電子電路維修基礎(chǔ)知識

1、電子電路維修基礎(chǔ)知識（元器件級）電子電路維修基礎(chǔ)知識（元器件級） 江蘇白雪電器股份有限公司總師辦江蘇白雪電器股份有限公司總師辦 楊龍編輯楊龍編輯目錄目錄o 一一 電子電路維修的基本概念及意義電子電路維修的基本概念及意義o 二二 故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)o 三三 常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法o 四四 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟o 五五 電子元器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析o 六六 故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項故障診斷檢修中應(yīng)注意的事項o 七七 電子電路故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢電子電路故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢一一 電子電路

2、維修的基本概念及意義電子電路維修的基本概念及意義o 1.1 電子電路維修及設(shè)備故障診斷的重要意義電子電路維修及設(shè)備故障診斷的重要意義o 1.2 電子電路故障的基本規(guī)律電子電路故障的基本規(guī)律o 1.3 電路故障診斷的基本概念電路故障診斷的基本概念 1 電子電路維修的基本概念及意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電子電路維修及設(shè)備故障診斷的重要意義o 現(xiàn)在電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用社會方方面面，大到航空航天，小到每個人的手機(jī)電腦，家用電器，公司企業(yè)的辦公設(shè)備，自動化生產(chǎn)線，數(shù)控加工中心等等。無不由各種基本電子元器件，計算機(jī)芯片，集成電路組成，不過隨著科技的發(fā)展，社會的

3、需求，電子系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，性能與構(gòu)造更加完善復(fù)雜，同時電子元器件的小型化，集成化程度也日益提高，更新?lián)Q代越來越快。舉個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)年電腦剛普及時幾萬元一臺的286,386機(jī)了。o 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，；不管是自動化，機(jī)械化制造，還是手工操作裝配，；還有運輸，甚至設(shè)計規(guī)劃等等，無不需要消耗地球上最寶貴的能源，在世界人口膨脹，資源越來越匱乏，再加上大量石化能源造成的環(huán)

4、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，是人類千秋萬代延續(xù)關(guān)鍵所在。o 由于系統(tǒng)中有成千上萬個器件，任何一個都有可能產(chǎn)生故障，導(dǎo)致整個系統(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，特別是自動化流水線，個別電子系統(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？！ 一一 電子電路維修

5、的基本概念及意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)律電子電路故障的基本規(guī)律一一 電子電路維修的基本概念及意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)律電子電路故障的基本規(guī)律o電子電路故障規(guī)律：o 雖然故障的發(fā)生呈現(xiàn)在每臺電子設(shè)備上是隨機(jī)性，偶發(fā)性，但通過大量統(tǒng)計得出一定的規(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)備故障率隨時間變化分3階段。o1.早期下降的多發(fā)故障期：此時故障率高，可靠性低，但隨工作時間的增加迅速降低，主要原因是設(shè)計，制造缺陷及選材不當(dāng)引起。o2.中間平坦曲線的偶發(fā)故障期：此時是電子設(shè)備的正常工作

6、期，故障率小且穩(wěn)定，幾乎與時間無關(guān)。除非發(fā)生意外， 故障發(fā)生因此是隨機(jī)的，偶發(fā)的。o3.耗損多發(fā)故障期：這是器件經(jīng)長期使 用產(chǎn)生的損耗，磨損疲勞，老化引起， 也就是壽命終了。這時故障率隨時間增 加而迅速上升。一一 電子電路維修的基本概念及意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的基本概念o 電路故障診斷主要研究故障診斷方法，被測試器件，電路的可測試性及正確性和故障診斷實現(xiàn)手段與修復(fù)更換方法。o 診斷方式有多種，分別為：o 1.被測對象與診斷裝置的關(guān)系分主動診斷與被動診斷；o 2.在實際診斷時被測對象是否工作分在線診斷與離線診斷；o 3.診斷中被測對象是否穩(wěn)定分動

7、態(tài)診斷與靜態(tài)診斷；o 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。o 電子電路故障診斷主要流程：o 1.正確無損拆卸設(shè)備及清潔處理電路板與故障部位。o 2.判斷故障位置，故障檢測定位。o 3.故障及受損元器件識別。o 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。o 5.故障消除，帶載工作，連續(xù)監(jiān)測判斷故障是否完全解除。o 6.正確還原安裝設(shè)備，認(rèn)真做好維修記錄。二 故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)o 2.1 2.1 電壓測試技術(shù)電壓測試技術(shù)o 2.2 2.2 電流測試技術(shù)電流測試技術(shù)o 2.3 2.3 頻率測試技術(shù)頻率測試技術(shù)o 2.4 2.4 功率測試技術(shù)功率測試技術(shù)o 2.5

8、 2.5 其他測試技術(shù)其他測試技術(shù)o 2.6 2.6 模擬電路故障診斷技術(shù)模擬電路故障診斷技術(shù)o 2.7 2.7 數(shù)字電路故障診斷技術(shù)數(shù)字電路故障診斷技術(shù) 2故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.1 2.1 電壓測試技術(shù)電壓測試技術(shù)o 電路故障檢測中最常用的測試技術(shù)，既方便操作檢測范圍又廣，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，而電子設(shè)備的各種信號也主要以電平高低來表現(xiàn)，特別是數(shù)字電路。有關(guān)電路節(jié)點上，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)。因此電壓測試時各種電參數(shù)檢測的基礎(chǔ)，目前常用電壓表（萬用表）與示波器檢測電壓值。o1.

9、 電壓表測試法：為了保證檢測準(zhǔn)確，必須根據(jù)被測信號的特點選擇電壓表，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。但對被測信號的頻率，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倍大于被測電路的電阻。測動態(tài)（模擬放大電路）電壓時，指針表較好，能直觀反映工作狀況。用數(shù)字表測靜態(tài)電壓效果較好，它的內(nèi)阻大。但如果不是能測真有效值，測逆變，變頻等電源時誤差很大，因為測得是斬波直流電壓值，應(yīng)采用指針表，誤差小一點。所以普通電壓表測得交流有效值時常用下式換算：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。o2. 示波

10、器測試法：能夠直觀準(zhǔn)確地反映信號波形各部位電壓大小，而且目前新型的數(shù)字存儲示波器除了信號的圖形顯示外，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與待測的故障信號對比觀察，在動態(tài)監(jiān)測時非常有效。注意的是示波器的帶寬一定要3-5倍被測信號頻率，更高倍數(shù)測量更準(zhǔn)確。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.2 2.2 電流電流測試技術(shù)測試技術(shù)o 電流檢測有直接法與間接法。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，否則影響測量值與測量精度。間接法即用電壓表測串入電阻上的電壓值換算電流值。實際上數(shù)字表，測大

11、電流量程的指針表也是間接法。o 同樣對交流電流的測量也要注意頻率的影響，其次普通儀表一般不用于高頻測量，只對平均值響應(yīng)。示波器也是采用間接測量方法測電流。如采用配備的電流探頭，效果更好。o 鉗形表是測量電流的最佳儀表，用電流產(chǎn)生磁場感應(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。同時適用測量頻率從直流到50MHZ的。使用方便只要卡入一根待測導(dǎo)線即可。但要注意一般鉗形表只能測交流電流。質(zhì)量較好的鉗形表既能測真有效值，也能測直流電流。o 電流檢測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上而不失真不過載，特別是動態(tài)監(jiān)測整個電子設(shè)備長期工作，滿負(fù)載工作時最有效的手段。故障診

12、斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.3 2.3 頻率測試技術(shù)頻率測試技術(shù)o 頻率是表征電磁振蕩特性的基本參數(shù)，在設(shè)計調(diào)試開關(guān)電源時最常用的測試參數(shù)。常用的方法是示波器測試法和電子計數(shù)器（頻率計）測試法o1. 示波器測試法：應(yīng)用目前的數(shù)字示波器測量比較方便，測量的參數(shù)及圖形都一目了然，既看到信號的波形，幅值，又直觀顯示了頻率或周期，以及占空比等波的特性。o2. 頻率計測試法：該方法只能看到頻率值，不知道信號的幅值等，但精度很高，取決于頻率計顯示的位數(shù)。通過周期是頻率的倒數(shù)來計算周期數(shù)。o 通過頻率測試來檢測開關(guān)電源PWM芯片工作是否正常，特別是驅(qū)動波形是否與工作要求相符是判斷檢修開關(guān)電源（包

13、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)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.4 2.4 功率測試技術(shù)功率測試技術(shù)o 功率測量是用來確定元件或電子設(shè)備（電源，逆變器等）單位時間內(nèi)提供，吸收，傳送能量的多少。一般常用功率計來測試，對直流功率測試比較簡單，只要電壓乘以電流，用電壓表與電流表就可完成，對交流功率比較復(fù)雜要再乘上cos才能得到平均功率。而對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諧波功率分量之和。o 功率測量主要是判斷設(shè)計的的電子設(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。但能測諧波功率的儀表

14、較貴，要帶功率測量的數(shù)字儀表上才能實現(xiàn)，因為要經(jīng)過復(fù)雜的運算。o 其次在功率電路設(shè)計時或維修中，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)，要計算或?qū)崪y來得到。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.5 2.5 其他測試技術(shù)其他測試技術(shù)o 隨著科技的發(fā)展，各種測試技術(shù)層出不窮，越來越高精尖。甚至有人為此可獲得諾貝爾獎，這不是我們的討論范圍。其他常見的測量技術(shù)：o 如相位測量，只要用雙蹤以上的示波器就可實現(xiàn)；o 噪聲測量，只要有足夠帶寬的示波器也可實現(xiàn)或者采用正弦波（噪聲）發(fā)生器來檢測；o 分貝測試技術(shù)，常用于聲音功率的測量。一般均采用分貝表來檢測。o 頻率特性測試技術(shù)，在音頻放大電

15、路，高頻放大電路中常用到，實際上是要求對輸入的待放大微弱信號要在設(shè)計的頻率范圍內(nèi)均能得到相同的放大倍數(shù)，以及輸出信號波形的相位完全與輸入信號同相不偏移。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試；o 數(shù)據(jù)域測試技術(shù)即數(shù)字電路測試技術(shù)，下一節(jié)再討論。就是用邏輯分析儀，仿真測試技術(shù)等來進(jìn)行。o 以上如需要用到的測試技術(shù)希望去參考相關(guān)書籍進(jìn)行，因為不常用且需要昂貴的儀器。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.6 2.6 模擬電路故障診斷技術(shù)模擬電路故障診斷技術(shù)o雖然同樣用到以上的各種測試技術(shù)，因為該兩種電路有其特殊性，故另分章節(jié)來討論o模擬電路的故障特點:發(fā)生故障元件的有限性；故

16、障發(fā)生的多樣性；故障存在的獨立性，多個故障不會相互抵消使電路正常；各種故障的模糊性，有時幾個故障信息交叉 混淆難以辨析定位。o模擬電路測試診斷特點： 1）頻率范圍寬，可從負(fù)赫茲變化到吉赫茲變化，即使測量同一電量，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：模擬電路中須測試的電流，電壓范圍可達(dá)幾十個數(shù)量級，如微伏，微安到幾千安或伏特。o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

17、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）非線性元件工作點難以確定，其計算影響因素很多，往往要在實際調(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期維修，測試，積累，總結(jié)的經(jīng)驗較多。故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ)故障診斷檢修技術(shù)基礎(chǔ) 2.7 2.7 數(shù)字電路故障診斷技術(shù)數(shù)字電路故障診斷技術(shù)o 數(shù)字電路的信號在時間上和數(shù)值上都是離散的。用來處理與變換這種信號，進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯運算，僅采用有兩個狀態(tài)的元件來表示信息，即所謂的高低電平，0或1。因此其基本單元電路簡單

18、，對元器件電參數(shù)要求不嚴(yán)格，允許電路的參數(shù)有較大的離散性，信號波形的分析也較簡單，方波只要能區(qū)別兩種狀態(tài)即可。o 數(shù)字電路分為組合邏輯電路：任何時刻輸出端的狀態(tài)取決于該時各個輸入端的狀態(tài)，與原來電路的輸出狀態(tài)無關(guān)。時序邏輯電路又分為存儲電路，同步時序邏輯電路及異步時序邏輯電路。基本原理是帶觸發(fā)器組成的存儲電路來記憶信號。有時鐘節(jié)拍控制，逐拍動作，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，脈沖結(jié)束，就鎖定在新的輸出狀態(tài)，為同步時序；異步即沒有統(tǒng)一時鐘，每個輸入端時鐘及信號不同時來，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)也不同時，經(jīng)一段時間后輸出處于新的穩(wěn)定狀態(tài)。o 根據(jù)以上分析，數(shù)字電路的故障診斷有一定的可預(yù)測性，可分析性?？山⒎抡婺Ｐ停闺娐肪哂凶?/p>

19、測自檢功能。針對每一種邏輯電路，只要有它的真值表，就可用簡單的電壓表，在輸入端加上待測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，最困難的是邏輯競爭，在特定條件下才能發(fā)生的故障比較難找。o 常用工具是邏輯筆，邏輯分析儀，多蹤示波器等。三 常用故障診斷檢修方法o 3.1 3.1 直覺檢查法直覺檢查法o 3.2 3.2 同類比對法同類比對法o 3.3 3.3 在線測試法在線測試法o 3.4 3.4 更新替換法更新替換法o 3.5 3.5 電路分隔電路分隔法法o 3.6 3.6 波形觀察法波形觀察法o 3.7 3

20、.7 交流短路法交流短路法o 3.8 3.8 信號尋跡（注入）法信號尋跡（注入）法3常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法3.1 3.1 直覺檢查法直覺檢查法o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，法無定法，要在實踐中靈活應(yīng)用，切忌生搬硬套，不斷總結(jié)積累檢測維修經(jīng)驗才能不斷提高o 直覺檢查法即憑人的感覺-視覺，聽覺，嗅覺及觸覺來檢查設(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，因為有時故障部位與被損壞的器件不在

21、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。o 上述無異常后，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，變壓器電阻等有無焦糊味，有無異常聲響等，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。o 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：o1.通電時注意安全，特別帶高壓的部位，不能用觸覺來感知。o2.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，耳機(jī)等擴(kuò)大人的感知能力，使直覺更有效。o3.直覺法簡單，有效，

22、迅速，有時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。 三三 常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法 3.2 3.2 同類比對法同類比對法o 在故障診斷檢修中，往往很難找到待修電路的原理圖（有時在網(wǎng)上能下載到，應(yīng)盡力找到）如果有一臺正常工作的同類電子設(shè)備，在相應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點上對電壓，波形，對地電阻，元器件參數(shù)等進(jìn)行比較對照，是一種極有效的檢修方法，很容易找到故障所在。o 但要注意，發(fā)現(xiàn)測點不正常的，故障不一定在這里，要綜合分析，收集多點信息來定位真正的故障點。o 同時要善于日常積累記錄尋找正常電子設(shè)備的

23、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，實在不行要實測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。這同屬比對法一種。 三三 常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法 3.3 3.3 在線測試法在線測試法o就是不將元器件拆下來的情況下用儀表測量找故障，分為：o1.不通電情況下：往往采用萬用表在線測，但要掌握原則因為電路中存在各種器件的旁路并聯(lián)，電容的容量，線圈繞組的回路，因此測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。實在吃不準(zhǔn)，只能焊下一側(cè)引腳，

24、正確測其電參數(shù)。檢查晶體管類元件一定采用二極管檔（PN結(jié)）測試?？梢灾苯訙yPN結(jié)正向?qū)ㄖ担芸炀湍芘袛嗑w管的好壞，這在電路檢修中非常有用。用指針表的電阻檔測準(zhǔn)確度就差一點。對電感一般電路中涉及較少，所以一般在線測量影響較小，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其電感量判斷有無層間短路等現(xiàn)象。對集成電路要在正常情況下測有關(guān)關(guān)鍵點的直流電阻值，并作記錄，維修中對比測量，依此判斷集成電路是否損壞。但有時不一定準(zhǔn)確，對短路開路情況應(yīng)該能判斷。o2.通電情況下：即通常的電壓測量，示波器波形測量等，在無外加輸入信號情況下測量靜態(tài)各點上的工作電壓或波形，注意的是測量擋位從高到低，避免對儀表的

25、損壞。三三 常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法 3.4 3.4 更新替換法更新替換法o 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，這種方法越來越被使用，特別是電子設(shè)備的小型化，模塊化程度越來越高，單元或組件的維修難度也越來越大，當(dāng)被檢設(shè)備要當(dāng)場維修，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)在好多特約維修點都是這樣，反正用戶出錢?？扇〉姆椒ㄊ沁@樣：還是要進(jìn)行元器件級的維修，換整塊板可以，對公司中常用必不

26、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，模擬提供各種輸入信號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。o 換上新部件前一定要找到故障原因，以防換上一個新的又損壞的現(xiàn)象發(fā)生。 替換元器件，部件，插組件板時一定要在斷電下進(jìn)行，因為雖然有些新設(shè)計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。o 其次對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

27、若干時間，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。三三 常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法 3.5 3.5 電路分隔電路分隔法法o 對電子設(shè)備整體電路合理地分割成相對獨立的部分電路，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，次級整流濾波；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。o 該方法特別適用包括多個子系統(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

28、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子系統(tǒng)或電路，觀察斷開后對故障的影響，或直接檢測該子系統(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。o 使用該方法有時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。o 總之，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子系統(tǒng)或電路出問題了。三三 常用故障診斷

29、檢修方法常用故障診斷檢修方法 3.6 3.6 波形觀察法波形觀察法o 波形觀察法是一種定量，重要的對電子設(shè)備的動態(tài)測試法，采用示波器觀察故障部位的信號所獲得形狀，幅度，時間參數(shù)與正常設(shè)備相同觀察點的波形比較，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。o 隨著科技的發(fā)展，儀表數(shù)字化成為潮流，數(shù)字存儲示波器的性能越來越高，不光有波形顯示，還可以直接給出被測電參數(shù)的數(shù)字值，大大提高了方便性，同時可以存儲以往的波形，供對比參考，與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)后，可以存儲大量設(shè)備正常時被測點的正確波形，供維修時參考。用好這種得心應(yīng)手的工具，就

30、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。o 使用波形觀察法判斷故障須注意以下幾點： 1.示波器的帶寬一定要高于被測波形的3-5倍，高一些更好。雙蹤以上，便于對比觀察。 2.注意各波形的相對時間關(guān)系，要用同一個時基去觸發(fā)，才能正確比對各波形的關(guān)系。 3. 測量時要排除外界干擾，特別是測頻率很高的波形，一定要遵循高頻下測試要求。被測信號的不穩(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試，是時間域的測量；對數(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。對串行數(shù)據(jù)

31、不失是一種很好的觀察方法，可先存儲下來再擴(kuò)展放大后仔細(xì)分析。 三三 常用故障診斷檢修方法常用故障診斷檢修方法 3.7 3.7 交流短路法交流短路法o 采用適當(dāng)容量與耐壓的電容器，（一般高頻下容量小一點，低頻下容量要大）對故障電路某一部位進(jìn)行旁路檢查的方法，主要針對電源干擾故障及寄生振蕩故障。o 當(dāng)電源濾波電容失效時，往往會引起交流聲，干擾，電壓不穩(wěn)等，這時并聯(lián)一個相似容量耐壓的電容進(jìn)行旁路，觀察故障是否消除來判斷。o 對多級放大器的寄生振蕩，可從后級向前級逐級旁路檢查，如在某一級輸入端旁路時，寄生振蕩消失了，問題肯定存在在這一級或前級。這時可以采取措施來消除故障。三三 常用故障診斷檢修方法常用

32、故障診斷檢修方法 3.8 3.8 信號尋跡（注入）法信號尋跡（注入）法o在動態(tài)工作的情況下進(jìn)行，適合檢測同一信號源的電路，分為：o1.從輸入到輸出：從輸入端加注一信號源，或利用本身已確實存在的信號，借助測試儀器，從前向后，逐級定量檢查，一旦發(fā)現(xiàn)某一級信號沒有了，或反而變小，或波形限幅，失真，則證明故障發(fā)生在這一級。注入的信號必須參照該電子設(shè)備規(guī)定的數(shù)值，特別是定量測試時。使用中須注意：高頻情況下特別要避免測量儀器對被測電路的影響，示波器測頭接地要接好，靠近被測點，引線不能過長且要屏蔽，。否則會造成波形畸變，示波器帶寬也要遠(yuǎn)高于被測頻率，否則波形細(xì)節(jié)不清幅值變小 對于測試用的信號源，理論上需用和

33、原來一樣信號，實際上僅為了查找故障部位，不必輸入相同的信號。有時輸入不同波形的信號，特別是數(shù)字電路多個輸入端，更容易故障定位。o2.從輸出到輸入：即從后級到前級的檢查順序稱謂信號注入法。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）依次從后級注入該級電路輸入端，向前級推移，觀察終端指示器反應(yīng)是否正常，如喇叭有無在螺絲刀敲擊基極時有明顯的嚓嚓聲，而且逐級向前聲音更大。最好采用該設(shè)備規(guī)定的輸入輸出信號要求來進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)哪一級信號異常或沒有則故障必然存在于這一級。四四 電路與設(shè)備故障檢

34、修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟o 4.1 4.1 拆卸設(shè)備，直觀故障分析；拆卸設(shè)備，直觀故障分析；o 4.2 4.2 初步檢查，確定故障范圍；初步檢查，確定故障范圍；o 4.3 4.3 查找資料，分析故障原因；查找資料，分析故障原因；o 4.4 4.4 縮小區(qū)域，確定故障位置（損壞元器件縮小區(qū)域，確定故障位置（損壞元器件）；o 4.5 4.5 排除故障，檢驗修復(fù)電路（更換器件）；排除故障，檢驗修復(fù)電路（更換器件）；o 4.6 4.6 帶載監(jiān)測運行，重裝復(fù)原。帶載監(jiān)測運行，重裝復(fù)原。4 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟 4.1 4.1 拆卸設(shè)備，直觀故障分析拆卸設(shè)備，直觀故障分析；o對

35、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：o1.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。o2.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)生的時機(jī)是開機(jī)時，運轉(zhuǎn)中，有無聲響，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。注意有時操作者會隱瞞某些錯誤的操作處理步驟，需要去偽存真準(zhǔn)確判斷。o3.要掌握一定的機(jī)械知識，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，必要時把拆

36、卸過程繪下來，以便復(fù)原，不要造成野蠻拆卸，最后無法恢復(fù)到原狀。o4.對待修部位直觀檢查，結(jié)合有關(guān)人員的故障敘述，盡量找到明顯的故障部位，如保險絲的熔斷，電路板上明顯的焦痕，擊穿點，元器件的爆裂等，大致做到故障發(fā)生在那個部位心中有數(shù)。o5.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。 四四 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟 4.2 4.2 初步檢查，確定故障范圍初步檢查，確定故障范圍o 在上述拆卸直觀檢查清潔處理的基礎(chǔ)上，來正確判斷，識別，確定故障的范圍，引起故障的損壞元器件。通常對完全不能工作設(shè)備，電路板，故障判

37、別不難，常說即為硬故障。而偶爾發(fā)生或工作性能嚴(yán)重下降的故障有時就很難找到故障點，即所謂的軟故障，要進(jìn)行仔細(xì)分析，有時要長期運行監(jiān)測方能找到真正的故障點或器件。o 在判斷確定故障范圍時需注意區(qū)分:o1.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，如某一項設(shè)置錯誤，就會造成不工作，有時操作者對正常工作的設(shè)備亂修改其中的設(shè)置也會造成此類假故障。o2.區(qū)分是故障是干擾引起還是本身問題，有時諧波很大的設(shè)備啟動，會造成通過空間，電網(wǎng)串入電腦控制系統(tǒng)中引起停機(jī)，重啟動，復(fù)位等故障動作。這時不能在線路板上瞎找，既耽誤時間，弄不好板子可能搞壞。o3.設(shè)備老

38、化性能下降，如果設(shè)備使用年限過長，大部分器件衰老，處于浴盆曲線最后上翹處，故障就頻繁了，這時大批更換器件不合算則要更新設(shè)備。o 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)。 四四 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟 4.3 4.3 查找資料，分析故障原因查找資料，分析故障原因o 確認(rèn)故障是設(shè)備或線路板上后，必須分析故障原因，因為如果就事論事更換明顯損壞的元器件，有可能換一個燒一個，毫無意義，浪費了器件。這時必須對待修設(shè)備或電路板充分了解其原理功能框圖，了解整個電子設(shè)備有幾個系統(tǒng)，幾級電路輸入輸出部分，各部分間聯(lián)系等等。從故障現(xiàn)象，損壞器件

39、判斷故障在那一部分（功能塊）中，只要重點檢查該部分，避免了面對錯綜復(fù)雜的電路，眾多的器件無從下手，一籌無計的窘態(tài)。o 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，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，分析時不能僅考慮一點，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，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)驗后僅在腦中一閃即成。o 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）必須測繪故障部

40、位的部分線路進(jìn)行分析，有必要時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。 四四 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟 4.4 4.4 縮小區(qū)域，確定故障位置（損壞元器件縮小區(qū)域，確定故障位置（損壞元器件）o 故障檢修實際上是經(jīng)過一定的檢查測試，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，實際測試的過程。測試的目的是驗證故障真正原因；分析的目的是把故障原因推斷到更小范圍直至某個元器件，找到了證明分析判斷正確，測試設(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。o 在上述

41、過程中，應(yīng)考慮以下的方法：o1. 在檢查中要盡量簡化過程，從大部位縮小的小部位直至個別器件，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)鍵點浪費時間。o2. 實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），比如電源時斷時續(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。o3. 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)生故障時的具體情況（溫度的影響，潮濕程度，是

42、否曾經(jīng)搬動拆過等）及各種元件的特性，發(fā)生時的現(xiàn)象，以及同型號設(shè)備相同的故障的規(guī)律（由于設(shè)計問題，元器件成批質(zhì)量問題造成）可以迅速找到真正故障器件。 四四 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟 4.5 4.5 排除故障，檢驗修復(fù)電路（更換器件）排除故障，檢驗修復(fù)電路（更換器件）o 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或者不同型號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，必要時要下載相關(guān)器件手冊逐一比較對應(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，否則后患無窮；對拆

43、機(jī)的器件也要謹(jǐn)慎使用，既要滿足性能又要仔細(xì)檢測是否完好，最好能了解拆下時原板子有什么情況，為什么拆，使用起來更放心。o 對目前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，否則高頻電路會改變高頻分布電參數(shù)，產(chǎn)生預(yù)料不到的后果。對功率模塊會造成無法安裝，因為安裝螺孔，散熱板位置面積不同。o 更換后必須驗收檢查是否解決了故障問題，通電時必須慎重注意安全，因為所檢修部位都裸露在外。也可分段檢查，先查電源是否正常，再查控制板部分；對某些控制板，功率驅(qū)動部位可以先用直流電源模擬提供給驅(qū)動電路或控制板，示波器觀測在功率管或模塊輸入端的驅(qū)動波形

44、是否正常；控制板是否有規(guī)定的功能。通電時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)測通電瞬間有無異?，F(xiàn)象，如雜音，冒煙，發(fā)燙，此時要迅速切斷電源再次檢測分析故障真正所在。 四四 電路與設(shè)備故障檢修步驟電路與設(shè)備故障檢修步驟 4.6 4.6 帶載監(jiān)測運行，重裝復(fù)原，總結(jié)存檔帶載監(jiān)測運行，重裝復(fù)原，總結(jié)存檔o 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，帶負(fù)荷工作若干時間才能認(rèn)為設(shè)備已修復(fù)。因為往往功率器件在空載下問題很難暴露，特別是散熱問題，安裝不良，螺釘沒擰緊等，只有滿負(fù)荷工作下才會出現(xiàn)問題。所以必須監(jiān)測帶載運行，其溫升正常，運行聲音平穩(wěn)，負(fù)

45、載電流正常穩(wěn)定，修復(fù)才告完成。o 對儀表儀器類及小型電子設(shè)備，待更換故障器件，測試完成后，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一致，否則輕則無法復(fù)原，安裝不上，重則留下隱患，如散熱不好，外殼密封不好長期工作故障會再次發(fā)生。因為半導(dǎo)體，電子器件最怕熱怕潮。o 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)鍵點上的電參數(shù)（波形，電壓值等）及實測的波形圖片記錄存檔，雖然繁

46、瑣一點，但對今后的維修大有裨益?，F(xiàn)在計算機(jī)使用普及，在計算機(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)手冊包括實測的健康波形圖片都?xì)w納到一個文件夾中，到現(xiàn)場維修只要帶筆記本即可，查閱資料就方便多了。對目前青年技術(shù)員來說，是很簡單的事，只要有恒心。五五 電子元器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析o 5.1 5.1 晶體管晶體管器件器件o 5.2 5.2 集成電路集成電路o 5.3 5.3 電阻器件電阻器件o 5.4 5.4 電容器件電容器件o 5.5 5.5 電感和變壓器類電感和變壓器類o 5.6 5.6 開關(guān)觸點元件保險絲類開關(guān)觸點元件保險絲類o

47、5.7 5.7 印刷電路板及接插印刷電路板及接插件類件類五五 電子元器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.1 5.1 晶體管器件晶體管器件o 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，就能依賴萬用表簡單測電阻，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，對發(fā)現(xiàn)分析解決故障有很大幫助。o 主要是晶體管，二極管，MOS管，可控硅等，其中關(guān)鍵測試PN結(jié)，失效原因一般是設(shè)計制造質(zhì)量，過壓，過流，溫度，潮濕，老化等引起。o 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?，

48、用數(shù)字表PN結(jié)檔測量很容易測出。但是對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PN結(jié)很容易發(fā)現(xiàn)，正反向電阻都無窮大。 3）放大倍數(shù)變化，性能下降且受溫度影響引起，一般對數(shù)字電路影響不大。對模擬放大電路可能引起失真噪音或嘯叫。 4）驅(qū)動性能下降或失效：對MOS管，由于其柵極一不小心就會被靜電擊穿造成管子損壞，所以搬移安裝中千萬注意；可控硅的控制極也有可能擊穿損壞，檢測中要注意。o 不同晶體管結(jié)構(gòu)不同，檢查方法也不同，MOS管測內(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。對可控硅從等效電路圖來測相應(yīng)的數(shù)值判斷。五五 電子元器件的失效機(jī)理與故

49、障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.2 5.2 集成電路集成電路o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），檢測很不方便，非常復(fù)雜，若要測其電參數(shù)，不但要專用儀器，測大量參數(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：o1）擊穿：有時能明顯發(fā)現(xiàn)集成電路表面焦痕，裂紋。大多需測量電源端，對地端及與I/O端等相互間電阻，或用PN結(jié)檔測，同時需交換表筆再測一次確認(rèn)，最好與正常集成電路對比測量特別在相同電路板上在線測試最正確

50、。o2）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。o3）數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，存不進(jìn)或丟失：往往故障存在存儲單元中，這種問題很復(fù)雜，有干擾問題，電壓不穩(wěn)，程序錯誤，芯片性能下降等，要一一排查。o 常用的簡單檢查方法：1.電阻測量：即上述的對比測量及交換表筆方法；2.電壓檢查：測量電源端，地端，I/O口端電壓，最好還要用對比方法；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。五五 電子元

51、器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.3 5.3 電阻電阻器件器件o 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，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?，安裝中要注意散熱問題。電阻器失效可分為兩大類：o1）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。o2）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。o 電阻容易產(chǎn)生變質(zhì)開路故障，多是開路電阻無窮大，變質(zhì)也是引起阻值變大，所以用阻值表

52、很容易測量出來，就是在線測，只要測得值大于電阻的標(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。o 可變電阻（電位器）失效的概率較高，高達(dá)90%，因為有滑動摩擦影響，往往造成接觸不良，開路。所以設(shè)計中盡量少用可調(diào)電阻，需要調(diào)整處可以先用可調(diào)電阻調(diào)好，焊下測量用相應(yīng)的固定電阻換上，或者預(yù)留并串聯(lián)兩個 電阻位置，調(diào)節(jié)時計算并串聯(lián)電阻值接近需要的調(diào)整值。 修理往往都換掉，電位器還可以用無水酒精滴入擦洗，但效果不能持久

53、，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。五五 電子元器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.4 5.4 電容電容器件器件o 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

54、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。o 由于電容受到電壓，電流沖擊，溫度應(yīng)力的交叉綜合影響，對薄薄的介質(zhì)絕緣是很大的考驗，幾種因素作用下會有不同的失效模式，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間的函數(shù)，越久越嚴(yán)重。o 由于電容一般價廉，發(fā)現(xiàn)有問題立即更換。有時同一塊板上的電解電容，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有個別老化 容量下降，要將整個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。電容量的檢測要拆下

55、進(jìn)行，否則在線測試，板上分布電容，串并聯(lián)電容影響測量值，測量儀器常用電容儀，LCR電橋；耐壓檢測用晶體管耐壓測試儀。五五 電子元器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.5 5.5 電感和變壓器類電感和變壓器類o 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錯用220V；其次通風(fēng)不好，溫度過高，受潮，負(fù)載過重，也會引起變壓器漏電，絕緣擊穿，發(fā)熱，冒煙燒焦等現(xiàn)象發(fā)生。o 檢測此類元器件故障主要用萬用表電阻檔測其電阻值，若為0則肯定已短路燒毀；無窮大則開路，而初次級間應(yīng)該無阻值否則有漏電。而有時匝間局部短路就比較難測因為本身繞組阻值就很小

56、，所以除了使用更精確的數(shù)字電橋外，也可測其電感值，因為匝間短路會使電感值大大減小，對比好的變壓器一下就可找出來。o 通電檢查法：對線性電源變壓器可以在初級直接通交流電源測試，不過要注意安全，要有開關(guān)能迅速切斷電源，因為一旦變壓器初級有局部短路（因為初級進(jìn)高壓，容易使絕緣層打壞）往往一下子變壓器就會發(fā)熱冒煙甚至起火要馬上切斷電源。如果正常工作僅次級低壓低了，則次級有局部短路，但這種故障很少。o 變壓器初次級絕緣不良，是受潮引起，只要拆下在烘箱里高溫烘干即可。o 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引起初次級感變化，引起工作不正常，噪音，發(fā)熱，輸出功率下降等。五五 電子元器件的

57、失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.6 5.6 開關(guān)觸點元件保險絲類開關(guān)觸點元件保險絲類o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。o1）開關(guān)：常見疲勞損壞及過流觸點燒損粘結(jié)，反復(fù)撥動造成跳簧斷裂，接觸不良等；絕緣不良，漏電長期受潮污染引起，建議更換。o2）繼電器（接觸器）：線圈開路或短路；簧片疲勞斷裂；觸點接觸不良；燒損；粘結(jié)；誤動作；靈敏度降低等。因為是機(jī)械結(jié)構(gòu)，有動作次數(shù)壽命。一般都要更換。o3）保險絲：常用的價廉安保器件，一次性過流時熔斷，使故障不會進(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)值時其電阻急

58、劇升高，保護(hù)后續(xù)電路不致大電流燒壞。此時該熱敏電阻不會損壞，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。有時檢查熔芯是好的，但安裝在熔芯座中卻不通，主要是因為有些熔芯座簧片材料差，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。

59、五五 電子元器件的失效機(jī)理與故障分析電子元器件的失效機(jī)理與故障分析 5.7 5.7 印刷電路板及接插印刷電路板及接插件類件類o 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，布線密度越來越高，銅箔線寬越來越細(xì)，層數(shù)也從單面，雙面發(fā)展到十層以上。因此帶來很多故障現(xiàn)象有：o1）短路：由于密度高，要準(zhǔn)確找到短路點有時很困難，光板上的短路，制印版廠家一般都有短路追蹤測試儀檢測，負(fù)責(zé)任的廠家?guī)缀鯄K塊測。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，有無污染（長期工作在潮濕油污環(huán)境中會有銅

60、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，清潔處理，在破損失去表面綠油絕緣層時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。）o2）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?？稍谠幓蜻m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。o3）絕緣降低：即上述銅箔面的污染潮濕無水酒精引起的嚴(yán)重情況，一般情況下輕度的污染對大