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電路板維修故障的分析查找技巧

來源:昌昇自動化時間:2021-05-29

 

電路板維修的過程中,我們發(fā)現(xiàn)器件故障占整個電路板故障的85%左右,如何能快速地將器件的不同故障類型準(zhǔn)確地查找出來,是優(yōu)秀電路板維修工作人員的必要條件。


一、電路板器件的故障通常分為功能故障和參數(shù)故障。

1、器件功能故障

其表現(xiàn)形式是器件不能實(shí)現(xiàn)其基本功能。例如:電源模塊沒有輸出、電容電阻燒斷、反相器不能反相,放大器不能放大等。功能故障的表現(xiàn)形式相對比較明確和單一,通常我們稱為“硬故障”。

2、器件參數(shù)故障

其表現(xiàn)形式是器件不能很好地完成功能。例如:電源模塊雖有輸出,但電流電壓不足、反相器雖能反相,但扇出能力下降;放大器能放大,但處理精度下降;程序出錯等。器件出現(xiàn)功能故障一定有參數(shù)故障,器件出現(xiàn)參數(shù)故障不一定有功能故障。參數(shù)故障表現(xiàn)形式相對多樣,通常我們稱為“軟故障”。


二、電路板故障器件的特點(diǎn)

電器設(shè)備內(nèi)部的電子元器件雖然數(shù)量很多,但其故障卻是有規(guī)律可循的。

1、電阻損壞

電阻是電器設(shè)備中數(shù)量最多的元件,電阻損壞以開路最常見。常見電阻有碳膜、金屬膜、線繞和保險幾種。前兩種電阻應(yīng)用最廣,其損壞的特點(diǎn)一是低阻值(100Ω以下)和高阻值(100kΩ以上)的損壞率較高;二是低阻值電阻損壞時往往是燒焦發(fā)黑,很容易發(fā)現(xiàn),而高阻值電阻損壞時很少有痕跡。線繞電阻燒壞時有的會發(fā)黑或表面爆皮、裂紋,有的沒有痕跡。水泥電阻是線繞電阻的一種,燒壞時可能會斷裂,否則也沒有可見痕跡。保險電阻燒壞時有的表面會炸掉一塊皮,有的也沒有什么痕跡,但絕不會燒焦發(fā)黑。根據(jù)以上特點(diǎn),在檢查電阻時可有所側(cè)重,快速找出損壞的電阻。

2、電容損壞

電容的主要作用是穩(wěn)壓和濾波,如果電容損壞,會導(dǎo)致電子元件在不恒壓恒流的狀態(tài)下,導(dǎo)致電器不正常工作,影響電子元件壽命。電容的壽命與環(huán)境溫度直接有關(guān),環(huán)境溫度越高,電容壽命越短,這個規(guī)律不但適用電解電容,也適用其它電容。在東莞電路板維修中尋找故障電容時應(yīng)重點(diǎn)檢查和熱源靠得比較近的電容,如散熱片旁及大功率元器件旁的電容,離其越近,損壞的可能性就越大。


電容的幾種常見故障: 短路(擊穿);開路(斷線);漏電;容量減少。

可以用萬用表來檢測這四種常見的故障。有些開路的貼片電容用眼睛就可以看出來,它們往往在外表上有洞、外表損壞或呈斷裂狀。電解電容在電器設(shè)備中的用量很大,故障率很高。查找損壞的電解電容方法有以下幾種:

(1)看:有的電容損壞時會漏液,電容下面的電路板表面甚至電容外表都會有一層油漬,這種電容絕對不能再用;有的電容損壞后會鼓起,這種電容也不能繼續(xù)使用;

(2)摸:開機(jī)后有些漏電嚴(yán)重的電解電容會發(fā)熱,用手指觸摸時甚至?xí)C手,這種電容必須更換;

(3)電解電容內(nèi)部有電解液,長時間烘烤會使電解液變干,導(dǎo)致電容量減小。

測試電容的的主要技術(shù)參數(shù)有:電容量;耐壓;誤差等。


電路板維修


3、二、三極管等半導(dǎo)體器件損壞

二、三極管的損壞一般是PN結(jié)擊穿或開路,其中以擊穿短路居多。此外還有兩種損壞表現(xiàn):一是熱穩(wěn)定性變差,表現(xiàn)為開機(jī)時正常,工作一段時間后,發(fā)生軟擊穿;另一種是PN結(jié)的特性變差,用萬用表R×1k測,各PN結(jié)均正常,但上機(jī)后不能正常工作,如果用R×10或R×1低量程檔測,就會發(fā)現(xiàn)其PN結(jié)正向阻值比正常值大。測量二、三極管可以用指針萬用表在路測量,較準(zhǔn)確的方法是:將萬用表置R×10或R×1檔(一般用R×10檔,不明顯時再用R×1檔)在路測二、三極管的PN結(jié)正、反向電阻。如果正向電阻不太大(相對正常值),反向電阻足夠大(相對正向值),表明該P(yáng)N結(jié)正常,反之就值得懷疑,需焊下后再測。這是因?yàn)橐话汶娐返亩⑷龢O管外圍電阻大多在幾百、幾千歐以上,用萬用表低阻值檔在路測量,可以基本忽略外圍電阻對PN結(jié)電阻的影響。


4、集成電路損壞

集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能很多,任何一部分損壞都無法正常工作。集成電路的損壞也有兩種:徹底損壞和熱穩(wěn)定性不良。徹底損壞時,可將其拆下,與正常同型號集成電路對比測其每一引腳對地的正、反向電阻,總能找到其中一只或幾只引腳阻值異常。對熱穩(wěn)定性差的,可以在設(shè)備工作時,用無水酒精冷卻被懷疑的集成電路,如果故障發(fā)生時間推遲或不再發(fā)生故障,即可判定。通常只能更換新集成電路來排除。


要找到故障所在必須通過檢測,通常我們都采用測引腳電壓方法來判斷,但這只能判斷出故障的大致部位,而且有的引腳反應(yīng)不靈敏,甚至有的沒有什么反應(yīng)。就是在電壓偏離的情況下,也包含外圍元件損壞的因素,還必須將集成塊內(nèi)部故障與外圍故障嚴(yán)格區(qū)別開來,因此單靠某一種方法對集成電路是很難檢測的,必須依賴綜合的檢測手段。


現(xiàn)以萬用表檢測為例,介紹其具體方法。 我們知道,集成塊使用時,總有一個引腳與印制電路板上的“地”線是焊通的,在電路中稱之為接地腳。由于集成電路內(nèi)部都采用直接耦合,因此,集成塊的其它引腳與接地腳之間都存在著確定的直流電阻,這種確定的直流電阻稱為該腳內(nèi)部等效直流電阻,簡稱R內(nèi)。當(dāng)我們拿到一塊新的集成塊時,可通過用萬用表測量各引腳的內(nèi)部等效直流電阻來判斷其好壞,若各引腳的內(nèi)部等效電阻R內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)值相符,說明這塊集成塊是好的,反之若與標(biāo)準(zhǔn)值相差過大,說明集成塊內(nèi)部損壞。


測量時有一點(diǎn)必須注意,由于集成塊內(nèi)部有大量的三極管,二極管等非線性元件,在測量中單測得一個阻值還不能判斷其好壞,必須互換表筆再測一次,獲得正反向兩個阻值。只有當(dāng)R內(nèi)正反向阻值都符合標(biāo)準(zhǔn),才能斷定該集成塊完好。


在實(shí)際電路板維修中,通常采用在路測量。先測量其引腳電壓,當(dāng)測量值與正常值不相符時,應(yīng)根據(jù)該引腳電壓,對IC芯片正常值有無影響以及其它引腳電壓的相應(yīng)變化進(jìn)行分析; IC芯片引腳電壓會受外圍元器件的影響,當(dāng)外圍有漏電,短路,開路或變質(zhì)等; IC芯片部分引腳異常時,則從偏離大的入手,先查外圍元器件,若無故障,則IC芯片損壞;如果電壓異常,可斷開引腳連線測接線端電壓,以判斷電壓變化是外圍元件引起,還是集成塊內(nèi)部引起。也可以采用測外部電路到地之間的直流等效電阻(稱R外)來判斷,通常在電路中測得的集成塊某引腳與接地腳之間的直流電阻(在路電阻),實(shí)際是R內(nèi)與R外并聯(lián)的總直流等效電阻。在修理中常將在路電壓與在路電阻的測量方法結(jié)合使用。有時在路電壓和在路電阻偏離標(biāo)準(zhǔn)值,并不一定是集成塊損壞,而是有關(guān)外圍元件損壞,使R外不正常,從而造成在路電壓和在路電阻的異常。這時便只能測量集成塊內(nèi)部直流等效電阻,才能判定集成塊是否損壞。


根據(jù)實(shí)際檢修經(jīng)驗(yàn),在路檢測集成電路內(nèi)部直流等效電阻時可不必把集成塊從電路上焊下來,只需將電壓或在路電阻異常的腳與電路斷開,同時將接地腳也與電路板斷開,其它腳維持原狀,測量出測試腳與接地腳之間的R內(nèi)正反向電阻值便可判斷其好壞。

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