Вот ты на радостях идешь к чайнику с мыслью хлопнуть кружку чая с баранкой в честь только что собранного устройства, но оно вдруг перестало работать. При этом видимых причин нет: конденсаторы целы, транзисторы вроде бы не дымятся, диоды тоже. Но при этом устройство не работает. Как быть? Можно воспользоваться вот таким простым алгоритмом поиска неисправности:
Монтажные "сопли"
"Сопли" -- это небольшие капли припоя, которые создают короткое замыкание между двумя разными дорожками на печатной плате. Во время домашней сборки такие неприятные капли припоя приводят к тому, что устройство либо просто не запускается, либо работает неправильно, либо, что хуже всего, после включения тут же сгорают дорогие детали.
Чтобы не допускать таких неприятных последствий перед включением собранного прибора следует внимательно проверить печатную плату на наличие замыканий между дорожками.
Приборы для диагностики устройств
Минимальный набор приборов для наладки и ремонта радиолюбительских конструкций состоит из , мультиметра и . В некоторых случаях можно обойтись только мультиметром. Но для более удобной отладки устройств желательно все же иметь осциллограф .
Для простых устройств такого набора хватает за глаза. Что касается, к примеру, отладки различных усилителей, то для их правильной настройки желательно иметь ещё и генератор сигналов .
Правильное питание -- залог успеха
Прежде, чем делать какие-либо выводы и работоспособности деталей, входящих в твою радиолюбительскую конструкцию, следует проверить правильное ли питание подаётся. Иной раз окажется, что проблема была в неверном питании. Если начинать проверку устройства с его питания, то можно сэкономить много времени на отладке, если причина была в нём.
Проверка диодов
Если в схеме есть диоды, то их следует один за одним внимательно проверить. Если они внешне целые, то следует выпаять один вывод диода и проверить его с помощью мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления. При этом если полярность клем мультиметра совпадает с полярностью выводов диода (+ клемма к аноду, а - клемма к катоду), то мультиметр покажет приблизительно 500-600 Ом, а в обратном включении (- клемма к аноду, а + клемма к катоду) не покажет вообще ничего, будто там обрыв. Если же мультиметр показывает что-либо другое, то скорее всего диод вышел из строя и негоден.
Проверка конденсаторов и резисторов
Сгоревшие резисторы видно сразу -- они чернеют. Поэтому найти сгоревший резистор достаточно легко. Что касается кондесаторов, то их проверка сложней. Во-первых, как и в случае с резисторами, надо првоести их осмотр. Если они внешне не вызывают подозрений, тогда ихследует выпаять и проверить с помощью LRC-метра. Обычно выходят из строя электролитические конденсаторы. При этом они раздуваются, когда сгорают. Другая причина их выхода из строя -- время. Поэтому в старых приборах часто заменяют все электролитические конденсаторы.
Проверка транзисторов
Транзисторы проверяются аналогично диодам. Сначала проводится внешний осмотр и если он не вызывает подозрений, то транзистор проверяется с помощью мультиметра. Только клемы мультиметра включаются поочерёдно между базой-коллектором, базой-эммитером и коллектором-эммитером. Кстати, у транзисторов бывает интересная неисправность. При проверке транзистор в норме, но когда включается в схему и на неё подается питание, то через некоторое время схема перестает работать. Оказывается, что транзистор нагрелся и в нагретом состоянии ведёт себя как поломанный. Такой транзистор следует заменить.
Название:
Поиск неисправностей в электрических схемах
Бенда Дитмар
Год:
2010 (во быстрые...)
Страниц:
250
Формат:
DjVu
Размер:
7.18 Mб
Язык:
русский (перевод с немецкого)
В книге обобщен многолетний опыт практической работы и приведены проверенные методики поиска неисправностей для различных электронных устройств. На большом количестве примеров аналоговых и цифровых блоков, программируемых контроллеров и компьютерной техники показан системный подход и специфика поиска неисправностей в электрических схемах. Рассмотрены основные правила проведения технического обслуживания, фазы поиска неисправностей, диагностика устройств, тестирование электронных компонентов.
Оглавление
Предисловие
Глава 1
. Основные правила успешного технического обслуживания
1.1. Системный подход, логика и опыт гарантируют успех
1.2. Общение с клиентом
Глава 2.
Получение информации об устройствах и системах
2.1. Системный сбор информации о знакомом и неизвестном
2.2. Собирайте информацию целенаправленно
2.3. Устанавливайте характерные черты структуры
Глава 3.
Систематизированный поиск неисправностей в автоматизированных устройствах
3.1. Предпосылки и последовательность успешного поиска неисправностей
3.2. Оценка фактического состояния устройства
3.3. Локализация области неисправности
3.4. Мероприятия по ремонту и вводу в эксплуатацию
Глава 4.
Определение полярности и напряжения в электронных блоках и схемах
4.1. Измерение напряжения
4.2. Неисправности в электрической цепи
4.3. Точка, взятая в качестве опорного потенциала, определяет полярность и значение напряжений
4.4. Примеры определения полярности и напряжений
4.5. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 5
. Системный поиск неисправностей в аналоговых схемах
5.1. Определение напряжений в схемах
5.2. Последствия возможных коротких замыканий и обрывов при различных видах связи
Соединительные связи
Отрицательные обратные связи
Положительные обратные связи
5.3. Систематизированный поиск неисправностей в аналоговых схемах
5.4. Поиск неисправностей в схемах управления и регулировки
Электропривод трехфазного тока
Стабилизатор напряжения
5.5. Поиск неисправностей в колебательных схемах
LC-генератор синусоидальных колебаний
Мостовой RC-генератор
Функциональный преобразователь
5.6. Поиск неисправностей в операционных усилителях
Поиск неисправностей в предусилителях
Оконечный усилитель
5.7. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 6.
Системный поиск неисправностей в импульсных и цифровых схемах
6.1. Напряжения в цифровых схемах
6.2. Воздействия возможных коротких замыканий и внутренних обрывов
6.3. Систематизированный поиск ошибок в цифровой схеме
6.4. Ошибки в цифровых интегральных схемах
6.5. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 7.
Поиск неисправностей в системе с компьютерными схемами
7.1. Диагностика неисправностей в схемах с тремя состояниями
7.2. Проверка статических функциональных параметров
7.3. Проверка динамических функциональных параметров
7.4. Систематизированный поиск неисправностей в компьютерной схеме
7.5. Поиск неисправностей в схемах интерфейсов
7.6. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 8.
Поиск неисправностей в системах на программируемых контроллерах
8.1. Проверка статических и динамических функциональных параметров
8.2. Техническое обслуживание путем диагностики с помощью устройства визуального отображения
8.3. Систематизированный поиск неисправностей в схеме программируемого контроллера
8.4. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 9
. Поиск неисправностей в системе с сетевым напряжением питания
9.1. Сетевые помехи и их воздействия
9.2. Поиск неисправностей в схемах выпрямителей
9.3. Поиск неисправностей в источниках питания
9.4. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 10.
Поиск ошибок в системах тестирования при обслуживании и производстве
10.1. Внутрисхемное тестирование
10.2. Поиск неисправностей с помощью контактной системы тестирования
10.3. Подготовка электронных блоков к тестированию
10.4. Локализация коротких замыканий
10.5. Упражнения для закрепления полученных знаний
Приложение.
Ответы к упражнениям
Предметный указатель
Каждый человек формирует свой круг общения, так случилось и со мной, что в контакте и в реальной жизни меня преимущественно окружают люди, имеющие то или иное отношение к технике. Случается такое, что пишет Вконтакте порой человек и просит помочь отремонтировать какое-либо устройство. Отвечаешь бывает стандартно, что ты уже прозвонил на плате и слышишь в ответ, что он мол не в курсе как это делается, но направить устройство, ну очень нужно).
Проверка радиодеталей мультиметром на плате
Можно конечно, послать человека учить учебник физики, электротехники, гуглить по сайтам посвященным тематике электроники, сказав, что ты рубишь сук не по плечу, но решил попытаться раскрыть некоторые нюансы ремонтов для всех этих людей, которые, видимо, прогуливали или просиживали уроки физики и электротехники, а теперь вдруг решили наверстать упущенное. Вспомнив, что электронщиками не рождаются, а становятся...
Измерение постоянного тока тестером
Итак, у нас есть мультиметр и с его помощью можно измерять различные величины, например такие как ток, переменный и постоянный, что потребуется нам при ремонтах не так часто, как другие величины. Хотя на схемах существуют контрольные точки, в которых нужно разрывать цепь и измерять текущие токи или же напряжения. В таких случаях прямо на схеме указывается, какое напряжение или ток должно присутствовать в этой точке.
Контрольная точка измерение тока на схеме
Напряжение мы измеряем на плате намного чаще, чем токи, потому что если в схеме, например на разъеме питания отсутствует какое-то напряжение, то это явный признак, что схема функционирует не правильно. Такие измерения называются “на горячую” или без снятия питания, и должны производиться с соблюдением обычных мер безопасности при работе с электрическим током. Так как на платах, например импульсных блоков питания, в некоторых частях схемы, у нас присутствует высокое напряжение. Другие измерения, в частности измерения сопротивления или звуковая прозвонка, осуществляются только в обесточенном устройстве!
Это важное правило, достаточно один раз ошибиться, и измерить сопротивление вместо напряжения, или тоже самое на звуковой прозвонке, и в лучшем случае придется искать схему на мультиметр и менять резисторы, которые чаще всего идут в планарном корпусе и имеют маленькие размеры, например 0805 или даже 0603. В худшем случае вы попалите АЦП прибора - ту самую черную каплю, и прибор ремонту подлежать не будет, или ремонт его будет как минимум нерентабельным.
Микросхема АЦП мультиметра
Когда мы измеряем напряжение на плате в незнакомом месте не зная точно, какое именно по величине у нас оно должно быть, ставьте всегда заведомо большее значение на мультиметре. Например, если блок питания выдает 35 вольт и меряете на выходе - выбирайте 200 вольт, если 5 вольт - то 20 вольт. Тоже самое и с сопротивлением: если резистор промаркирован не цветными кольцами, а например типа МЛТ и расшифровать маркировку не получается - выбирайте на мультиметре режим 2 МегаОма, с последующим уменьшением предела измерений, для обеспечения необходимой точности.
Конденсатор фильтра БП
Всегда при ремонте импульсных блоков питания имеющих в своей схеме, например, электролитические конденсаторы на напряжение 400 - 450 вольт и номинал 100 - 150 микрофарад, разряжайте конденсатор замыкая выводы между собой отверткой с изолированной ручкой. Это же относится и к ремонту блоков питания ATX - там напряжение электролитических конденсаторов поменьше, всего 200 вольт, но щиплет надо признать все-равно неслабо.
Плата кинескопного телевизора
Иногда, например на платах кинескопных телевизоров, таких конденсаторов имеющих высокое рабочее напряжение бывает несколько, а не только один конденсатор фильтра. Обычно они имеют несколько меньшие размеры по сравнению с конденсатором фильтра. На чем основана проверка радиодеталей, с помощью омметра, и звуковой прозвонки? Вспомним закон Ома: чем меньше сопротивление при неизменном напряжении - тем больше ток.
Закон Ома - рисунок
Если вдруг сопротивление какой-то одной детали, стало вдруг очень маленьким, то по закону Ома в участке той цепи, потекут токи, сильно превышающие допустимые, резисторам например это может сильно не понравится - они перегреются, почернеют, а в особо тяжелых случаях даже сгорят. Это в полной мере относится и к любым полупроводникам.
Максимальная температура видеокарты
Все мы знаем, например, по термопрофилю видеокарт, что температура порядка 75 - 85 градусов является обычно предельной для кремния, при длительной работе, и видеокарта у нас в итоге выдает артефакты, а например чипсет на материнской плате начинает аномально греться, и в результате в лучшем случае компьютер будет работать не стабильно, а в худшем - вообще не будет включаться. Так вот, транзисторы и диоды, как и любые микросхемы, это все те-же полупроводники, которые при появлении сверх токов и увеличения температуры просто сгорят.
Сгоревший резистор обычный
Как же можно определить, что деталь сгорела с помощью мультиметра? Резисторы очень часто уходят в обрыв при сгорании, если резистор не звонится даже на пределе два МегаОма - скорее всего он сгорел. Что означает сгорел резистор с физической точки зрения? Это значит у него стало очень большое сопротивление между выводами, а раз так, то по закону Ома там условно текут микроскопические токи. Что можно считать как разрыв цепи. Любые полупроводники напротив, очень часто уходят в короткое замыкание или низкое сопротивление, но это не всегда так. Почему этот параметр, сопротивление радиодетали так важен, для работы схемы, мы разобрали.
Резистор в планарном корпусе
Теперь мы можем вообще в принципе любой предмет оценить с точки зрения его проводимости для электрического тока. Разберем например, такую ситуацию - почему телевизор принесенный из гаража с холода нельзя сразу включать в сеть, а нужно дать постоять минут 30-40 в тепле, и дать выравняться температурам.
Пыль в блоке питания
Дело в том, что на выводах радиодеталей, могут образоваться капельки воды, от инея, а вода у нас хороший проводник и сопротивление между близко расположенными выводами микросхемы, содержащей например силовой транзистор, включающий устройство, у нее оказываются замкнуты, два или даже все три вывода, транзистора или микросхемы, между собой. К чему это приводит?
Обозначение выводов транзистора
Те выводы микросхемы или например базовый вывод транзистора, они соединены с низковольтной частью данного прибора, и подача на них высокого напряжения приведет к их обязательному пробою, уменьшению сопротивления, либо даже к короткому замыканию, и при этом может прихватить с собой еще какие либо детали на схеме. С какой целью нужно регулярно счищать пыть с плат устройства? Первое - пыль, это теплоизолятор, он мешает отвести тепло от радиодеталей, которые при работе греются, их температура повышается и они выходят из строя.
Подгоревшая плата
Вторая причина - пыль на плате между выводами, это конечно не проводник, но и нельзя сказать, что очень хороший изолятор. В нормальных условиях по пыли может и не пробьет, а вот после внесения техники с мороза - все может быть, потому что напитавшаяся влагой пыль имеет более низкое сопротивление, чем сухая, а сохнет она, скорее всего дольше, чем просто небольшой иней на плате.
Плата блока питания импульсного
Умея анализировать схему и печатную плату, вы будете знать, какое примерно сопротивление, в сумме, всех параллельно подключенных деталей, должно быть в той или иной точке. Даже когда мы прозваниваем мультиметром на звуковой прозвонке не полупроводники - мы измеряем тоже самое сопротивление между теми или иными участками цепи.
Звуковая прозвонка мультиметра
Если у нас раздается звуковой сигнал - значит сопротивление между точками в которых мы проводим измерение, ниже чем 50 Ом, цифры конечно примерные, но принцип думаю понятен. Зная какое сопротивление имеет та или иная деталь в рабочем, и в нерабочем состоянии, мы можем проанализировать устройство на работоспособность не имея принципиальной схемы. Со схемой конечно все куда проще, но существует техника, например малоизвестные китайские бренды, на которые схем вы не найдете нигде. В таком случае нам поможет только анализ работы схемы, принцип ее действия, опыт в работе с подобными схемами, либо поиск аналога нашей схемы, пусть и с другими позиционными обозначениями на схеме.
Позиционное обозначение на схеме и номинал
В таком случае, потребуется отслеживать каждый узел по дорожкам, но это конечно лучше, чем вообще отсутствие всякой документации.
Подведём итог
Цель написания данной статьи - показать начинающим электротехникам, что знание не только интересно, но и в наше нелегкое в финансовом плане время, может помочь радиолюбителям и электронщикам, сэкономить часть средств на самостоятельном ремонте. А в перспективе, по мере прокачивания своего уровня - регулярно подрабатывать в этой сфере. Это сейчас становится особенно актуально, так как люди теперь все чаще обращаются за ремонтом, а не просто выбрасывают старую и покупают новую бытовую технику, как раньше. Всем удачных ремонтов! AKV.
Часто возникает ситуация, когда из-за вышедшей из строя маленькой незначительной детали перестает работать бытовой прибор. Поэтому, ответ на вопрос, как прозванивать плату мультиметром, хотели бы знать многие начинающие радиолюбители. Главное в этом деле быстро обнаружить причину поломки.
Перед выполнением инструментальной проверки, необходимо осмотреть плату на наличие поломок. Электрическая схема платы должна быть без повреждений мостиков, детали не должны быть распухшими и черными. Приведем правила проверки некоторых элементов, в том числе и материнской платы.
Проверка отдельных деталей
Разберем несколько деталей, при поломке которых выходит из строя схема, а вместе с этим и все оборудование.
Резистор
На различных платах данную деталь применяют довольно часто. И так же часто при их поломке происходит сбой в работе прибора. Резисторы несложно проверить на работоспособность мультиметром. Для этого необходимо провести измерение сопротивления. При значении, стремящемся к бесконечности, деталь следует заменить. Неисправность детали можно определить визуально. Как правило, они чернеют из-за перегрева. При изменении номинала более 5%, резистор требует замены.
Диод
Проверка диода на неисправность не займет много времени. Включаем мультиметр на замер сопротивления. Красный щуп на анод детали, черный на катод – показание на шкале должно быть от 10 до 100 Ом. Переставляем , теперь минус (черный щуп) на аноде – показание, стремящееся к бесконечности. Эти величины говорят об исправности диода.
Катушка индуктивности
Плата редко выходит из строя по вине этой детали. Как правило, поломка случается по двум причинам:
- витковое короткое замыкание;
- обрыв цепи.
Проверив значение сопротивления катушки мультиметром, при значении менее бесконечности – цепь не оборвана. Чаще всего, сопротивление индуктивности имеет значение в несколько десятков омов.
Определить витковое замыкание немного труднее. Для этого прибор переводим в сектор измерения напряжения цепи. Необходимо определить величину напряжения самоиндукции. На обмотку подаем небольшой по напряжению ток (чаще всего используют крону), замыкаем ее с лампочкой. Лампочка моргнула – замыкания нет.
Шлейф
В этом случае следует прозванивать контакты входа на плату и на самом шлейфе. Заводим щуп мультиметра в один из контактов и начинаем прозвон. Если идет звуковой сигнал, значит, эти контакты исправны. При неисправности одно из отверстий не найдет себе «пару». Если же один из контактов прозвонится сразу с несколькими – значит, пришло время менять шлейф, поскольку на старом короткое замыкание.
Микросхема
Выпускается большое разнообразие этих деталей. Замерить и определить неисправность микросхемы с помощью мультиметра достаточно тяжело, наиболее часто используют тестеры pci. Мультиметр не позволяет провести замер, потому что в одной маленькой детали находится несколько десятков транзисторов и других радиоэлементов. А в некоторых новейших разработках сконцентрированы миллиарды компонент.
Определить проблему можно только при визуальном осмотре (повреждения корпуса, изменение цвета, отломанные выводы, сильный нагрев). Если деталь повреждена, ее необходимо заменить. Нередко при поломке микросхемы, компьютер и другие приборы перестают работать, поэтому поиск поломки следует начинать именно с обследования микросхемы.
Тестер материнских плат – это оптимальный вариант определения поломки отдельной детали и узла. Подключив POST карту к материнке и запустив режим тестирования, получаем на экране прибора сведения об узле поломки. Выполнить обследование тестером pci сможет даже новичок, не имеющий особых навыков.
Стабилизаторы
Ответ на этот вопрос, как проверить стабилитрон, знает каждый радиотехник. Для этого переводим мультиметр в положение замера диода. Затем касаемся щупами выходов детали, снимаем показания. Меняем местами щупы и выполняем замер и записываем цифры на экране.
При одном значении порядка 500 Ом, а во втором замере значение сопротивления стремится к бесконечности – эта деталь исправна и годится для дальнейшего использования . На неисправной — величина при двух измерениях будет равна бесконечности – при внутреннем обрыве. При величине сопротивления до 500-сот Ом – произошел полупробой.
Но чаще всего на микросхеме материнской платы сгорают мосты – северный и южный. Это стабилизаторы питания схемы, от которых поступает напряжение на материнку. Определяют эту «неприятность» достаточно легко. Включаем блок питания на компьютере, и подносим руку к материнской плате. В месте поражения она будет сильно нагреваться. Одной из причин такой поломки может быть полевой транзистор моста. Затем проводим прозвонку на их выводах и при необходимости заменяем неисправную деталь. Сопротивление на исправном участке должно быть не более 600 Ом.
Методом обнаружения нагревающего устройства, определяют короткое замыкание (КЗ) на некоторых деталях платы. При подаче питания и обнаружения участка нагрева, кисточкой смазываем место нагрева. По испарению спирта определяется деталь с КЗ.
Данная статья посвящена проверке радиодеталей (транзисторов, диодов, конденсаторов и т.д.) и опубликована в связи со многими обращениями ко мне по этому поводу.
Как проверить радиодетали
Для проверки исправности радиодеталей потребуется измерительный прибор – мультиметр. Приобретать лучше не дешевый китайский ширпотреб, который не только быстро выходит из строя, но и существенно ограничен в возможностях за счет слабого тока. В идеале мультиметр должен питаться от батарейки типа «крона».
Резистор
Невооруженным взглядом можно определить сгоревший резистор – он почернеет. Даже если на нем остается нужное сопротивление, его следует заменить.
Для проверки мультиметр ставится в режим омметра. Затем подсоединяем щупы (полярность не имеет значения) к выводам резистора и сравниваем замеренное сопротивление с номинальным. Номинал указывается либо на плате, либо на самом резисторе. Некоторые резисторы маркируются не цифрами, а разноцветными полосками, расшифровываемыми по нехитрой схеме. Отклонения в пределах 5% от номинала считаются нормой.
Конденсатор
Так же, как и резистор, может визуально сигнализировать о неисправности. Конденсатор может вздуться или вообще взорваться и вытечь. Заметить это легко. В таком случае измерения не требуются – деталь подлежит безоговорочной замене.
Еще один нехитрый тест конденсатора – проверка целостности контактов. Для этого «ножки» конденсатора нужно слегка согнуть, после чего попытаться повернуть их или вытащить. Если наблюдается хотя бы минимальный люфт – конденсатор неисправен.
В других случаях конденсатор проверяют омметром. Значение сопротивления должно равняться бесконечности. Если нет – замена.
Диод
Диод проводит ток в одном направлении и не проводит в обратном. Стрелочным мультиметром это легко проверить в режиме омметра. Положительный щуп – к аноду, отрицательный – к катоду. В таком положении ток должен проходить. Если поменять щупы местами, то результат замера будет равноценен обрыву цепи.
Цифровой мультиметр ставится в специальный режим проверки диодов. Фиксируемое напряжение на германиевом диоде должно быть в районе 200-300мВ, на кремниевом – 550 – 700. Если напряжение зашкаливает за 2000мВ – диод неисправен.
Транзистор
Биполярный
Проще всего представить транзистор в виде двух «встречных» диодов. Проверка должна быть соответствующей: база-эмиттер и база-коллектор. Ток должен идти в одном направлении, а в другом – нет.
Переход эмиттер-коллектор не должен прозваниваться вообще! Если ток проходит при отсутствии напряжения на базе, транзистор необходимо выбросить.
Полевой
Перед проверкой необходимо замкнуть между собой все контакты, чтобы разрядилась емкость затвора. После этого омметр должен фиксировать сопротивление, равное бесконечности на всех выводах. В противном случае деталь подлежит замене.
Стабилитрон
Проверка стабилитрона – процесс более деликатный. Цифровым мультиметром здесь пользоваться не рекомендуется – он запросто может «пробить» исправную деталь в обоих направлениях. Если есть аналоговый тестер, то проверить можно так же, как диод. Если нет – есть различные способы проверки. Опишем простейший.
Понадобится блок питания с регулировкой подаваемого напряжения. Подключаем к аноду резистор сопротивлением 300-500 Ом, затем подключаем блок питания. Замеряем напряжение на стабилитроне, поднимая его значение на блоке питания. Достигнув определенного значения (лучше, если оно известно заранее – напряжение стабилизации), напряжение должно перестать расти. Если продолжает – меняем стабилитрон.
Тиристор
Положительный щуп омметра – к аноду, отрицательный – к катоду. Сопротивление должно равняться бесконечности. Если коснуться управляющим электродом анода, то должно зафиксироваться сопротивление порядка 100 Ом. При отсоединении УЭ это значение должно остаться фиксированным. Если результат на любом из этих этапов отличается от описанного, тиристор необходимо заменить.
