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发生在电路设计中的故障的因素概述

发布时间:2021-04-15 阅读数: 97

电路故障是每个工程师都头疼的问题,那么如何在电路设计中避免电路故障呢?


1、电容器故障。


电容器损坏引起的故障在电子设备中很常见,特别是电解电容器损坏。电容器损坏表现为:容量减小,完全丧失容量,漏电,短路。


电容器在电路中的作用不同,故障也各有特点:在工业控制电路板中,数字电路占绝大多数,电容器多用作电源滤波器,信号耦合和振荡电路的电容器少。


如果开关电源中使用的电解电容器受损,开关电源可能不会振动,也可能没有电压输出。或者输出电压滤波器不好,电路因电压不稳定而出现逻辑混乱,表现为机器工作时好坏或无法启动。如果电容器在数字电路的电源正负极之间,故障表现相同。


这在计算机主板上尤为明显。许多计算机在使用几年后有时无法打开机器,有时可以打开机器。打开机箱时,经常可以看到电解电容器鼓包。如果电容器被拆卸并测量,发现它们比实际值低得多。


电容器的使用寿命与环境温度直接相关,环境温度越高,电容器的使用寿命越短。这一规律不仅适用于电解电容器,也适用于其他电容器。因此,在寻找故障电容器时,应重点检查靠近热源的电容器,如散热片旁边和大功率元件旁边的电容器,离它越近,损坏的可能性就越大。因此,在检修和搜索时应注意。


一些电容器漏电较严重,用手指触摸时甚至会烫手,EDA365电子论坛提醒大家,这种电容器必须更换。维修时出现故障时,除了接触不良的可能性外,一般大多是由电容器损坏引起的故障。因此在遇到这样的故障时,可将电容器重点检查一下,更换后往往会出人意料。



2、电阻故障。


经常看到很多初学者在检修电路的时候在电阻上折腾,又拆又焊,其实修的很多,你只要了解了电阻的损坏特性,就不必费心费力。


电阻是电气设备中数量众多的部件,但不是损坏率的部件。电阻损坏在开路中很常见,电阻变大很少见,电阻变小很少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、绕组电阻和保险电阻。


前两种电阻应用广泛,其损坏特点是低电阻值(100ω以下)和高电阻值(100ω以上)的损坏率高,中间电阻值(例如几百欧元到几十千欧元)的损坏极少;二是低电阻值电阻损坏时烧焦发黑,容易发现,高电阻值电阻损坏时痕迹少。


线绕组电阻通常用于大电流限流,电阻值小;圆柱形线绕组电阻烧坏时,有些会发黑或表面爆皮、裂纹,有些则无痕迹;水泥电阻是线绕组电阻的一种,烧坏时可能会断裂,否则无明显痕迹;保险电阻烧坏时,有些表面会炸掉一块皮,有些则无痕迹,但绝不会烧焦发黑。针对上述特点,在检查电阻时可以有所重点,快速找出损坏的电阻。


根据上述特点,我们可以首先观察电路板上的低电阻是否有烧黑的痕迹,然后根据电阻损坏时绝大多数开路或电阻变大和高电阻容易损坏的特点,我们可以使用万用表直接测量电路板上高电阻两端的电阻。


若测量电阻值大于标称电阻值,则该电阻肯定会损坏(注意等电阻值显示稳定后再下结论,因为电路中可能有并联电容元件,有充放电过程),若测量电阻值小于标称电阻值,则一般不必在意。如此在电路板上测量每个电阻,即使错杀一千,也不会放过一个。


3、操作放大器故障。


对于相当多的电子维修人员来说,的电子维修人员来说是很困难的,不仅仅是文化程度的关系,在这里和大家一起探讨,希望对大家有所帮助。


理想的操作放大器具有虚短和虚断的特点,对分析线性应用的操作放大器电路非常有用。为了保证线性应用,操作必须在闭环(负反馈)下进行。如果没有负反馈,开环放大后的操作将成为一个比较器。要判断设备的质量,首先要区分设备是在电路中用于放大器还是比较器。


按照放大器虚短的原理,也就是说,如果该操作放大器工作正常,同向输入端和反向输入端的电压必然相等,即使有差异也是mv级,当然,在一些高输入阻抗电路中,万用表的内阻会对电压测试产生一定的影响,但一般也不会超过0.2V,如果有0.5V以上的差异,放大器肯定会损坏。


若设备用于比较器,则允许同向输入端与反向输入端不同。同向电压反向电压,则输出电压接近正值;同向电压反向电压,则输出电压接近0V或负值(视双电源或单电源)。若检测到电压不符合此规则,则设备必然会损坏!因此,您不需要使用更换方法,也不需要拆下电路板上的芯片来判断操作放大器的质量。


4、SMT元件故障。


一些贴片元件及其小,用普通万用表笔测试和维护非常不方便。(1)容易造成短路,(2)不方便接触涂有绝缘涂层的电路板元件管脚的金属部这里.

取两根小号缝纫针,靠近万用表笔,然后取一根多根电缆中的细铜线,用细铜线将表笔和缝纫针绑在一起,然后用焊锡焊牢。这样,当用带有小针尖的表笔测量那些SMT元件时,就没有短路的危险了,针尖可以刺破绝缘涂层,直接捣碎关键部位,再也不用费心刮那些膜了。


5、公共电源短路故障。

在电路板的维护过程中,如果遇到公共电源短路的故障,往往头部较大,因为许多设备共用相同的电源,每个使用该电源的设备都有短路的嫌疑。


若板材元件不多,采用锄地的方式终归能找到短路点;若板材元件过多,锄地能否锄地取决于运气。

拥有一种电压电流均可调节的电源,电压0-30V,电流0-3A,这种电源不贵,大约300元左右。把开路电压调整到设备的电源电压水平,先把电流调整到位,把这个电压加到74系列芯片的5V和0V端,视短路程度74系列芯片,视短路程度,慢慢地把电流增加。用手触摸设备,当触摸某一设备发热明显时,这通常是损坏的设备,可以将其取下进一步测量确认。运行时电压一定不能超过设备的工作电压,也不能接反,否则会烧坏其他好设备。


6、板卡坏了。


用在工业控制的板卡越来越多,许多板卡采用金手指插槽的方式。但工业现场环境恶劣,灰尘、潮湿、腐蚀性气体多的环境容易导致板卡接触不良。较多的人会想到通过更换板卡来解决问题,但是购买板卡的成本非常可观,尤其是一些进口设备的板卡。


实际上大家不妨用橡皮擦在金手指上反复擦几下,把金手指上的污物清理干净,再试一次,没准就解决了问题,方法简单实用。


7、电气故障。


从概率的大小来看,各种时好时坏电气故障大概包括以下几种情况:


1)接触不良:

板卡与插槽接触不良,电缆内部断裂时通时不通,电线插头和接线端子接触不良,部件虚焊等。


2)信号受到干扰:


对于数字电路来说,只有在特定条件下才会出现故障,这可能真的是干扰太大,影响了控制系统,导致它出错。还有一些电路板的个别元件参数或整体性能参数发生了变化,使抗干扰能力趋向于临界点,导致故障。


3)部件热稳定性差:


从大量维护实践来看,第一个电解电容器的热稳定性差,其次是其他电容器、三极管、二极管、集成电路、电阻等。

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