【电子电路基础】电子电路常见故障原因及检修方法

更新时间:2017-11-07 来源:常见疾病 点击:

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  摘要:在使用电子设备过程中,受各种内在、外在因素的多方面影响,电路故障问题也不同程度的展现出来,怎样找到故障源,及时排除故障成了电子电路实现预定指标的核心技术。一般来说,故障诊断过程是:从故障现象出发,通过反复测试,做出分析判断,逐步找出故障原因。
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  在使用电子设备过程中,受各种内在、外在因素的多方面影响,电路故障问题也不同程度的展现出来,怎样找到故障源,及时排除故障成了电子电路实现预定指标的核心技术。一般来说,故障诊断过程是:从故障现象出发,通过反复测试,做出分析判断,逐步找出故障原因。
  1.常见故障
  1.1测试设备引起的故障
  可能有的测试设备本身就有故障,功能不灵或测试探棒损坏,使之无法测试;还有可能是操作者对仪器使用不芷确而引起故障,如示波器旋钮挡级选择不对,结果造成波形异常甚至无波形。
  1.2电路中元器件本身原因引起的故障
  如电阻、电容、晶体管及集成器件等特性不良或损坏。这种原因引起的故障现象经常是电路有输入而无输出或输出异常。
  1.3人为引起故障
  如操作者将连线错接或漏接、元器件参数选错、晶体管管型搞错、二极管或电解电容极性接反等,都有可能导致电路不能正常工作。
  1.4电路接触不良引起的故障
  如焊接点虚焊、插接点接触不牢靠、电位器滑动端接触不良、接地不良、引线断线等。这种原因引起的故障一般是间歇式或瞬时出现,或者突然停止工作。
  1.5各种干扰引起的故障
  所谓干扰,是指外界因素对电路有用信号产生的扰动。干扰源种类很多,常见的有以下几种:①接地处理不当引入的干扰。共地是抑制噪声和干扰的重要手段。所谓共地,是将电路中所有接地的元器件都接在电源的地电位参考点上。在正极性单电源供电电路中,电源的负极是电位参考点;在负极性单电源供电电路中,电源的正地是电位参考点;而在正负双电源供电电路中,以两个电源的正负极串接点为电位参考点。如果没有正确接地或接地线的电阻太大时,电路各部分电流流过接地线会产生一个干扰信号,以致影响电路的正常工作。②直流电源因滤波不佳而引入的干扰。各种电子设备一般都由50Hz交流电压经过整流、滤波及稳压得到直流电压源。因此,此直流电压源含有50Hz或100 Hz的纹波电压,如果纹波电压幅值过大,必然会给电路引入干扰。这种干扰是有规律性的,要减小这种干扰,必须采用纹波电压幅值小的稳压电源或引入滤波网络。③感应干扰。干扰源通过分布电容耦合到电路,形成电场耦合干扰;干扰源通过电感耦合到电路,形成磁场耦合干扰。这些干扰均属于感应干扰。它将导致电子电路产生寄生振荡。排除和避免这类干扰的方法一是采取屏蔽措施,屏蔽壳要接地;二是引入补偿网络,抑制由干扰引起的寄生振荡。具体做法是在电路的适当位置接人阻容网络或单一电容网络,实际参数大小可通过实验调试来确定。
  2.排查故障的基本方法
  2.1直接观察法
  直接观察法是指不使用任何仪器,而只凭人的视觉、听觉、嗅觉以及直接碰摸元器件作为手段来发现问题,寻找和分析故障。
  直接观察又包括通电前检査和通电观察两个方面。通电前主要检查仪器的选用和使用是否正确;元器件引脚有无错接、接反、短路;印制电路板有无断线等。
  通电后主要观察直流稳压电源上的电流指示值是否超出电路额定值;元器件有无发烫、冒烟;变压器有无焦味等。此法比较简单,也较有效,故可作为对电路初步检查之用。^
  2.2参数测试法
  参数测试法是借助于仪器发现问题,并通过理论知识分析找出故障原因。平时利用万用表检查电路的静态工作点就属于该测试法的运用。当发现测量值与设计值相差悬殊时,就可针对问题进行分析,直至得以解决。静态工作点也可以用示波器的直流耦合输入方式来测定,其优点是输入阻抗高,因此对被测电路影响小,而且还能同时看到被测点的对地直流电位和信号波形以及可能存在的干扰信号及噪声电压等,这样就更有利于故障分析。
  3.信号跟踪法
  在被调电路的输入端接入适当幅度与频率的信号,利用示波器,并按信号的流向,从前级到后级逐级观察电压波形及幅值的变化情况,先确定故障在哪一级,然后有的放矢地作进一步检查。这种方法对各种电路普遍适用,在动态调试中应用更为广泛。
  4.对比法
  怀疑某一电路存在问题时,可将此电路的参数和工作状态与相同的正常电路一一进行对比,从中分析故障原因,判断故障点。
  5.部件替换法
  所谓部件替换法,就是利用与故障电路同类型的电路部件、元器件或插件板来替换故障电路中的怀疑部分,从而可缩小故障范围,以便快速、准确地找出故障点。
  6.补偿法
  当有寄生振荡时,可用适当容量的电容器,在电路各个合适部位通过电容对地短路。如果电容接到某点,寄生振荡消失,表明振荡就产生在此点附近或前级电路中。值得注意的是,补偿电容要选得适当,不宜过大,通常只要能较好地消除有害信号即可。
  7.短路法
  短路法就是采取临时短接一部分电路来寻找故障的方法。若用万用表测得T2管的集电极对地电压为零,则有可能L1所在支路为断路,此时不妨将L1两端短路,如VC2正常,那就说明故障发生在L1上。短路法对检查断路性故障最有效。但要注意的是,在使用此法时,应考虑到短路对电路的影响,例如对于稳压电路就不能采用短路法。
  8.断路法
  断路法用于检查短路故障最有效。这也是一种逐步縮小故障范围的方法。例如,某稳压电源因接入一带有故障的电路使输出电流过大,此时,可采取依次断开故障电路某一支路的办法来检查故障"。如果断开该支路后电流恢复正常,则说明故障就发生在此支路。
  对于闭环反馈电路,通常也采用断路法进行故障诊断。首先应断开反馈回路,使电路开环,然后再接入一个适当的输入信号,并利用信号跟踪法逐一寻找发生故障的元器件或功能块。
  在实际调试中,检査和排除故障的方法多种多样,上面仅列举了几种常用的方法。这些方法的使用可根据设备条件、故障情况灵活掌握,对于简单的故障或许用一种方法即可查找出故障点,但对于较复杂的故障则须采用多种方法,并互相补充、互相配合,最后才能找出故障点。在一般情况下,寻找故障的常规做法是:采用直接观察法,排除明显的故障;采用万用表或示波器检查静态工作点;采用信号跟踪法对电路作动态检查。
  参考文献
  [1]何小艇.电子系统设计.杭州:浙江大学出版社,2008,
  [2]华成英,童诗白.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2006

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