Keithley 2425修復記
Keithley 2400系列源表是精密電壓/電流源和五位半萬用表的組合體。Keithley 2425是這個系列的頂配型號，電壓/電流輸出能力分別達到±1μV~100V和±10pA~3A。至於價格么……看這個截圖吧。揉揉眼睛，真的是10萬出頭。
ps. 同檔次也只有Keysight的2900系列可以選，兩家都是美國的。我們在科研儀錶領域的差距就是這麼大，得正確面對，不要提什麼「舉國之力造CPU」了，舉國之力搞出的多半是紅芯瀏覽器之類貨色。
實驗室的一台Keithley 2425幾年前壞了，開機沒任何反應，屏幕不亮，風扇不轉，檢查保險絲，沒斷。讓廠家修當然是天價了，還好當時不急用，這一閑置就是好幾年。某天我把它拆開研究了一遍，感覺太複雜，又原樣裝回去了。
前兩天再一想，這個故障應該不至於太麻煩，多半只是電源部分的某一個或幾個器件壞了，換上可能就好了。於是決定再拆一次，死馬當活馬醫吧。
拆掉上蓋，最上面一層電路板是20多隻160V/470uF電解電容和幾隻大功率線繞電阻，應該是輸出濾波用的。拔掉左上、左下的兩個大電流插頭和下方中部的排線，拆下螺絲，就可以把這一層取下來。
中間層是主要的信號處理部分，密密麻麻的一堆ic，看暈了有沒有？右下貼紙的IC是Altera的EPM7160作為主控，上方共用大散熱片的8隻TO-220功率管應該是輸出級，右邊另有7隻帶獨立小散熱片的TO-220功率管，也許是驅動級。拔下前後輸出端子背面的引線(得提前拍照記錄顏色)，取下左下、右下兩隻磁環，再拆下螺絲，就可以把中間層電路板取下來。
底層是電源及通信介面板，看上去似乎簡單多了。右下最大的IC是MC68332，是個比較古老的32位單片機，片內RAM只有可憐的2K，右側兩片估計就是外擴的RAM，其他幾片應該是GPIB和RS-232之類介面晶元。中部和左上方必然就是供電部分了。
前面板背面這塊電路板比較簡單，正中的HV518PJ是VFD(輝光數碼管)驅動晶元。
現在來找故障點，怎麼找呢？在只有電源板和前面板的狀態下開機，還是沒反應，前面板不亮，風扇不轉。這時突然聞到了一股糊味兒……於是斷電，用熱像儀一照，果然發現紅圈處溫度異常高，接近200度了。
等它晾涼，看了一眼型號是IRFI540N。再查參數，和大路貨IRF540N性能類似，不過最大電流稍小些，主要區別是這貨的散熱片是絕緣的，不象普通TO-220的MOS管或三端穩壓那樣連通到中間管腳。拆下電源板，從背面測量，G-S、G-D電阻都只有幾歐到十幾歐。焊下來再測，結果一樣，看來是燒壞了。
在立創商城查找IRFI開頭的MOS管，只有IRFI1310N，再查參數，基本都比IFRI540N稍強，於是下單買兩個。再檢查電源板背面，又發現一處明顯的故障，燒黑了一大塊：
原有這個電容幾乎沒法辨認了，只好把旁邊的電容拆下來，一測，10nF。1206的封裝，估計是高壓電容，於是再下單幾個10nF/500V/1206的電容。
等到MOS管和電容都到貨了，換好MOS管，把燒壞電容這個位置清理一下，電容直接一端焊在上方焊點上，另一端飛線到下方焊點。接上電源，再開機，風扇轉了！再看前面板，亮了。不過沒幾秒鐘又滅了，同時熟悉的糊味兒又來了，趕緊斷電。
用熱像儀一照，MOS管溫度正常，看來問題還是背面。翻過來看看，電容是好的，但用萬用表測量，電容兩端有幾k的電阻。估計是之前被烤得太久，PCB部分碳化形成了通路。
沒辦法了，先用無水酒精+小牙刷盡量把電路板上的黑碳洗掉。剩下怎麼也清理不掉的部分只好請出電磨了，把能看到黑色的位置都打磨乾淨。再通電，這次似乎沒什麼異常了。
把中層、上層電路板依次裝回原樣，開機，自檢正常！但是測什麼都沒反應……再仔細檢查，原來是一組排線沒插。只好再拆，再裝，再開機，接上電阻箱，實測一下，這次似乎正常了。
到此基本算是修復成功了，明後天繼續測試吧。
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