen,

    Wenn eine externe Spannungsquelle mit genug Leistung u. ohne Sicherung bzw. Strombegrenzung,

    Das musst du mir mal erklären ! Wenn ich eine Spannungsquelle bei korrekter Spannung nehme, die theoretisch 20 oder mehr Ampere liefern könnte, wie kommt dann der Strom dorthin ?
    Dann muss man aber auch schon den Fehler machen, dass man an das PI selber so viele Strom-Last Quellen anschließt, dass es zu einer Überlastung kommt.
    Oder willst du damit sagen, dass eine Spannungs- und Stromquelle automatisch auch eine STROM-PUMPE ist ?
    Wenn keine Last vorhanden ist, oder nur das was auf dem PI-Board verbraucht wird, dann fließt auch nur der Strom egal ob über den µUSB Anschluss oder die GPIO PIns 2+4 !
    Oder du zeigst mir die physikalischen Grundlagen auf, dass jede Spannungsquelle auch eine STROM-Pumpe ist !!!

    Franky

  • Moinsen,

    Fällt das in den Bereich Mikrooptimierung? Weil "dauerhaft" anscheinend eine unbekannte Zeitdauer zu sein scheint. Also sich zwischen relevant und nicht relevant bewegt. Ich könnte mir auch gut vorstellen, dass das unter den Hobby Lötern nicht/oder wenig bekannt ist. Es gibt ja einige die auf Bleihaltiges Lötzinn schwören.

    Tja, es ist eigentlich bekannt, dass man Das nicht machen sollte. Die detaillierten Erklärungen über die Zusammensetzungen von Weichlot auf Zinn-Basis sind so etwas von unterschiedlich, dass man hier auch keine allgemeingültig Aussage treffen kann. Ob sich bei unbekannten industrieller Fertigung mit SMD Bauelementen die mit immer noch unterschiedlichen Lötverfahren, später dann im Privatbereich noch mit den häufig genutzte und vorhandene Blei-haltige Lote miteinander vertragen. Wir haben schon die Erfahrung gemacht, dass ältere Platinen die zur Reparatur waren, jedoch noch mit Blei-haltigen Lot gefertigt wurden, dann aber versucht wurden mit Blei-freiem Lot, oder auch umgekehrt, weil Beschriftungen fehlten, meist nach 3 Wochen bis spätestens 1/4 Jahr erneut ausgefallen sind. Es gibt ja inzwischen Tests für das industrielle Fertigungsumfeld, wo man ein kleine Lot Probe hineingibt, und dann anhand einer Verfärbung feststellen kann, ob in dem Lot Blei ist oder nicht. Nur diese Tests sind meines Wissensstandes sehr teuer, und nicht frei für den Hobbybastler verfügbar. Also lieber einmal mehr zur Vorsicht angemahnt, zumal die Kosten eigentlich keine wirkliche Rolle spielen, als das sich die Reparatur in einigen Monaten als "Umsonst-Maßnahme" entpuppt.

    Franky

  • Franky07, wenn Du schon zitierst, sollte der Sinn der Aussage nicht entstellt bzw. aus dem Zusammenhang gerissen werden. Ich vermute mal, dass würde dir auch nicht gefallen, wenn das jemand mit Dir macht.

    Die Bedingung für das Ansprechen des Überspannungsschutz durch die TVS Diode habe ich geschrieben. Ob die Überspannung nun durch einen techn. Defekt bzw. durch Unachtsamkeit an bzw. in den RPi kommt spielt dabei keine Rolle. Mit Sicherheit hat das Schaltungsdesign aus TVS Diode und Polyfuse am Spannungseingang, so manchem User seinen RPi vor Beschädigung gerettet. Ob dies auch im Fehlerfall für eine Spannungsversorgung über die GPIO Pinleiste zu 100% zutrifft, können wagemutige User selbst testen. Einen gewissen Schutz wird es durch die bei Überspannung niederohmig werdende Diode wohl geben, die Frage die sich stellt ist, geht das schnell genug bzw. wie lang steht der Fehler an und halten die Leiterbahnen einen größeren Strom aus, als die TVS Diode.

  • Btw. Nur am Rande...

    egal ob über den µUSB Anschluss oder die GPIO PIns 2+4

    Egal ist das IMHO nur bei einem RPI Zero * und RPi 4. Die anderen Modelle (1) haben bei Power über µUSB diese Diode und Polyfuse, die bei Versorgung über die Pinleiste umgangen werden würde.

    1) Von den CM und PICO mal abgesehen.

  • Moinsen,

    ich habe mir extra den Originalschaltplan den 3B ! Nicht des 3B+ angesehen, und diese Diode hängt genau am Ausgang des Spannungsreglers parallel zwischen intern 5 V und GND. dabei geht Intern 5 V auch direkt auf die beiden GPIO PIns 2 +4 !! Also in einer reinen Parallelschaltung ist es vollkommen egal, ob der Strom / die Spannung über den µUSB + Spannungsregler reinkommt, oder direkt über die beiden GPIO Pins.
    Oder will hier jetzt wieder jemand behaupten, wie es Fliegenhals schon getan hat, dass der Strom aus einem Netzteil wie eine über eine Pumpe reingedrückt fließt ?

    Jeder der seinen RPi über die SV Pins der GPIO Leiste mit Spannung versorgt, sollte wissen was er tut. Wenn eine externe Spannungsquelle mit genug Leistung u. ohne Sicherung bzw. Strombegrenzung, eine zu hohe Spannung (ca. > 6,4V) in den RPi einspeißt, bekommt die Elektronik des RPi's nicht nur die zu hohe Spannung ab, es besteht auch die Gefahr, dass Leiterbahnen des RPi durchbrennen.

    Und was hat bitte eine Strombegrenzung oder Sicherung mit einer Spannungsbegrenzung zu tun ?
    Und dann so wie hier zu lesen ist, dann bitte erkläre mir ein elektronisches Bauelement ( wir reden hier immerhin von einer Spannungs- und keiner Strombegrenzung ) welches in einer reinen Paraallelschaltung in der Lage ist eine Strombegrenzung zu bewerkstelligen !
    Ein Leiterbahnquerschnitt hat "Null Komma Gar Nichts" mit der Spannung zu tun. Auch an einen 0,1 mm² Draht kannst du eine Spannung von 10.000 Volt oder 10 kV anlegen, es darf dann nur kein all zu hoher Strom fließen.

    Eine Spannung liegt an ! Ein Strom fließt ! Und nur der fließende Strom erzeugt Wärme im Leiter durch seinen eigenen Innenwiderstand. Oder soll ich jetzt auch noch die Schulbücher Physik Klasse 8 = elektrischer Stromkreis heraussuchen ?

    Franky

    Einmal editiert, zuletzt von Franky07 (6. Dezember 2022 um 05:50)

  • ... Oder will hier jetzt wieder jemand behaupten, wie es Fliegenhals schon getan hat, dass der Strom aus einem Netzteil wie eine über eine Pumpe reingedrückt fließt ?

    Wo bitte habe ich das getan? Der Quatsch mit der "Strompumpe" kommt von dir. Der Widerstand der TVS Diode wird bei Überspannung drastisch sinken, was einen Anstieg des Stroms zur Folge hat. Die Diode hält mehrere Hundert Watt im Peak aus, was wird denn deiner Meinung nach passieren, wenn bei einer fehlerhaften, zu hohen Spannungseinspeißung über die SV GPIO Ports, kein Bauteil den Strom begrenzt?

    ...
    Ein Leiterbahnquerschnitt hat "Null Komma Gar Nichts" mit der Spannung zu tun. Auch an einen 0,1 mm² Draht kannst du eine Spannung von 10.000 Volt oder 10 kV anlegen, es darf dann nur kein all zu hoher Strom fließen.

    Eine Spannung liegt an ! Ein Strom fließt ! Und nur der fließende Strom erzeugt Wärme im Leiter durch seinen eigenen Innenwiderstand. Oder soll ich jetzt auch noch die Schulbücher Physik Klasse 8 = elektrischer Stromkreis heraussuchen ?

    Diese Aussage hast Du in den Raum gestellt. Keiner hat das Gegenteil behauptet.

  • Moinsen ,

    Jeder der seinen RPi über die SV Pins der GPIO Leiste mit Spannung versorgt, sollte wissen was er tut. Wenn eine externe Spannungsquelle mit genug Leistung u. ohne Sicherung bzw. Strombegrenzung, eine zu hohe Spannung (ca. > 6,4V) in den RPi einspeißt, bekommt die Elektronik des RPi's nicht nur die zu hohe Spannung ab, es besteht auch die Gefahr, dass Leiterbahnen des RPi durchbrennen.

    Diese Satz stammt eindeutig von dir. Oder willst du das leugnen ?
    in diesem Satz werden eindeutig die Worte "Leistung" ," ohne Sicherung" sowie "Strombegrenzung" genannt.
    Oder leugnest du das auch noch ?
    Und was hat eine Spannungsbegrenzung mit eine Stromstärke zu tun ?
    Entweder du lieferst hier die physikalischen Beweise für diese Worte, die in diesem Satz als Ausgangsbedingung genannt werden, oder machst einfach deinen KOPF zu.

    Was hat "nicht nur" zu sagen ?
    Freund, ausschließlich STROM, der aber von der Last als solches die durch die Platine des PI fließt abhängig ist, sorgt dafür das eine Leiterbahn durchbrennen kann. Also nutze mal die fachlich richtigen Worte !
    Und wenn du keinen Schaltplan lesen kannst, dann lasse es sein. Diese als D5 bezeichnete Diode hängt parallel zwischen "intern Vc 5,0 V" und GND. Also was kritisierst du dann meinen Satz wie in #9 ?
    Auch hier quatscht du wieder nur Unsinn ! Eingangsseitig muss erst das Limit des Spannungsreglers überwunden werden, bevor diese D5 aktiv wird. Aber und ausschließlich für die Nutzung der GPIO PIns 2 + 4 als Spannungseinspeisepunkt kommt diese Diode unmittelbar zum tragen. Aber auch das hat nichts mit der Stromstärke zu tun, die die potentielle Spannungsquelle als Maximum liefern könnte. Und wenn du wie schon gesagt die Worte Sicherung und Strombegrenzung in den Mund nimmst, oder niederschreibst, dann dann solltest du wissen, dass einer Sicherung in einem Stromkreis ausschließlich auf die durchfließende Stromstärke reagiert, und in Form einer Schmelzsicherung bei Überschreitung ausschließlich durch einen zu hohen Strom durchbrennt !!!

    Damit ist deine Satzbeginn Wenn eine externe Spannungsquelle mit genug Leistung u. ohne Sicherung bzw. Strombegrenzung, .. vollkommen falsch ! Und ausschließlich darauf habe ich meine Aussagen aufgebaut.
    Und wenn diese Aussagen so stimmen würden, wofür du immer noch keine physikalische Erklärung liefern kannst, ist damit der gesamte Satz egal was als Abschlußbedingung einer zu hohen Eingangsspannung inhaltlich völlig falsch.
    Denn auch wenn man eine zu hohe Spannung über GPIO PIN 2 oder 4 einspeißt, Eingangsseitig die µUSB Buchse nicht nutzt, ist die Funktion dieser D5 die gleiche, weil das Bauelement parallel verbaut ist.

    Also versuche es mal mit der korrekten Darlegung, und stelle nicht haltlose Behauptungen auf, die jeder physikalischer Grundlage entbehren ! Vielleicht solltest du mal den Satzbau anpassen, damit diese Aussage von dir aus #9 auch den Gegebenheiten und der Funktion gemäß Schaltplan entspricht.

    Damit sind die Worte "nicht nur" , sowie die im Anfangsteil des Satzes genannten Worte "ohne Sicherung bzw. Strombegrenzung" vollkommen fehl am Platze. Und noch einmal ! Rein durch die Bauelemente auf der Raspberry Pi Platine kann man keine so hohe Last, und damit einen Stromverbrauch erzeugen, der eine oder die Leiterbahn(en) zum durchbrennen bringen würde. Nur wenn man über die GPIOs bzw die USB Buchsen weitere elektronische Lasten anschließt und betreibt, kann der Stromfluss so hoch werden, dass es zu einer Beschädigung / Zerstörung der Leiterbahnen kommen kann.

    Wenn du jetzt wieder etwas anderes behaupten willst, dann liefere gefälligst auch die physikalischen Grundlagen dafür.
    Aber zu deiner Bemerkung "Strompumpe" - ja das bezieht sich ausschließlich auf diese Worte "Sicherung" und "Strombegrenzung". Aber das sollte man als Wissender um den elektrischen Stromkreis wissen, dass eine Bereitstellungskapazität in Form eines Maximalstroms nichts mit dem tatsächlich fließenden Strom zu tun hat, und schon gar nicht das dieser maximale Strom dann auch und immer durch die angeschlossene Last fließt.
    Hier verweise ich mal auf das ohmsche Gesetz. Und das ist Lehrstoff je nach Schulsystem der 7-8 Klasse. Aber ich nehme an, dass du in deiner Bildungskarriere diese Klassenstufen erfolgreich durchlaufen hast.

    Franky

  • Moinsen,

    und noch einmal Fliegenhals !


    Wenn ich ein PasPi 3B nehme an dieses an einem GPIO eine LED mit eine Uforward von 2,1 Volt und über einen
    Vorwiderstand 1,6 kOhm und damit einem Laststrom am GPIO von 1,8 mA im Sekundentakt blinken lasse, zudem das PI ohne weitere USB Komponenten ausschließlich über SSH oder VNC betreibe, dann kann ich machen was ich will.


    Wenn ich dazu ein einstellbares Labornetzteil verwende, kann ich an der Strombegrenzung herumdrehen
    was ich will, dass PI 3B verbraucht in dem Falle durchschnittlich 512 mA ! Dabei ist es egal ob ich die Strombegrenzung auf auf 600mA herunter drehe, oder Stufenweise auf 2 A, 5 A, 10 A oder gar 20 A erhöhe, es ändert nichts an der Tatsache, dass das PI nur diese 512 mA aufnimmt. Und deswegen brennt auch keine Leiterbahn weg.
    Vollkommener Blödsinn somit deine Aussage, dass man für den Betrieb eines RasPi‘s eine Strombegrenzung benötigt, wenn man dieses über die GPIO Pins 2 und/oder 4 mit 5,1 Volt betreibt. Nur oder erst dann wenn man weitere Lasten über USB, oder weitere GPIOs hinzufügt steigt der Stromfluss. Wobei aber, wenn die 5 Volt GPIOs zeitgleich als Spannungsversorgungseinspeißepunkt wie auch zur Versorgung externer Komponenten benutzt wird, dann liegt das PI mit den externen Komponenten parallel, und hier gilt der Satz, dass sich in einer Parallelschaltung die Ströme der Teilstromkreise addieren. Nur wenn man diese externen Komponenten, und ausschließlich bei der Nutzung der µUSB Buchse zur Stromversorgung, auch über diese 5 V GPIOs betreibt, steigt der interne Stromfluß durch die Platine des RasPi !!!

    Franky

  • Hi Franky07,

    jetzt aber åber vom Gas!

    Auch wenn Deine Ausführungen zum Ohmschen Gesetz und allem darum herum zu 100% stimmen, so hat Fliegenhals trotzdem recht!

    Wie oft probiert man beim Basteln etwas aus und in einem kurzen Augenblick der geistigen Umnachtung macht man einen Flüchtigkeitsfehler (z.B. den 12V-Draht an Pins zu halten, die nur 5V oder 3,3V aushalten), der den gesamten Aufbau, insbesondere den derzeit äußerst raren RPi ins Jenseits befördert. Nur darauf wollte Fliegenhals aufmerksam machen. Und genau solche Hinweise sind wichtig, gerade bei Neulingen!

    Und jetzt ist bitte Ruhe!

  • Moinsen,

    Wie oft probiert man beim Basteln etwas aus und in einem kurzen Augenblick der geistigen Umnachtung macht man einen Flüchtigkeitsfehler (z.B. den 12V-Draht an Pins zu halten, die nur 5V oder 3,3V aushalten), der den gesamten Aufbau, insbesondere den derzeit äußerst raren RPi ins Jenseits befördert. Nur darauf wollte Fliegenhals aufmerksam machen. Und genau solche Hinweise sind wichtig, gerade bei Neulingen!

    Das ist vollkommener Unfug.

    Diese Diode hat "null Komma gar keine Wirkung" auf die 3,3 Volt GPIOs, egal ob alle GPIOs die als Ein- oder Ausgang genutzt werden können, und auch nicht auf die GPIO-Pins 1+ 17 die eine 3,3 Volt Ausgangsspannung bereitstellen.

    Und wo ist in dem Beitrag des TO zu lesen, dass er die GPIOs überhaupt nutzen will ?

    PS: Ich lasse mir definitiv, solange hier solcher Unsinn verbreitet wird, von keinem, auch dir nicht, das Wort verbieten.

    Franky

Jetzt mitmachen!

Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!