三类异常,三种思路
| 异常 | 危险等级 | 主要原因 |
|---|---|---|
| 偏高 | 最危险(会烧负载) | 反馈回路失效、PWM 失控 |
| 偏低 | 中等(工作不稳) | 反馈错误、负载过重、元件老化 |
| 不稳定(跳动/纹波大) | 中等 | 电容失效、反馈干扰、芯片老化 |
一、输出电压偏高
危险程度
电压偏高会直接烧毁负载。 例如 NVVDD 设计 1.0V,如果输出 1.5V,核心会过热甚至击穿。
原因与排查
① 反馈分压电阻变值(最常见)
├─ 上分压电阻变大 → 输出电压升高
└─ 下分压电阻变小 → 输出电压升高
→ 用点图查规格,在线量测对比
② PWM 控制器内部损坏
→ 反馈脚失效,输出失控
③ 反馈走线断裂 / 反馈脚虚焊
→ 控制器"看不到"输出电压,一直加大占空比
④ 远端反馈(Remote Sense)走线问题
→ 部分高端卡用远端反馈,线断了会导致电压失控
发现电压偏高必须立刻断电。 不要"再测一会儿看看"——每一秒都在损伤负载。
判断方法:
① 快速上电,读电压,立刻断电(几秒钟内完成)
② 或者用限流极小的方式(如 0.1A)上电,减少损伤分压电阻的计算验证
反馈分压公式(以典型 PWM 为例):
Vout = Vref × (1 + R1/R2)
其中:Vref 是 PWM 内部基准(查 datasheet,常见 0.6V、0.8V、1.0V)
R1 是上分压电阻(输出 → FB)
R2 是下分压电阻(FB → GND)
验证方法:
- 查点图/电路图得到 R1、R2 的规格值。
- 代入公式算理论输出电压。
- 与实测值对比:
- 理论值 = 实测值 → 反馈正常,问题在别处
- 理论值 ≠ 实测值 → 电阻变值或 PWM 异常
二、输出电压偏低
原因
【空载正常,带载就掉】← 最常见
原因:
├─ 某一相 MOS 开路(8 相变 7 相,供电能力下降)
├─ 电感虚焊(该相不通)
├─ 输出滤波电容失效(带载能力差)
├─ 输入 12V 本身偏低或走线压降大
└─ 电源功率不足
【一直偏低(空载也低)】
原因:
├─ 反馈分压电阻变值
├─ PWM 基准电压异常
└─ PWM 芯片老化
排查方法
① 分别测空载和满载(跑 FurMark 时)电压
├─ 空载正常、满载跌落 → 供电能力问题
└─ 空载也低 → 反馈问题
② 检查每一相是否工作
├─ 量每相 MOS 的栅极驱动波形(示波器)
├─ 或用"温度法":满载时摸每一相,不热的相没工作
└─ 或量每相电感的电流特征(需电流探头)
③ 检查输出电容
├─ 目视有无鼓包
├─ 拆下测容量(LCR 表)
└─ 或用示波器看输出纹波(纹波大 = 电容失效)
"温度法"判断相位工作状态(无需示波器):
① 跑 FurMark 让显卡满载 2 分钟
② 断电,立刻用手背快速触摸每一相的电感
③ 正常工作的相 → 电感温热
④ 不工作的相 → 电感冰凉
⑤ 这一步能快速找出失效的相位
注意:动作要快,电感和 MOS 会烫伤手。
三、输出电压不稳定(纹波大 / 跳动)
原因
① 输出滤波电容失效(容量下降 / ESR 升高)
→ 最典型的原因,尤其电解电容老化
② 反馈回路受干扰
→ 反馈走线靠近开关节点(SW),耦合噪声
③ PWM 开关频率异常
→ 需要示波器看驱动波形
④ 电感饱和
→ 电感量不足或电流超规格
⑤ 输入电压不稳
→ 12V 纹波大(电源问题)
纹波的正常范围
输出电压纹波应小于输出电压的 1%~2%
例:NVVDD = 1.0V
正常纹波:< 10~20mV(峰峰值)
用示波器测量:
① 探头用"弹簧地"(最短的地回路,避免引入噪声)
② AC 耦合,带宽限制 20MHz
③ 测输出电容两端的电压波动
测纹波时不要用长的鳄鱼夹地线。长地线会形成一个环形天线,把周围的开关噪声耦合进来,测出的"纹波"大部分是假的。
必须用探头自带的弹簧地针。
四、供电老化的"渐变"特征
显卡供电的损坏往往不是突然的,而是渐进的:
阶段 1:电容容量缓慢下降(无感知)
阶段 2:纹波变大,跑分开始偏低(轻微)
阶段 3:高负载时电压跌落,偶尔掉驱动(间歇)
阶段 4:稳定崩溃(花屏、黑屏、重启)
阶段 5:元件击穿短路(彻底不工作)
维修的价值:在阶段 1~3 做预防性维护(换电容、换硅脂),能避免阶段 4~5。
给客户的"体检建议":
一张用了 3 年以上的中高端卡,建议做一次:
- 供电滤波电容的状态检查(目视鼓包)
- 散热维护
- 压力测试 + 温度监控
收费 100~200 元,能预防后面 500~800 元的故障。 这是真正有价值的顾问式服务,也是建立长期客户关系的方式。