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電路中的隱患:最易引發(fā)故障的元器件大盤點

jf_7CID84f3 ? 來源:傳感器與檢測技術(shù) ? 2024-02-23 11:33 ? 次閱讀

01 電容故障

電容損壞引發(fā)的故障在電子設(shè)備中是最高的,其中尤其以電解電容的損壞最為常見。電容損壞表現(xiàn)為: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: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)為機器工作時好時壞或開不了機,如果電容并在數(shù)字電路的電源正負極之間,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出現(xiàn)有時開不了機,有時又可以開機的現(xiàn)象,打開機箱,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。這個規(guī)律不但適用電解電容,也適用其它電容。所以在尋找故障電容時應(yīng)重點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。所以在檢修查找時應(yīng)有所側(cè)重。

有些電容漏電比較嚴重,用手指觸摸時甚至?xí)C手,這種電容必須更換。在檢修時好時壞的故障時,排除了接觸不良的可能性以外,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,可以將電容重點檢查一下,換掉電容后往往令人驚喜。

02 電阻故障

??匆娫S多初學(xué)者在檢修電路時在電阻上折騰,又是拆又是焊的,其實修得多了,你只要了解了電阻的損壞特點,就不必大費周章。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、線繞電阻和保險電阻幾種。前兩種電阻應(yīng)用最廣,其損壞的特點一是低阻值 (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。

線繞電阻一般用作大電流限流,阻值不大;圓柱形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,在檢查電阻時可有所側(cè)重,快速找出損壞的電阻。根據(jù)以上列出的特點,我們先可以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,我們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。

如果量得阻值比標稱阻值大,則這個電阻肯定損壞 (要注意等阻值顯示穩(wěn)定后才下結(jié)論,因為電路中有可能并聯(lián)電容元件,有一個充放電過程) ,如果量得阻值比標稱阻值小,則一般不用理會它。這樣在電路板上每一個電阻都量一遍,即使“錯殺”一千,也不會放過一個了。

03 運算放大器故障

運算放大器好壞的判別對相當多的電子維修者有一定的難度,不只文化程度的關(guān)系,在此與大家共同探討一下,希望對大家有所幫助。理想運算放大器具有“虛短”和“虛斷”的特性,這兩個特性對分析線性運用的運放電路十分有用。為了保證線性運用,運放必須在閉環(huán)(負反饋)下工作。如果沒有負反饋,開環(huán)放大下的運放成為一個比較器。如果要判斷器件的好壞,先應(yīng)分清楚器件在電路中是做放大器用還是做比較器用。

根據(jù)放大器虛短的原理,就是說如果這個運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級的,當然在某些高輸入阻抗電路中,萬用表的內(nèi)阻會對電壓測試有點影響,但一般也不會超過0.2V,如果有0.5V以上的差別,則放大器必壞無疑。

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或負的最大值(視乎雙電源或單電源)。

如果檢測到電壓不符合這個規(guī)則,則器件必壞無疑!這樣你不必使用代換法,不必拆下電路板上的芯片就可以判斷運算放大器的好壞了。

04 SMT元件故障

有些貼片元件非常細小,用普通萬用表表筆測試檢修時很不方便,一是容易造成短路,二是對涂有絕緣涂層的電路板不便接觸到元件管腳的金屬部分。這里告訴大家一個簡便方法,會給檢測帶來不少方便。取兩枚最小號的縫衣針,將之與萬用表筆靠緊,然后取一根多股電纜里的細銅線,用細銅線將表筆和縫衣針綁在一起,再用焊錫焊牢。這樣用帶有細小針尖的表筆去測那些SMT元件的時候就再無短路之虞,而且針尖可以刺破絕緣涂層,直搗關(guān)鍵部位,再也不必費神去刮那些膜膜了。

05 公共電源短路故障

電路板維修中,如果碰到公共電源短路的故障往往頭大,因為很多器件都共用同一電源,每一個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;如果元件太多,“鋤大地”能不能鋤到狀況就要靠運氣了。在此推薦一比較管用的方法,采用此法,事半功倍,往往能很快找到故障點。

要有一個電壓電流皆可調(diào)的電源,電壓0-30V,電流0-3A,這種電源不貴,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如74系列芯片的5V和0V端,視乎短路程度,慢慢將電流增大。用手摸器件,當摸到某個器件發(fā)熱明顯,這個往往就是損壞的元件,可將之取下進一步測量確認。當然操作時電壓一定不能超過器件的工作電壓,并且不能接反,否則會燒壞其它好的器件。

06 板卡故障

工業(yè)控制用到的板卡越來越多,很多板卡采用金手指插入插槽的方式。由于工業(yè)現(xiàn)場環(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,很多朋友可能通過更換板卡的方式解決了問題,但購買板卡的費用非??捎^,尤其某些進口設(shè)備的板卡。

其實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,沒準就解決了問題,方法簡單又實用。

07 電氣故障

各種時好時壞電氣故障從概率大小來講大概包括以下幾種情況:

接觸不良:板卡與插槽接觸不良、纜線內(nèi)部折斷時通時不通、線插頭及接線端子接觸不好、元器件虛焊等皆屬此類;

信號受干擾:對數(shù)字電路而言,在特定的情況條件下故障才會呈現(xiàn),有可能確實是干擾太大影響了控制系統(tǒng)使其出錯,也有電路板個別元件參數(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從而出現(xiàn)故障;

元器件熱穩(wěn)定性不好:從大量的維修實踐來看,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;

電路板上有濕氣、塵土等:濕氣和積塵會導(dǎo)電具有電阻效應(yīng),而且在熱脹冷縮的過程中阻值還會變化,這個電阻值會同其它元件有并聯(lián)效果,這個效果比較強時就會改變電路參數(shù)使故障發(fā)生;

軟件也是考慮因素之一:電路中許多參數(shù)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,當機器運行工況符合軟件判定故障的理由時,那么報警就會出現(xiàn)。

審核編輯:黃飛

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