來源:昌昇自動(dòng)化時(shí)間:2021-05-13
1、電路板電容損壞的故障特點(diǎn)及維修
電容損壞表現(xiàn)有四種:容量變小、完全失去容量、漏電、短路。
電容在電路中所起的作用不同,引起的故障也各有特點(diǎn)。在工控電路板中,數(shù)字電路占絕大多數(shù),電容多用做電源濾波,用做信號(hào)耦合和振蕩電路的電容較少。用在開關(guān)電源中的電解電容如果損壞,則開關(guān)電源可能不起振,沒有電壓輸出;或者輸出電壓濾波不好,電路因電壓不穩(wěn)而發(fā)生邏輯混亂,表現(xiàn)為機(jī)器工作時(shí)好時(shí)壞或開不了機(jī)。如果電容并在數(shù)字電路的電源正負(fù)極之間,故障表現(xiàn)同上。
這在電腦主板上表現(xiàn)尤其明顯,很多電腦用了幾年就會(huì)出現(xiàn)有時(shí)無法開機(jī),而有時(shí)又可以開機(jī)的問題。打開機(jī)箱,往往可以看見有電解電容鼓包的現(xiàn)象。如果將電容拆下來量一下容量,發(fā)現(xiàn)比實(shí)際值要低很多。
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(gè)規(guī)律不但適用于電解電容,也適用于其它電容。所以,在尋找故障電容時(shí),應(yīng)重點(diǎn)檢查和熱源靠得比較近的電容,比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。
曾經(jīng)修過一臺(tái)X光探傷儀的電源,用戶反映有煙從電源里冒出來。拆開機(jī)箱后發(fā)現(xiàn),一只1000uF/350V的大電容有油質(zhì)一樣的東西流出來,拆下來一量容量只有幾十uF。同時(shí),還發(fā)現(xiàn)只有這只電容與整流橋的散熱片離得最近,其它離得遠(yuǎn)的就完好無損,容量正常。另外,有瓷片電容出現(xiàn)短路的情況,也發(fā)現(xiàn)電容離發(fā)熱部件比較近。所以,在檢修查找時(shí),應(yīng)有所側(cè)重。
有些電容漏電比較嚴(yán)重,用手指觸摸時(shí),甚至?xí)C手,這種電容必須更換。在檢修時(shí)好時(shí)壞的故障時(shí),排除了接觸不良的可能性之外,一般大部分就是電容損壞引起的故障了。所以,在碰到此類故障時(shí),可以將電容重點(diǎn)檢查一下,換掉電容后往往令人驚喜。當(dāng)然,也要注意電容的品質(zhì),盡量選擇好一點(diǎn)的牌子,比如紅寶石、黑金剛之類的。
2、電阻損壞的特點(diǎn)與判別
電阻是電器設(shè)備中數(shù)量最多的元件,但不是損壞率最高的元件。電阻損壞以開路最常見,阻值變大較少見,阻值變小十分少見。常見的有碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻、保險(xiǎn)電阻這幾種。
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,中間阻值(如幾百歐到幾十千歐)的極少損壞。二是低阻值電阻損壞時(shí),往往是燒焦發(fā)黑,這很容易發(fā)現(xiàn)的;而高阻值電阻損壞時(shí),則很少有痕跡。
線繞電阻一般用作大電流限流,阻值不大。圓柱形線繞電阻燒壞時(shí),有的會(huì)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(shí)可能會(huì)斷裂,否則也沒有可見痕跡。保險(xiǎn)電阻燒壞時(shí),有的表面會(huì)炸掉一塊皮,有的也沒有什么痕跡,但絕不會(huì)燒焦發(fā)黑。根據(jù)以上特點(diǎn),在檢查電阻時(shí)可有所側(cè)重,快速找出損壞的電阻。
根據(jù)上面列出的特點(diǎn),我們可以先觀察一下電路板上低阻值電阻有沒有燒黑的痕跡,再根據(jù)電阻損壞時(shí)絕大多數(shù)開路或阻值變大以及高阻值電阻容易損壞的特點(diǎn),就可以用萬用表在電路板上先直接量高阻值的電阻兩端的阻值。
如果量得阻值比標(biāo)稱阻值大,那么這個(gè)電阻肯定損壞了(需要注意的是,等阻值顯示穩(wěn)定后才下結(jié)論,因?yàn)殡娐分杏锌赡懿⒙?lián)電容元件,有一個(gè)充放電過程);如果量得阻值比標(biāo)稱阻值小,則一般不用理會(huì)它。這樣在電路板上每一個(gè)電阻都量一遍,即使“錯(cuò)殺”一千,也不能放過一個(gè)。
3、運(yùn)算放大器的好壞判別方法
運(yùn)算放大器好壞的判別,對(duì)于許多電子維修者來說都有一定的難度,不只是文化程度的關(guān)系(手下有許多本科生,不教的話肯定不會(huì),教了也要好久才能領(lǐng)會(huì),還有個(gè)專門跟導(dǎo)師學(xué)變頻控制的研究生,居然也是如此)。在此與各位共同探討一下,希望對(duì)大家能有所幫助。
理想運(yùn)算放大器具有“虛短”和“虛斷”的特性,這兩個(gè)特性對(duì)分析線性運(yùn)用的運(yùn)放電路十分有用。為了保證線性運(yùn)用,運(yùn)放必須在閉環(huán)(負(fù)反饋)下工作。如果沒有負(fù)反饋,開環(huán)放大下的運(yùn)放成為一個(gè)比較器。如果要判斷器件的好壞,應(yīng)先分清器件在電路中是做放大器用,還是做比較器用。
不論是何類型的放大器,都有一個(gè)反饋電阻Rf,那么我們?cè)诰S修時(shí),可從電路上檢查這個(gè)反饋電阻,用萬用表檢查輸出端和反向輸入端之間的阻值。如果大的離譜,比如幾MΩ以上,就可以肯定器件是做比較器用;如果此阻值較小,比如0Ω至幾十kΩ,則再查查有無電阻接在輸出端和反向輸入端之間,有的話,肯定是做放大器用。
根據(jù)放大器虛短的原理,也就是說,如果這個(gè)運(yùn)算放大器工作正常的話,其同向輸入端和反向輸入端電壓必然相等,即使有差別也是mv級(jí)的。當(dāng)然,在某些高輸入阻抗電路中,萬用表的內(nèi)阻會(huì)對(duì)電壓測(cè)試有點(diǎn)影響,但一般也不會(huì)超過0.2V。如果有0.5V以上的差別,那么放大器必壞無疑(我用的是FLUKE179萬用表)。
如果器件是做比較器用,則允許同向輸入端和反向輸入端不等:同向電壓>反向電壓,則輸出電壓接近正的最大值;同向電壓<反向電壓,則輸出電壓接近0V或負(fù)的最大值(視乎雙電源或單電源)。如果檢測(cè)到電壓不符合這個(gè)規(guī)則,則器件必壞無疑!
這樣一來,就不必使用代換法了,也不必拆下電路板上的芯片,就可以判斷運(yùn)算放大器的好壞了。
4、萬用表測(cè)試SMT元件的一個(gè)小竅門
有些貼片元件非常細(xì)小,用普通萬用表表筆測(cè)試檢修時(shí)很不方便:一是容易造成短路;二是對(duì)涂有絕緣涂層的電路板不便接觸到元件管腳的金屬部分。下面,告訴大家一個(gè)簡(jiǎn)便的方法,可以給檢測(cè)帶來不少方便。
取兩枚最小號(hào)的縫衣針,將之與萬用表筆靠緊,然后取一根多股電纜里的細(xì)銅線,用細(xì)銅線將表筆和縫衣針綁在一起,再用焊錫焊牢。這樣用帶有細(xì)小針尖的表筆去測(cè)那些SMT元件的時(shí)候,就再無短路之虞,而且針尖可以刺破絕緣涂層,直搗關(guān)鍵部位,再也不必費(fèi)神去刮那些膜膜了。
5、電路板公共電源短路故障的檢修方法
在電路板維修中,如果碰到公共電源短路的故障,通常會(huì)讓人頭大。因?yàn)楹芏嗥骷脊灿猛浑娫?,每一個(gè)用此電源的器件都有短路的嫌疑,如果板上元件不多,采用“鋤大地”的方式,終歸可以找到短路點(diǎn),但如果元件太多,“鋤大地”能不能鋤到狀況,那就要靠運(yùn)氣了。在此,我推薦一個(gè)比較管用的方法,采用此法,可以事半功倍,很快找到故障點(diǎn)。
首先,要有一個(gè)電壓電流皆可調(diào)的電源,電壓0-30V,電流0-3A。此電源不貴,大概300元左右。將開路電壓調(diào)到器件電源電壓水平,先將電流調(diào)至最小,將此電壓加在電路的電源電壓點(diǎn)如74系列芯片的5V和0V端,視乎短路程度,然后慢慢將電流增大,用手摸器件。當(dāng)摸到某個(gè)器件發(fā)熱明顯,那么這就是損壞的元件,可將之取下進(jìn)一步測(cè)量確認(rèn)。當(dāng)然,操作時(shí)電壓一定不能超過器件的工作電壓,并且不能接反,否則會(huì)燒壞其它好的器件。
6、一塊小橡皮,解決大問題
工業(yè)控制用到的板卡越來越多,很多板卡采用的是金手指插入插槽的方式。由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,多塵、潮濕、多腐蝕氣體的環(huán)境易使板卡產(chǎn)生接觸不良故障,很多朋友都會(huì)通過更換板卡的方式解決問題。但是,購買板卡的費(fèi)用非常可觀,尤其是某些進(jìn)口設(shè)備的板卡。其實(shí),大家不妨使用橡皮擦在金手指上反復(fù)擦幾下,將金手指上的污物清理干凈后再試機(jī),沒準(zhǔn)就能解決問題了!
7、時(shí)好時(shí)壞電氣故障的分析
各種時(shí)好時(shí)壞的電氣故障,從概率大小來講,通常包括以下幾種情況:
一是,接觸不良。板卡與插槽接觸不良、纜線內(nèi)部折斷時(shí)通時(shí)不通、線插頭及接線端子接觸不好、元器件虛焊等皆屬此類。
二是,信號(hào)受干擾。對(duì)數(shù)字電路而言,在特定的情況條件下故障才會(huì)呈現(xiàn),有可能確實(shí)是干擾太大了,從而影響了控制系統(tǒng)使其出錯(cuò)。但也有電路板個(gè)別元件參數(shù)或整體表現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)了變化,使抗干擾能力趨向臨界點(diǎn),從而出現(xiàn)故障。
三是,元器件熱穩(wěn)定性不好。從大量的維修實(shí)踐來看,其中首推電解電容的熱穩(wěn)定性不好;其次是其它電容、三極管、二極管、IC、電阻等。
四是,電路板上有濕氣、積塵等。濕氣和積塵會(huì)導(dǎo)電,具有電阻效應(yīng),而且在熱脹冷縮的過程中,阻值還會(huì)變化。這個(gè)電阻值會(huì)同其它元件有并聯(lián)效果,其效果比較強(qiáng)時(shí),就會(huì)改變電路參數(shù),使故障發(fā)生。
五是,軟件也是考慮因素之一。電路中,許多參數(shù)都使用軟件來調(diào)整,某些參數(shù)的裕量調(diào)得太低,處于臨界范圍,當(dāng)機(jī)器運(yùn)行工況符合軟件判定故障的理由時(shí),那么報(bào)警就會(huì)出現(xiàn)。
8、如何快速查找元器件資料?
現(xiàn)代的電子產(chǎn)品五花八門,元器件種類日益繁多。在電路維修中,尤其是工業(yè)電路板維修領(lǐng)域,許多元器件可能見所未見,甚至聞所未聞。另外,即使某款板子手頭的元器件的資料齊全,但要在電腦里將這些資料一一翻閱分析,倘若沒有一個(gè)快捷查尋之法,想必維修效率就要大打折扣了。在工業(yè)電子維修領(lǐng)域,效率就是金錢,跟效率過不去,就是跟口袋的鈔票過不去。
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