Первый запуск устройства и поиск неисправностей

Методы поиска неисправностей в электронных схемах

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:

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.

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, мы рассматривали этот процесс подробно в статье – Как проверить диодный мост

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:

Также следует по блокам проверить источник питания. Об этом вы можете почитать в статье о ремонте блоков питания для светодиодных лент.

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 Что можно сделать с помощью осциллографа и ряде других статей нашего сайта из тематического раздела Практическая электроника.

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».

Первый запуск устройства и поиск неисправностей

Существуют два метода тестирования для диагностики неисправности электронной системы, устройства или печатной платы: функциональный контроль и внутрисхемный контроль. Функциональный контроль обеспе­чивает проверку работы тестируемого модуля, а внутрисхемный контроль состоит в проверке отдельных элементов этого модуля с целью выяснения их номиналов, полярности включения и т. п. Обычно оба этих метода при­меняются последовательно. С разработкой аппаратуры автоматического контроля появилась возможность очень быстрого внутрисхемного кон­троля с индивидуальной проверкой каждого элемента печатной платы, включая транзисторы, логические элементы и счетчики. Функциональ­ный контроль также перешел на новый качественный уровень благодаря применению методов компьютерной обработки данных и компьютерного контроля. Что же касается самих принципов поиска неисправностей, то они совершенно одинаковы, независимо от того, осуществляется ли про­верка вручную или автоматически.

Поиск неисправности должен проводиться в определенной логической последовательности, цель которой — выяснить причину неисправности и затем устранить ее. Число проводимых операций следует сводить к минимуму, избегая необязательных или бессмысленных проверок. Пре­жде чем проверять неисправную схему, нужно тщательно осмотреть ее для возможного обнаружения явных дефектов: перегоревших элементов, разрывов проводников на печатной плате и т. п. Этому следует уделять не более двух-трех минут, с приобретением опыта такой визуальный кон­троль будет выполняться интуитивно. Если осмотр ничего не дал, можно перейти к процедуре поиска неисправности.

В первую очередь выполняется функциональный тест: проверяется работа платы и делается попытка определить неисправный блок и по­дозреваемый неисправный элемент. Прежде чем заменять неисправный элемент, нужно провести внутрисхемное измерение параметров этого эле­мента, для того чтобы убедиться в его неисправности.

Функциональные тесты

Функциональные тесты можно разбить на два класса, или серии. Тесты серии 1, называемые динамическими тестами, применяются к законченному электронному устройству для выделения неисправного каскада или блока. Когда найден конкретный блок, с которым связана неисправность, применяются тесты серии 2, или статические тесты, для определения одного или двух, возможно, неисправных элементов (резисторов, конден­саторов и т. п.).

Читайте также:  Велокомпьютер своими руками на мк

Динамические тесты

Это первый набор тестов, выполняемых при поиске неисправности в элек­тронном устройстве. Поиск неисправности должен вестись в направлении от выхода устройства к его входу по методу деления пополам. Суть этого метода заключается в следующем. Сначала вся схема устройства де­лится на две секции: входную и выходную. На вход выходной секции подается сигнал, аналогичный сигналу, который в нормальных условиях действует в точке разбиения. Если при этом на выходе получается нор­мальный сигнал, значит, неисправность должна находиться во входной секции. Эта входная секция делится на две подсекции, и повторяется предыдущая процедура. И так до тех пор, пока неисправность не будет локализована в наименьшем функционально отличимом каскаде, напри­мер в выходном каскаде, видеоусилителе или усилителе ПЧ, делителе частоты, дешифраторе или отдельном логическом элементе.

Пример 1. Радиоприемник (рис. 38.1)

Самым подходящим первым делением схемы радиоприемника является деление на ЗЧ-секпию и ПЧ/РЧ-секцию. Сначала проверяется ЗЧ-секция: на ее вход (регулятор громкости) подается сигнал с частотой 1 кГц через разделительный конденсатор (10-50 мкФ). Слабый или искаженный сигнал, а также его полное отсутствие указывают на неисправность ЗЧ-секции. Делим теперь эту секцию на две подсекции: выходной каскад и предусилитель. Каждая подсекция прове­ряется, начиная с выхода. Если же ЗЧ-секция исправна, то из громкоговорителя должен быть слышен чистый тональный сигнал (1 кГц). В этом случае неис­правность нужно искать внутри ПЧ/РЧ-секции.

Рис. 38.1.

Очень быстро убедиться в исправности или неисправности ЗЧ-секции мож­но с помощью так называемого «отверточного» теста. Прикоснитесь концом отвертки к входным зажимам ЗЧ-секции (предварительно установив регулятор громкости на максимальную громкость). Если эта секция исправна, будет отче­тливо слышно гудение громкоговорителя.

Если установлено, что неисправность находится внутри ПЧ/РЧ-секции, сле­дует разделить ее на две подсекции: ПЧ-секцию и РЧ-секцию. Сначала прове­ряется ПЧ-секция: на ее вход, т. е. на базу транзистора первого УПЧ подается амплитудно-модулированный (AM) сигнал с частотой 470 кГц 1 через раздели­тельный конденсатор емкостью 0,01-0,1 мкФ. Для ЧМ-приемников требуется частотно-модулированный (ЧМ) тестовый сигнал с частотой 10,7 МГц. Если ПЧ-секция исправна, в громкоговорителе будет прослушиваться чистый тональный сигнал (400-600 Гц). В противном случае следует продолжить процедуру разбиения ПЧ-секции, пока не будет найден неисправный каскад, например УПЧ или детектор.

Если неисправность находится внутри РЧ-секции, то эта секция по возмож­ности разбивается на две подсекции и проверяется следующим образом. АМ-сигнал с частотой 1000 кГц подается на вход каскада через разделительный конденсатор емкостью 0,01-0,1 мкФ. Приемник настраивается на прием радио­сигнала с частотой 1000 кГц, или длиной волны 300 м в средневолновом диапа­зоне. В случае ЧМ-приемника, естественно, требуется тестовый сигнал другой частоты.

Можно воспользоваться и альтернативным методом проверки — методом покаскадной проверки прохождения сигнала. Радиоприемник включается и на­страивается на какую-либо станцию. Затем, начиная от выхода устройства, с по­мощью осциллографа проверяется наличие или отсутствие сигнала в контроль­ных точках, а также соответствие его формы и амплитуды требуемым критериям для исправной системы. При поиске неисправности в каком-либо другом элек­тронном устройстве на вход этого устройства подается номинальный сигнал.

Рассмотренные принципы динамических тестов можно применить к любому электронному устройству при условии правильного разбиения системы и подбора параметров тестовых сигналов.

Пример 2. Цифровой делитель частоты и дисплей (рис. 38.2)

Как видно из рисунка, первый тест выполняется в точке, где схема делится при­близительно на две равные части. Для изменения логического состояния сигна­ла на входе блока 4 применяется генератор импульсов. Светоизлучающий диод (СИД) на выходе должен изменять свое состояние, если фиксатор, усилитель и СИД исправны. Далее поиск неисправности следует продолжить в делителях, предшествующих блоку 4. Повторяется та же самая процедура с использовани­ем генератора импульсов, пока не будет определен неисправный делитель. Если СИД не изменяет свое состояние в первом тесте, то неисправность находится в блоках 4, 5 или 6. Тогда сигнал генератора импульсов следует подавать на вход усилителя и т. д.

Рис. 38.2.

Принципы статических тестов

Эта серия тестов применяется для определения дефектного элемента в каскаде, неисправность которого установлена на предыдущем этапе про­верок.

1. Начать с проверки статических режимов. Использовать вольтметр с чувствительностью не ниже 20 кОм/В.

2. Измерять только напряжение. Если требуется определить величину тока, вычислить его, измерив, падение напряжения на резисторе из­вестного номинала.

3. Если измерения на постоянном токе не выявили причину неисправно­сти, то тогда и только тогда перейти к динамическому тестированию неисправного каскада.

Проведение тестирования однокаскадного усилителя (рис. 38.3)

Обычно номинальные значения постоянных напряжений в контрольных точках каскада известны. Если нет, их всегда можно оценить с прие­млемой точностью. Сравнив реальные измеренные напряжения с их но­минальными значениями, можно найти дефектный элемент. В первую очередь определяется статический режим транзистора. Здесь возможны три варианта.

1. Транзистор находится в состоянии отсечки, не вырабатывая никакого выходного сигнала, или в состоянии, близком к отсечке («уходит» в область отсечки в динамическом режиме).

2. Транзистор находится в состоянии насыщения, вырабатывая слабый искаженный выходной сигнал, или в состоянии, близком к насыщению («уходит» в область насыщения в динамическом режиме).

$11. Транзистор в нормальном статическом режиме.

Рис. 38.3. Номинальные напряжения:

Рис. 38.4. Обрыв резистора R3, транзистор

находится в состоянии отсечки: Ve = 0,3 В,

После того как установлен реальный режим работы транзистора, вы­ясняется причина отсечки или насыщения. Если транзистор работает в нормальном статическом режиме, неисправность связана с прохождением переменного сигнала (такая неисправность будет обсуждаться позже).

Отсечка

Режим отсечки транзистора, т. е. прекращение протекания тока, имеет место, когда а) переход база-эмиттер транзистора имеет нулевое напря­жение смещения или б) разрывается путь протекания тока, а именно: при обрыве (перегорании) резистора R3 или резистора R4 или когда не­исправен сам транзистор. Обычно, когда транзистор находится в состо­янии отсечки, напряжение на коллекторе равно напряжению источника питания VCC. Однако при обрыве резистора R3 коллектор «плавает» и теоретически должен иметь потенциал базы. Если подключить вольт­метр для измерения напряжения на коллекторе, переход база-коллектор попадает в условия прямого смещения, как видно из рис. 38.4. По це­пи «резистор R1 переход база-коллектор — вольтметр» потечет ток, и вольметр покажет небольшую величину напряжения. Это показание полностью связано с внутренним сопротивлением вольтметра.

Аналогично, когда отсечка вызвана обрывом резистора R4, «плавает» эмиттер транзистора, который теоретически должен иметь потенциал ба­зы. Если подключить вольтметр для измерения напряжения на эмиттере, образуется цепь протекания тока с прямым смещением перехода база-эмиттер. В результате вольтметр покажет напряжение, немного большее номинального напряжения на эмиттере (рис. 38.5).

В табл. 38.1 подытоживаются рассмотренные выше неисправности.

Рис. 38.5. Обрыв резистора R4 , транзистор

находится в состоянии отсечки:

Рис. 38.6. Короткое замыкание пе­рехода

база-эмиттер, транзистор на­ходится в

Отметим, что термин «высокое VBE » означает превышение нормального напряжения прямого смещения эмиттерного перехода на 0,1 – 0,2 В.

Неисправность транзистора также создает условия отсечки. Напря­жения в контрольных точках зависят в этом случае от природы неис­правности и номиналов элементов схемы. Например, короткое замыкание эмиттерного перехода (рис. 38.6) приводит к отсечке тока транзистора и параллельному соединению резисторов R2 и R4. В результате потенци­ал базы и эмиттера уменьшается до величины, определяемой делителем напряжения R1 R2 || R4.

Таблица 38.1. Условия отсечки

Первый запуск устройства и поиск неисправностей

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.

Читайте также:  Антенна с активным рефлектором

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.

Поиск неисправностей в электронике

Методы поиска неисправностей

Негласно среди ремонтников в любой отрасли существуют два метода:

  1. Обезьяний метод. Это метод, при котором проверяется каждый узел сломанного устройства визуально или “методом тыка”. “А что будет, если я сделаю так и эдак?”. То есть ставим опыты и смотрим на реакцию сломанного устройства. Чаще всего такой метод очень сильно экономит время и нервы.
  2. Метод умного специалиста. Надеваем очки и делаем умный вид). Берем книжки с инструкциями и описаниями, измерительные приборы, схемы, карты Таро и тд))). Сначала внимательно изучаем схемы, читаем книги, все анализируем в голове и только уже потом начинаем ковырять устройство. Этот метод очень длительный и муторный, но со временем дает хороший результат. Он в основном применяется интеллектуалами. Его также используют и простые ремонтники, после того, как не сработал первый метод)

Алгоритм поиска неисправности

Анализируем ситуацию

Анализ ситуации предполагает обзор и исследование возникшей проблемы. Будьте Шерлоками Холмсами! Ответьте себе на все вопросы: где, куда, откуда, как, почему, когда, зачем. Нужно внимательно осмотреть пациента, перед тем как его вскрывать. Может кто смотрел сериал Доктор Хаус? Всю серию они анализируют ситуацию, и только уже потом лечат. Если вы все-таки не знаете с чего начать, вот вам небольшой план:

  • обсудите неисправность с владельцем данного электронного устройства
  • может вы раньше ремонтировали что то подобное, вспомните что-нибудь похожее из своей практики, бывает так, что узлы радиоэлектронных устройств строятся по одинаковому принципу.
  • а если все-таки неисправности нет, просто у владельца нет толка общения с данным устройством. Помню как то у мужичка громкость не добавлялась на мобиле, так он оказывается ее не теми кнопками пытался добавить))).
  • определите различия между поломанным устройством и с тем какое оно должно быть при правильной работе.
  • оцените ситуацию и сделайте правильные выводы из всего выше сказанного

Определяем причину

Самый большой по времени и серьезный шаг. Начните с подготовки соответствующих схем. Не старайтесь сократить этот этап, бросаясь сразу работать и тратя много времени на исправление устройства, в то время как простое чтение руководства по техническому обслуживанию может способствовать скорейшему решению проблемы. Когда вы подготовились, выполните следующие операции:

  • опишите проблему про себя
  • сравните ситуацию с условиями работы устройства до возникновения неисправности
  • вспомните различные симптомы которые были замечены при возникновении дефекта. Это может быть какой-то шум, запах, искры, дым и тд.
  • сравните компоненты. Какие компоненты в порядке, а какие нет. Например, большой резистор во включенной аппаратуре должен быть чуть нагретый.
  • сделайте тестирование оборудования с помощью мультика и других приборов.

Принимаем решение

На этом этапе рассматриваем различные варианты решения проблем. Ремонтировать его или выкинуть? Что дешевле и проще? Покупать микросхему или выпаять ее из другого устройства? Смотрим, что будет экономнее по времени и по деньгам. Решать вам.

Помните о необходимости всегда выполнять эти три фазы. Для того, чтобы стать первоклассным специалистом, нужно строго им следовать.

Поиск неисправности лабораторного блока питания

Анализ ситуации

Поиск неисправностей начинаем с анализа ситуации.

Итак, у нас в ремонте лабораторный блок питания. Ну что, ситуацию я проанализировал. Перегрузка по питанию, в результате чего он стал выдавать 24 Вольта, вместо положенных 0-15 Вольт. Напряжение не регулируется. Значит, помер какой-то радиоэлемент. Для того, чтобы определить причину возникновения неисправности, мы должны найти на него схему и вскрыть наш блок питания. Как говорится, “вскрытие покажет”.

Вскрываем наш блок питания

Находим причину возникновения неисправности

На этом этапе мы должны определить причину возникновения поломки, а также параллельно анализировать ситуацию. Как обычно, начинаем осмотр с источника питания. Трансформатор у нас в норме, как и по схеме, он выдает нам переменное напряжение 20 Вольт. После диодного моста на конденсаторе напряжение 35 Вольт. Идем таким путем, проверяя все элементы на своем пути. Для того, чтобы научиться проверять радиоэлементы, нужно прочитать статьи:

а лучше вообще прочитать все статьи сайта)

Ваши органы чувств – ваши помощники

Для того, чтобы определить неисправность, очень часто помогают наши пять чувств, но будем пользоваться четырьмя:

Используйте их как можно чаще. Визуальный осмотр может дать Вам 80% нахождения неисправности. Это может быть сгоревший элемент, или печатная дорожка, а также обрыв или наоборот короткое замыкание. Не поленитесь, осмотрите хорошенько со всех сторон сломанную вещь.

Осязание может также сильно помочь вам в поиске неисправности. Если прибор включить в сеть и потрогать большие резисторы ( их мощность рассеивания, как правило, большая), то они должны быть теплые или даже чуток горячие. Если холодные, значит или в резисторах обрыв, либо напряжение до них не доходит. Микросхемы должны быть холодноватые или чуточку теплые. Процессоры или мощные микросхемы горяченькие. Если уж слишком горячие – то следовательно микросхеме или процессору хана. Холодными должны быть конденсаторы и катушки индуктивности.

Все это приходит с опытом. Используйте осязание как можно чаще, но будьте очень осторожны. Если коснетесь выводов элементов, то вас хорошенько может “дернуть” током, ну смотря, конечно, в какой цепи какой ток.

Настоящий электронщик должен знать запах горелого кремния, проводов, запах горелого трансформатора, горелой платы и тд наизусть. Напрягите свой нюх и попробуйте уловить “аромат” неисправности. Если аппаратура сгорела при вас, то сразу принюхивайтесь и визуально осмотрите ее.

Прислушайтесь к работе неисправной аппаратуры. Может слышится какое-то потрескивание, писк, гудение или еще что-то. Например, гудение асинхронного двигателя говорит о том, что может быть оборвана одна из фаз или не крутятся подшипники. Если гудит трансформатор, то это может значить короткое замыкание в обмотках.

Определяем дефектный узел

Вскрыв блок питания, я обнаружил, что у меня микросхема греется очень сильно при включении блока питания в сеть и нажатия кнопки POWER на самом блоке. Скорее всего в ней возникло короткое замыкание. Находим в интернете даташит на эту микросхему. В моем случае – это LM723. Она является регулятором напряжения.

Но беда не приходит одна. Сгорел еще и транзистор – BD140.

Принимаем решение

Пошел в магазин за новыми запчастями. Итого, микросхема 20 рублей, транзистор – 10 рублей. Вместе 30 рублей.

Ну что же, надо отпаять микросхему, для этого используем наш оловоотсос. На фото вид платы снизу микросхемы.

Выдергиваем микросхему с помощью нехитрого инструмента экстрактора

Подготавливаем новую микросхему, и лудим ее выводы флюсом ЛТИ-120

Вставляем ее в наши отверстия, где находилась микросхема. Вставляйте точно также, как стояла дохлая микросхема! Кто не помнит, как она стояла, производители аппаратуры часто рисуют ее образ на плате. Получается, что выемка микросхемы должна быть справа.

Вставляем ее как надо

И запаиваем по очереди каждую контактную площадку капелькой припоя на кончике паяльника.

Все те же самые операции проводим и с транзистором.

Блок питания у меня заработал как надо. Можно, конечно, его доработать, но на это требуется время и соответствующие знания. Но меня пока что вполне устраивает.

Заключение

Поиск неисправностей приходит с опытом и с годами. Следуйте этим простым этапам определять работоспособность компонентов, и вы никогда не будете носить аппаратуру мастеру-электронику, который сдерет с вас ого-го! Во-первых, вы сэкономите деньги, во-вторых, свою репутацию, ну и в-третьих, получите реальные знания на опыте.

Нахождение и исправление неисправностей средств вычислительной техники

Существует множество алгоритмов поиска неисправностей СВТ. Все они сводятся к замене или переустановке различных комплектующих.

Читайте также:  Обратноходовой повышающий преобразователь от 1.1 в

Самым простейшим методом поиска неисправностей СВТ при достаточно определенной проблеме является замена подозрительных комплектующих идентичными заведомо рабочими экземплярами. Например, если монитор не работает, то либо он сгорел, либо имеются проблемы с видеокартой, либо есть проблемы с подачей электропитания. Заменяем поочередно эти комплектующие и смотрим результат. Данный метод часто используется при ремонте, так как при достаточно простом подходе экономит время и ресурсы при нахождении неисправности, однако требует наличия большого количества различных исправных комплектующих. Поэтому более целесообразно пользоваться диагностическими средствами.

Основным алгоритмом поиска и устранения неисправностей можно считать следующий:

  • – выключить компьютер и все подключенные к нему устройства, кроме клавиатуры и монитора;
  • – проверить правильность подключения к электрической сети;
  • – проверить правильность подключения монитора и клавиатуры;
  • – исключить нахождение в дисководах любых дисков, дискет и других носителей (кроме загрузочных или диагностических);
  • – включить компьютер, проверить вентиляторы блока питания, процессора и других элементов (если они есть) и индикаторы передней панели. Если вентиляторы не вращаются, а индикатор питания не светится, то, скорее всего, проблема — в блоке питания или системной плате;
  • – проследить процесс самотестирования при включении питания (POST). При отсутствии проблем система издаст одиночный звуковой сигнал и начнет загрузку. Коды нефатальных ошибок будут отображаться на экране монитора. При появлении же фатальных ошибок система подаст звуковой сигнал (звуковые сигналы POST были рассмотрены ранее). Коды и звуковые сигналы зависят от используемой BIOS. В процессе самотестирования при включении питания ошибки чаще всего появляются из-за некорректного конфигурирования аппаратного обеспечения. Исходя из увиденного на экране (или по звуковому сигналу) можно определить неисправность и устранить ее;
  • – дождаться успешного запуска операционной системы.

Иногда проблемы аппаратного обеспечения возникают уже после загрузки системы, причем без изменения аппаратного и программного обеспечения. Для устранения подобных ошибок необходимо выполнить действия по следующему алгоритму:

  • – проверить кабели, разъемы и другие элементы, которые случайно могут быть извлечены из разъемов;
  • – если с кабелями все в порядке, то проверить с помощью измерительных инструментов питание компьютера. Нестабильное питание может служить причиной неожиданных перезагрузок, мерцания монитора или полного зависания ПК;
  • – если питание в норме, то проверить качество установки модулей памяти;
  • – если комплектующие ПК в норме, то переустановить программное обеспечение, которое, по вашему мнению, может приводить к ошибкам;
  • – если ничего не помогло, то попробовать изменить параметры BIOS.

Иногда при установке нового программного обеспечения возникают конфликты между аппаратным и программным обеспечением. Используя следующий алгоритм, можно свести конфликты к минимуму:

  • – перед установкой любого ПО — проверить по его описанию, удовлетворяет ли ваше аппаратное обеспечение всем требованиям программного обеспечения;
  • – корректно провести установку программного продукта, а при необходимости — переустановить его;
  • – проверить установку требуемых драйверов; при необходимости — скачать нужные драйверы с сайтов производителей;
  • – для успешной работы любого программного продукта — проводить антивирусную профилактику.

Описанные выше методы позволяют выявить аппаратную неисправность с точностью до блока. В зависимости от квалификации специалиста, сложности устройства или каких-либо технических требований, диагностика прекращается, а ремонт производится путем замены неисправного блока. При необходимости же можно продолжить поиск отказавшего узла в пределах определенного блока. В связи с большим количеством различных устройств и спецификой их работы выделить общий алгоритм нахождения неисправного узла нельзя: для каждого типа устройств существуют свои алгоритмы, подробно описанные в специальной литературе.

Методы поиска неисправностей в электрических схемах электрооборудования кранов

Повреждение в электросхемах кранов

Электрооборудование башенного крана состоит из большого числа электродвигателей, электрических аппаратов и приборов, связанных между собой электропроводкой, длина которой достигает нескольких тысяч метров. В процессе работы крана могут возникать повреждения в электрических схемах. Эти повреждения могут быть вызваны выходом из строя элементов машин и аппаратов, обрывом электропроводки и повреждением изоляции.

Методы устранения неисправностей в электрических схемах кранов

Неисправности электрической схемы устраняют в два этапа. Сначала ищут неисправный участок схемы, а затем восстанавливают его. Наиболее сложный первый этап. Умение выявить место неисправности в наиболее короткий срок и с наименьшими затратами труда имеет очень важное значение, так как позволяет значительно сократить простои крана. Восстановление поврежденного участка обычно сводится к замене неисправного элемента (контакта, катушки, провода) или соединению оборванной электропроводки.

Неисправности электрических схем можно разделить на четыре группы: обрыв электрической цепи; короткое замыкание в цепи; замыкание на корпус (пробой изоляции); возникновение обходной цепи при замыкании между собой проводов. Все эти неисправности могут иметь различные внешние проявления в зависимости от особенностей электрической схемы крана. Поэтому при устранении неисправности следует тщательно проанализировать работу схемы во всех режимах, выявить отклонения в работе отдельных механизмов крана и только после этого приступить к поиску повреждений в той части схемы, которая может вызвать эти отклонения.

Нельзя дать методику, пригодную для поисков любого случая неисправности, поскольку даже одинаковые схемы привода для разных механизмов крана имеют свои особенности. Однако некоторые общие правила могут быть использованы при анализе любой крановой электросхемы.

В первую очередь определяют, в какой цепи — силовой или управления — возникла неисправность.

Пример поиска неисправности в электрической схеме крана

Рассмотрим пример неисправности электрической схемы привода механизма поворота крана С-981А. Неисправность заключается в том, что механизм поворота не включается в направлении Влево. Все остальные механизмы, в том числе и механизм поворота в направлении Вправо, работают.

Если при пробном включении рукоятки командоконтроллера в первое положение Влево не включается магнитный пускатель К2 (рис 1, а), неисправность следует искать в цепи управления, т. е. в цепи катушки этого пускателя (цепь: провод 27, контакт В1-3 пускателя К2 и перемычки между главными контактами пускателя К2 и пускателя К1.

а — принципиальная электрическая схема привода поворота крана; б — монтажная электрическая схема реверсивного магнитного пускателя; /, //, ///,, IV — последовательность включения вольтметра при проверке цепи

Место обрыва можно определить, проверяя цепь с помощью вольтметра или контрольной лампы, которые включают, как показано на рисунке. Первое включение служит для контроля работы самого вольтметра (контрольной лампы). Допустим, что при подключении вольтметра к клемме 31 он показывает напряжение (лампа горит), а при подключении к клемме 51 не показывает. Следовательно, обрыв находится между этими клеммами. На рисунке видно, что в этот участок входит конечный выключатель ВК2 и провода, соединяющие его с клеммами шкафа управления.

Пользуясь этим способом для выявления места обрыва цепи необходимо строго соблюдать правила электробезопасности: работать в диэлектрических перчатках и галошах или, стоя на изолирующей подставке, не прикасаться к контактам и оголенным проводникам.

При использовании для проверки контрольной лампы принимают меры против включения магнитного пускателя К2 и механизма поворота крана. Для этого закрепляют якорь магнитного пускателя в положении Выключено. Лампа в холодном состоянии имеет небольшое сопротивление (в несколько раз меньшее, чем уторящей лампы) и при подключении ее к клемме 31 образуется замкнутая цепь (провод 27, контрольная лампа, катушка К2, провод 28), что вызывает срабатывание пускателя К2. При пользовании вольтметром пускатель не может включиться, так как обмотка вольтметра имеет большое сопротивление.

Проверяя цепь для определения места обрыва, следует помнить, что у многих кранов часть цепи работает на переменном токе, а часть — на постоянном. При проверке цепи постоянного тока клеммы вольтметра (лампы) подключают к источнику постоянного тока, а при проверке цепи переменного тока — к фазе переменного тока. Во время работы следует обязательно пользоваться электрическими схемами, так как ошибочное включение лампы в фазу переменного тока при проверке цепи, работающей на постоянном токе, может привести к повреждению выпрямительных устройств.

При поиске места замыкания на корпус (пробоя изоляции) участок (с предполагаемым пробоем) отсоединяют от источника тока, а вольтметр (лампу) подключают к источнику тока и проверяемому участку. В нормальном состоянии отсоединенный участок изолирован от металлоконструкции крана и вольтметр (лампа) ничего не покажет. При пробое вольтметр показывает напряжение, а лампа горит. Последовательно отсоединяя отдельные части проверяемого участка цепи, можно найти поврежденное место.

Если, например, в катушке К2 (см. рис. 1) пробило изоляцию, то при отключении катушки от привода 28 и присоединении вольтметра к клеммам 27 и 51 (контакт В1-3 командоконтроллера разомкнут) вольтметр покажет напряжение.

Значительно эффективней и безопасней производить проверку цепи с помощью омметра или пробника. Пробник состоит из милливольтметра с пределом измерения 0—75 мВ, последовательно соединенного с резистором R = 40 – 60 Ом и батарейкой 4,5 В от карманного фонарика. Выводы пробника А и В служат для подключения к клеммам проверяемой цепи. Методика поиска места неисправности аналогична описанной выше, но кран отключают от внешней сети, так как у омметра и пробника имеются свои источники тока.

При использовании омметра или пробника полностью исключается возможность поражения током, кроме того, с их помощью можно обнаружить место короткого замыкания в проводах.

Цепи управления линейным контактором (цепи защиты) у кранов различных типов выполнены по общему принципу, отличаются они только количеством последовательно включенных аппаратов и имеют общие признаки неисправности. Любую цепь защиты можно условно разделить на три участка: участок с нулевыми контактами контроллеров и кнопкой включения линейного контактора; участок, блокирующий нулевые контакты контроллеров и кнопку при включении контактора и замыкании его блок-контактов (цепь блокировки); общий участок, в который включены аварийные выключатели, контакты максимальных реле и катушка линейного контактора.

Внешним признаком обрыва цепи каждого участка служит определенный характер работы линейного контактора. При обрыве цепи на первом участке линейный контактор не включается, когда нажимают кнопку, но включается, когда поворачивают вручную подвижную часть контактора до замыкания блок-контактов. При пробном включении контактора -вручную необходимо принять следующие меры безопасности: все контроллеры установить в нулевое положение; поворачивать подвижную часть контактора либо с помощью монтерского инструмента с изолированными ручками, либо в диэлектрических перчатках.

Если цепь оборвана на втором участке, линейный контактор включается при нажатии кнопки, но отпадает, когда кнопка возвращается в нормальное положение.

Когда цепь оборвана на третьем участке, линейный контактор не включается ни от кнопки, ни при переводе его во включенное положение вручную.

Из разнообразных причин неисправности электродвигателей остановимся на наиболее распространенных.

Короткое замыкание в обмотке ротора. Признак неисправности: включение двигателя происходит рывком, обороты двигателя не зависят от позиции контроллера. Для проверки отсоединяют ротор двигателя от пускорегулирующего сопротивления. Если при включении статора двигатель будет работать, обмотка ротора закорочена.

Короткое замыкание в обмотке статора. Признак неисправности: двигатель при включении не вращается, срабатывает максимальная защита.

Обрыв одной из фаз статора при соединении двигателя звездой. Признаки неисправности: двигатель не создает вращающего момента и, следовательно, механизм не проворачивается. Чтобы обнаружить неисправность, двигатель отсоединяют от сети и каждую фазу в отдельности проверяют контрольной лампой. Для проверки используют низкое напряжение (12 В). Если обрыва нет, лампа будет гореть полным накалом, а при проверке фазы, имеющей обрыв, лампа гореть не будет.

Обрыв в цепи одной фазы ротора. Признак неисправности: двигатель вращается с половинной скоростью и сильно гудит. При обрыве фазы статора или ротора у двигателя грузовой и стреловой лебедок возможно падение груза (стрелы) независимо от направления включения контроллера.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector