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電子電路維修基礎(chǔ)知識(shí)(元器件級(jí))

江蘇白雪電器股份有限公司總師辦

楊龍編輯電子電路維修基礎(chǔ)知識(shí)(元器件級(jí))目錄一電子電路維修的基本概念及意義二故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)三常用故障診斷檢修方法四電路與設(shè)備故障檢修步驟五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析六故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項(xiàng)七電子電路故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)目錄一電子電路維修的基本概念及意義一電子電路維修的基本概念及意義1.1電子電路維修及設(shè)備故障診斷的重要意義1.2電子電路故障的基本規(guī)律1.3電路故障診斷的基本概念

一電子電路維修的基本概念及意義1.1電子電路維修電子電路維修的基本概念及意

1.1電子電路維修及設(shè)備故障診斷的重要意義現(xiàn)在電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用社會(huì)方方面面,大到航空航天,小到每個(gè)人的手機(jī)電腦,家用電器,公司企業(yè)的辦公設(shè)備,自動(dòng)化生產(chǎn)線,數(shù)控加工中心等等。無(wú)不由各種基本電子元器件,計(jì)算機(jī)芯片,集成電路組成,不過隨著科技的發(fā)展,社會(huì)的需求,電子系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大,性能與構(gòu)造更加完善復(fù)雜,同時(shí)電子元器件的小型化,集成化程度也日益提高,更新?lián)Q代越來(lái)越快。舉個(gè)大家司空見慣的例子,就是平常人手一部的智能手機(jī),其性能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年電腦剛普及時(shí)幾萬(wàn)元一臺(tái)的286,386機(jī)了。但是大家知道,任何電子器件都是由各種金屬,非金屬,塑料等原材料制成,經(jīng)過數(shù)不清的各種加工步驟,各種檢測(cè)篩選,最后成為可以應(yīng)用的數(shù)不清的電子儀器設(shè)備及人手一部的手機(jī)。其中不管采礦,冶煉,加工,制造,·····;不管是自動(dòng)化,機(jī)械化制造,還是手工操作裝配,·····;還有運(yùn)輸,甚至設(shè)計(jì)規(guī)劃等等,無(wú)不需要消耗地球上最寶貴的能源,在世界人口膨脹,資源越來(lái)越匱乏,再加上大量石化能源造成的環(huán)境污染下,節(jié)約能源,綠色環(huán)保成了地球可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,是人類千秋萬(wàn)代延續(xù)關(guān)鍵所在。由于系統(tǒng)中有成千上萬(wàn)個(gè)器件,任何一個(gè)都有可能產(chǎn)生故障,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失靈,這是客觀規(guī)律。最后造成堆積如山的電子垃圾,不但污染了環(huán)境,還要花費(fèi)能源去粉碎,處理,回收,重新再制造新的電子器件。這中間不光有淘汰老舊的產(chǎn)品,還有在用僅僅個(gè)別器件損壞而扔掉的電子產(chǎn)品?;酁樯衿?,讓電子垃圾重新煥發(fā)青春,不是可以大大節(jié)約能源嗎?再者我們使用的設(shè)備儀器,特別是自動(dòng)化流水線,個(gè)別電子系統(tǒng)的損壞停止工作,不光影響開發(fā)工作,還大大影響生產(chǎn)率,僅這兩點(diǎn)不就可以看到電子電路維修及設(shè)備故障診斷的重要意義了嗎?!電子電路維修的基本概念及意

1.1電子電路維修及設(shè)一電子電路維修的基本概念及意

1.2電子電路故障的基本規(guī)律一電子電路維修的基本概念及意

1.2一電子電路維修的基本概念及意

1.2電子電路故障的基本規(guī)律電子電路故障規(guī)律:雖然故障的發(fā)生呈現(xiàn)在每臺(tái)電子設(shè)備上是隨機(jī)性,偶發(fā)性,但通過大量統(tǒng)計(jì)得出一定的規(guī)律性,電路故障的曲線特征兩頭高中間低,呈浴盆狀。即所謂的浴盆曲線。從下圖可以看出,電子設(shè)備故障率隨時(shí)間變化分3階段。1.早期下降的多發(fā)故障期:此時(shí)故障率高,可靠性低,但隨工作時(shí)間的增加迅速降低,主要原因是設(shè)計(jì),制造缺陷及選材不當(dāng)引起。2.中間平坦曲線的偶發(fā)故障期:此時(shí)是電子設(shè)備的正常工作期,故障率小且穩(wěn)定,幾乎與時(shí)間無(wú)關(guān)。除非發(fā)生意外,故障發(fā)生因此是隨機(jī)的,偶發(fā)的。3.耗損多發(fā)故障期:這是器件經(jīng)長(zhǎng)期使用產(chǎn)生的損耗,磨損疲勞,老化引起,也就是壽命終了。這時(shí)故障率隨時(shí)間增加而迅速上升。一電子電路維修的基本概念及意

1.2一電子電路維修的基本概念及意

1.3電路故障診斷的基本概念電路故障診斷主要研究故障診斷方法,被測(cè)試器件,電路的可測(cè)試性及正確性和故障診斷實(shí)現(xiàn)手段與修復(fù)更換方法。診斷方式有多種,分別為:1.被測(cè)對(duì)象與診斷裝置的關(guān)系分主動(dòng)診斷與被動(dòng)診斷;2.在實(shí)際診斷時(shí)被測(cè)對(duì)象是否工作分在線診斷與離線診斷;3.診斷中被測(cè)對(duì)象是否穩(wěn)定分動(dòng)態(tài)診斷與靜態(tài)診斷;4.根據(jù)被診斷電路性質(zhì)分?jǐn)?shù)字電路與模擬電路故障診斷。電子電路故障診斷主要流程:1.正確無(wú)損拆卸設(shè)備及清潔處理電路板與故障部位。2.判斷故障位置,故障檢測(cè)定位。3.故障及受損元器件識(shí)別。4.更換損壞器件或調(diào)整有關(guān)參數(shù),是否故障解除?否則重復(fù)第二步。5.故障消除,帶載工作,連續(xù)監(jiān)測(cè)判斷故障是否完全解除。6.正確還原安裝設(shè)備,認(rèn)真做好維修記錄。一電子電路維修的基本概念及意

1.3二故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)2.1電壓測(cè)試技術(shù)2.2電流測(cè)試技術(shù)2.3頻率測(cè)試技術(shù)2.4功率測(cè)試技術(shù)2.5其他測(cè)試技術(shù)2.6模擬電路故障診斷技術(shù)2.7數(shù)字電路故障診斷技術(shù)二故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)2.1電壓測(cè)試技術(shù)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.1電壓測(cè)試技術(shù)電路故障檢測(cè)中最常用的測(cè)試技術(shù),既方便操作檢測(cè)范圍又廣,不管是器件損壞,電源故障,電路短路·····,各種電路的工作狀態(tài)通常都以電壓的形式反應(yīng)出來(lái),而電子設(shè)備的各種信號(hào)也主要以電平高低來(lái)表現(xiàn),特別是數(shù)字電路。有關(guān)電路節(jié)點(diǎn)上,電壓值(或電平變化)多有所反應(yīng)了電子設(shè)備電路的工作狀態(tài)。因此電壓測(cè)試時(shí)各種電參數(shù)檢測(cè)的基礎(chǔ),目前常用電壓表(萬(wàn)用表)與示波器檢測(cè)電壓值。1.電壓表測(cè)試法:為了保證檢測(cè)準(zhǔn)確,必須根據(jù)被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)選擇電壓表,普通的直流電壓只要表的精度足夠,電壓范圍(表的刻度)適合即可。但對(duì)被測(cè)信號(hào)的頻率,電路的阻抗容抗等有要求的必須選用覆蓋這些范圍的電壓表,例指針電壓表的輸入電阻必須20倍大于被測(cè)電路的電阻。測(cè)動(dòng)態(tài)(模擬放大電路)電壓時(shí),指針表較好,能直觀反映工作狀況。用數(shù)字表測(cè)靜態(tài)電壓效果較好,它的內(nèi)阻大。但如果不是能測(cè)真有效值,測(cè)逆變,變頻等電源時(shí)誤差很大,因?yàn)闇y(cè)得是斬波直流電壓值,應(yīng)采用指針表,誤差小一點(diǎn)。所以普通電壓表測(cè)得交流有效值時(shí)常用下式換算:全波平均值=0.9倍有效值;峰值=1.414有效值;峰-峰值=2.828有效值。2.示波器測(cè)試法:能夠直觀準(zhǔn)確地反映信號(hào)波形各部位電壓大小,而且目前新型的數(shù)字存儲(chǔ)示波器除了信號(hào)的圖形顯示外,更能直接顯示各種電壓的參數(shù)如上述的峰值,峰-峰值,有效值,頻率,周期等,雙蹤以上的示波器可以將好的信號(hào)與待測(cè)的故障信號(hào)對(duì)比觀察,在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)非常有效。注意的是示波器的帶寬一定要3-5倍被測(cè)信號(hào)頻率,更高倍數(shù)測(cè)量更準(zhǔn)確。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.1電壓測(cè)試技術(shù)電路故障故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.2電流測(cè)試技術(shù)電流檢測(cè)有直接法與間接法。直接法就是將電流表串入電路中,只要考慮電流表的接入方向,量程范圍及內(nèi)阻要小,否則影響測(cè)量值與測(cè)量精度。間接法即用電壓表測(cè)串入電阻上的電壓值換算電流值。實(shí)際上數(shù)字表,測(cè)大電流量程的指針表也是間接法。同樣對(duì)交流電流的測(cè)量也要注意頻率的影響,其次普通儀表一般不用于高頻測(cè)量,只對(duì)平均值響應(yīng)。示波器也是采用間接測(cè)量方法測(cè)電流。如采用配備的電流探頭,效果更好。鉗形表是測(cè)量電流的最佳儀表,用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)感應(yīng)霍爾電壓的方式,排除了普通檢流電阻串入電路中產(chǎn)生的誤差。同時(shí)適用測(cè)量頻率從直流到50MHZ的。使用方便只要卡入一根待測(cè)導(dǎo)線即可。但要注意一般鉗形表只能測(cè)交流電流。質(zhì)量較好的鉗形表既能測(cè)真有效值,也能測(cè)直流電流。電流檢測(cè)判斷電路工作是否正常,在模擬電路中決定放大器是否在工作點(diǎn)上而不失真不過載,特別是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)整個(gè)電子設(shè)備長(zhǎng)期工作,滿負(fù)載工作時(shí)最有效的手段。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.2電流測(cè)試技術(shù)電流檢測(cè)有故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.3頻率測(cè)試技術(shù)頻率是表征電磁振蕩特性的基本參數(shù),在設(shè)計(jì)調(diào)試開關(guān)電源時(shí)最常用的測(cè)試參數(shù)。常用的方法是示波器測(cè)試法和電子計(jì)數(shù)器(頻率計(jì))測(cè)試法1.示波器測(cè)試法:應(yīng)用目前的數(shù)字示波器測(cè)量比較方便,測(cè)量的參數(shù)及圖形都一目了然,既看到信號(hào)的波形,幅值,又直觀顯示了頻率或周期,以及占空比等波的特性。2.頻率計(jì)測(cè)試法:該方法只能看到頻率值,不知道信號(hào)的幅值等,但精度很高,取決于頻率計(jì)顯示的位數(shù)。通過周期是頻率的倒數(shù)來(lái)計(jì)算周期數(shù)。通過頻率測(cè)試來(lái)檢測(cè)開關(guān)電源PWM芯片工作是否正常,特別是驅(qū)動(dòng)波形是否與工作要求相符是判斷檢修開關(guān)電源(包括變頻器,逆變器等)最基本手段之一。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.3頻率測(cè)試技術(shù)頻率是表征故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.4功率測(cè)試技術(shù)功率測(cè)量是用來(lái)確定元件或電子設(shè)備(電源,逆變器等)單位時(shí)間內(nèi)提供,吸收,傳送能量的多少。一般常用功率計(jì)來(lái)測(cè)試,對(duì)直流功率測(cè)試比較簡(jiǎn)單,只要電壓乘以電流,用電壓表與電流表就可完成,對(duì)交流功率比較復(fù)雜要再乘上cosθ才能得到平均功率。而對(duì)于含有各種諧波的開關(guān)電源,逆變器,變頻器其輸出總功率是主要有效作功的功率與多個(gè)諧波功率分量之和。功率測(cè)量主要是判斷設(shè)計(jì)的的電子設(shè)備是否滿足要求,特別是一些帶諧波輸出的設(shè)備,諧波功率越小,則設(shè)備效率越高,負(fù)載電器也減少發(fā)熱。但能測(cè)諧波功率的儀表較貴,要帶功率測(cè)量的數(shù)字儀表上才能實(shí)現(xiàn),因?yàn)橐?jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算。其次在功率電路設(shè)計(jì)時(shí)或維修中,判斷選用某些功率負(fù)載電阻,需要得到功率值作為依據(jù),要計(jì)算或?qū)崪y(cè)來(lái)得到。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.4功率測(cè)試技術(shù)功率測(cè)量是故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.5其他測(cè)試技術(shù)隨著科技的發(fā)展,各種測(cè)試技術(shù)層出不窮,越來(lái)越高精尖。甚至有人為此可獲得諾貝爾獎(jiǎng),這不是我們的討論范圍。其他常見的測(cè)量技術(shù):如相位測(cè)量,只要用雙蹤以上的示波器就可實(shí)現(xiàn);噪聲測(cè)量,只要有足夠帶寬的示波器也可實(shí)現(xiàn)或者采用正弦波(噪聲)發(fā)生器來(lái)檢測(cè);分貝測(cè)試技術(shù),常用于聲音功率的測(cè)量。一般均采用分貝表來(lái)檢測(cè)。頻率特性測(cè)試技術(shù),在音頻放大電路,高頻放大電路中常用到,實(shí)際上是要求對(duì)輸入的待放大微弱信號(hào)要在設(shè)計(jì)的頻率范圍內(nèi)均能得到相同的放大倍數(shù),以及輸出信號(hào)波形的相位完全與輸入信號(hào)同相不偏移。即所謂的高保真,因此要進(jìn)行包括幅頻特性及相頻特性的測(cè)試;數(shù)據(jù)域測(cè)試·技術(shù)即數(shù)字電路測(cè)試技術(shù),下一節(jié)再討論。就是用邏輯分析儀,仿真測(cè)試技術(shù)等來(lái)進(jìn)行。以上如需要用到的測(cè)試技術(shù)希望去參考相關(guān)書籍進(jìn)行,因?yàn)椴怀S们倚枰嘿F的儀器。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.5其他測(cè)試技術(shù)隨著科技的故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.6模擬電路故障診斷技術(shù)雖然同樣用到以上的各種測(cè)試技術(shù),因?yàn)樵搩煞N電路有其特殊性,故另分章節(jié)來(lái)討論模擬電路的故障特點(diǎn):發(fā)生故障元件的有限性;故障發(fā)生的多樣性;故障存在的獨(dú)立性,多個(gè)故障不會(huì)相互抵消使電路正常;各種故障的模糊性,有時(shí)幾個(gè)故障信息交叉混淆難以辨析定位。模擬電路測(cè)試診斷特點(diǎn):1)頻率范圍寬,可從負(fù)赫茲變化到吉赫茲變化,即使測(cè)量同一電量,采用的儀器,方法,原理,大相徑庭,否則得不到準(zhǔn)確的結(jié)果。2)量程范圍寬:模擬電路中須測(cè)試的電流,電壓范圍可達(dá)幾十個(gè)數(shù)量級(jí),如微伏,微安到幾千安或伏特。模擬電路故障診斷的主要困難:

1)由于模擬電路故障的多樣性,而且變化是連續(xù)的,因此故障模擬推測(cè)定位困難。

2)元件參數(shù)都有一定的誤差及溫度系數(shù),使故障診斷一定程度上失去準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。

3)由于非線性,噪聲,溫升,器件誤差等存在,使模擬電路的輸入輸出關(guān)系呈現(xiàn)復(fù)雜的現(xiàn)象,難以像數(shù)字電路那樣用真值表明確表示。

4)非線性元件工作點(diǎn)難以確定,其計(jì)算影響因素很多,往往要在實(shí)際調(diào)試才能確定。

5)現(xiàn)代各種典型的模擬電路大多集成化,外部少數(shù)引腳檢測(cè)難以反映電路內(nèi)部情況,一般均直接更換了事。

6)綜上所述模擬電路的故障診斷往往依賴長(zhǎng)期維修,測(cè)試,積累,總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)較多。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.6模擬電路故障診斷技術(shù)雖然同故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.7數(shù)字電路故障診斷技術(shù)數(shù)字電路的信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的。用來(lái)處理與變換這種信號(hào),進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,僅采用有兩個(gè)狀態(tài)的元件來(lái)表示信息,即所謂的高低電平,0或1。因此其基本單元電路簡(jiǎn)單,對(duì)元器件電參數(shù)要求不嚴(yán)格,允許電路的參數(shù)有較大的離散性,信號(hào)波形的分析也較簡(jiǎn)單,方波只要能區(qū)別兩種狀態(tài)即可。數(shù)字電路分為組合邏輯電路:任何時(shí)刻輸出端的狀態(tài)取決于該時(shí)各個(gè)輸入端的狀態(tài),與原來(lái)電路的輸出狀態(tài)無(wú)關(guān)。時(shí)序邏輯電路又分為存儲(chǔ)電路,同步時(shí)序邏輯電路及異步時(shí)序邏輯電路?;驹硎菐в|發(fā)器組成的存儲(chǔ)電路來(lái)記憶信號(hào)。有時(shí)鐘節(jié)拍控制,逐拍動(dòng)作,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),脈沖結(jié)束,就鎖定在新的輸出狀態(tài),為同步時(shí)序;異步即沒有統(tǒng)一時(shí)鐘,每個(gè)輸入端時(shí)鐘及信號(hào)不同時(shí)來(lái),觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)也不同時(shí),經(jīng)一段時(shí)間后輸出處于新的穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)以上分析,數(shù)字電路的故障診斷有一定的可預(yù)測(cè)性,可分析性??山⒎抡婺P?,使電路具有自測(cè)自檢功能。針對(duì)每一種邏輯電路,只要有它的真值表,就可用簡(jiǎn)單的電壓表,在輸入端加上待測(cè)所需電平直接觀察輸出端電平狀態(tài)與真值表比較,就足以判斷該電路好壞。時(shí)序邏輯電路有一定復(fù)雜性,但只要仔細(xì)分解分析,也不難找到問題所在,最困難的是邏輯競(jìng)爭(zhēng),在特定條件下才能發(fā)生的故障比較難找。常用工具是邏輯筆,邏輯分析儀,多蹤示波器等。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)

2.7數(shù)字電路故障診斷技術(shù)數(shù)三常用故障診斷檢修方法3.1直覺檢查法3.2同類比對(duì)法3.3在線測(cè)試法3.4更新替換法3.5電路分隔法3.6波形觀察法3.7交流短路法3.8信號(hào)尋跡(注入)法三常用故障診斷檢修方法3.1直覺檢查法常用故障診斷檢修方法

3.1直覺檢查法檢修電子設(shè)備的方法很多,要根據(jù)具體故障選擇使用或幾種方法交叉使用,法無(wú)定法,要在實(shí)踐中靈活應(yīng)用,切忌生搬硬套,不斷總結(jié)積累檢測(cè)維修經(jīng)驗(yàn)才能不斷提高

直覺檢查法即憑人的感覺-視覺,聽覺,嗅覺及觸覺來(lái)檢查設(shè)備故障的方法,一般先拆機(jī)不通電情況下發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷;集成電路爆裂;印刷板腐蝕,燒斷,搭焊;電阻燒壞;變壓器燒焦;電解電容漏液等等,發(fā)現(xiàn)這些明顯的故障后不能貿(mào)然換件就試,應(yīng)該進(jìn)一步分析找到故障真正原因,因?yàn)橛袝r(shí)故障部位與被損壞的器件不在同一位置,是更重要的器件損壞后引起的表觀現(xiàn)象,查明后才能采取相應(yīng)措施排除故障。上述無(wú)異常后,則通電檢查:查找工作狀態(tài)下的異?,F(xiàn)象,如是否有元器件很快發(fā)燙,風(fēng)機(jī)是否正常,指示燈LCD屏是否亮,變壓器電阻等有無(wú)焦糊味,有無(wú)異常聲響等,······一旦發(fā)現(xiàn)不正常情況,應(yīng)立即切斷電源,可以縮小故障范圍,分析故障原因后予以排除。直覺法是最常用,不管采用下述的任何方法步驟都需要用到。但需要注意:1.通電時(shí)注意安全,特別帶高壓的部位,不能用觸覺來(lái)感知。2.必須熟悉各種元器件常見的故障,才能迅速找到故障所在。也可借助一些工具儀表,如放大鏡,溫度計(jì),耳機(jī)等擴(kuò)大人的感知能力,使直覺更有效。3.直覺法簡(jiǎn)單,有效,迅速,有時(shí)很快就能找到故障部位,是檢修中首選的方法,但往往憑經(jīng)驗(yàn)多,是感性的,流于表面,片面,難以發(fā)現(xiàn)深層次的問題,必須與其他方法配合使用那更有效。常用故障診斷檢修方法

3.1直覺檢查法檢修電子設(shè)備的方法很三常用故障診斷檢修方法

3.2同類比對(duì)法在故障診斷檢修中,往往很難找到待修電路的原理圖(有時(shí)在網(wǎng)上能下載到,應(yīng)盡力找到)如果有一臺(tái)正常工作的同類電子設(shè)備,在相應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上對(duì)電壓,波形,對(duì)地電阻,元器件參數(shù)等進(jìn)行比較對(duì)照,是一種極有效的檢修方法,很容易找到故障所在。但要注意,發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)不正常的,故障不一定在這里,要綜合分析,收集多點(diǎn)信息來(lái)定位真正的故障點(diǎn)。同時(shí)要善于日常積累記錄尋找正常電子設(shè)備的電路,關(guān)鍵器件的資料,參數(shù)數(shù)據(jù)等,可以在網(wǎng)上查找,實(shí)在不行要實(shí)測(cè)故障部位的部分線路圖,以供分析。這樣今后碰到同類的電子設(shè)備或典型常用電子線路,也可順利迅速完成檢修工作。這同屬比對(duì)法一種。

三常用故障診斷檢修方法

3.2同類比對(duì)法三常用故障診斷檢修方法

3.3在線測(cè)試法就是不將元器件拆下來(lái)的情況下用儀表測(cè)量找故障,分為:1.不通電情況下:往往采用萬(wàn)用表在線測(cè),但要掌握原則因?yàn)殡娐分写嬖诟鞣N器件的旁路并聯(lián),電容的容量,線圈繞組的回路,因此測(cè)電阻其值一定要小于標(biāo)稱值,如果大了很多,則一定該電阻開路了。電容恰相反,容量一定要大于標(biāo)稱值,否則電容一定老化容量丟失了。實(shí)在吃不準(zhǔn),只能焊下一側(cè)引腳,正確測(cè)其電參數(shù)。檢查晶體管類元件一定采用二極管檔(PN結(jié))測(cè)試。可以直接測(cè)PN結(jié)正向?qū)ㄖ?,很快就能判斷晶體管的好壞,這在電路檢修中非常有用。用指針表的電阻檔測(cè)準(zhǔn)確度就差一點(diǎn)。對(duì)電感一般電路中涉及較少,所以一般在線測(cè)量影響較小,數(shù)值較準(zhǔn)確,例如開關(guān)電源中的變壓器濾波器均可以測(cè)其電感量判斷有無(wú)層間短路等現(xiàn)象。對(duì)集成電路要在正常情況下測(cè)有關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)的直流電阻值,并作記錄,維修中對(duì)比測(cè)量,依此判斷集成電路是否損壞。但有時(shí)不一定準(zhǔn)確,對(duì)短路開路情況應(yīng)該能判斷。2.通電情況下:即通常的電壓測(cè)量,示波器波形測(cè)量等,在無(wú)外加輸入信號(hào)情況下測(cè)量靜態(tài)各點(diǎn)上的工作電壓或波形,注意的是測(cè)量擋位從高到低,避免對(duì)儀表的損壞。三常用故障診斷檢修方法

3.3在線測(cè)試法就三常用故障診斷檢修方法

3.4更新替換法更新替換法是將正常的元器件,組件或模塊去替換被檢設(shè)備,線路板中確定有故障的器件及組件等,這種方法越來(lái)越被使用,特別是電子設(shè)備的小型化,模塊化程度越來(lái)越高,單元或組件的維修難度也越來(lái)越大,當(dāng)被檢設(shè)備要當(dāng)場(chǎng)維修,迅速投入使用,這種方法是最佳的。但也必須認(rèn)真進(jìn)行故障分析,確認(rèn)故障一定在該部位,然后替換。但有些人不管三七二十一,上來(lái)就換整塊線路板,效率是高但成本很大。要準(zhǔn)備好多替換的新的線路板?,F(xiàn)在好多特約維修點(diǎn)都是這樣,反正用戶出錢。可取的方法是這樣:還是要進(jìn)行元器件級(jí)的維修,換整塊板可以,對(duì)公司中常用必不可少的關(guān)鍵設(shè)備備一到二塊易損的線路板,有故障馬上更換。換下來(lái)后必須在良好的維修環(huán)境設(shè)備下從容地找出故障元件,最好自制模擬設(shè)備工況的仿真維修臺(tái),模擬提供各種輸入信號(hào)檢查板子是否可以正常工作。維修結(jié)束后板子要封裝好做好標(biāo)記以備下次更換。換上新部件前一定要找到故障原因,以防換上一個(gè)新的又損壞的現(xiàn)象發(fā)生。替換元器件,部件,插組件板時(shí)一定要在斷電下進(jìn)行,因?yàn)殡m然有些新設(shè)計(jì)的組件允許帶電插拔(增加了通電緩沖保護(hù)電路)但絕大多數(shù)的器件或組件帶電替換常引起不可預(yù)料的后果,因此必須養(yǎng)成確認(rèn)斷電情況下進(jìn)行更換的良好習(xí)慣。其次對(duì)帶有高壓電解電容的電子設(shè)備,如開關(guān)電源,逆變器,變頻器等換部件一定要斷電后等待若干時(shí)間,是為了讓高壓電容中存蓄的電量放完,否則一旦觸碰帶電部位,輕則有麻電感覺,重則是損壞新?lián)Q上的板或元件。三常用故障診斷檢修方法

3.4更新替換法三常用故障診斷檢修方法

3.5電路分隔法對(duì)電子設(shè)備整體電路合理地分割成相對(duì)獨(dú)立的部分電路,故障范圍,直至找到故障位置。例如一塊電腦控制板,大致可分為電源部分;電腦芯片部分;輸入電路;輸出電路。確認(rèn)電源故障后,還可繼續(xù)分如線性電源有交流電源,變壓器初級(jí),次級(jí)整流濾波;穩(wěn)壓芯片部分等,逐一檢查分析,肯定部分電路,否定部分電路,馬上能找到故障所在。該方法特別適用包括多個(gè)子系統(tǒng)的復(fù)雜電路,或閉環(huán)子系統(tǒng)(帶反饋電路),或總線結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)電路。由于系統(tǒng)復(fù)雜,各系統(tǒng)互相影響,故障很難立即找到。因此該方法是斷開某一個(gè)子系統(tǒng)或電路,觀察斷開后對(duì)故障的影響,或直接檢測(cè)該子系統(tǒng)(電路)工作是否正常,故障若繼續(xù)存在,則再斷開另一子系統(tǒng),繼續(xù)上述步驟。這樣就可排除干擾因素,逐步縮小故障范圍。使用該方法有時(shí)需要在印刷板上割斷銅箔引線以便分隔電路,需注意找便于割斷且補(bǔ)焊錫后不容易造成短路處,往往找電源,輸入及輸出引線,要根據(jù)具體情況來(lái)分割。如有插拔式的集成電路,那直接拔去該部分電路的主要集成電路即可??傊?,在電子設(shè)備檢修過程中,需根據(jù)具體情況,分割各子系統(tǒng)(電路),分別檢查子系統(tǒng)或電路,就可以很快判斷哪一個(gè)子系統(tǒng)或電路出問題了。三常用故障診斷檢修方法

3.5電路分隔法三常用故障診斷檢修方法

3.6波形觀察法波形觀察法是一種定量,重要的對(duì)電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)測(cè)試法,采用示波器觀察故障部位的信號(hào)所獲得形狀,幅度,時(shí)間參數(shù)與正常設(shè)備相同觀察點(diǎn)的波形比較,通常就能準(zhǔn)確地故障電路器件的損壞情況。由于受各種因素的影響,所測(cè)波形可能有一些偏差,只要基本相似,就可認(rèn)為該部分是正常的。隨著科技的發(fā)展,儀表數(shù)字化成為潮流,數(shù)字存儲(chǔ)示波器的性能越來(lái)越高,不光有波形顯示,還可以直接給出被測(cè)電參數(shù)的數(shù)字值,大大提高了方便性,同時(shí)可以存儲(chǔ)以往的波形,供對(duì)比參考,與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)后,可以存儲(chǔ)大量設(shè)備正常時(shí)被測(cè)點(diǎn)的正確波形,供維修時(shí)參考。用好這種得心應(yīng)手的工具,就能迅速地解決復(fù)雜設(shè)備的疑難雜癥。所以建議大家能熟練掌握此類儀器的使用方法,用好它。使用波形觀察法判斷故障須注意以下幾點(diǎn):1.示波器的帶寬一定要高于被測(cè)波形的3-5倍,高一些更好。雙蹤以上,便于對(duì)比觀察。

2.注意各波形的相對(duì)時(shí)間關(guān)系,要用同一個(gè)時(shí)基去觸發(fā),才能正確比對(duì)各波形的關(guān)系。3.測(cè)量時(shí)要排除外界干擾,特別是測(cè)頻率很高的波形,一定要遵循高頻下測(cè)試要求。被測(cè)信號(hào)的不穩(wěn)定先要排除儀器本身是否穩(wěn)定,可先校正一下本機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)方波。

4.波形觀察法特別適合模擬量的測(cè)試,是時(shí)間域的測(cè)量;對(duì)數(shù)字量(即數(shù)據(jù)域)因并行有8位乃至64位,雖然可用附加設(shè)施擴(kuò)展,但始終不及邏輯分析儀等儀器方便。對(duì)串行數(shù)據(jù)不失是一種很好的觀察方法,可先存儲(chǔ)下來(lái)再擴(kuò)展放大后仔細(xì)分析。三常用故障診斷檢修方法

3.6波形觀察法三常用故障診斷檢修方法

3.7交流短路法采用適當(dāng)容量與耐壓的電容器,(一般高頻下容量小一點(diǎn),低頻下容量要大)對(duì)故障電路某一部位進(jìn)行旁路檢查的方法,主要針對(duì)電源干擾故障及寄生振蕩故障。當(dāng)電源濾波電容失效時(shí),往往會(huì)引起交流聲,干擾,電壓不穩(wěn)等,這時(shí)并聯(lián)一個(gè)相似容量耐壓的電容進(jìn)行旁路,觀察故障是否消除來(lái)判斷。對(duì)多級(jí)放大器的寄生振蕩,可從后級(jí)向前級(jí)逐級(jí)旁路檢查,如在某一級(jí)輸入端旁路時(shí),寄生振蕩消失了,問題肯定存在在這一級(jí)或前級(jí)。這時(shí)可以采取措施來(lái)消除故障。三常用故障診斷檢修方法

3.7交流短路法三常用故障診斷檢修方法

3.8信號(hào)尋跡(注入)法在動(dòng)態(tài)工作的情況下進(jìn)行,適合檢測(cè)同一信號(hào)源的電路,分為:1.從輸入到輸出:從輸入端加注一信號(hào)源,或利用本身已確實(shí)存在的信號(hào),借助測(cè)試儀器,從前向后,逐級(jí)定量檢查,一旦發(fā)現(xiàn)某一級(jí)信號(hào)沒有了,或反而變小,或波形限幅,失真,則證明故障發(fā)生在這一級(jí)。注入的信號(hào)必須參照該電子設(shè)備規(guī)定的數(shù)值,特別是定量測(cè)試時(shí)。使用中須注意:高頻情況下特別要避免測(cè)量?jī)x器對(duì)被測(cè)電路的影響,示波器測(cè)頭接地要接好,靠近被測(cè)點(diǎn),引線不能過長(zhǎng)且要屏蔽,·····。否則會(huì)造成波形畸變,示波器帶寬也要遠(yuǎn)高于被測(cè)頻率,否則波形細(xì)節(jié)不清幅值變小對(duì)于測(cè)試用的信號(hào)源,理論上需用和原來(lái)一樣信號(hào),實(shí)際上僅為了查找故障部位,不必輸入相同的信號(hào)。有時(shí)輸入不同波形的信號(hào),特別是數(shù)字電路多個(gè)輸入端,更容易故障定位。2.從輸出到輸入:即從后級(jí)到前級(jí)的檢查順序稱謂信號(hào)注入法。適用于終端帶有顯示,音響指示器的電子設(shè)備。同樣需要在工作狀態(tài)下進(jìn)行。根據(jù)具體要求,選擇不同的信號(hào)源(不同波形,不同幅值,甚至用螺絲刀敲擊放大電路晶體管的基極都可以)依次從后級(jí)注入該級(jí)電路輸入端,向前級(jí)推移,觀察終端指示器反應(yīng)是否正常,如喇叭有無(wú)在螺絲刀敲擊基極時(shí)有明顯的嚓嚓聲,而且逐級(jí)向前聲音更大。最好采用該設(shè)備規(guī)定的輸入輸出信號(hào)要求來(lái)進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)哪一級(jí)信號(hào)異?;驔]有則故障必然存在于這一級(jí)。三常用故障診斷檢修方法

3.8信號(hào)尋跡(注四電路與設(shè)備故障檢修步驟4.1拆卸設(shè)備,直觀故障分析;4.2初步檢查,確定故障范圍;4.3查找資料,分析故障原因;4.4縮小區(qū)域,確定故障位置(損壞元器件);4.5排除故障,檢驗(yàn)修復(fù)電路(更換器件);4.6帶載監(jiān)測(cè)運(yùn)行,重裝復(fù)原。四電路與設(shè)備故障檢修步驟4.1拆卸設(shè)備,直觀故障分電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.1拆卸設(shè)備,直觀故障分析;對(duì)發(fā)生故障的電子設(shè)備或大型自控設(shè)備的控制板,需要做到以下幾點(diǎn):1.盡量掌握必要的技術(shù)資料:使用說明書,電路原理圖等,了解其工作原理,技術(shù)指標(biāo),電氣性能,電路數(shù)據(jù),使用及檢查方法等。有該設(shè)備的歷史檔案,維修記錄則更好可充分借鑒,極大減輕維修人員的工作強(qiáng)度,增強(qiáng)檢修目的性,加快檢修進(jìn)度。2.盡量向有關(guān)人員了解故障發(fā)生前后的使用情況及所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象,故障發(fā)生的時(shí)機(jī)是開機(jī)時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)中,有無(wú)聲響,發(fā)光,發(fā)熱,焦味或冒煙等,這些線索可幫助盡快找到故障點(diǎn)。注意有時(shí)操作者會(huì)隱瞞某些錯(cuò)誤的操作處理步驟,需要去偽存真準(zhǔn)確判斷。3.要掌握一定的機(jī)械知識(shí),仔細(xì)拆卸,特別是一些進(jìn)口的儀器設(shè)備,安裝有其特殊性,必要時(shí)把拆卸過程繪下來(lái),以便復(fù)原,不要造成野蠻拆卸,最后無(wú)法恢復(fù)到原狀。4.對(duì)待修部位直觀檢查,結(jié)合有關(guān)人員的故障敘述,盡量找到明顯的故障部位,如保險(xiǎn)絲的熔斷,電路板上明顯的焦痕,擊穿點(diǎn),元器件的爆裂等,大致做到故障發(fā)生在那個(gè)部位心中有數(shù)。5.把故障板或組件完整拆下,先作清潔處理,用工業(yè)酒精清洗損壞的故障面,把印刷板上燒焦部位一定要挖去,污跡油膩灰塵去除。電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.1拆卸設(shè)備,直觀故障分析四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.2初步檢查,確定故障范圍在上述拆卸直觀檢查清潔處理的基礎(chǔ)上,來(lái)正確判斷,識(shí)別,確定故障的范圍,引起故障的損壞元器件。通常對(duì)完全不能工作設(shè)備,電路板,故障判別不難,常說即為硬故障。而偶爾發(fā)生或工作性能嚴(yán)重下降的故障有時(shí)就很難找到故障點(diǎn),即所謂的軟故障,要進(jìn)行仔細(xì)分析,有時(shí)要長(zhǎng)期運(yùn)行監(jiān)測(cè)方能找到真正的故障點(diǎn)或器件。在判斷確定故障范圍時(shí)需注意區(qū)分:1.是操作不當(dāng)引起的故障還是設(shè)備本身問題,特別現(xiàn)在好多電子設(shè)備或儀器多數(shù)字化了,工作前要作一系列的設(shè)定,如某一項(xiàng)設(shè)置錯(cuò)誤,就會(huì)造成不工作,有時(shí)操作者對(duì)正常工作的設(shè)備亂修改其中的設(shè)置也會(huì)造成此類假故障。2.區(qū)分是故障是干擾引起還是本身問題,有時(shí)諧波很大的設(shè)備啟動(dòng),會(huì)造成通過空間,電網(wǎng)串入電腦控制系統(tǒng)中引起停機(jī),重啟動(dòng),復(fù)位等故障動(dòng)作。這時(shí)不能在線路板上瞎找,既耽誤時(shí)間,弄不好板子可能搞壞。3.設(shè)備老化性能下降,如果設(shè)備使用年限過長(zhǎng),大部分器件衰老,處于浴盆曲線最后上翹處,故障就頻繁了,這時(shí)大批更換器件不合算則要更新設(shè)備。綜上所述,了解設(shè)備歷史,使用情況,故障發(fā)生是狀態(tài)就相當(dāng)重要,提供了正確判斷故障的重要依據(jù)。四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.2初步檢查,確四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.3查找資料,分析故障原因確認(rèn)故障是設(shè)備或線路板上后,必須分析故障原因,因?yàn)槿绻褪抡撌赂鼡Q明顯損壞的元器件,有可能換一個(gè)燒一個(gè),毫無(wú)意義,浪費(fèi)了器件。這時(shí)必須對(duì)待修設(shè)備或電路板充分了解其原理功能框圖,了解整個(gè)電子設(shè)備有幾個(gè)系統(tǒng),幾級(jí)電路輸入輸出部分,各部分間聯(lián)系等等。從故障現(xiàn)象,損壞器件判斷故障在那一部分(功能塊)中,只要重點(diǎn)檢查該部分,避免了面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的電路,眾多的器件無(wú)從下手,一籌無(wú)計(jì)的窘態(tài)。分析故障原因必須在充分了解情況,細(xì)致觀察,掌握豐富材料基礎(chǔ)上,并且要有一定理論指導(dǎo)下進(jìn)行,根據(jù)電路的工作原理,結(jié)構(gòu)特點(diǎn),具體設(shè)備工作規(guī)律,經(jīng)常易發(fā)故障部位,綜合考慮,分析有可能產(chǎn)生此故障的原因,分析時(shí)不能僅考慮一點(diǎn),盡可能要全面,排列出故障串后又要判斷哪些故障發(fā)生概率大,先進(jìn)行檢測(cè),概率小的排在后檢查。雖然以上寫了一大堆,但如果有一定維修經(jīng)驗(yàn)后僅在腦中一閃即成。如果碰到疑難雜癥,或陌生的電路,特別是進(jìn)口的設(shè)備,沒有具體的線路(或與我們常見的典型電路有很大差異)必須測(cè)繪故障部位的部分線路進(jìn)行分析,有必要時(shí)找到其中所用到的元器件原理引腳數(shù)據(jù)等,結(jié)合該部分電路功能才能分析出故障所在。四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.3查找資料,分四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.4縮小區(qū)域,確定故障位置(損壞元器件)故障檢修實(shí)際上是經(jīng)過一定的檢查測(cè)試,確定故障存在的真正部位,找出引起故障損壞的電路板或元器件。因此該過程是不斷反復(fù)的故障分析,實(shí)際測(cè)試的過程。測(cè)試的目的是驗(yàn)證故障真正原因;分析的目的是把故障原因推斷到更小范圍直至某個(gè)元器件,找到了證明分析判斷正確,測(cè)試設(shè)備或線路板沒恢復(fù)正常則分析判斷不準(zhǔn)確,還得依照新的癥狀重新分析,構(gòu)成新的判斷再次尋找。在上述過程中,應(yīng)考慮以下的方法:1.在檢查中要盡量簡(jiǎn)化過程,從大部位縮小的小部位直至個(gè)別器件,從大范圍縮小到小范圍,不能隨意到處尋找,東一榔頭西一棒,必然找不到關(guān)鍵點(diǎn)浪費(fèi)時(shí)間。2.實(shí)際檢修過程中要從先容易,后困難的開始,從經(jīng)常使用磨損嚴(yán)重的部位開始查找(開關(guān),電源引線,插拔器件等),比如電源時(shí)斷時(shí)續(xù),往往引線彎折處內(nèi)部斷線,而不必拆內(nèi)部線路板。難拆卸的部位一定要在外圍檢查完畢后才開始進(jìn)行。所以必須判別故障器件是源發(fā)性的還是繼發(fā)性的,不然繼發(fā)性故障的器件更換后還是要損壞的。3.要判斷各種故障發(fā)生可能性的大小的概率,抓治可能性大的先著手檢查。根據(jù)發(fā)生故障時(shí)的具體情況(溫度的影響,潮濕程度,是否曾經(jīng)搬動(dòng)拆過等)及各種元件的特性,發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象,以及同型號(hào)設(shè)備相同的故障的規(guī)律(由于設(shè)計(jì)問題,元器件成批質(zhì)量問題造成)可以迅速找到真正故障器件。四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.4縮小區(qū)域,確定故障四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.5排除故障,檢驗(yàn)修復(fù)電路(更換器件)確定了損壞的元器件或集成化后環(huán)氧封裝的功能模塊,必須予以更換,原則是更換上去的器件要同型號(hào)或者不同型號(hào)要求其電性能必須等于大于故障器件,特別是高頻的,功率大的器件,。因此要十分熟悉各種器件的特性,必要時(shí)要下載相關(guān)器件手冊(cè)逐一比較對(duì)應(yīng)的電參數(shù),滿足要求才能替換。嚴(yán)禁使用次品或性能差于規(guī)定的器件,否則后患無(wú)窮;對(duì)拆機(jī)的器件也要謹(jǐn)慎使用,既要滿足性能又要仔細(xì)檢測(cè)是否完好,最好能了解拆下時(shí)原板子有什么情況,為什么拆,使用起來(lái)更放心。對(duì)目前SMC小型化后的印刷板,高頻線路以及大功率模塊,更換器件的封裝要十分注意,一定要相同封裝,原位置,原走向安裝,否則高頻電路會(huì)改變高頻分布電參數(shù),產(chǎn)生預(yù)料不到的后果。對(duì)功率模塊會(huì)造成無(wú)法安裝,因?yàn)榘惭b螺孔,散熱板位置面積不同。

更換后必須驗(yàn)收檢查是否解決了故障問題,通電時(shí)必須慎重注意安全,因?yàn)樗鶛z修部位都裸露在外。也可分段檢查,先查電源是否正常,再查控制板部分;對(duì)某些控制板,功率驅(qū)動(dòng)部位可以先用直流電源模擬提供給驅(qū)動(dòng)電路或控制板,示波器觀測(cè)在功率管或模塊輸入端的驅(qū)動(dòng)波形是否正常;控制板是否有規(guī)定的功能。通電時(shí)也可采取一些·安全措施,例如串入限流電阻,降低工作電壓等,密切監(jiān)測(cè)通電瞬間有無(wú)異?,F(xiàn)象,如雜音,冒煙,發(fā)燙,此時(shí)要迅速切斷電源再次檢測(cè)分析故障真正所在。四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.5排除故障,檢驗(yàn)修復(fù)四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.6帶載監(jiān)測(cè)運(yùn)行,重裝復(fù)原,總結(jié)存檔經(jīng)過上述更換器件,通電設(shè)備基本能工作,也不證明修復(fù)已完成,還要經(jīng)過操作檢驗(yàn),帶負(fù)荷工作若干時(shí)間才能認(rèn)為設(shè)備已修復(fù)。因?yàn)橥β势骷诳蛰d下問題很難暴露,特別是散熱問題,安裝不良,螺釘沒擰緊等,只有滿負(fù)荷工作下才會(huì)出現(xiàn)問題。所以必須監(jiān)測(cè)帶載運(yùn)行,其溫升正常,運(yùn)行聲音平穩(wěn),負(fù)載電流正常穩(wěn)定,修復(fù)才告完成。對(duì)儀表儀器類及小型電子設(shè)備,待更換故障器件,測(cè)試完成后,下一步是重裝復(fù)原,要十分注意安裝步驟,固定螺釘,散熱器件安裝一定要和拆下時(shí)一致,否則輕則無(wú)法復(fù)原,安裝不上,重則留下隱患,如散熱不好,外殼密封不好長(zhǎng)期工作故障會(huì)再次發(fā)生。因?yàn)榘雽?dǎo)體,電子器件最怕熱怕潮。在消除故障修復(fù)設(shè)備后,應(yīng)該做好歸檔記錄工作,把維修中出現(xiàn)的故障癥狀,找到的故障原因,維修措施甚至拆卸安裝方法都一一記錄在案,日積月累形成的維修檔案是極其寶貴的資料,對(duì)指導(dǎo)今后的維修很有借鑒,起到事半功倍的效果。如果在修復(fù)后或新的設(shè)備將一些關(guān)鍵點(diǎn)上的電參數(shù)(波形,電壓值等)及實(shí)測(cè)的波形圖片記錄存檔,雖然繁瑣一點(diǎn),但對(duì)今后的維修大有裨益?,F(xiàn)在計(jì)算機(jī)使用普及,在計(jì)算機(jī)上建立維修檔案,將下載的設(shè)備,元器件,集成電路等的使用說明,資料,數(shù)據(jù)手冊(cè)包括實(shí)測(cè)的健康波形圖片都?xì)w納到一個(gè)文件夾中,到現(xiàn)場(chǎng)維修只要帶筆記本即可,查閱資料就方便多了。對(duì)目前青年技術(shù)員來(lái)說,是很簡(jiǎn)單的事,只要有恒心。四電路與設(shè)備故障檢修步驟

4.6帶載監(jiān)測(cè)運(yùn)行五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析5.1晶體管器件5.2集成電路5.3電阻器件5.4電容器件5.5電感和變壓器類5.6開關(guān)觸點(diǎn)元件保險(xiǎn)絲類5.7印刷電路板及接插件類五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析5.1晶體管器件五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.1晶體管器件電子設(shè)備絕大部分的故障最終都是由元器件老化損壞引起,如熟悉各種器件的特性,損壞機(jī)理及故障類型,就能依賴萬(wàn)用表簡(jiǎn)單測(cè)電阻,導(dǎo)通壓降等很快找出故障,所以了解熟悉電子器件的失效機(jī)理和故障現(xiàn)象,對(duì)發(fā)現(xiàn)分析解決故障有很大幫助。主要是晶體管,二極管,MOS管,可控硅等,其中關(guān)鍵測(cè)試PN結(jié),失效原因一般是設(shè)計(jì)制造質(zhì)量,過壓,過流,溫度,潮濕,老化等引起。常見故障有:1)擊穿:常由于PN結(jié)被電壓,電流打壞,引起正反向電阻接近或?qū)ń咏?,用數(shù)字表PN結(jié)檔測(cè)量很容易測(cè)出。但是對(duì)一些軟故障如熱擊穿要一定條件下才能出現(xiàn)解決。2)開路:往往是通過電流過大引起,同上測(cè)PN結(jié)很容易發(fā)現(xiàn),正反向電阻都無(wú)窮大。3)放大倍數(shù)變化,性能下降且受溫度影響引起,一般對(duì)數(shù)字電路影響不大。對(duì)模擬放大電路可能引起失真噪音或嘯叫。4)驅(qū)動(dòng)性能下降或失效:對(duì)MOS管,由于其柵極一不小心就會(huì)被靜電擊穿造成管子損壞,所以搬移安裝中千萬(wàn)注意;可控硅的控制極也有可能擊穿損壞,檢測(cè)中要注意。不同晶體管結(jié)構(gòu)不同,檢查方法也不同,MOS管測(cè)內(nèi)部寄生二極管(續(xù)流二極管)只要擊穿了該管子也損壞了。對(duì)可控硅從等效電路圖來(lái)測(cè)相應(yīng)的數(shù)值判斷。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.2集成電路集成電路種類繁多,功能較多,包括雙極型數(shù)字集成電路,MOS數(shù)字集成電路,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,模擬集成電路,微處理器,接口集成電路,微波集成電路,專用集成電路(可編程集成電路,定制集成電路),檢測(cè)很不方便,非常復(fù)雜,若要測(cè)其電參數(shù),不但要專用儀器,測(cè)大量參數(shù)也相當(dāng)繁瑣。我們檢修并不需要,只要判斷好壞,一旦有問題立即更換。常見故障有:1)擊穿:有時(shí)能明顯發(fā)現(xiàn)集成電路表面焦痕,裂紋。大多需測(cè)量電源端,對(duì)地端及與I/O端等相互間電阻,或用PN結(jié)檔測(cè),同時(shí)需交換表筆再測(cè)一次確認(rèn),最好與正常集成電路對(duì)比測(cè)量特別在相同電路板上在線測(cè)試最正確。2)過熱:一旦發(fā)現(xiàn)過熱除芯片問題外,常見其相應(yīng)I/O電路有短路,負(fù)載過重等故障,必須徹查。3)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,存不進(jìn)或丟失:往往故障存在存儲(chǔ)單元中,這種問題很復(fù)雜,有干擾問題,電壓不穩(wěn),程序錯(cuò)誤,芯片性能下降等,要一一排查。常用的簡(jiǎn)單檢查方法:1.電阻測(cè)量:即上述的對(duì)比測(cè)量及交換表筆方法;2.電壓檢查:測(cè)量電源端,地端,I/O口端電壓,最好還要用對(duì)比方法;3.功能檢查:用示波器,邏輯分析儀觀察I/O口波形,與正常值比較功能是否完成;4.替換檢查:實(shí)在難確認(rèn)只能在初步判斷故障部位更換新的集成電路,十分小心拆多引腳的集成電路,不要損壞銅箔。以上的方法要綜合使用,才能較快解決問題。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.3電阻器件電阻器是電子設(shè)備中使用量最大最基本的元件,它要消耗功率,因此電阻引起故障的概率也達(dá)到15%左右。電阻器失效模式與產(chǎn)品結(jié)構(gòu),工藝特點(diǎn),使用條件密切相關(guān)。因此要根據(jù)不同的使用條件,消耗的功率選擇適當(dāng)?shù)碾娮桀愋停惭b中要注意散熱問題。電阻器失效可分為兩大類:1)致命失效:短路,開路,機(jī)械損傷,絕緣擊穿等,占電阻失效的85%-90%。一般開路較多。2)參數(shù)漂移失效:比較少僅占電阻失效的10%,但故障現(xiàn)象較隱蔽,碳膜電阻多見。電阻容易產(chǎn)生變質(zhì)開路故障,多是開路電阻無(wú)窮大,變質(zhì)也是引起阻值變大,所以用阻值表很容易測(cè)量出來(lái),就是在線測(cè),只要測(cè)得值大于電阻的標(biāo)稱值,就可以判斷該電阻已損壞。當(dāng)然由于線路中有旁路,小于的值,不一定能判斷,拆下一腳測(cè)就一目了然。損壞原因,變質(zhì)常是散熱不良,潮濕,制造缺陷引起;燒壞是由于電流過大,常見電阻表面焦糊狀,以及瞬間高壓擊穿,可能表面爆裂或沒有明顯改變。

可變電阻(電位器)失效的概率較高,高達(dá)90%,因?yàn)橛谢瑒?dòng)摩擦影響,往往造成接觸不良,開路。所以設(shè)計(jì)中盡量少用可調(diào)電阻,需要調(diào)整處可以先用可調(diào)電阻調(diào)好,焊下測(cè)量用相應(yīng)的固定電阻換上,或者預(yù)留并串聯(lián)兩個(gè)電阻位置,調(diào)節(jié)時(shí)計(jì)算并串聯(lián)電阻值接近需要的調(diào)整值。修理往往都換掉,電位器還可以用無(wú)水酒精滴入擦洗,但效果不能持久,很快老故障就又出現(xiàn)了。有些特殊電阻根據(jù)其特性用萬(wàn)用表也很容易鑒別已故障損壞,比如壓敏,熱敏,磁敏電阻等,損壞大多是擊穿,開路等。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.4電容器件電容也是電路組成的基本元件,故障率也很高,主要有:1)擊穿:介質(zhì)絕緣性能是主要問題。當(dāng)介質(zhì)老化絕緣性能下降,外加電壓值高于額定值,電解電容還要注意極性。2)開路:引出線與電容電極連接處氧化,接觸不良,電解電容引出線被腐蝕開路,電解質(zhì)干涸或凍結(jié)。3)電參數(shù)退化:潮濕,電解質(zhì)老化,熱分解,電極材料電擊自愈效應(yīng),電解質(zhì)揮發(fā)變稠引起電容容量及耐壓下降。其中電解電容老化變質(zhì)故障概率最高,由于結(jié)構(gòu)封裝的原因以及環(huán)境溫度影響電解質(zhì)的干涸漏液是最常見的故障原因。

由于電容受到電壓,電流沖擊,溫度應(yīng)力的交叉綜合影響,對(duì)薄薄的介質(zhì)絕緣是很大的考驗(yàn),幾種因素作用下會(huì)有不同的失效模式,但最后的表現(xiàn)總是擊穿與容量下降,其中溫度的影響最大,既可以使金屬薄膜介質(zhì)加速表面氧化,加快老化進(jìn)程;又促使電場(chǎng)強(qiáng)度下降,加速介質(zhì)擊穿,其自愈效應(yīng)使容量急劇下降。這些應(yīng)力的影響程度還是時(shí)間的函數(shù),越久越嚴(yán)重。由于電容一般價(jià)廉,發(fā)現(xiàn)有問題立即更換。有時(shí)同一塊板上的電解電容,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有個(gè)別老化容量下降,要將整個(gè)板上電解電容全部換掉,否則同樣的故障在該板上還要接二連三發(fā)生。電容量的檢測(cè)要拆下進(jìn)行,否則在線測(cè)試,板上分布電容,串并聯(lián)電容影響測(cè)量值,測(cè)量?jī)x器常用電容儀,LCR電橋;耐壓檢測(cè)用晶體管耐壓測(cè)試儀。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.5電感和變壓器類包括電源濾波器,振蕩線圈,電感,變壓器等,大多是電壓電流過大引起,如負(fù)載短路;110V錯(cuò)用220V;其次通風(fēng)不好,溫度過高,受潮,負(fù)載過重,也會(huì)引起變壓器漏電,絕緣擊穿,發(fā)熱,冒煙燒焦等現(xiàn)象發(fā)生。檢測(cè)此類元器件故障主要用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)其電阻值,若為0則肯定已短路燒毀;無(wú)窮大則開路,而初次級(jí)間應(yīng)該無(wú)阻值否則有漏電。而有時(shí)匝間局部短路就比較難測(cè)因?yàn)楸旧砝@組阻值就很小,所以除了使用更精確的數(shù)字電橋外,也可測(cè)其電感值,因?yàn)樵验g短路會(huì)使電感值大大減小,對(duì)比好的變壓器一下就可找出來(lái)。通電檢查法:對(duì)線性電源變壓器可以在初級(jí)直接通交流電源測(cè)試,不過要注意安全,要有開關(guān)能迅速切斷電源,因?yàn)橐坏┳儔浩鞒跫?jí)有局部短路(因?yàn)槌跫?jí)進(jìn)高壓,容易使絕緣層打壞)往往一下子變壓器就會(huì)發(fā)熱冒煙甚至起火要馬上切斷電源。如果正常工作僅次級(jí)低壓低了,則次級(jí)有局部短路,但這種故障很少。

變壓器初次級(jí)絕緣不良,是受潮引起,只要拆下在烘箱里高溫烘干即可。開關(guān)電源變壓器的故障除匝間短路開路,還有磁芯氣隙變化也會(huì)引起初次級(jí)感變化,引起工作不正常,噪音,發(fā)熱,輸出功率下降等。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.6開關(guān)觸點(diǎn)元件保險(xiǎn)絲類包括開關(guān),繼電器,熔絲等,該類故障率很高,整機(jī)中將近80%的故障由此引起。1)開關(guān):常見疲勞損壞及過流觸點(diǎn)燒損粘結(jié),反復(fù)撥動(dòng)造成跳簧斷裂,接觸不良等;絕緣不良,漏電長(zhǎng)期受潮污染引起,建議更換。2)繼電器(接觸器):線圈開路或短路;簧片疲勞斷裂;觸點(diǎn)接觸不良;燒損;粘結(jié);誤動(dòng)作;靈敏度降低等。因?yàn)槭菣C(jī)械結(jié)構(gòu),有動(dòng)作次數(shù)壽命。一般都要更換。3)保險(xiǎn)絲:常用的價(jià)廉安保器件,一次性過流時(shí)熔斷,使故障不會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。目前有正溫度系數(shù)的PTC作小電流過流保護(hù)器件,當(dāng)超過標(biāo)稱電流保護(hù)值時(shí)其電阻急劇升高,保護(hù)后續(xù)電路不致大電流燒壞。此時(shí)該熱敏電阻不會(huì)損壞,故障排除后恢復(fù)原狀。使用有局限,僅在小電流,低壓,應(yīng)用要按照推薦參數(shù)用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)熔絲燒斷,應(yīng)仔細(xì)觀察當(dāng)時(shí)狀況:如僅斷開,焦痕不明顯,證明短路不嚴(yán)重,可能熔絲老化或選擇不當(dāng),換一個(gè)略大的熔絲即可;若管芯發(fā)黑,那有嚴(yán)重短路,需仔細(xì)檢查排除故障后才能換新的同規(guī)格的熔芯;若管芯爆裂,那肯定整流管或開關(guān)管已燒毀短路引起,甚至不排除PWM芯片及周圍器件也打壞了,一一排查更換后才能安裝新的熔芯。有時(shí)檢查熔芯是好的,但安裝在熔芯座中卻不通,主要是因?yàn)橛行┤坌咀善牧喜?,沒有彈性,與熔芯接觸不好;同樣接觸電阻大,工作中引起過熱,燒壞熔芯甚至芯座也融化。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.6五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.7印刷電路板及接插件類現(xiàn)代電子設(shè)備,離不開印刷電路板,隨著技術(shù)水平的提高,布線密度越來(lái)越高,銅箔線寬越來(lái)越細(xì),層數(shù)也從單面,雙面發(fā)展到十層以上。因此帶來(lái)很多故障現(xiàn)象有:1)短路:由于密度高,要準(zhǔn)確找到短路點(diǎn)有時(shí)很困難,光板上的短路,制印版廠家一般都有短路追蹤測(cè)試儀檢測(cè),負(fù)責(zé)任的廠家?guī)缀鯄K塊測(cè)。在安裝中出現(xiàn)或故障發(fā)生后(特別是有過流熔化了錫,爆裂器件及電解電容電解質(zhì)流出等)要仔細(xì)觀察,借助放大鏡等檢查兩銅箔導(dǎo)線,導(dǎo)線與焊盤,過孔間是否破損,搭接焊錫,有無(wú)污染(長(zhǎng)期工作在潮濕油污環(huán)境中會(huì)有銅綠等出現(xiàn)),有功率器件跨接在銅箔面上,要檢查其下方與銅箔是否過近,器件是否擊穿與銅箔短路,····。發(fā)現(xiàn)問題排除故障點(diǎn),清潔處理,在破損失去表面綠油絕緣層時(shí)涂覆絕緣清漆或絕緣硅膠。如果短路發(fā)生在多層板的內(nèi)部,則整塊板就報(bào)廢了(用電擊法在確認(rèn)的部位試擊幾次也許能修復(fù),但希望渺茫。)2)開路:在銅箔導(dǎo)線上因故障流過太大電流(過細(xì)的導(dǎo)線更易發(fā)生)熔斷,受到腐蝕,劃傷引起。可在原處或適當(dāng)?shù)牟课挥脝喂勺詈脦Ы^緣層的細(xì)導(dǎo)線焊接修復(fù);在特別的地方,也可用銀粉導(dǎo)電膠,在斷路處畫一條線,使其導(dǎo)通,這樣可保持原樣。最后還須作絕緣處理。3)絕緣降低:即上述銅箔面的污染潮濕無(wú)水酒精引起的嚴(yán)重情況,一般情況下輕度的污染對(duì)大的線路板,普通電路影響不大,但在密度高,貼片板上以及有高阻器件,模擬高倍數(shù)放大電路,污染物特別是電解質(zhì)會(huì)引起電阻旁路,造成一些莫名其妙的故障,此時(shí)必須用無(wú)水酒精擦洗干凈,烘干,最后作必要的防污防潮處理。五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.7五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.8接插件類接插件的故障概率也是很高的,特別是一些不良廠商采用的材料低劣,彈性不足,插拔松弛,密封程度不好,導(dǎo)線偷工減料,過電流達(dá)不到標(biāo)稱的數(shù)據(jù),塑料件采用回料,不用阻燃材料,易老化碎裂,著火燃燒。大致故障有:1)接觸不良:這是接插件最易發(fā)生的,造成信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù),搖搖按按正常,很快又無(wú)信號(hào)了。主要原因是接觸表面腐蝕,潮濕氣體,塵埃,污染,反復(fù)插拔及沒用正確的插拔方式。對(duì)功率插頭(電源插頭)常因接觸電阻大,工作時(shí)引起過熱,甚至燒毀插頭,接線座。2)操作不良:插拔時(shí)沒用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記,斜著硬插入使其某根插針彎曲,可能引起短路或開路。小心用鑷子糾正,不能折斷,折斷只能更換。3)絕緣不良:引起漏電,絕緣電阻降低,擊穿等,同樣受污染,受潮,老化等引起采用的措施是清洗,烘干,絕緣處理。

4)對(duì)關(guān)鍵的接插件,除正常的鎖扣外最好另加封漆,熱熔膠等絕緣材料封住,避免松動(dòng)。

5)插拔電源插頭等避免僅拉住引線硬拉,避免過度彎曲引線根部,根部引線斷掉的故障也是常見的。

五電子元器件的失效機(jī)理與故障分析

5.8六故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項(xiàng)6.1診斷測(cè)試的安全防護(hù)6.2故障診斷測(cè)試時(shí)應(yīng)注意的問題六故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項(xiàng)6.1診斷測(cè)試的安全防故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項(xiàng)

6.1診斷測(cè)試的安全防護(hù)由于檢修測(cè)試的很多電子設(shè)備都有交流電源輸入電路,有些還有高壓回路,高壓大容量電容等,而且都要裸露,因此必須強(qiáng)調(diào)安全防護(hù)的重要性,一方面防止人身受到傷害,另一方面也可防止誤操作遭受電擊使被測(cè)電路,元器件及測(cè)試儀表意外損壞。1)對(duì)逆變器,變頻器等有高壓大電容的設(shè)備,拆檢時(shí)一定要等待表明內(nèi)部高壓已泄放結(jié)束的指示燈滅了后才能觸碰拆卸,否則會(huì)受到強(qiáng)烈的電擊。若不清楚或看不到高壓信號(hào)燈,則一定要等3-5分鐘才能內(nèi)部操作。對(duì)CRT等視頻終端,往往帶上萬(wàn)伏電壓,屏幕越大電壓越高。若要測(cè)量要用帶屏蔽的高壓探針,普通的測(cè)棒是不能使用的,更不能用手觸碰。2)對(duì)檢查交流電源部位應(yīng)盡量斷電操作,實(shí)在需帶電操作,要學(xué)會(huì)單手操作,并站在絕緣的物體上。用表針檢測(cè)時(shí)小心意外觸碰電路中的元件,甚至低壓電路中也會(huì)出現(xiàn)問題。注意RC降壓供電電路,因?yàn)?20V電源一相直接與低壓電路接通的,檢修調(diào)試時(shí)千萬(wàn)注意。3)注意“熱地”問題:有些儀器的地與電源的“N”相連,測(cè)試時(shí)將交流電零線端實(shí)際上接到了低壓的數(shù)字地或模擬地。某種情況下造成電擊,應(yīng)該盡量避免。方法是用隔離變壓器對(duì)雙方中某一方供電,就避免了這種情況。故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項(xiàng)

6.1診斷測(cè)試的安全防護(hù)故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項(xiàng)

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