工業變頻器電路板維修技巧

不能過分依賴在線測試儀

1. 功能測試不能代替參數測試

2. 功能測試僅能測試到器件的截止區,放大區和飽和區,但無法了解此時的工作頻率的高低

和速度的快慢。

3. 對數字晶元而言,僅知道有高低電平的輸出變化,但無法查出它的上升和下降沿的變化速

度。

4. 對於模擬晶元,它處理的是模擬的變化量。其受電路的元器件的分布,解決信號方案的不

同的影響,是錯綜複雜的。就目前的在線測試技術,要解決模擬晶元在線測試是不可能的。所以,這項功能測試的結果,僅能供參考。

5. 大多數的在線測試議,在對於電路板上的各類晶元進行功能測試後,均會給出「測試通過」

或「測試不通過」。那麼它為什麼不給出被測器件是否有問題呢?這就是這類測試儀的缺撼。因為在線測試時,所受影響(干擾)的因素太多。要求在測試前採取不少的措施(如斷開晶振,去掉CPU和帶程序的晶元,加隔離中斷信號等等),這樣做是否均有效,值得研究。至少,目前的測試結果有時不盡人意。

6. 了解在線測試儀的讀者,均知道有這麼一句行話。「在線測試時不通過的晶元不一定是損壞

的;測試通過的晶元一定是沒有損壞的。」它的解釋為,如器件受在線影響或抗干擾時,結果可能不通過,對此不難理解。那麼,是否損壞的晶元在進行測試時,均會得出「不通過」呢?回答確實不能肯定。筆者與同行均遇到過,明明晶元已損壞了(確切地說換上這個晶元板子就不工作了),但測試結果是通過的。權威解釋為這是測試儀自身工作原理(後驅動技術)所致。故此我們不能過分依賴在線測試儀(儘管各廠家宣傳的很玄)的作用,否則將使維修電路板的工作誤入歧途。 維修技巧之二

在無任何原理圖狀況下要對一塊比較陌生的電路板進行維修,以往的所謂「經驗」就難有作為,儘管硬體功底深厚的人對維修充滿信心,但如果方法不當,工作起來照樣事倍功半。那麼,怎樣做才能提高維修效呢?根據我公司進口設備維修中心統計出來的資料,應遵循以下幾個步驟、按順序有條不紊的進行。

方法一:先看後量

使用工具:萬用表、放大鏡

當手拿一塊待修的電路板,良好的習慣首先是應對其進行目測,必要時還要藉助放大鏡,看什麼呢? 主要看:

1、是否有斷線;

2、分力元件如電阻、電解電容、電感、二極體、三極體等時候存在斷開現象;

3、電路板上的印製板連接線是否存在斷裂、粘連等;

4、是否有人修過?動過哪些元器件?是否存在虛焊、漏焊、插反等操作方面的失誤; 在確定了被修無上述狀況後,首先用萬用表測量電路板電源和地之間的阻值,通常電路板的阻值都在70-80?以上,若阻值太小,才幾個或十幾個歐姆,說明電路板上有元器件被擊穿或部分擊穿,就必須採取措施將被擊穿的元器件找出來。具體辦法是給被修板供電,用手去摸電路板上各器件的

溫度,燙手的講師重點懷疑對象。若阻值正常,用萬用表測量板上的阻、二極體、三極體、場效應管、撥段開關等分力元件,其目的就是首先要確保測量過的元件是正常的,我們的理由是,能用萬用表解決的問題,就不要把它複雜化。

方法二:先外後內

使用工具:電路在線維修儀

如果情況允許,最好是找一塊與被維修板一樣的好板作為參照,然後使用一起的雙棒VI曲線掃描功能對兩塊板進行好、壞對比測試,起始的對比點可以從埠開始,然後由表及裡,尤其是對電容的對比測試,可以彌補萬用表在線難以測出是否漏電的缺憾。

方法三:先易後難

使用工具:電路在線維修儀、電烙鐵、記號筆

為提高測試效果,在對電路板進行在線功能測試前,應對被修板做一些技術處理,以盡量削弱各種干擾對測試進程帶來的負面影響。具體措施是:

1、測試前的準備

將晶振短路,對大的電解電容要焊下一條腳使其開路,因為電容的充放電同樣也能帶來干擾。

2、採用排除法對器件進行測試

對器件進行在線測試或比較過程中,凡是測試通過(或比較正常)的器件,請直接確認測試結果,以便記錄;對測試未通過(或比較超差)的,可再測試一遍,若還是未通過,也可先確認測試結果,就這樣一直測試下去,直到將板上的器件測試(或比較)完,然後再回過頭來處理那些未通過測試(或比較超差)的器件。對未通過功能在線測試的器件,儀器還提供了一種不太正規卻又比較實用的處理方法,由於儀器對電路板的供電可以通過測試夾施加到器件相應的電源與地腳,若對器件的電源腳實施刃割,則這個器件將脫離電路板供電系統,這時再對該器件進行在線功能測試,由於電路板上的其他器件將不會再起干擾作用,實際測試效果等同於「准離線」,測准率將獲得很大提高。

3、用ASA-VI曲線掃描測試對測試庫尚未涵蓋的器件進行比較測試

由於ASA-VI智能曲線掃描技術能適用於對任何器件的比較測試,只要測試夾能將器件夾住,再有一塊參照板,通過對比測試,同樣對器件具備較強的故障偵測能力。該功能彌補了器件在線功能測試要受制於測試庫的不足,拓展了儀器對電路板故障的偵測範圍。現實中往往會出現無法找到好板做參照的情景,而且待修板本身的電路結構也無任何對稱性,在這種情況下,ASA-VI曲線掃描比較測試功能起不了作用,而在線功能測試由於器件測試庫的不完全,無法完成對電路板上每一個器件都測試一遍,電路板依然無法修復,這兒就是電路在線維修儀的局限,就跟沒有包治百病的葯一樣。

方法四:先靜後動

由於電路在線維修儀目前只能對電路板上的器件進行功能在線測試和靜態特徵分析,是否完全修好必須要經過整機測試檢驗,因此,在檢驗時最好先檢查一下設備的電源是否按要求正確供給到電路板上。 維修技巧之三 用萬能表檢測電路板

1.離線檢測

測出IC晶元各引腳對地之間的正,反電阻值.以此與好的IC晶元 進行比較,從而找到故障點. 2.在線檢測

1)直流電阻的檢測法 同離線檢測.但要注意:

(a)要斷開待測電路板上的電源; (b)萬能表內部電壓不得大於6V;

(c)測量時,要注意外圍的影響.如與IC晶元相連的電位器等.

2)直流工作電壓的測量法

測得IC晶元各腳直流電壓與正常值相比即可.但也要注意: (a)萬能表要有足夠大的內阻,數字表為首選; (b)各電位器旋到中間位置;

(c)表筆或探頭要採取防滑措施,可用自行車氣門芯套在筆頭上, 並應長出筆尖約5mm;

(d)當測量值與正常值不相符時,應根據該引腳電壓,對IC晶元正 常值有無影響以及其它引腳電壓的相應變化進行分析;

(e)IC晶元引腳電壓會受外圍元器件的影響.當外圍有漏電,短路, 開路或變質等;

(f)IC晶元部分引腳異常時,則從偏離大的入手.先查外圍元器件, 若無故障,則IC晶元損壞;

(g)對工作時有動態信號的電路板,有無信號IC晶元引腳電壓是不 同的.但若變化不正常則IC晶元可能已壞;

(h)對多種工作方式的設備,在不同工作方式時IC腳的電壓是不同 ;還應注意邏輯極性相同,即輸出輸入電平極性、電壓、電流幅度必須相同。例如:圖像中放IC,TA7607與TA7611,前者為反向高放AGC,後者為正向高放AGC,故不能直接代換。除此之外還有輸出不同極性AFT電壓,輸出不同極性的同步脈衝等IC都不能直接代換,即使是同一公司或廠家的產品,都應注意區分。性能指標是指IC的主要電參數(或主要特性曲線)、最大耗散功率、最高工作電壓、頻率範圍及各信號輸入、輸出阻抗等參數要與原IC相近。功率小的代用件要加大散熱片。

其中 1.同一型號IC的代換

同一型號IC的代換一般是可靠的,安裝集成電路時,要注意方向不要搞錯,否則,通電時集成電路很可能被燒毀。有的單列直插式功放IC,雖型號、功能、特性相同,但引腳排列順序的方向是有所不同的。例如,雙聲道功放IC LA4507,其引腳有「正」、「反」之分,其起始腳標註(色點或凹坑)方向不同;沒有後綴與後綴為"R"的IC等,例如 M5115P與M5115RP.

2.不同型號IC的代換

⑴型號前綴字母相同、數字不同IC的代換。這種代換隻要相互間的引腳功能完全相同,其內部電路和電參數稍有差異,也可相互直接代換。如:伴音中放IC LA1363和LA1365,後者比前者在IC第⑤腳內部增加了一個穩壓二極體,其它完全一樣。

⑵型號前綴字母不同、數字相同IC的代換。一般情況下,前綴字母是表示生產廠家及電路的類別,前綴字母后面的數字相同,大多數可以直接代換。但也有少數,雖數字相同,但功能卻完全不同。例如,HA1364是伴音IC,而uPC1364是色解碼IC;4558,8腳的是運算放大器NJM4558,14腳的是CD4558數字電路;故二者完全不能代換。

⑶型號前綴字母和數字都不同IC的代換。有的廠家引進未封裝的IC晶元,然後加工成按本廠命名的產品。還有如為了提高某些參數指標而改進產品。這些產品常用不同型號進行命名或用型號後綴加以區別。例如,AN380與uPC1380可以直接代換;AN5620、TEA5620、DG5620等可以直接代換。

二、非直接代換

非直接代換是指不能進行直接代換的IC稍加修改外圍電路,改變原引腳的排列或增減個別元件等,使之成為可代換的IC的方法。

代換原則:代換所用的IC可與原來的IC引腳功能不同、外形不同,但功能要相同,特性要相近;代換後不應影響原機性能。

1.不同封裝IC的代換

相同類型的IC晶元,但封裝外形不同,代換時只要將新器件的引腳按原器件引腳的形狀和排列進行整形。例如,AFT電路CA3064和CA3064E,前者為圓形封裝,輻射狀引腳;後者為雙列直插塑料封裝,兩者內部特性完全一樣,按引腳功能進行連接即可。雙列IC AN7114、AN7115與LA4100、LA4102封裝形式基本相同,引腳和散熱片正好都相差180°。前面提到的AN5620帶散熱片雙列直插16腳封裝、TEA5620雙列直插18腳封裝,9、10腳位於集成電路的右邊,相當於AN5620的散熱片,二者其它腳排列一樣,將9、10腳連起來接地即可使用。

2.電路功能相同但個別引腳功能不同IC的代換

代換時可根據各個型號IC的具體參數及說明進行。如電視機中的AGC、視頻信號輸出有正、負極性的區別,只要在輸出端加接倒相器後即可代換。

3.類型相同但引腳功能不同IC的代換

這種代換需要改變外圍電路及引腳排列,因而需要一定的理論知識、完整的資料和豐富的實踐經驗與技巧。

4。有些空腳不應擅自接地

內部等效電路和應用電路中有的引出腳沒有標明,遇到空的引出腳時,不應擅自接地,這些引出腳為更替或備用腳,有時也作為內部連接。

5.用分立元件代換IC

有時可用分立元件代換IC中被損壞的部分,使其恢復功能。代換前應了解該IC的內部功能原理、每個引出腳的正常電壓、波形圖及與外圍元件組成電路的工作原理。同時還應考慮: ⑴信號能否從IC中取出接至外圍電路的輸入端:

⑵經外圍電路處理後的信號,能否連接到集成電路內部的下一級去進行再處理(連接時的信號匹配應不影響其主要參數和性能)。如中放IC損壞,從典型應用電路和內部電路看,由伴音中放、鑒頻以及音頻放大級成,可用信號注入法找出損壞部分,若是音頻放大部分損壞,則可用分立元件代替。 6.組合代換

組合代換就是把同一型號的多塊IC內部未受損的電路部分,重新組合成一塊完整的IC,用以代替功能不良的IC的方法。對買不到原配IC的情況下是十分適用的。但要求所利用IC內部完好的電路一定要有介面引出腳。

非直接代換關鍵是要查清楚互相代換的兩種IC的基本電參數、內部等效電路、各引腳的功能、IC與外部元件之間連接關係的資料。實際操作時予以注意: ⑴集成電路引腳的編號順序,切勿接錯;

⑵為適應代換後的IC的特點,與其相連的外圍電路的元件要作相應的改變;

⑶電源電壓要與代換後的IC相符,如果原電路中電源電壓高,應設法降壓;電壓低,要看代換IC能否工作。

⑷代換以後要測量IC的靜態工作電流,如電流遠大於正常值,則說明電路可能產生自激,這時須進行去耦、調整。若增益與原來有所差別,可調整反饋電阻阻值; ⑸代換後IC的輸入、輸出阻抗要與原電路相匹配;檢查其驅動能力。

⑹在改動時要充分利用原電路板上的腳孔和引線,外接引線要求整齊,避免前後交叉,以便檢查和防止電路自激,特別是防止高頻自激;

[7]在通電前電源Vcc迴路里最好再串接一直流電流表,降壓電阻阻值由大到小觀察集成電路總電流的變化是否正常。 維修技巧之五 維修經驗總結 一.帶程序的晶元

1.EPROM晶元一般不宜損壞.因這種晶元需要紫外光才能擦除掉程序, 故在測試中不會損壞程序.但有資料介紹:因製作晶元的材料所致,隨著 時間的推移(年頭長了),即便不用也有可能損壞(主要指程序).所以要 儘可能給以備份.

2.EEPROM,SPROM等以及帶電池的RAM晶元,均極易破壞程序.這類晶元 是否在使用<測試儀>進行VI曲線掃描後,是否就破壞了程序,還未有定 論.儘管如此,同仁們在遇到這種情況時,還是小心為妙.筆者曾經做過 多次試驗,可能大的原因是:檢修工具(如測試儀,電烙鐵等)的外殼漏電 所致.

3.對於電路板上帶有電池的晶元不要輕易將其從板上拆下來. 二.複位電路

1.待修電路板上有大規模集成電路時,應注意複位問題.

2.在測試前最好裝回設備上,反覆開,關機器試一試.以及多按幾次復 位鍵.

三.功能與參數測試

1.<測試儀>對器件的檢測,僅能反應出截止區,放大區和飽和區.但不 能測出工作頻率的高低和速度的快慢等具體數值等.

2.同理對TTL數字晶元而言,也只能知道有高低電平的輸出變化.而無 法查出它的上升與下降沿的速度. 四.晶體振蕩器

1.通常只能用示波器(晶振需加電)或頻率計測試,萬用表等無法測量, 否則只能採用代換法了.

2.晶振常見故障有:a.內部漏電,b.內部開路c.變質頻偏d.外圍相連電 容漏電.這裡漏電現象,用<測試儀>的VI曲線應能測出.

3.整板測試時可採用兩種判斷方法:a.測試時晶振附近既周圍的有關 晶元不通過.b.除晶振外沒找到其它故障點.

4.晶振常見有2種:a.兩腳.b.四腳,其中第2腳是加電源的,注意不可隨 意短路.

五.故障現象的分布

1.電路板故障部位的不完全統計:1)晶元損壞30%, 2)分立元件損壞30%, 3)連線(PCB板敷銅線)斷裂30%, 4)程序破壞或丟失10%(有上升趨勢). 2.由上可知,當待修電路板出現聯線和程序有問題時,又沒有好板子,既 不熟悉它的連線,找不到原程序.此板修好的可能性就不大了.


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