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工业电路板维修规律

2016/09/21 | 作者: 广州科誉 | 查看: | 评论: 0 | 来源: 盈科电路板维修培训网

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 本人在广州科誉公司做电路板维修培训师多年,为满足广大维修工作者的需要,现结合我在实际维修工作中总结的一些经验给大家共享,以提高维修效率。

     高明的师傅维修电路板,你会发现,随便吹吹焊焊、测量几个数据、便迅速地找到故障部位,有时甚至连万用表都不用便一招即中、手到病除,这说明,电路板维修有捷径和规律可循,只要善于学习、实践和摸索,成为电路板维修的行家并不难。

一、维修时要了解电路板上的易损部件

l、设计不合理的地方最易出现故障

     任何电路板在设计时都不可能做得尽善尽美,都有其固有的缺陷和不足,这是先天的,在设备出厂时就隐含了使用时必然要出现的某种故障。这些结构的弱点,有时是设计的不成熟,有时则是选用材料质量不过关,厂商知不知道这种结构弱点呢?有些是知道的,但却又是无法避免的。为什么这样说呢?首先,这是一个所谓的鱼和熊掌能否兼得的问题。一般来说,质量越好的设备要求元件越大越好,因为元件越大,引脚越粗,越牢固,而现实情况是,人们要求设备越来越小、功能越来越多、功率越来越大,这就形成了一对矛盾;其次,设计时间越长的设备,越能使产品趋于完美,但实际上,厂商做不到,产品更新换代速度越来越快。更新换代越快,厂商就没有更多的时间去测试产品的性能,牺牲的就是产品的质量。而且,从另一个角度讲,生产出几十年不坏的设备就意味着厂家的破产,对我们维修业来说,维修几十年不坏的电路板就意味着失业。那么,工业电路板到底有哪些地方设计不合理呢?首先是散热问题,很多电路板损坏都是因为散热设计不好导致,其次是印制板的铜箔线,质量差的电路板电源供电线的铜箔很细,极易因过流而烧断,使主板无法工作。

2、使用频繁的地方容易出现故障

     家电师傅在维修VCD、DVD时都知道,只要机器不读盘,十有八九是激光头不良,因为光头既要发光、聚焦、循迹,又要左右进给动作,只要机器工作,它就忙个不停,这种“乐于奉献”的精神总有一天会“病倒”,电路板也一样,比如,工业电路板的驱动电机、转轴,开关电源的开关管、操作面板的常用按键等。

3、负荷重、功率大、工作电压高的部件最易出现故障

     维修过彩电的人都知道,彩电最薄弱的地方就是电源和行电路,为什么会这样呢?原因很简单:电流大、电压高、负载重。工业电路板也一样,其电源、驱动电路、功控器件、运放等是最易损坏的,这些元器件一般紧靠散热片,如果保护措施做的不够、散热不好,很容易成为最先的“牺牲品”。

4、保护电路最易损坏

电路板上贵重的芯片或部件均设有保护,设备一旦异常,首先牺牲的就是这些保护电路。维修时要一眼能认出这些保护器件。

常用的保护电路及器件有:

(1)过流:保险丝、水泥电阻、扼流圈 ,易烧断,一般串联于被保护元件或电路中;

(2)过压:压敏电阻、稳压或双向二极管、可控硅,正常情况不导通,过压瞬间导通分流,一般并联于被保护元件或电路中;

(3)极性保护:二极管;

(4)浪涌保护:三极管  

5、内联座、接插件的接口及排线容易接触不良或断线

     苍蝇不叮无缝的蛋,有什么样的结构就有什么样的故障。打个比喻,一条无断痕的绳子,拉断它,可能要30公斤的力气,且断点的产生是随机的,不一定断哪一点。但是,若绳子有断痕,则拉断它可能只需10公斤的力气,且断头必然是断痕处,这就是典型的结构薄弱点。工控设备有很多单元电路,各单元电路需要有接口连接,有些是排线,有些是内联座,这些地方最易出现松脱或接触不良。例如板卡与插槽接触不良、缆线内部折断时通时不通、线插头及接线端子接触不好、元器件虚焊等皆属此类。

二、工业电路板常用元器件损坏特点及检测

     工控电路板损坏通常是某一个元件损坏,可能是某一个芯片,某一个电容,甚至一个小小的电阻,维修的过程就是找出损坏的元件加以更换。这看似简单,实则需要精深的学问、丰富的经验和必备的检测设备,特别是要快速地找到故障元件,除了具备一定理论知识之外,还要掌握维修中一般的必杀技。

1、阻值小的电阻和容量大的电容易坏

阻值小的电阻经常用于供电线路上起限流的作用,也就是起保险丝的作用,若电流过大,首先会把其烧断。另外,供电线路上用许多对地电容来滤波,个头和容量一般较大,若电压或电流不稳定就会击穿电容而导致漏电。

    电阻损坏的特点与判别:电阻是电器设备中数量最多的元件,但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见,阻值变大较少见,阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。前两种电阻应用最广,其损坏的特点一是低阻值(100Ω以下)和高阻值(100kΩ以上)的损坏率较高,中间阻值(如几百欧到几十千欧)的极少损坏;二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑,很容易发现,而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。线绕电阻一般用作大电流限流,阻值不大。圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹,有的没有痕迹。水泥电阻是线绕电阻的一种,烧坏时可能会断裂,否则也没有可见痕迹。保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮,有的也没有什么痕迹,但绝不会烧焦发黑。根据以上特点,在检查电阻时可有所侧重,快速找出损坏的电阻。
2、电容损坏的故障特点及维修
     电容损坏引发的故障在电子设备中是最高的,其中尤其以电解电容的损坏最为常见。
电容损坏表现为:1.容量变小;2.完全失去容量;3.漏电;4.短路。
     电容在电路中所起的作用不同,引起的故障也各有特点。在工控电路板中,数字电路占绝大多数,电容多用做电源滤波,用做信号耦合和振荡电路的电容较少。用在开关电源中的电解电容如果损坏,则开关电源可能不起振,没有电压输出;或者输出电压滤波不好,电路因电压不稳而发生逻辑混乱,表现为机器工作时好时坏或开不了机,如果电容并在数字电路的电源正负极之间,故障表现同上。这在电脑主板上表现尤其明显,很多电脑用了几年就出现有时开不了机,有时又可以开机的现象,打开机箱,往往可以看见有电解电容鼓包的现象,如果将电容拆下来量一下容量,发现比实际值要低很多。
      电容的寿命与环境温度直接有关,环境温度越高,电容寿命越短。这个规律不但适用电解电容,也适用其它电容。所以在寻找故障电容时应重点检查和热源靠得比较近的电容,如散热片旁及大功率元器件旁的电容,离其越近,损坏的可能性就越大。曾经修过一台X光探伤仪的电源,用户反映有烟从电源里冒出来,拆开机箱后发现有一只1000uF/350V的大电容有油质一样的东西流出来,拆下来一量容量只有几十uF,还发现只有这只电容与整流桥的散热片离得最近,其它离得远的就完好无损,容量正常。另外有瓷片电容出现短路的情况,也发现电容离发热部件比较近。所以在检修查找时应有所侧重。
       有些电容漏电比较严重,用手指触摸时甚至会烫手,这种电容必须更换。在检修时好时坏的故障时,排除了接触不良的可能性以外,一般大部分就是电容损坏引起的故障了。所以在碰到此类故障时,可以将电容重点检查一下,换掉电容后往往令人惊喜(当然也要注意电容的品质,要选择好一点的牌子,如红宝石、黑金刚之类)。

3、运算放大器的好坏判别方法
  运算放大器在工控板上使用很多,其好坏的判别对相当多的电子维修者有一定的难度。 理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性,这两个特性对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用,运放必须在闭环(负反馈)下工作。如果没有负反馈,开环放大下的运放成为一个比较器。如果要判断器件的好坏,先应分清楚器件在电路中是做放大器用还是做比较器用。不论是何类型的放大器,都有一个反馈电阻Rf,则我们在维修时可从电路上检查这个反馈电阻,用万用表检查输出端和反向输入端之间的阻值,如果大的离谱,如几MΩ以上,则我们大概可以肯定器件是做比较器用,如果此阻值较小0Ω至几十kΩ,则再查查有无电阻接在输出端和反向输入端之间,有的话定是做放大器用。根据放大器虚短的原理,就是说如果这个运算放大器工作正常的话,其同向输入端和反向输入端电压必然相等,即使有差别也是mv级的,当然在某些高输入阻抗电路中,万用表的内阻会对电压测试有点影响,但一般也不会超过0.2V,如果有0.5V以上的差别,则放大器必坏无疑!如果器件是做比较器用,则允许同向输入端和反向输入端不等,同向电压>反向电压,则输出电压接近正的最大值;同向电压<反向电压,则输出电压接近0V或负的最大值(视乎双电源或单电源)。 如果检测到电压不符合这个规则,则器件必坏无疑!
     理解以上几点,这样你不必使用代换法,也不必拆下电路板上的芯片就可以判断运算放大器的好坏了。 

三、维修时要“胸有框图”

众所周知,设备生产厂家为了保护知识产权、维护自身的利益,将设备中的控制电路板的电子电路原理及有关调试资料作为机密文件,很少对用户和社会开放,怎样在在缺少相关资料的情况下,给工业设备进行维修,给设备管理和设备维修人员提出了更高层次的技术要求!

     怎样维修无图纸电路板?图纸是死的,脑袋里的思想是活的,可以类比,可以推理,可以举一反三,一通百通。比如开关电源,总离不开振荡电路、开关管、开关变压器这些,检查时要检查电路有没有起振,电容有没有损坏,各三极管、二极管有没有损坏,不管碰到什么开关电源,操作起来都差不多,不必强求有电路图﹔比如单片机系统,包括晶振、三总线(地址线、数据线、控制线)、输入输出接口芯片等,检修起来也都离不开这些范围﹔又如各种运算放大器组成的模拟电路,纵它变化万千,在“虚短”和“虚断”的基础上去推理。具备了分析和推理的能力之后,即使遇到从未见过的设备,也只要从框图上搞明白大致结构就可以了。
      另外,维修时要讲究检修顺序才可找到解决问题的最短路径,避免乱捅乱拆,维修不成,反致故障扩大。维修就象医生给人看病,也讲究个“望闻问切”。“望”即检查故障板的外观,看上面有没有明显损坏的痕迹,有没有元件烧黑、炸裂,电路板有无受腐蚀引起的断线、漏电,电容有没有漏液,顶部有没有鼓起等;“闻”用鼻子嗅一嗅有没有东西烧焦的气味,这气味是从哪里发出的;“问”很重要,要详细地询问当事人,设备出故障当时的情况,从情况推理可能的故障部位或元件;“切”即动用一定的检测仪器和手段,分通电和不通电两种情况,检查电路部位或元件的阻值、电压、波形等,将好坏电路板对比测试,观察参数的差异等。
      以上是本人在维修工作中的一点体会,不够全面,希望对大家有所帮助!


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