Характеристики и ремонт повреждений конденсаторов на печатных платах
Повреждение конденсатора является наиболее распространенной неисправностью электронных устройств, особенно подвержены электролитические конденсаторы.
Повреждение конденсатора проявляется как: 1. Снижение емкости 2. Полная потеря емкости 3. Утечка; 4. Короткое замыкание
Характеристика и идентификация повреждения резистора
Многие новички часто сталкиваются с резисторами при поиске неисправностей печатных плат, разбирая их и паяя без необходимости. Однако, как только вы поймете характеристики повреждения резистора, все станет проще.
Резисторы являются наиболее многочисленными компонентами электронных устройств, но они не чаще всего повреждаются. Обрыв цепи – наиболее распространенный вид повреждения резистора, при этом повышение сопротивления встречается реже, а понижение сопротивления – крайне редко. Распространенные типы резисторов включают резисторы с углеродной пленкой, резисторы с металлической пленкой, резисторы с проволочной обмоткой и резисторы с плавкими предохранителями.
Вы можете начать с проверки резисторов малого номинала на печатной плате на наличие следов подгорания. Большинство поврежденных резисторов имеют либо обрыв цепи, либо повышенное значение сопротивления, а резисторы высокого номинала более склонны к повреждению. Вы можете использовать мультиметр для непосредственного измерения сопротивления резисторов высокого номинала на печатной плате. Если измеренное сопротивление превышает номинальное значение, вероятно, резистор поврежден. Прежде чем делать выводы, обязательно подождите, пока показания сопротивления стабилизируются, поскольку конденсаторы, включенные параллельно с резистором, могут подвергаться процессу зарядки или разрядки. Если измеренное сопротивление меньше номинального значения, вообще не нужно обращать на это особого внимания. Измерив таким образом каждый резистор на печатной плате, вы не упустите из виду никакие потенциальные проблемы, даже если обнаружите некоторые из них ошибочно.
Методы оценки качества операционных усилителей (ОУ)
Операционные усилители обладают характеристиками «виртуального короткого замыкания» и «виртуального размыкания», которые чрезвычайно полезны при анализе схем операционных усилителей для линейных приложений. Для обеспечения линейности операционные усилители должны работать с обратной связью (отрицательной обратной связью). Без обратной связи операционный усилитель в режиме разомкнутого контура действует как компаратор. Чтобы определить состояние устройства, сначала определите, используется ли оно в схеме как усилитель или компаратор.
По принципу виртуального короткого замыкания, если операционный усилитель работает исправно, напряжение на его неинвертирующем входе и инвертирующем входе должно быть равным, а если и есть разница, то в пределах милливольт. Конечно, в некоторых цепях с высоким входным сопротивлением внутреннее сопротивление мультиметра может оказывать незначительное влияние на измерения напряжения, но оно не должно превышать 0,2В. Если вы наблюдаете разницу, превышающую 0,5 В, это явный признак неисправного операционного усилителя.
Если устройство используется в качестве компаратора, допускается наличие неодинакового напряжения на неинвертирующем и инвертирующем входах. Когда неинвертирующее напряжение превышает инвертирующее, выходное напряжение приближается к положительному максимуму. Если вы обнаружите напряжения, не соответствующие этому правилу, скорее всего, устройство неисправно.
Этот метод позволяет оценить состояние операционного усилителя, не применяя методы замены и не удаляя микросхемы с платы.
1. Полезный совет по тестированию SMT-компонентов с помощью мультиметра
Некоторые компоненты технологии поверхностного монтажа (SMT) очень малы, и их тестирование с помощью обычных мультиметровых щупов может быть неудобным и может привести к риску короткого замыкания или затруднению доступа к металлической части компонента из-за изолирующих покрытий. Вот простой и удобный способ упростить тестирование.
Возьмите две самые маленькие швейные иглы, плотно прикрепите их к щупам мультиметра, а затем с помощью тонкой медной проволоки от многожильного кабеля скрепите щупы и иглы вместе припоем. Эта установка позволяет тестировать SMT-компоненты с помощью игольчатых щупов без риска короткого замыкания. Кончики игл могут протыкать изолирующие покрытия и достигать ключевых участков без необходимости их соскребать.
2. Методы устранения неполадокПечатная платаОбщие короткие замыкания питания
Устранение неисправностей печатных плат с общими неисправностями короткого замыкания питания может оказаться сложной задачей, особенно когда несколько компонентов используют один и тот же источник питания. Чем больше компонентов на плате, тем сложнее становится найти точку короткого замыкания методом «пролистывания». В таких случаях можно рекомендовать более эффективный метод, значительно сокращающий время выявления неисправного компонента.
Чтобы использовать этот метод, вам понадобится источник питания с регулируемым напряжением и током с диапазоном напряжения 0–30 В и диапазоном тока 0–3 А. Такие блоки питания стоят не очень дорого, обычно около 300 долларов. Начните с установки напряжения холостого хода на уровне напряжения питания компонента. Затем уменьшите ток до минимума и подайте это напряжение на точку питания схемы, например, на клеммы 5 В и 0 В микросхем 74-й серии. В зависимости от серьезности короткого замыкания медленно увеличивайте ток, прикасаясь к компонентам рукой. Если вы чувствуете значительный нагрев от определенного компонента, скорее всего, он неисправен. Затем вы можете снять его для дальнейших измерений. Не превышайте рабочее напряжение компонента и избегайте обратной полярности, чтобы не повредить другие исправные компоненты.
Светодиодный дисплей
3. Маленький ластик для решения больших проблем
Поскольку в промышленных системах управления используется все больше сменных плат, во многих из них используются разъемы с золотыми пальцами. Агрессивные промышленные условия, такие как пыль, влажность и агрессивные газы, могут привести к ухудшению контакта со съемными картами. Хотя некоторые могут решить проблему, заменив всю карту, это может оказаться дорогостоящим, особенно для импортного оборудования. Вместо этого попробуйте использовать резиновый ластик. Аккуратно потрите золотые пальцы ластиком, чтобы удалить грязь и загрязнения, затем снова вставьте карту. Этот простой метод может оказаться весьма эффективным.
Анализ периодических электрических неисправностей
Периодические электрические неисправности можно разделить на несколько сценариев вероятности, в том числе:
4. Плохой контакт
Плохой контакт между вставными картами и слотами
Внутренние обрывы проводов, которые работают с перебоями
Плохой контакт между разъемами проводов и клеммами
Паяные соединения компонентов, которые недостаточно соединены
5. Помехи сигнала
В цифровых схемах для проявления проблемы должны существовать определенные условия неисправности, что может быть связано с чрезмерными помехами, влияющими на систему управления. Альтернативно, некоторые компоненты или их параметры могли измениться, что привело к неисправности.
Плохая термическая стабильность компонентов
На практике электролитические конденсаторы часто обнаруживают плохую термическую стабильность. Другие компоненты, такие как конденсаторы, транзисторы, диоды, микросхемы и резисторы, также могут подвергаться термическому воздействию.
проблемы стабильности.
6. Влага и пыль на плате.
Влага и пыль могут проводить электричество, оказывая резистивный эффект. Во время теплового расширения и сжатия значение сопротивления может измениться, влияя на параметры цепи и вызывая неисправности.
7. Вопросы программного обеспечения
Программное обеспечение контролирует многие параметры схемы. Если предел для определенных параметров установлен слишком низко, а условия работы машины соответствуют критериям программного обеспечения для неисправности, может сработать сигнал тревоги».
Обратите внимание, что этот перевод представляет собой приблизительную интерпретацию предоставленного текста, и некоторые технические термины могут различаться в зависимости от конкретного контекста. Если у вас есть какие-либо конкретные вопросы или вам нужны дополнительные разъяснения, не стесняйтесь спрашивать.
Время публикации: 19 октября 2023 г.