陕西烽火电子股份有限公司 陕西 宝鸡 721006
摘要:在电子电路的调试和应用中,不可避免的会出现各种各样的故障,那么及时有效地排除相关故障,就成为电子电路达到预定技术指标的关键技术。
关键词:故障检测技术;电子电路;研究
1电子电路的故障表现和故障原因
1.1表现
电子电路常见故障表现为:难以调整电压、输出电压不稳定、稳压电源没有电压输出、稳压性变差;放大电路缺少输入信号或输出波形、无输入信号却有输出波形、有输入信号却无输出波形、输出波形异常;振荡电路无振荡、计数器不能正常计数、输出脉冲波形不稳定等。
1.2原因
1.2.1外部因素破坏
电子设备所处的外部环境,会对设备的工作状况造成一定的干扰,比如外部环境磁场太强、灰尘较多、湿气较重等,容易使设备内部器件被腐蚀或者生锈,干扰电子设备内部器件的正常运行;同时,电子设备所处环境的改变也会影响其正常运行,比如:将设备突然转入过冷或者过热等环境中、电子设备所处的电网电压发生较大的波动等,都会干扰设备的运行状况,造成电子电路故障。再加上平时对电子电路的养护不当,会加重电子设备内部器件的受损程度,缩短设备的使用寿命,导致设备故障或停止运行。没有做好电子电路的防雷工作,会加大电子设备受雷电侵袭的可能性,也会造成电子电路故障,影响电子设备运行。
1.2.2电路设计失误
在涉及电子设备时,由于设计者个人的失误、考虑不当,或者受技术和材料限制,会出现电路设计不当的现象。比如设计原理本身存在一定的安全隐患、电路阻值选择不当、电路元件选择不当、内部元件和电源配合不协调等,都会造成电子电路故障。
1.2.3元件安装错误
在制作电路初样的环节很容易发生元件安装错误和连线错误的现象。比如:元件使用和安装方法不当造成元件破损、实际得到的电路印制板和原设计原理不相符、在连接线路时,由于工作人员失误出现错线、断路和短路;连接集成器件、二极管、三极管和电解电容极性时出现失误。在对电子电路进行维护的过程中,由于替换的元件不符合规定,或者元件安装方式不当、维修人员失误连错线路等,也会间接导致电子电路故障。
1.2.4仪器使用不当
由于工作人员自身专业素质不够,或者工作失误,会出现仪器使用不当的现象,常见的是示波器使用不当、仪器接地问题处理不当,前者容易导致仪器输出波形异常、后者容易对仪器工作状况引入和造成干扰。
1.2.5内部元件自身问题
电子电路经过较长时间的工作后,内部元件、线路等会出现一定的松动、老化、破损现象。比如由于内部元件老化改变晶体管击穿和电阻值,电容器漏电、由于元件松动出现线路断裂,焊点虚焊,接触不良等现象;内部元件破损容易导致设备无法正常工作,也容易造成设备漏电。
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2在电子电路中应用的故障检测技术
2.1直接观察
主要用于电子电路故障的初步检查。(1)视:观察电子设备指示灯是否亮判断其工作状态、电子电路是否冒黑烟、电力元件的颜色有没有改变;观察设备运行状况,判断其使用方法是否正确、设备是否符合当前使用环境;查看相关指数,判断电源电压等级和极性是否存在不当;查看电路的连接状况,判断极管的引脚是否连接得当、电路引脚是否存在错连,漏连或者互碰、印刷版有没有断线、电容电阻受否被烧焦或者出现炸裂。(2)触:通过触碰电子设备元件,感受其是否发烫。(3)闻:电子设备是否有烧焦的气味、变压器或其他电子元件有没有焦味。(4)听:电子设备运行时是否有杂音,并通过发出杂音的位置,找到故障的元件和故障原因。
2.2测试参数
需要借助相关仪器对电压电流等参数进行一定的测量和分析,发现故障。
2.2.1断电测试:断开电路,使用万用表,用欧姆档测试电路,判断电路中的连线和焊点有没有存在断路的现象;用欧姆档测试线路和元件的电阻值,判断三极管和集成块的直流工作状态、以及电路供电系统的工作状态,分析测试数值,找到电子电路出现故障的位置和故障原因。
2.2.2通电测试:电路带电,使用仪器表测量电路中不同点的电压以及支路电流。用示波器检测集成器件的静态参数,判断参数是否符合要求;在利用示波器测试参数的同时,还可以观测元件直流工作状态,和测试点的信号波形,从而判断干扰元件的因素,提高故障检测和解决效率。
2.3跟踪信号
断开反馈回路,形成一个开环系统,避免因某个元件故障干扰对整个回路的故障判断;从输入端或者输出端接入适当频率和一定幅度的信号,使用示波器,根据信号从前级到后级的顺序,观察电子电路的幅值和波形的变化,逐步寻找电子电路的故障点,当观察到某一级存在异常,就意味着故障发生在这一级上。
2.4分割测试
主要用于检查电子电路的短路故障。根据电路结构或者功能区划,将整个电子电路分割成若干个小段,打开反馈回路,去掉反馈环,一级一级、逐段检测,找到故障发生区域和故障发生点。
2.5对比
将正常电路和故障电路做对比,利用仪器测量得出两个电路的电压、电流、波形、幅值等不同的参数,通过对比参数,判断电路的故障位置和故障原因。
2.6旁路
主要用于检测电子电路的电源滤波故障和去耦电路故障。如果电子电路中出现自激或寄生振荡,要选择适当的检查点,将适当容量的电容器接入检查点和参考接地点之间,通过电容器观察该点的振荡现象,如果振荡消失说明故障就在该检查点上,或者在前级电路;如果振荡增强,说明故障在该检查点之后,需要更换检查点继续检测。
2.7替换
主要用于检测元件失效不明显、较隐蔽的电路故障。将电子设备中的部分元件更换为同型号的新元件,检测更换后的电路工作状况,逐步缩小电子电路故障范围,找到故障位置。
3电子电路故障检测时的注意事项
(1)选择方便可行的测量方法,能测电压绝不测电流,省去因测量电流,要改动电路的麻烦;(2)准确及时记录测量参数和观察结果,避免出现重复测量,也为更好分析电子电路故障原因提供参考依据;(3)冷静分析故障原因,不可急躁。在调试时如果遇到故障,要分析故障出现的原因,而非马上拆除和重新组装线路,因为有些故障是电子电路的设计原理有误,重组线路无法解决该故障,徒劳无功,同时也避免了因重新组装线路导致的新问题;(4)正确连接测量仪器的接地端:在使用地端接机壳的电子仪器时,要将其接地端和放大器的接地端连接在一起,避免电子仪器机壳引入干扰因素,影响放大器工作状态,破坏检测数据和结果。
结束语:
了解电子电路常见故障的表现形式和故障原因,依据电子电路故障的表现,选择合适的故障检测技术和方法,注意检测仪器和检测技术的正确使用,找到故障位置,分析故障原因,采用正确的方法及时准确解决电子电路故障,维护电子设备安全。
参考文献:
[1]张勇.电子电路的常见故障及其检测技术探讨[J].电子制作,2016(7):40~41.
论文作者:李勇,李亮,王磊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/28
标签:电子电路论文; 故障论文; 元件论文; 电路论文; 电子设备论文; 波形论文; 不当论文; 《防护工程》2017年第22期论文;