Методи пошуку несправностей в електронних схемах

Найчастіше люди цікавляться електронікою щоб вміти полагодити будь-якої прилад. Самостійною розробкою займається лише мала частина любителів. Теоретичні знання хоч і дають загальне розуміння принципу роботи компонентів, але для ремонту набагато важливіше знати методи їх перевірки. Ми розповімо, як знайти несправність в електронній схемі своїми руками, очима і простим інструментом.

Основні способи пошуку неполадки

Перш ніж провести ремонт важливо визначити в чому проблема – цей процес називається діагностикою. Отже, можна виділити два етапи перевірки електронних приладів:

1. Перевірка працездатності приладу. Не завжди трапляється так що пристрій зовсім «мертве», потрібно перевірити не включається прилад зовсім, або включається і відразу вимикається, або ж не працюють якісь конкретні кнопки або функції.

Наприклад, при ремонті LCD-моніторів зустрічається така проблема як вихід з ладу підсвічування. При цьому монітор може або не включаться зовсім тоді його індикатор моргає, або ж індикатор вказує на включене стан, але зображення немає. В такому випадку якщо посвітити ліхтарем в екран можна побачити, що зображення все-таки є і монітор як би працює, але він темний – і це тільки один з прикладів, коли попередня перевірка спрощує діагностику.

2. Візуальний огляд. Зовні можна визначити більшість проблем з електричним приладом. Це можуть бути як просто згорілі компоненти – діоди, резистори, транзистори і конденсатори, так і дефекти пайки або механічні пошкодження елементів і самої друкованої плати.

3. Вимірювання. Якщо плата і деталі виглядають нормально, то слід переходити до вимірювань. Їх проводять в основному за допомогою мультиметра і осцилографа. В окремих випадках використовують спеціалізовані прилади, типу частотомеров, логічних аналізаторів та іншого.

Отже, узагальненим алгоритмом пошуку несправності є:

  • Огляд плати;

  • Визначення надмірного нагріву електронних компонентів плати;

  • Вимірювання методом накручування мультиметром;

  • Використання осцилографа і інших приладів;

  • Заміна вийшла з ладу деталі або блоку.

Візуальний огляд

Візуальний огляд слід проводити від загального до конкретного. Або простими словами – оглянути загальний вигляд електронного пристрою, відразу перевіряємо цілісність кабелів і проводів харчування. Їх покрив повинен бути рівним і цілим, без зламів і різких перегинів, шишок та інших неравномерностей на оболонці бути не повинно.

Після того як ви переконалися в цілісності пристрою, потрібно його розібрати і дістатися до друкованої плати. Огляд нутрощів слід починати з перевірки цілісності шлейфів, проводів інших міжблочних з’єднань. Важливо не порвати їх ще під час розбирання, так як часто шлейфи йдуть від плат до блокам клавіш і дисплеям, закріпленим на корпусі.

Далі перевіряють цілісність запобіжника в ланцюзі харчування, часто якщо він перегорів можна визначити неозброєним поглядом. Він стоїть біля того місця де підключається до плати шнур живлення.

Після цього оглядають наявність слідів нагріву або сажі на платі і пошкоджені компоненти. Розглянемо, як виглядають несправні електронні компоненти. Наприклад, корпуса несправних транзисторів і згорілих діодів розриває або вони тріскаються.

На інтегральних мікросхемах з’являється тріщина або дрібна точка. У деяких випадках і ті, і інші згорають, залишаючи в результаті сліди гару на платі. Звертайте увагу чи немає характерного запаху горілої ізоляції. Так можна локалізувати від якого елемента або ділянки плати виходить цей запах. Як визначити згорілі транзистори і мікросхеми ви бачите нижче.

Резистори зазвичай згоряють або темніють, рідше відбувається обрив резистивного шару і деталь виглядає справною.

Як визначити згорілі конденсатори? Вони в основному пробивають «накоротко» між обкладинками та, якщо стоять в силовому ланцюзі – тоді пошкоджуються доріжки плати або корпус конденсатора. Якщо ланцюг була слаботочной – пробитий конденсатор просто закоротити її без видимих ​​слідів протікання великих струмів. Рідше тріскаються корпусу конденсаторів.

У той час як електролітичні конденсатори можна обчислити за деформованою кришці корпусу або слідах протекшего вниз електроліту. На кришці конденсатора є дві діагональних борозни, вона потрібна щоб корпус не розірвало в аварійній ситуації. Кришка в такому випадку здувається або тріскається. Рідше видавлює дно.

З SMD-компонентами справа дещо складніша. Часто їх вкрай складно розглянути на предмет цілісності. Є один метод пошуку короткого замикання в платі з SMD – це термопапір, такий папір використовується в касовій апараті, тому можна використовувати будь-який чек. Друк на ній відбувається за рахунок нагріву. Значить, коли ви подасте харчування на плату пробита накоротко деталь, перегріється і віддрукується на папері. Методику пошуку несправності за допомогою термобумагіви бачите на відео:

Але потрібно пам’ятати про електробезпеки і не вдаватися до такого способу діагностики, якщо ви не впевнені чи є там небезпечна напруга. Безпечно і точно це можна зробити за допомогою тепловізора. 

Для визначення короткого замикання по нагріванню в більшості випадків вам знадобиться лабораторний блок живлення або інше джерело живлення з обмеженням струму. Якщо ви проводите діагностику ланцюгів 220В – можете скористатися контрольної лампою, якщо є КЗ, то лампа загориться в повний накал. Фактично вона виступить в ролі струмообмежувального резистора. 

При візуальному огляді важливо визначити стан контактів усіх рознімних з’єднань. Вони повинні бути чистими, без окислів з характерним мідним або срібним блиском. Якщо контакти не дуже сильно окислені – їх можна почистити канцелярським ластиком або дерев’яною стороною сірники.

У більш запущених випадках їх потрібно залудити, таким чином оловом ви відновите контактну поверхню. Найгірший варіант, коли ні чистити, ні лудити нічого, тоді потрібно або міняти плату цілком, або припаювати до доріжок плати провідники і з’єднувати через них.

Також уважно оглядаєте доріжки друкованої плати, вони можуть дмухнути, тріскатися при вигині плати, відшаровуватися і окісліваться. Їх відновлюють або краплею олова, або шматочком дроту, коли доріжки розташовані занадто щільно – їх заміщають шматком дроту – підійде тонкий обмотувальний дріт або жила кручений пари, припаивая їх до початку і кінця друкованої доріжки.

Підіб’ємо підсумки, дізнайтеся 5 порад по зовнішньої діагностиці електроніки:

1. Більшість несправностей можна знайти при зовнішньому огляді;

2. Уважно перевіряйте якість пайки і наявність мікротріщин;

3. Приділяйте особливу увагу силовим ланцюгах;

4. Роздуті електролітичні конденсатори в більшості випадків є як причиною повної непрацездатності, так і непрацездатності якихось окремих функцій;

5. Не завжди зовні справна деталь є такою.

Вимірювання та прорзвонка ланцюгів

Якщо зовнішній огляд не приніс результатів, то слід проводити ряд вимірювань. Якщо Ваш пристрій не подає ознак життя і:

  • У нього згорів запобіжник – то за допомогою мультиметра продзвонювати ланцюг і знаходимо на якій ділянці у нас коротке замикання. Режим продзвонив в більшості мультиметров суміщений з режимом перевірки діодів (на малюнку нижче);

  • Якщо запобіжник справний – перевіряємо вольтметром чи приходить напругу живлення на плату.

Якщо напруга не спадає, то проблема швидше за все в кабелі, визначити це можна продзвонивши кабель від вилки до місця підключення до друкованої плати.

важливо:

Не вмикайте блок живлення безпосередньо в мережу, якщо ви не впевнені, що усунули всі неполадки. Підключіть послідовно лампочку розжарювання, про яку ми згадували в середині статті.

Наступний крок – перевірка ланцюга харчування, для цього включаємо пристрій і перевіряємо наявність вихідних напруг блоку харчування. Врахуйте, що бувають випадки, коли без навантаження блок живлення не включається. Тоді перевіряємо справність блоку живлення, її починають з перевірки діодного моста, ми розглядали цей процес докладно в статті – Як перевірити діодний міст

Після того як ви переконалися в справності діодного моста слід перевірити чи приходить напруга на ШІМ контролер. Якщо немає, то шукати, обрив на платі, якщо приходить, то методика його перевірки зображена на відео нижче: 

Також слід по блокам перевірити джерело живлення. Про це ви можете почитати в статті про ремонт блоків живлення для світлодіодних стрічок. 

Подальша діагностика плати електронного пристрою полягає в покроковому вимірі параметрів кожного з компонентів і порівняння їх з номінальними величинами. Задачі сильно спрощується якщо у вас є схема ремонтується пристрою.

Якщо у вас є осцилограф діагностика сильно спроститься, так як перевірка сигналів ШИМ, на виході контролера і на базах або затворах транзисторів нормально можлива лише таким чином. Як користуватися осцилографом описано в статті Що можна зробити за допомогою осцилографа і ряді інших статей нашого сайту з тематичного розділу Практична електроніка.

висновок

Ремонт електроніки – це не тільки знання принципу роботи елементів, а й інтуїція, досвід і удача. Головне пам’ятати при ремонті про техніку безпеки – не слід чіпати плату джерел живлення, якщо на неї подано напругу. Розряджайте фільтруючі конденсатори блоків живлення, оскільки на їх висновках може бути напруга до 300 вольт. А також при діагностиці ланцюгів з інтегральними мікросхемами – краще відразу шукайте технічну документацію до них, її можна знайти за запитом «datasheet назва мікросхеми».

Олексій Бартош

Ссылка на основную публикацию