Чаще всего люди интересуются электроникой чтобы уметь починить какой-либо прибор. Самостоятельной разработкой занимается лишь малая часть любителей. Теоретические знания хоть и дают общее понимания принципа работы компонентов, но для ремонта гораздо важнее знать методы их проверки. Мы расскажем, как найти неисправность в электронной схеме своими руками, глазами и простым инструментом.
Основные способы поиска неполадки
Прежде чем провести ремонт важно определить в чем проблема – этот процесс называется диагностикой. Итак, можно выделить два этапа проверки электронных приборов:
1. Проверка работоспособности прибора. Не всегда случается так что устройство совсем «мёртвое», нужно проверить не включается прибор совсем, или включается и сразу выключается, или же не работают какие-то конкретные кнопки или функции.
Например, при ремонте LCD-мониторов встречается такая проблема как выход из строя подсветки. При этом монитор может либо не включатся совсем тогда его индикатор моргает, либо же индикатор указывает на включенное состояние, но изображения нет. В таком случае если посветить фонарём в экран можно увидеть, что изображение все-таки есть и монитор как бы работает, но он тёмный – и это только один из примеров, когда предварительная проверка упрощает диагностику.
2. Визуальный осмотр. Внешне можно определить большинство проблем с электрическим прибором. Это могут быть как просто сгоревшие компоненты – диоды, резисторы, транзисторы и конденсаторы, так и дефекты пайки или механические повреждение элементов и самой печатной платы.
3. Измерения. Если плата и детали выглядят нормально, то следует переходить к измерениям. Их проводят в основном с помощью мультиметра и осциллографа. В отдельных случаях используют специализированные приборы, типа частотомеров, логических анализаторов и прочего.
Итак, обобщенным алгоритмом поиска неисправности является:
- Осмотр платы;
- Определение чрезмерного нагрева электронных компонентов платы;
- Измерения и прозвонка мультиметром;
- Использование осциллографа и других приборов;
- Замена вышедшей из строя детали или блока.
Визуальный осмотр
Визуальный осмотр следует проводить от общего к частному. Или простыми словами – осмотреть общий вид электронного устройства, сразу проверяем целостность кабелей и проводов питания. Их покров должен быть ровным и целым, без изломов и резких перегибов, шишек и других неравномерностей на оболочке быть не должно.
После того как вы убедились в целостности устройства, нужно его разобрать и добраться к печатной плате. Осмотр внутренностей следует начинать с проверки целостности шлейфов, проводов других межблочных соединений. Важно не порвать их еще при разборке, так как часто шлейфы идут от плат к блокам клавиш и дисплеям, закрепленным на корпусе.
Далее проверяют целостность предохранителя в цепи питания, часто если он перегорел можно определить невооруженным взглядом. Он стоит около того места где подключается к плате шнур питания.
После этого осматривают наличие следов нагрева или сажи на плате и поврежденные компоненты. Рассмотрим, как выглядят неисправные электронные компоненты. Например, корпуса неисправных транзисторов и сгоревших диодов разрывает или они трескаются.
На интегральных микросхемах появляется трещина или мелкая точка. В некоторых случаях и те, и другие сгорают, оставляя в результате следы гари на плате. Обращайте внимание нет ли характерного запаха горелой изоляции. Так можно локализировать от какого элемента или участка платы исходит этот запах. Как определить сгоревшие транзисторы и микросхемы вы видите ниже.
Резисторы обычно сгорают или темнеют, реже происходит обрыв резистивного слоя и деталь выглядит исправной.
Как определить сгоревшие конденсаторы? Они в основном пробивают «накоротко» между обкладками и, если стоят в силовой цепи – тогда повреждаются дорожки платы или корпус конденсатора. Если цепь была слаботочной – пробитый конденсатор просто закоротит её без видимых следов протекания больших токов. Реже трескаются корпуса конденсаторов.
В то время как электролитические конденсаторы можно вычислить по деформированной крышке корпуса или следам протекшего вниз электролита. На крышке конденсатора есть две диагональных борозды, она нужна чтобы корпус не разорвало в аварийной ситуации. Крышка в таком случае вздувается либо трескается. Реже выдавливает дно.
С SMD-компонентами дело обстоит несколько сложнее. Часто их крайне сложно рассмотреть на предмет целостности. Есть один метод поиска короткого замыкания в плате с SMD – это термобумага, такая бумага используется в кассовой аппарате, поэтому можно использовать любой чек. Печать на ней происходит за счет нагрева. Значит, когда вы подадите питание на плату пробитая накоротко деталь, перегреется и отпечатается на бумаге. Методику поиска неисправности с помощью термобумагивы видите на видео:
Но нужно помнить об электробезопасности и не прибегать к такому способу диагностики, если вы не уверены есть ли там опасное напряжение. Безопасно и точно это можно сделать с помощью тепловизора.
Для определения короткого замыкания по нагреву в большинстве случаев вам понадобится лабораторный блок питания или другой источник питания с ограничением тока. Если вы проводите диагностику цепей 220В – можете воспользоваться контрольной лампой, если есть КЗ, то лампа загорится в полный накал. Фактически она выступит в роли токоограничивающего резистора.
При визуальном осмотре важно определить состояние контактов всех разъёмных соединений. Они должны быть чистыми, без окислов с характерным медным или серебряным блеском. Если контакты не слишком сильно окислены – их можно почистить канцелярским ластиком или деревянной стороной спички.
В более запущенных случаях их нужно залудить, таким образом оловом вы восстановите контактную поверхность. Самый худший вариант, когда ни чистить, ни лудить нечего, тогда нужно либо менять плату целиком, либо припаивать к дорожкам платы проводники и соединять через них.
Также внимательно осматриваете дорожки печатной платы, они могут перегорать, трескаться при изгибе платы, отслаиваться и окисливаться. Их восстанавливают либо каплей олова, либо кусочком провода, когда дорожки расположены слишком плотно – их замещают куском провода – подойдет тонкий обмоточный провод либо жила витой пары, припаивая их к началу и концу печатной дорожки.
Подведем итоги, узнайте 5 советов по внешней диагностике электроники:
1. Большинство неисправностей можно найти при внешнем осмотре;
2. Внимательно проверяйте качество пайки и наличие микротрещин;
3. Уделяйте особое внимание силовым цепям;
4. Вздутые электролитические конденсаторы в большинстве случаев являются как причиной полной неработоспособности, так и неработоспособности каких-то отдельных функций;
5. Не всегда внешне исправная деталь является таковой.
Измерения и прорзвонка цепей
Если внешний осмотр не принес результатов, то следует проводить ряд измерений. Если устройство не подаёт признаков жизни и:
- У него сгорел предохранитель – то с помощью мультиметра прозваниваем цепь и находим на каком участке у нас короткое замыкание. Режим прозвони в большинстве мультиметров совмещен с режимом проверки диодов (на рисунке ниже);
- Если предохранитель исправен – проверяем вольтметром приходит ли питающее напряжение на плату.
Если напряжение не приходит, то проблема скорее всего в кабеле, определить это можно прозвонив кабель от вилки до места подключения к печатной плате.
Важно:
Не включайте блок питания напрямую в сеть, если вы не уверены, что устранили все неполадки. Подключите последовательно лампочку накаливания, о которой мы упоминали в середине статьи.
Следующий шаг – проверка цепи питания, для этого включаем устройство и проверяем наличие выходных напряжений блока питания. Учтите, что бывают случаи, когда без нагрузки блок питания не включается. Тогда проверяем исправность блока питания, её начинают с проверки диодного моста.
После того как вы убедились в исправности диодного моста следует проверить приходит ли напряжение на ШИМ контроллер. Если нет, то искать, обрыв на плате, если приходит, то методика его проверки изображена на видео ниже:
Дальнейшая диагностика платы электронного устройства заключается в пошаговом измерении параметров каждого из компонентов и сравнение их с номинальными величинами. Задаче сильно упрощается если у вас есть схема ремонтируемого устройства.
Если у вас есть осциллограф диагностика сильно упростится, так как проверка сигналов ШИМ, на выходе контроллера и на базах или затворах транзисторов нормально возможна лишь таким образом. Как пользоваться осциллографом описано в статье
Заключение
Ремонт электроники – это не только знания принципа работы элементов, но и интуиция, опыт и удача. Главное помнить при ремонте о технике безопасности – не следует трогать плату источников питания, если на неё подано напряжение. Разряжайте фильтрующие конденсаторы блоков питания, поскольку на их выводах может быть напряжение до 300 вольт. А также при диагностике цепей с интегральными микросхемами – лучше сразу ищите техническую документацию к ним, её можно найти по запросу «datasheet название микросхемы».
В данной статье решено было разобрать алгоритмы, методики, приемы и фишки, которыми мы пользуемся при поиске неисправностей в процессе выполнении ремонтов электроники.
Итак, у вас есть на ремонт абсолютно любое электронное устройство и вы не имеете схемы или сервис мануала на него, из приборов есть только один мультиметр. Как показывает практика, умея неплохо обращаться с этим прибором уже можно выполнять большое количество ремонтов разнообразной электронной техники, образно говоря от планшета – до мультиварки.
Начнём с измерений
Как известно, у мультиметра (даже дешевого) есть несколько режимов работы. Это и звуковая прозвонка, и омметр, и вольтметр, как на постоянном, так и на переменном токе, и амперметр. Есть также, думаю практически никогда не используемая большинством ремонтников, функция проверки биполярных транзисторов.
Мультиметр – режимы
Таким образом используя прозвонку, омметр и вольтметр, мы можем проверить на соответствие режимам работы наше устройство. Звуковую прозвонку используем в случае если рассчитываем, что сопротивление на участке цепи, в котором проводятся измерение, у нас будет менее 30 – 40 Ом. В таком случае услышим звуковой сигнал и увидим на экране падение напряжения, в милливольтах.
Прозвонка диода
Этого момента нужно коснуться подробнее: при проверке диодов или прозвонке p-n переходов транзисторов, мы как раз и видим в случае если наш транзистор или диод исправен то самое падение напряжения 500-700 миллиВольт.
Исключение составляют диоды Шоттки, там падение напряжения составляет всего порядка 150-250 миллиВольт. Данное значение при измерениях мы видим проводя измерения, разумеется, только в прямом включении диода или p-n перехода транзистора, при обратном включении в случае исправной детали на экране мультиметра должна быть единица. Если при измерении звучит звуковой сигнал (не важно при прямом или обратном включении) это означает что p-n переход в полупроводниковых приборах пробит, у нас короткое замыкание в цепи и устройство не будет функционировать должным образом.
Измерение на звуковой прозвонке
Исключение составляет вышедший из строя полупроводниковый прибор имеющий большее сопротивление между своими выводами, обычно составляющее, условно говоря, порядка 80-300 Ом. В таком случае наша деталь просто выполняет функции низкоомного резистора. Если вы абсолютно уверены что на данном участке цепи нет высокого напряжения, например в устройстве питающемся от внешнего адаптера питания, можно прикоснуться рукой к корпусу детали (стараясь при этом не касаться ее выводов) и попытаться на ощупь определить греется ли аномально наша деталь.
Южный мост может греться
Температуру свыше 70-80 градусов вы обязательно на ощупь отличите от температуры детали работающей в нормальном режиме. В данном случае палец вряд ли вытерпит более 3-х секунд. Кстати, таким образом можно легко диагностировать микросхемы, например южный мост на материнской плате, особенно когда он не имеет радиатора, на нагрев свыше нормы. Аналогично мы можем потрогав пальцем, к примеру, тот же южный мост, с целью ощутить умеренный нагрев который является нормальным явлением при работе любого полупроводникового устройства.
И если микросхема спустя 5 минут работы осталась абсолютно холодной, возможно там обрыв по цепям питания либо другая поломка, вероятнее всего связанная с обрывом нашей цепи.
Сгоревшие стабилизаторы
Разберем другой пример.
В современной цифровой электронике с небольшим токопотреблением, очень часто питание бывает организовано с помощью линейных стабилизаторов либо понижающих DC-DC преобразователей. Итак, допустим мы видим стандартный линейный стабилизатор в корпусе SOT-89, как известно он имеет 3 ножки, 3 вывода: вход – выход – земля. Как максимально быстро проверить работает ли он, даже не прозванивая его на замыкание, в режиме звуковой прозвонки или омметра?
Дело в том, что очень часто преобразователи и стабилизаторы ставят по цепочке, получая например из 5 вольт на выходе 3.3 вольта, иногда допустим если это у нас цифровая DVB-T2 приставка, из 3.3 вольта, 1.8 вольт или 1.2 вольта. Каким образом даже не зная распиновки стабилизатора или преобразователя, не обращаясь к даташиту (например при отсутствии интернета) мы можем проверить все ли нормально по питанию?
Условная распиновка стабилизатора
Для этого нужно будет перевести мультиметр в режим вольтметра, постоянный ток, для цифровой электроники обычно бывает достаточно выбрать предел 20 Вольт, если же есть сомнения не будет ли превышен предел измерения – можете выбрать предел 200 вольт и если потребуется более точно узнать присутствующее напряжение на выводе детали, позднее уменьшить предел измерения, с целью повышения точности показаний.
Итак, все измерения напряжения при ремонте электронных устройств обычно проводятся относительно минуса питания, название “земля”, которым часто пользуются ремонтники для упрощения понимания. Где мы можем взять минус питания, например, если у нас нет возможности при измерениях перевернуть плату устройства печатными проводниками с обратной стороны платы к себе?
Плата со стороны печати
Земля, вернемся к этому определению, после уточнения, что на самом деле мы имеем в виду, контакт под названием GND – Ground, минус питания, имеется на всех металлических корпусах разъемов, например на материнских платах, цифровых приставках и т. д. Не пытайтесь брать “землю” с радиаторов полупроводниковых элементов – это может печально кончиться, например при ремонте импульсных блоков питания, в лучшем случае для устройства, в худшем для вас.
Транзисторы на радиаторе
Итак, землю мы нашли, касаемся щупами мультиметра в режиме вольтметр постоянный ток (DCV) одновременно земли и каждого из контактов стабилизатора. При исправном стабилизаторе мы увидим напряжение питания на входе большее, например 5 Вольт, с одним из контактов стабилизатора, при измерениях с другим прибор покажет 0 вольт – и это правильно, так как разность потенциалов между землей и землей будет равна нулю.
Схема включения стабилизатора
И наконец, проверяем напряжение на оставшемся контакте – третьем, на выходе. Стабилизаторы выпускаются обычно в двух вариантах: на фиксированное напряжение на выходе (например 5, 3.3, 1.8, 1.2 вольта) так и регулируемые, путем изменения номиналов “обвязки” микросхемы стабилизатора, деталей необходимых для работы нашей микросхемы. На таких микросхемах помимо ее модели часто встречается обозначение типа ADJ, сокращение, от английского слова adjust (регулировать).
Различие в схемах включения стабилизаторов
В случае с питанием организованным с помощью DC-DC преобразователей все еще проще. Если с данного стабилизатора не планируется снимать большие токи, очень часто они идут в корпусе SOT-23-5, это почти тот же корпус знакомый всем SOT-23 в котором выпускаются маломощные SMD транзисторы или микросхемы, и имеющий три ножки, две с одной стороны и одну с другой.
Преобразователь же в корпусе SOT-23-5 имеет 5 ножек, 3 с одной стороны и 2 с другой. Шаг между этими ножками очень маленький, деталь сама по себе очень мелкая и проводить измерения на “горячую”, без снятия питания, было бы проблематично, но те кто знакомы с типовыми схемами данных преобразователей, кстати, как и обычных плат китайских DC-DC “понижаек” например на 2 ампера знают, что они имеют в своем составе дроссель, проще говоря катушку намотанную на сердечник, установленную на выходе преобразователя.
Понижающий DC-DC преобразователь
Очень часто на выходе, еще бывает установлен фильтр в виде электролитического конденсатора и при необходимости померять питание на выходе микросхемы можно было-бы и на нем. Но данный способ измерения питания даже не переворачивая плату, прямо на контактах дросселя установленного на выходе относительно земли, позволяет проверить за одну минуту сняв крышку наличие всех напряжений и отсечь вариант проблем по питанию, как один из возможных.
Дроссель преобразователя
Кстати, обесточив схему на этих же дросселях, но здесь уже бывает удобнее проверять перевернув плату на конденсаторах фильтра, отсутствие короткого замыкания в нагрузке, например процессоре роутера или цифровой приставки. Которое когда случается и неисправное устройство остается надолго подключенным к сети из-за аномального увеличения нагрузки по выходу и как отсюда следует токов потребления, сжигает наш преобразователь или стабилизатор.
Конденсаторы – материнская плата
Но здесь есть один нюанс: не торопитесь измерять мультиметром на звуковой прозвонке или в режиме Омметра сопротивление между выходом стабилизатора или преобразователя и землей. Дело в том, что установленный там заряженный электролитический конденсатор большой емкости, и тем более если их несколько включенных параллельно, при включении на такую относительно низкоомную нагрузку какой является при данном измерении наш мультиметр, способны сжечь в лучшем случае резисторы в цепях мультиметра, что неприятно, но все же легко решается, схемы есть в интернете, я сам пару раз так попадал при измерениях и просто менял SMD резистор номиналом около 2 Ком, а в худшем, если вам очень не повезет вы можете попалить АЦП – аналого-цифровой преобразователь прибора, ту самую всем знакомую каплю.
АЦП мультиметра
Ремонт будет уже хоть и возможен, но нецелесообразен по стоимости. Поэтому перед измерениями на конденсаторе в режиме Омметра или звуковой прозвонки, не поленитесь и замкните отверткой оба вывода конденсатора, разумеется в обесточенном устройстве. То что оно может быть пару минут как выключено и конденсаторы возможно успели сами разрядиться на нагрузку или цепи выхода микросхемы обратно, на это лучше никогда не надеяться.
Измерения мультиметром в разных режимах
Итак, мы разобрали на простом примере в каких случаях лучше использовать измерение в режиме вольтметра, а в каких омметра или звуковой прозвонки. Использование мультиметра в режиме амперметра или миллиамперметра требуется редко, только когда нам бывает нужно узнать ток потребления на участке цепи. Отчасти это связано с тем, что нам для этого требуется разорвать цепь для проведения измерений, ведь как мы помним амперметр у нас включается всегда последовательно с питанием при проведении измерений.
Перемычка на плате монитора
Тогда же когда это действительно необходимо, производитель может запаять на этапе производства проволочную перемычку, выпаяв которую и например впаяв 2 проволочки установленные вертикально, к которым мы подключаемся щупами мультиметра с крокодилами, мы можем провести измерения не имея необходимости рвать соединение перерезая дорожку резаком, например из ножовочного полотна, и последующего сращивания путем наложения шины на дорожку.
Выводы
Подведя итог могу сказать просто: ЛЮБАЯ активная нагрузка при измерении имеет свое сопротивление, которое будет тем больше, чем меньшие токи в ней протекают, на самом деле взаимосвязь обратная. И соответственно, когда мы измеряем сопротивление, мы косвенно уже можем представлять насколько большие токи текут на этом участке цепи. Таким образом, когда один из полупроводников уходит в короткое замыкание, например диод мостика или транзистор в горячей части импульсного блока питания, мы из-за аномально возросших токов и получаем сгоревший предохранитель.
Если же это были вторичные цепи, там чаще всего просто срабатывает защита блока питания и устройство просто не включается до тех пор, пока короткое замыкание, вызывающее очень большое потребление, не будет устранено. Так что когда электрики говорят, что практически любая поломка, за редким исключением когда параметры деталей уплывут, например у подсохших электролитических конденсаторов, и соответственно увеличившегося ESR ЭПС, у нас остаются всего 2 поломки:
- Есть контакт там где его не должно быть или иначе говоря то самое короткое замыкание, часто минуя нагрузку, потому что ток идет по пути наименьшего сопротивления или по нашему сгоревшему, к примеру p-n переходу транзистора.
- Либо нет контакта там где он должен быть, обрыв цепи, отгорание нагрузки или силового полупроводника уходящего в обрыв, а не в короткое замыкание, что кстати случается в намного меньшем проценте случаев при сгорании полупроводников.
В данной статье я попытался объяснить логику поиска неисправностей глазами ремонтника, так как ее видим мы, проводя диагностику, проанализировав схему и сверяясь с показаниями мультиметра и условно держа в голове значения сопротивления для каждой конкретной детали в исправном и неисправном состоянии. Много дополнительной информации ищите в разделе сайта “РЕМОНТ”. Всем удачных ремонтов! AKV.
Первая подача напряжения в электросхему
При первой подаче напряжения в электросхему может сгореть предохранитель в цепи питания схемы или сработать автомат из-за короткого замыкания на корпус. В этом случае необходимо найти место короткого замыкания при отключении схемы от сети. Это можно сделать повторным измерением сопротивления изоляции схемы относительно корпуса в разных точках схемы, с рассоединением частей схемы, если это необходимо.
После подачи напряжения в электрическую схему проверяется работа всех ее аппаратов при всех режимах работы, предусмотренных схемой.
Поиск и устранение неисправности электрооборудования любой сложности
Наиболее сложным при ремонте электрооборудования является процесс поиска неисправностей, так как современные электрические схемы представляют собой сложную систему. Задача осложняется еще тем, что большинство неисправностей носят скрытый характер и не могут быть обнаружены внешним осмотром. Процесс поиска неисправности представляет собой последовательность тестовых экспериментов и принятия диагностического промежуточного или конечного решения.
Одним из путей уменьшения времени поиска неисправностей и требований к квалификации обслуживающего персонала является применение автоматического поиска неисправностей, основанного на алгоритмизации процедур поиска. Для поиска неисправностей в системе электрооборудования, как показывает опыт эксплуатации, возможно применение следующих методов:
- Внешний осмотр. Наибольший эффект дает внешний осмотр включенного электрооборудования при отсутствии аварийных признаков отказа и соблюдения правил безопасности труда. Признаками неисправности в этом случае (кроме тех, которые можно обнаружить при включенном электрооборудовании) являются: появление искрений, дыма, нагрев отдельных деталей, появление треска и т.п. Однако внешний осмотр не позволяет обнаружить скрытые неисправности.
- Метод замены. Если после замены исчезают неисправности, то был заменен действительно поврежденный элемент.
- Метод вносимой неисправности. В этом случае в проверяемый блок вносятся искусственные повреждения, вызывающие определенные логические взаимодействия элементов. Контроль за параметрами схемы и анализ их изменений позволяют определить или локализовать неисправность.
- Метод половинного разбиения. Этот метод успешно может быть применен в том случае, если показатели надежности отдельных узлов и блоков схем электрооборудования одинаковы. Для поиска неисправности можно проверить один узел, например, по напряжению, а затем по току. Деление может быть выполнено и внутри блока или узла, что позволяет оперативно локализовать, а затем и обнаружить неисправность.
- Метод контрольного сигнала. Использование подобного метода обусловлено широким распространением логических элементов и микросхем в системах регулирования и управления. Для обнаружения неисправности с помощью контрольного сигнала целесообразно представить контрольную цепь диаграммой прохождения сигнала через исправную систему. Контрольному сигналу заданной формы будет соответствовать определенная реакция, анализируя которую, можно выявить работоспособность проверяемого узла или электрической цепи.
- Метод промежуточных измерений. Метод предусматривает осциллографирование характерных процессов, измерение напряжений на контрольных точках, контроль сопротивления отдельных элементов и электрических цепей и другие контрольно-диагностические действия, позволяющие определить место неисправности в электрооборудовании или обнаружить неисправный элемент.
- Метод сравнения с неисправным объектом. Метод сравнения заключается в том, что сигналы неисправности узла или блока схемы сравнивают с сигналами другого исправного или неисправного узла или блока.
К нашей компании Авангард-Сети есть специалисты-электронщики, у которых имеется большой опыт за плечами в области поиска неисправностей и пуско-наладочных работах.
Возможные отказы элементов электрических схем при проверке их под напряжением
При проверке электрических схем под напряжением возможны отказы в работе отдельных элементов схем. Все эти отказы можно свести к нескольким видам:
- Отсутствие контактата, где он должен быть, – нарушение в работе контактов в аппаратах, слабые контакты в зажимах, повреждения проводов.
- Наличие контакта там, где его не должно быть, – нарушение в работе контактов в аппарате, замыкание между токоведущими частями, замыкание на корпус токоведущих частей оборудования.
- Наличие обходной цепи для тока (шунтирование) – например пробой на корпус кнопочного поста мимо кнопки. Это вызывает самовключение аппарата, что может быть при сырости и токопроводящей пыли.
- Несоответствие схеме некоторых аппаратов и ее частей, например катушка аппарата на другое напряжение, чем напряжение в схеме управления. Все эти неисправности могут проявляться периодически что затрудняет их поиск. Методы наладки в таких случаях зависят от особенностей схемы.
Онлайн журнал электрика
Проверка электронных схем под напряжением проводится только после проверки их корректности монтажа, только после проверки работы аппаратов этих схем без напряжения и проверки сопротивления изоляции цепей, после проверки надежности всех зажимов в схемах шатанием руками и отверткой. Проверка схем выполняются при снятом напряжении силовой цепи, чтоб не врубались электроприемники.
1-ая подача напряжения в электросхему
При первой подаче напряжения в электросхему может сгореть предохранитель в цепи питания схемы либо сработать автомат из-за недлинного замыкания на корпус. В данном случае нужно отыскать место недлинного замыкания при выключении схемы от сети. Это можно сделать повторным измерением сопротивления изоляции схемы относительно корпуса в различных точках схемы, с рассоединением частей схемы, если это нужно.
После подачи напряжения в электронную схему проверяется работа всех ее аппаратов при всех режимах работы, предусмотренных схемой.
Вероятные отказы частей электронных схем при проверке их под напряжением
При проверке электронных схем под напряжением вероятны отказы в работе отдельных частей схем. Все эти отказы можно свести к нескольким видам:
1. Отсутствие контактата, где он должен быть, — нарушение в работе контактов в аппаратах, слабенькие контакты в зажимах, повреждения проводов.
2. Наличие контакта там, где его не должно быть, — нарушение в работе контактов в аппарате, замыкание меж токоведущими частями, замыкание на корпус токоведущих частей оборудования.
3. Наличие обходной цепи для тока (шунтирование) – к примеру пробой на корпус кнопочного поста мимо кнопки. Это вызывает самовключение аппарата, что может быть при сырости и токопроводящей пыли.
4. Несоответствие схеме неких аппаратов и ее частей, к примеру катушка аппарата на другое напряжение, чем напряжение в схеме управления. Все эти неисправности могут проявляться временами что затрудняет их поиск. Способы наладки в таких случаях зависят от особенностей схемы.
Как отыскать неисправности в электронной схеме
Разглядим на примере часть электронной схемы управления, на которой проследим за поисками неисправности при нарушениях в работе пускателя КМ3.
Допустим, КМ3 не врубается. Тогда нужно снова проверить включение автомата SF в цепи управления. При его включении необходимо проверить наличие напряжения на выходе автомата индикатором.
Ключ КУ необходимо поставить в положение Н – наладка, потому что в этом положении пускатель КМ3 можно включить независимо от других.
Если при нажатии кнопки Запуск пускатель не врубается, то необходимо проверить напряжение на зажиме 1 катушки, можно проверить индикатором.
Напряжение есть. В данном случае нужно проверить целостность подходящего нулевого провода, проверив напряжение двуполюсным индикатором меж точками N и 1.
Напряжение есть. Тогда необходимо проверить плотность зажимов на катушке пускателя либо контактов касания, если необходимо с ее выниманием, зачистить зажимы от окислов, проверить целость обмотки катушки. После чего исправная катушка должна работать.
Напряжения на катушке нет при определении при определении двуполюсным индикатором, однополюсный индикатор указывает напряжение в точке 1. В данном случае необходимо проверить целость подходящего к катушке нулевого провода, подход нулевого провода ко всей цепи управления проверкой напряжения индикатором на выходе из автомата SF относительно корпуса.
Напряжение в точке 1 отсутствует. Проверить напряжение в точке 2. если оно есть, то проверить зажимы и целость провода 1 – 2.
Напряжения в точке 2 нет. Проверить напряжение в точке 3. Если оно есть, то проверить контакты реле КК, зажимы реле КК.
Напряжения в точке 3 нет. Проверить напряжение в точке 4, и если оно есть, то проверить целость провода 3 – 4, его зажимы.
Напряжения в точке 4 нет. Проверить контакты и зажимы кнопки Запуск, и если напряжения нет, то инспектировать дальше по направлению к автомату SF.
Все проверки до кнопки Запуск от катушки пускателя должны выполняться при нажатой кнопке Запуск либо присоединением параллельно ей провода (пунктирная линия на рисунке).
После устранения дефектов в положении выключателя Н – наладка можно пробовать включать пускатель в положении Р – работа . При всем этом вводится зависимость включение пускателя КМ3 от включения пускателей КМ1 и КМ2, потому при проверке они должны быть включены.
Если КМ3 не врубается, то необходимо таким же образом проверить от точки 7 до точки 17 (7 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 15 – 17).
Меры предотвращения опасности
Первый и самый действенный способ – установить в щитке специальные защитные устройства. К примеру, УЗО поможет вовремя предотвратить утечку тока в квартире, автоматический выключатель — короткое замыкание и перенапряжение, реле контроля напряжения – возникновение двух фаз в розетке, а также перенапряжения. Учтите, что использовать УЗО можно только если у вас есть заземление, так требует ПУЭ в главе 1.7, а именно в пункте 1.7.80.
Следующее, о чем нужно позаботиться – хотя бы раз в год (а лучше в полгода) делать ревизию электропроводки. Это позволит вовремя обнаружить плохой контакт, повреждение кабеля либо перегрев токоведущих жил. Сюда можно внести еще и оценку состояния старой проводки. Нужно отдавать себе отчет, когда лучше произвести замену всей домашней электросети. Не забывайте об основных признаках проблемы с электрикой – трески, искрение розеток, запах гари. Если какой-либо из этих признаков покажет себя, нужно немедленно переходить к поиску поломки.
Ну и последнее – во время ремонта соблюдайте технику безопасности. Перед тем как вешать телевизор на стену, определите, где проходит скрытая проводка, чтобы случайно в нее не попасть при сверлении. О том, как найти провод в стене, мы рассказывали в соответствующей статье. Помимо этого, не забывайте, что соединять алюминий с медью нужно только с помощью специальных клеммных колодок, а выполнять электромонтаж разрешается только при полном отключении электроэнергии.
Вот мы и рассмотрели возможные неисправности электропроводки в квартире и частном доме. Надеемся, статья была для вас полезной и интересной!
Причины возникновения аварийных ситуаций
Итак, первая и самая основная причина неисправности электрики – желание сэкономить на материалах. Специально выбранное маленькое сечение кабеля (т.к. он будет стоить меньше), дешевая китайская фурнитура, монтаж непрофессионалами. Все это приводит к тому, что через короткий промежуток времени в квартирах происходят пожары в результате возгорания электропроводки.
Второй причиной является старая электропроводка. Как правило, замену кабельной линии в квартире и частном доме осуществляют раз в 10-15 лет. За это время большинство соединений в распределительных коробках ослабевают, изоляция кабелей разрушается, в результате чего и пропадает свет. К тому же, раньше норма потребления электроэнергии была на порядок меньше, поэтому и сечение кабеля было небольшое. Сейчас же, с появлением мощных потребителей, например, котлов и электроплит, сечение кабеля должно быть относительно большим. Например, согласно СП 31.110, п.9.2 электроплиты нужно подключать отдельным кабелем сечением не менее 6 кв.мм.
Третья причина – неправильный электромонтаж. Даже если вы только провели электропроводку, она может уже находиться в неисправном состоянии. Это связано с тем, что неправильно были выполнены соединения проводов, сечение кабеля выбрано с ошибкой (хуже, если слишком маленькое), либо при монтаже была повреждена изоляция проводника. Как результат – утечка тока, возгорание проводки, выход из строя бытовой техники и т.д.
Неправильная эксплуатация. Бывает так, что электропроводка новая, но из-за того, что хозяева небрежно относятся к ней, возникают всякого рода неисправности электрики в доме либо квартире. Например, выдергивание вилки из розетки влечет за собой ситуацию, когда розетка выпадает из стены. Куда хуже, когда происходит механическое повреждение кабеля в стене при вбивании гвоздя (если решили повесить картину) или же сверлении отверстий под крепление для телевизора.
Помимо этого к причинам неисправности проводки можно отнести затопление квартиры соседями сверху, коррозию проводов (чаще всего в месте соединения алюминия с медью), а также выход из строя бытовой техники. Что касается последнего, например, очень часто стиральная машина бьет током при пробое нагревательного элемента (ТЭНа).
Короткое замыкание
Наиболее опасный тип поломки. Чаще всего возникает при механическом повреждении проводов, неправильной эксплуатации электроприборов, непрофессиональном ремонте.
В лучшем случае короткое замыкание приводит к сгоранию предохранителей, в худшем — к серьезному повреждению проводки, прогоранию изоляции, оголению жилы. Также при коротком замыкании существует риск возгорания в любом отсеке машины, в том числе и в двигательном. Если замкнуло провод, который находится рядом с другими, из строя могут быть выведены все.
В результате повреждения проводки происходит отказ (полный или частичный) электрооборудования, двигателя, сопутствующих устройств.
Для устранения проблемы необходимо обратиться к опытному автоэлектрику. Придется заменить перегоревшие предохранители. А возможно и проводку целиком.
Слабый контакт
Выявляется посредством вольтметра. Один провод прибора необходимо присоединить к массе автомобиля, а второй должен прикасаться к выводу соединений. Таким образом происходит замер уровня напряжения. В случае обнаружения утечки напряжения необходимо найти место повреждения изоляции и устранить проблему.
Чтобы снизить риск возникновения проблем с проводкой на Infiniti, стоит доверять ремонт только профессиональному автоэлектрику, устанавливать качественные предохранители и – что очень важно — не оставлять автомобиль надолго в местах с повышенной влажностью.
После того как вы закончили собирать ваше устройство, запаяли последний элемент в плату, не торопитесь сразу же его включать. Приготовьте мультиметр, откройте принципиальную схему и описание схемы.
Сначала нужно проверить правильность монтажа, проверить на КЗ (короткое замыкание). Если вы считаете что все элементы запаяны верно, и КЗ после прозвонки вы не обнаружили, то можно очистить дорожки от остатков канифоли, и подавать питание, но сначала стоит проверить сопротивление цепи питания, если оно подозрительно большое, и если это не оговорено в собираемой вами схеме, то не торопитесь включать схему, перепроверьте еще раз. Правильно ли собрали диодный мост, соблюдена ли полярность при запаивании конденсаторов в цепи питания и т.д.. Если собираемое вами устройство потребляет большой ток, от 1 ампера и выше это говорит о КЗ или неправильно запаянных элементах, бывают и исключения, например преобразователи напряжения кушают 2-3 ампера на холостом ходу. Можно последовательно цепи питания включить маломощный постоянный резистор на несколько ОМ, это может спасти устройство от выхода из строя. Если в схеме стоят мощные транзисторы или микросхемы, которые крепятся на радиатор, не забудьте их изолировать друг от друга. При первоначальном включении устройств соблюдайте осторожность, так как диоды и электролитические конденсаторы при неправильном включении или превышении напряжения могут взорваться. Причем конденсаторы обычно взрываются не сразу, а сначала некоторое время греются. Не оставляйте без присмотра включенные и еще не настроенные устройства.
Поиск неисправностей
Наверное каждый радиолюбитель сталкивался с тем случаем, когда после подачи питания собранное устройство не хочет работать, или работает с перебоями, не так, как должно. Если ошибок в монтаже вы исключаете, то можете читать дальше, но если дорожки для платы вы рисовали самостоятельно, то бегом проверять печатную плату!
Прежде чем приступить к поиску неисправностей, если прибор который ремонтируете вам не знаком, нужно в первую очередь получить как можно больше информации об этом устройстве, что за устройство, или что за узел (БП, усилитель, или иное устройство), и нужно достать описание и схему этого устройства. Прежде чем доставать и начинать откручивать плату, приглядитесь, нету ли ничего лишнего внутри корпуса, оторвавшегося куска, осколка и пр. Не забывайте проверять даже такие элементы схемы как выключатель или разъем питания.
Прежде чем начать ковырять плату, разрядите все конденсаторы в том числе и высоковольтные керамические, разряжать нужно резистором примерно в 100 Ом. Если вы забудете это сделать, то при случайном КЗ, или даже во время прозвонки, отпаивания радиодеталей, последствия могут быть ужасными, могут полететь еще элементы, да и сами можете пострадать. Это очень важно!
Проверку всегда начинают с питания и проверки напряжений, проверьте напряжение в сети, предохранитель, далее блок питания. Проверьте напряжения на выходе блока питания и по возможности ток на выходе. Бывает что напряжение в норме, а если подключить лампочку или резистор, напряжение резко проседает или вовсе, БП уходит в защиту. Если окажется что напряжение ниже чем нужно или его нет вовсе, то проверяем диодные мосты, далее стабилизатор напряжения – если такой стоит, транзисторы, если они в схеме имеются. Иногда даже самым простым мультиметром удается найти неисправность в схеме. Проверку и поиск неисправностей нужно всегда проводить с отключенным от устройства питанием! Обратите внимание на провода, не оторваны, не оголены ли они. Если платы между собой соединяются разъёмами или проводами, которые закрепляются в винтовых зажимах, попробуйте переподключить их. Винтовые зажимы не надежны, со временем может пропадать контакт. Попробуйте снова включить плату, внимательно следите, пощупайте транзисторы, резисторы, на нагрев.
Итак, лежит перед нами голая плата с запаянными радиодеталями, берем лупу и начинаем внешний осмотр радиоэлементов, попутно можно даже принюхиваться, и это не шутка, сгоревший радиоэлемент можно вычислить сразу. Бывает что внешним осмотром такой элемент не обнаружить. При осмотре обратите внимание на потемнение резисторов и транзисторов, если заметили такой элемент то немедленно отпаиваем его с платы и прозваниваем, если даже элемент рабочий, лучше его заменить. Бывает что транзисторы даже после того как выйдут из строя прозваниваются тестером. Прозванивать резисторы и другие радиодетали нужно выпаивая с платы.
После осмотра радиодеталей переворачиваем плату, и начинаем осмотр со стороны дорожек, нет ли перегоревших или короткого замыкания (например если вывода радиоэлементов длинные, они могут замкнуть, так что при обратной сборке аппаратуры будьте аккуратнее). Потрогайте элементы, если чувствуете что резистор пошатывается на плате, вполне возможно что пропал электрический контакт, перепаяйте его. Если на плате имеются тонкие дорожки, их следует проверить на обрыв и микротрещины.
Если устройство собрано вами, то проверьте, все ли радиодетали запаяны правильно? У разных транзисторов разная цоколевка, у диодов обозначения тоже могут различаться. Откройте справочник к каждому запаянному элементу (если на память не помните цоколевки) и начинайте проверять. К сожалению, часто бывает так, что при выходе радиоэлемента из строя, сам элемент внешне может ничем не отличаться от исправного. Если вам так и не удалось найти неисправность схемы, придется отпаивать и прозванивать все транзисторы и элементы. Вообще говоря, можно проверять цепи и не отпаивая элементы, но нужен для этого как минимум осциллограф и хороший мультиметр. Углубляться в методику и технику работы с осциллографом в этой статье я не буду. Если схема простая, неисправные элементы как правило обнаруживаются очень быстро.
Микросхемы на неисправность проверяют обычно путем замены на другую, при сборке схем советую ставить специальные панельки под микросхемы, это очень удобно, в случае если вдруг понадобится снять ее. Но если микросхема стоит без панельки, и она запаяна в плату, то советую проверить напряжение на выводах питания микросхемы, прежде чем начинать отпаивать ее.
В схемах где применен микроконтроллер, если после включении схема не подает признаков жизни, а монтаж правильный и радиодетали запаяны правильно, в первую очередь нужно попробовать перепрошить его. Если при программировании вышла ошибка или залита “левая” прошивка, такой МК работать в схеме не будет.
Если вам не хочется выпаивать с платы к примеру резистор, диод, или конденсатор, (чтобы дорожки лишний раз не греть, иначе могут отвалиться) а вы грешите как раз на него, можно параллельно ему попробовать припаять аналогичный элемент. Так можно поступить с конденсаторами, резисторами, и диодами, только помните, что если вы запараллелите два резистора, у вас общее сопротивление уменьшится в два раза, так что один вывод резистора с платы все таки придется отпаять, а с конденсаторами наоборот, при параллеливании емкость увеличиться, например если в схеме стоит конденсатор на 220мкФ, припаяйте параллельно ему 100мкФ, от этого ничего не будет, если вы включите устройство на короткое время. Как правило конденсаторы с резисторами очень редко выходят из строя. Что касается транзисторов, их обязательно нужно выпаивать, параллельно условно неработающему транзистору ставить такой же ни в коем случае нельзя.
В схемах где используются катушки или миниатюрные трансформаторы с большим количеством выводов, пусть даже с отводом от середины, нужно соблюдать начало и конец витков, если после запуска такой схемы устройство не хочет работать, поменяйте местами вывода.
Если вы считаете что нашли причину, из-за которой ваше устройство не хотело работать, и заменили этот элемент на плате, перед подачей питания проверьте плату в местах пайки на предмет КЗ. Уберите в сторону все металлические предметы, отвертки, резисторы, куски проводов и т.п. не дай бог во время подачи питания и проверки устройства под плату закатится резистор, и коротнет.
Задача
Теперь предлагаю вам решить небольшую задачку, ниже дана схема достаточно простого блока питания, я специально в этой схеме допустил ошибки и некоторые элементы нарисовал неправильно, попробуйте найти все ошибки. Представьте, что это ваше устройство, которые вы сами собрали, но после включения оно не заработало, или некоторые элементы вышли из строя.
Будьте очень внимательны, ошибок здесь много, представьте, что это реальное устройство, если вы не найдете всех ошибок, при очередном включении прибора, что то может снова выйти из строя.
Первый вариант опубликован 2007-09-01 и назывался : Методы поиска и устранения неисправностей. А также причин неработоспособности в РЭА.
Здесь я планирую описать практические методы поиска и устранения неисправностей в электронике, по возможности, без привязки к конкретному оборудованию. Под причинами неработоспособности подразумеваются выход из строя элемента, ошибки разработчиков, монтажников и т.д. Методы являются взаимосвязанными между собой, и почти всегда необходимо их комплексное применение. Порой поиск очень тесно связан с устранением. В процессе работы над текстом стало выясняться, что методы очень взаимосвязаны и зачастую имеют схожие черты. Может быть, можно сказать, что методы дублируют друг друга. Тем не менее, было принято решение не объединять схожие методы в один, чтобы осветить проблемы с разных сторон и более полно описать процесс поиска и устранения неисправности.
Основные концепции поиска неисправностей.
1.Действие не должно наносить вреда исследуемому устройству.
2.Действие должно приводить к прогнозируемому результату: – выдвижение гипотезы о исправности или неисправности блока, элемента и пр. – подтверждение или опровержение выдвинутой гипотезы и, как следствие, локализации неисправности;
3. Необходимо различать вероятную неисправность и подтвержденную (обнаруженную неисправность), выдвинутую гипотезу и подтвержденную гипотезу.
4. Необходимо адекватно оценивать ремонтопригодность изделия. Например, платы с элементами в корпусе BGA имеют очень низкую ремонтопригодность вследствие невозможности или ограниченной возможности применения основных методов диагностики.
5. Нужно адекватно оценивать выгодность и необходимость ремонта. Зачастую ремонт не выгоден с точки зрения затрат, но необходим с точки зрения отработки технологии, изучения изделия или по каким-то иным причинам.
Схема описания методов:
- Суть метода
- Возможности метода
- Достоинства метода
- Недостатки метода
- Применение метода
1. Выяснения истории появления неисправности.
Суть метода: История появления неисправности очень много может рассказать о локализации неисправности, о том, какой модуль является источником неработоспособности системы, а какие модули вышли из строя вследствие первоначальной неисправности, о типе неисправного элемента. Также знание истории появления неисправности позволяет сильно сократить время тестирования устройства, повысить качество ремонта, надежность исправленного оборудования. Выяснение истории позволяет выяснить, не является ли неисправность результатом внешнего воздействия, как то: климатические факторы (температура, влажность, запыленность и пр.), механические воздействия, загрязнение различными веществами и пр.
Возможности метода: Метод позволяет очень оперативно выдвинуть гипотезу о локализации неисправности.
Достоинства метода:
- Нет необходимости знать тонкости работы изделия;
- Сверхоперативность;
- Не требуется наличие документации.
Недостатки метода:
- Необходимость получить информацию о событиях, растянутых во времени, при которых вы не присутствовали, неточность и недостоверность предоставляемой информации;
- Требует подтверждения и уточнения другими методами; в некоторых случаях велика вероятность ошибки и неточность локализации;
Применение метода:
- Если неисправность сначала проявлялась редко, а затем стала проявляться все чаще ( в течении недели или нескольких лет), то, скорее всего, неисправен электролитический конденсатор, электронная лампа или силовой полупроводниковый элемент, чрезмерный разогрев которого приводит к ухудшению его характеристик.
- Если неисправность появилась в результате механического воздействия, то, вполне вероятно, ее удастся выявить внешним осмотром блока.
- Если неисправность появляется при незначительном механическом воздействии, то ее локализацию следует начать с использования механических воздействий на отдельные элементы.
- Если неисправность появилась после каких-либо действий (модификация, ремонт, доработка и др.) над прибором, то следует обратить особое внимание на часть изделия, в которой производились действия. Следует проконтролировать правильность этих действий.
- Если неисправность появляется после климатических воздействий, воздействия влажности, кислот, паров, электромагнитных помех, бросков питающего напряжения, необходимо проверить соответствие эксплуатационных характеристик изделия в целом и его компонентов условиям работы. При необходимости – принять соответствующие меры. (изменение условий работы или изменения в изделии, в зависимости от задач и возможностей )
- О локализации неисправности очень много могут рассказать проявления неисправности на разных этапах ее развития.
2. Внешний осмотр.
Суть метода: Внешним осмотром зачастую пренебрегают, но именно внешний осмотр позволяет локализовать порядка 50% неисправностей, особенно в условиях мелкосерийного производства. Внешний осмотр в условиях производства и ремонта имеет свою специфику.
Возможности метода:
- Метод позволяет сверхоперативно выявить неисправность и локализовать ее с точностью до элемента при наличии внешнего проявления.
Достоинства метода:
- Сверхоперативность;
- Точная локализация;
- Требуется минимум оборудования;
- Не требуется наличие документации (или наличие в минимальном количестве).
Недостатки метода:
- Позволяет выявлять только неисправности, имеющие проявление во внешнем виде элементов и деталей изделия;
- Как правило, требует разборки изделия, его частей и блоков;
- Требуется опыт исполнителя и отличное зрение.
Применение метода:
- В условиях производства особое внимание необходимо уделять качеству монтажа. Качество монтажа включает в себя: правильность размещение элементов на плате, качество паянных соединений, целостность печатных проводников, отсутствие инородных включений в материал платы, отсутствие замыканий (порой замыкания видны только под микроскопом или под определенным углом ), целостность изоляции на проводах, надежное крепление контактов в разъемах. Иногда неудачный конструктив провоцирует замыкания или обрывы.
- В условиях ремонта следует выяснить, работало ли устройство когда-нибудь правильно. Если не работало(случай заводского дефекта), то следует проверить качество монтажа.
- Если же устройство работало нормально, но вышло из строя (случай собственно ремонта), то следует обратить внимание на следы тепловых повреждений электронных элементов, печатных проводников, проводов, разъемов и пр. Также при осмотре необходимо проверить целостность изоляции на проводах, трещины от времени, трещины в результате механического воздействия, особенно в местах, где проводники работают на перегиб (например, слайдеры и флипы мобильных телефонов). Особое внимание следует обратить на наличие загрязнений, пыли , вытекания электролита и запах(горелого, плесени, фекалий и пр.). Наличие загрязнений может являться причиной неработоспособности РЭА или индикатором причины неисправности ( например, вытекание электролита).
- Осмотр печатного монтажа требует хорошего освещения. Желательно применение увеличительного стекла. Как правило,замыкания между пайками и некачественные пайки видны только под определенным углом зрения и освещения.
Естественно, во всех случаях следует обратить внимание на любые механические повреждения корпуса, электронных элементов, плат, проводников, экранов и пр. пр.
3. Прозвонка.
Суть метода: Суть метода в том, что при помощи омметра, в том или ином варианте, проверяется наличие необходимых связей и отсутствие лишних соединений (замыканий).
Возможности метода:
- Предупреждение неисправностей при производстве, контроль качества монтажа;
- Проверка гипотезы о наличии неисправности в конкретной цепи;
Достоинства метода:
- простота;
- не требуется высокая квалификация исполнителя;
- высокая надежность;
- точная локализация неисправности;
Недостатки метода:
- высокая трудоемкость;
- ограничения при проверке плат со смонтированными элементами и подключенных жгутов, элементов в составе схемы.
- необходимость получить прямой доступ к контактам и элементам.
Применение метода:
- На практике, как правило, достаточно проверить наличие необходимых связей. Отсутствие замыканий проверяется только по цепям питания.
- Отсутствие лишних связей также обеспечивается технологическими методами: маркировка и нумерация проводов в жгуте.
- Проверку на наличие лишних связей проводят в случае, когда есть подозрение на конкретные проводники, или подозрение на конструкторскую ошибку.
- Проводить проверку на наличие лишних связей чрезвычайно трудоемко. В связи с этим ее проводят, как один из заключительных этапов, когда возможная область замыкания (например, нет сигнала в контрольной точке) локализована другими методами.
- Очень точно локализовать замыкание можно при помощи миллиомметра, с точностью до нескольких сантиметров.
- Хотя данная методика имеет определенные недостатки, она очень широко применяется в условиях мелкосерийного производства, в связи со своей простотой и эффективностью.
- Прозванивать лучше по таблице прозвонки, составленной на основании схемы электрической принципиальной. В этом случае исправляются возможные ошибки конструкторской документации и обеспечивается отсутствие ошибок в самой прозвонке.
4. Снятие рабочих характеристик
Суть метода. При применении этого метода изделие включается в рабочих условиях или в условиях, имитирующих рабочие. И проверяют характеристики, сравнивая их с необходимыми характеристиками исправного изделия или теоретически рассчитанными. Также возможно и снятие характеристик отдельного блока, модуля, элемента в изделии.
Возможности метода:
- Позволяет оперативно диагностировать изделие в целом или отдельный блок;
- Позволяет примерно оценить расположение неисправности, выявить функциональный блок, работающий неправильно, в случае, если изделие работает неправильно;
Достоинства метода:
- Достаточно высокая оперативность;
- Точность, адекватность;
- Оценка изделия в целом;
Недостатки метода:
- Необходимость специализированного оборудования или, как минимум, необходимость собрать схему подключения;
- Необходимость стандартного оборудования;
- Необходимость достаточно высокой квалификации исполнителя ;
- Необходимо знать принципы работы прибора, состав прибора, его блок-схему (для локализации неисправности).
Применение метода:Например :
- В телевизоре проверяют наличие изображения и его параметры, наличие звука и его параметры, энергопотребление, тепловыделение. По отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
- В мобильном телефоне на тестере проверяют параметры RF тракта и по отклонению тех или иных параметров судят о исправности функциональных блоков.
- Естественно, необходимо быть уверенным в исправности всех внешних блоков и правильности входных сигналов. Для этого работу изделия (элемента, блока) сравнивают с работой исправного в этих же условиях и в этой схеме включения. Имеется в виду не теоретически такая же схема, а практически это же «железо». Или нужно сравнить все входные сигналы.
5. Наблюдение прохождения сигналов по каскадам.
Суть метода: При помощи измерительной аппаратуры (осциллограф, тестер, анализатор спектра и др.) наблюдают правильность распространения сигналов по каскадам и цепям устройства. Для этого проводят измерения характеристик сигналов в контрольных точках.
Возможности метода:
- оценка работоспособности изделия в целом;
- оценка работоспособности по каскадам и функциональным блокам;
Достоинства метода:
- высокая точность локализации неисправности;
- адекватность оценки состояния изделия в целом и по каскадам;
Недостатки метода:
- большая затрудненность оценки цепей с обратной связью;
- необходимость высокой квалификации исполнителя;
- трудоемкость;
- неоднозначность результата при неправильном использовании;
Применение метода:
- В схемах с последовательным расположением каскадов пропадание правильного сигнала в одной из контрольных точек говорит о возможной неисправности либо выхода, либо замыкания по входу, либо о неисправности связи.
- В начале вычленяют встроенные источники сигналов (тактовые генераторы, датчики, модули питания и пр.) и последовательно находят узел, в котором сигнал не соответствует правильному, описанному в документации или определенному при помощи моделирования.
- После проверки правильности функционирования встроенных источников сигналов на вход (или входы) подают испытательные сигналы и вновь контролируют правильность их распространения и преобразования. В ряде случаев для более эффективного применения метода требуется временная модификация схемы, т.е. если необходимо и возможно – разрыв цепей обратной связи, разрыв цепей связи входа и выхода подозреваемых каскадов
.
Рис.1 Временная модификация устройства для устранения неоднозначности нахождения неисправности. Крестиками обозначен временный обрыв связей.
- В цепях с обратными связями очень тяжело получить однозначные результаты.
6.Сравнение с исправным блоком.
Суть метода: Заключается в том, что сравниваются различные характеристики заведомо исправного изделия и неисправного. По отличиям внешнего вида, электрических сигналов, электрического сопротивления судят о локализации неисправности. Возможности метода:
- Оперативная диагностика в комбинации с другими методами;
- Возможность ремонта без документации.
Достоинства метода:
- Оперативный поиск неисправностей;
- Нет необходимости использовать документацию;
- Исключает ошибки моделирования и документации;
Недостатки метода:
- Необходимость в наличии исправного изделия;
- Необходимость в комбинации с другими методами
Применение метода: Сравнение с исправным блоком – очень эффективный метод, потому что документированны не все характеристики изделия и сигналы не во всех узлах схемы. Необходимо начать сравнение со сравнения внешнего вида, расположения элементов и конфигурации проводников на плате, отличие в монтаже говорит о том , что конструктив изделия был изменен и, вполне вероятно, допущена ошибка. Затем сравнивают различные электрические характеристики. Для сравнения электрических характеристик смотрят сигналы в различных точках схемы, работу прибора в различных условиях , в зависимости от характера проявления неисправности. Достаточно эффективно измерять электрическое сопротивления между различными точка (метод периферийного сканирования).
7.Моделирование.
Суть метода: Моделируется поведение исправного и неисправного устройства и на основе моделирования выдвигается гипотеза о возможной неисправности, и затем гипотеза проверяется измерениями. Метод применяется в комплексе с другими методами для повышения их эффективности.
Возможности метода:
- Оперативное и адекватное выдвижение гипотезы о расположении неисправности;
- Предварительная проверка гипотезы о расположении неисправности.
Достоинства метода:
- Возможность работать с исчезающими неисправностями,
- Адекватность оценки.
Недостатки метода:
- необходима высокая квалификация исполнителя,
- необходима комбинация с другими методами
Применение метода: При устранении периодически проявляющейся неисправности необходимо применять моделирование для выяснения – мог ли заменяемый элемент провоцировать данную неисправность. Для моделирования необходимо представлять принципы работы оборудования и порой знать даже тонкости работы.
8.Разбиение на функциональные блоки.
Суть метода: Для предварительной локализации неисправности весьма эффективно разбить устройство на функциональные блоки. Надо учитывать, что зачастую конструкторское разбиение на блоки не является эффективным с точки зрения диагностики, так как один конструктивный блок может содержать несколько функциональных блоков или один функциональный блок может быть конструктивно выполнен в виде нескольких модулей. С другой стороны, конструктивный блок гораздо проще заменить, что позволяет определить, в каком конструктивном блоке находится неисправность.
Возможности метода:
- Позволяет оптимизировать применение других методов;
- Позволяет быстро определить область расположения неисправности;
- Позволяет работать со сложными неисправностями
Достоинства метода:
- Ускоряет процесс поиска неисправности;
Недостатки метода:
- Необходимо глубокое знание схемотехники изделия;
- Необходимо время для тщательного анализа прибора
Применение метода: Возможны два варианта :
- Если изделие состоит из блоков(модулей, плат) и возможна их быстрая замена, то, по очереди меняя блоки, находят тот, при замене которого неисправность пропадает;
- В другом варианте – анализируя документацию, составляют функциональную схему прибора, на основе функциональной схемы моделируют (как правило, мысленно ) работу изделия и выдвигают гипотезу о расположении неисправности.
9. Временная модификация схемы.
Суть метода: Для исключения взаимного влияния и для устранения неоднозначности в измерениях иногда приходится изменять схему изделия: обрывать связи, подключать дополнительные связи, выпаивать или впаивать элементы.
Возможности метода:
- Локализация неисправности в цепях с ОС;
- Точная локализация неисправности;
- Исключение взаимного влияния элементов и цепей.
Достоинства метода:
- Позволяет уточнить расположение неисправности.
Недостатки метода:
- Необходимость модифицировать систему
- Необходимость знания тонкостей работы устройства
Применение метода: Частичное отключение цепей применяется в следующих случаях:
- когда цепи оказывают взаимное влияние и неясно, какая из них является причиной неисправности;
- когда неисправный блок может вывести из строя другие блоки;
- когда есть предположение, что не правильная/неисправная цепь блокирует работу системы.
Следует с особой осторожностью отключать цепи защиты и цепи отрицательной обратной связи, т.к. их отключение может привести к значительному повреждению изделия. Отключение цепей обратной связи может приводить к полному нарушению режима работы каскадов и в результате не дать желаемого результата. Размыкание цепе ПОС в генераторах естественно приводит к срыву генерации, но может позволить снять характеристики каскадов.
10. Включение функционального блока вне системы, в условиях, моделирующих систему.
Суть метода: По сути метод является комбинацией методов : Разбиение на функциональные блоки и Снятие внешних рабочих характеристик. При обнаружении неисправностей «подозреваемый» блок проверяется вне системы, что позволяет либо сузить круг поиска , если блок исправен, либо локализовать неисправность в пределах блока, если блок неисправен.
Возможности метода:
- проверка гипотезы о работоспособности той или иной части системы
Достоинства метода:
- возможность испытания и ремонта функционального блока без наличия системы.
Недостатки метода:
- необходимость собирать схему проверки.
Применение метода: При применении данного метода необходимо следить за корректностью создаваемых условий и применяемых тестов. Блоки могут быть плохо согласованный между собой на стадии разработки.
11.Предварительная проверка функциональных блоков.
Суть метода: Функциональный блок предварительно проверяется вне системы, на специально изготовленном стенде (рабочем месте). При ремонте данный метод имеет смысл,если для блока требуется не слишком много входных сигналов или, иначе говоря, не слишком трудно имитировать систему. Например, этот метод имеет смысл применять при ремонте блоков питания. Возможности метода:
- Проверка гипотезы о работоспособности блока;
- Предупреждение возможных неисправностей при сборке больших систем.
Достоинства метода:
- Возможность проверки основных характеристик блока без мешающих воздействий;
- Возможность предварительной проверки блоков.
Недостатки метода:
- Необходимость собирать схему проверки
Применение метода: Очень широко применяется для профилактики неисправностей системы в условиях производства новых изделий.
12. Метод замены.
Суть метода: Подозреваемый блок/компонент заменяется на заведомо исправный, и проверяется функционирование системы. По результатам проверки судят о правильности гипотезы в отношении неисправности.
Возможности метода:
- Проверка гипотезы о исправности или не исправности блока или элемента.
Достоинства метода:
- Оперативность.
Недостатки метода:
- Необходимость наличия блока для замены.
Применение метода: Возможны несколько случаев: когда поведение системы не изменилось, это означает, что гипотеза неверна; когда все неисправности в системе устранены, значит. неисправность действительно локализована в замененном блоке; когда исчезла часть дефектов, это может означать, что устранена только вторичная неисправность и исправный блок вновь сгорит под воздействием первичного дефекта системы. В этом случае, возможно, лучшим решением будет вновь поставить замененный блок (если это возможно и целесообразно) и продолжить поиск неисправностей с тем. чтобы устранить именно первопричину. Например, неисправность блока питания может привести к неудовлетворительной работе нескольких блоков, один из которых выйдет из строя в результате перенапряжения.
13. Проверка режима работы элемента.
Суть метода: Сравнивают значения токов и напряжений в схеме с предположительно правильными. Их можно найти в документации, рассчитать при моделировании, измерить при исследовании исправного блока. На основании этого делают заключение о исправности элемента.
Возможности метода:
- Локализация неисправности с точностью до элемента.
Достоинства метода:
- Точность
Недостатки метода:
- Медленность
- Требуется высокая квалификация исполнителя;
Применение метода:
- Проверяют правильность логических уровней цифровых схем (соответствие стандартам, а также сравнивают с обычными, типичными уровнями);
- проверяют падения напряжений на диодах, резисторах (сравнивают с расчетным или со значениями в исправном блоке);
- Измеряют напряжения и токи в контрольных точках.
14. Провоцирующие воздействие.
Суть метода: Повышение или понижение температуры, влажности, механическое воздействие . Использование подобных воздействий очень эффективно для обнаружения пропадающих неисправностей.
Возможности метода:
- Обнаружение пропадающих неисправностей.
Достоинства метода:
- Соломинка для утопающего . 🙂
- В некоторых случаях достаточно воздействовать руками или отверткой.
Недостатки метода:
- Зачастую необходимо специальное оборудование.
Применение метода: Как правило, следует начать с постукивания по элементам. Попробовать прикоснуться к элементам и жгутам. Нагреть плату под лампой. В более сложных случаях применяют специальные методы охлаждения или климатические камеры.
15. Проверка температуры элемента.
Суть метода проста, любым измерительным прибором (или пальцем) нужно оценить температуру элемента, или сделать вывод о температуре элемента по косвенным признакам (цвета побежалости, запах горелого и пр.). На основании этих данных делают вывод о возможной неисправности элемента.
Применение метода: В общем, все просто и понятно, сложность возникает при оценке высоковольтных цепей. И не всегда бывает понятно, находится ли элемент в штатном режиме или перегревается. В этом случае нужно сравнить с исправным изделием.
16. Выполнение тестовых программ.
Суть метода: На работающей системе выполняется тестовая программа, которая взаимодействует с различными компонентами системы и предоставляет информацию о их отклике, либо система под управлением тестовой программы управляет периферийными устройствами, и оператор наблюдает отклик периферийных устройств, либо тестовая программа позволяет наблюдать отклик периферийных устройств на тестовое воздействие (нажатие клавиши, реакция датчика температуры на изменение температуры и пр.).
Достоинства метода: К достоинствам метода следует отнести очень быструю оценку по критерию работает – не работает.
Недостатки метода: Метод имеет существенные недостатки, т.к. для исполнения тестовой программы ядро системы должно находиться в исправном состоянии, неправильный отклик не позволяет точно локализовать неисправность ( может быть неисправна как периферия, так и ядро системы, так и тест-программа).
Применение метода: Метод применим только для заключительного тестирования и устранения очень мелких недоработок.
17. Пошаговое исполнение команд.
Суть метода: Применяя специальное оборудование, микропроцессорную систему переводят в режим потактного (пошагового) исполнения инструкций (машинных кодов). При каждом шаге проверяют состояние шин (данных, адресов, управления и пр. ) и, сравнивая с моделью или с исправной системой, делают выводы о работе узлов устройства. Этот метод можно классифицировать как одну из разновидностей «метода исполнения тестовых программ», но применение метода возможно на почти неработоспособной системе.
Достоинства метода:
- Возможна отладка почти неработающей системы;
- Низкая стоимость необходимого оборудования.
Недостатки метода:
- Очень большая трудоемкость.
- Высокая квалификация исполнителя.
Применение метода: Метод очень эффективен для отладки микропроцессорных систем на стадии разработки.
18. Тестовые сигнатуры.
Суть метода: При помощи специального оборудования определяют состояние шин микропроцессорного устройства в штатном режиме работы на каждом шаге программы (или тестовой программы). Можно сказать, что это вариант пошагового выполнения программ, только более быстрый (за счет применения специального оборудования).
Достоинства метода:
- Возможна отладка почти неработающей системы
Недостатки метода:
- Большая трудоемкость.
- Высокая квалификация исполнителя.
Применение метода: Метод очень эффективен для отладки микропроцессорных систем на стадии разработки.
19.«Выход на вход».
Суть метода: Если изделие/система имеет выход (множество выходов) и имеет вход (множество входов) и вход/выход могут работать в дуплексном режиме, то возможна проверка системы,в которой сигнал с выхода через внешние связи подается на вход. Анализируется наличие/отсутствие сигнала, его качество и по результатам дается оценка о работоспособности соответствующих цепей.
Достоинства метода:
- Очень высокая скорость оценки работоспособности
- Минимум дополнительного оборудования
- Недостатки метода:
- Ограниченность применения
Применение метода:
- Применяется для заключительной проверки систем управления. Может, где-то еще.
20.Типовые неисправности.
Суть метода: На основании прошлого опыта ремонта конкретного изделия составляется список проявления неисправности и соответствующего неисправного элемента. Метод основан на том, что в массовых изделиях имеются слабые места, недоработки , которые, как правило, и приводят к выходу изделий из строя. Так же к этому методу стоит отнести и предположение о выходе того или иного элемента из строя на основании показателей надежности .
Достоинства метода:
- Высокая скорость
- Не слишком высокая квалификация исполнителя
Недостатки метода:
- Не применим при отсутствии статистики неисправностей;
- Требует подтверждения гипотезы другими методами.
Применение метода: Большинство специалистов держат статистику и симптомы неисправностей в голове. Я встречал попытки систематизированного изложения в «Сервис мануалах» (в документации по ремонту) фирмы Нокиа.
21. Анализ влияния неисправности.
Суть метода: На основании имеющейся информации о проявлении неисправности и предпосылки о том, что все проявления вызваны одной неисправностью, проводят анализ устройства. В этом анализе строят «дерево» взаимных влияний блоков (элементов) и находят блок (элемент), неисправность которого могла вызвать все (большинство) проявления. Если решения нет, собирают дополнительную информацию.
Достоинство и недостатки: По мере сбора и получения информации ее необходимо постоянно анализировать с точки зрения этого метода. Метод необходим как воздух. Без него – никуда.
Применение метода: Например, простейший случай – устройство совсем не включается. Нет нагрева, посторонних звуков, нет запаха горелого. При выдвижении гипотезы необходимо предполагать минимальную причину и минимальный вред – это сгоревший предохранитель. Проверяем предохранитель. В случае исправности предохранителя продолжаем собирать информацию. Ключевой принцип — это предположение о минимальности причины.
22. Периферийное сканирование.
Суть метода: Измеряют сопротивление между контрольными точками. От прозвонки отличается тем, что нас интересует значение сопротивления, а не только наличие или отсутствие связи. Термин «Контрольная точка» применен в широком смысли. Контрольные точки может выбирать сам исполнитель.
Достоинства метода:
- Возможность автоматизированного контроля по критерию «годен – не годен»
- Возможность внутрисхемной проверки элементов
- Недостатки метода:
- Необходим образец или база данных о сопротивлениях в исправном блоке
- Теоретическое предположение о правильном значении сопротивления высказать трудно, особенно если схема сложная и развлетвленная.
Применение метода: Для измерения сопротивления необходимо применять оборудование, исключающее выход из строя устройства, в результате измерений. Можно применять как тестер в условиях ремонта, так и автоматы в составе большой производственной линии.
