Błędy i awarie podzespołów są faktem. Obwody drukowane są czasami dostarczane z wadami produkcyjnymi, komponenty mogą być lutowane odwrotnie lub w złej pozycji, a komponenty ulegają zepsuciu. Wszystkie te potencjalne punkty awarii sprawiają, że obwód działa słabo lub wcale.
Rozwiązywanie problemów z PCB
Płytki drukowane, czyli PCB, to masa izolatorów i miedzianych ścieżek, które łączą gęsto upakowane komponenty, tworząc nowoczesny obwód. Rozwiązywanie problemów z PCB jest często wyzwaniem, ponieważ dużą rolę odgrywają takie czynniki, jak rozmiar, liczba warstw, analiza sygnału i typy komponentów.
Niektóre bardziej skomplikowane tablice wymagają specjalistycznego sprzętu do prawidłowego rozwiązywania problemów. Jednak większość rozwiązywania problemów można wykonać za pomocą podstawowego sprzętu elektronicznego do śledzenia śladów, prądów i sygnałów w obwodzie.
Dolna linia
Większość podstawowych problemów z PCB wymaga tylko kilku narzędzi. Najbardziej wszechstronnym narzędziem jest multimetr. Jednak w zależności od złożoności płytki drukowanej i problemu może być potrzebny miernik LCR, oscyloskop, zasilacz i analizator logiczny, aby zagłębić się w zachowanie operacyjne obwodu.
Przeprowadź kontrolę wzrokową
Wizualna inspekcja płytek PCB ujawnia bardziej oczywiste problemy, w tym nakładające się ślady, przepalone elementy, oznaki przegrzania i brakujące elementy. Niektórych spalonych elementów, uszkodzonych przez nadmierny prąd, nie widać tak łatwo, ale powiększone oględziny lub zapach mogą wskazywać na obecność uszkodzonego elementu. Wybrzuszenia elementów to kolejny dobry wskaźnik problemu, szczególnie w przypadku kondensatorów elektrolitycznych.
Przeprowadź kontrolę fizyczną
Jeden krok poza inspekcję wzrokową to fizyczna inspekcja z doprowadzeniem zasilania do obwodu. Dotykając powierzchni PCB i komponentów na płytce, możesz wykryć gorące punkty bez użycia drogiej kamery termowizyjnej. Po wykryciu gorącego elementu należy schłodzić go sprężonym powietrzem w puszce, aby przetestować działanie obwodu z elementem w niższych temperaturach.
Ta technika jest potencjalnie niebezpieczna i powinna być używana tylko w obwodach niskiego napięcia z zachowaniem odpowiednich środków ostrożności.
Kiedy dotykasz zasilanego obwodu, zachowaj kilka środków ostrożności. Upewnij się, że tylko jedna ręka dotyka obwodu w dowolnym momencie, aby zapobiec potencjalnie śmiertelnemu porażeniu prądem w sercu. Jeśli to możliwe, trzymanie jednej ręki w kieszeni jest dobrą techniką podczas pracy na obwodach pod napięciem, aby zapobiec takim wstrząsom. Upewnij się, że wszystkie potencjalne ścieżki prądu do ziemi, takie jak stopy lub nierezystancyjny pasek uziemiający, są odłączone, aby zmniejszyć niebezpieczeństwo porażenia.
Dotykanie różnych części obwodu zmienia również impedancję obwodu, co może zmienić zachowanie systemu, a tym samym zidentyfikować lokalizacje w obwodzie, które wymagają dodatkowej pojemności, aby działać poprawnie.
Przeprowadzanie testów elementów dyskretnych
Testowanie każdego pojedynczego komponentu jest często najskuteczniejszą techniką rozwiązywania problemów z PCB. Przetestuj każdy rezystor, kondensator, diodę, tranzystor, cewkę indukcyjną, MOSFET, diodę LED i dyskretne elementy aktywne za pomocą multimetru lub miernika LCR. Jeśli składniki rejestrują mniej niż lub równe podanej wartości składnika, składniki są zazwyczaj dobre. Jeśli wartość komponentu jest wyższa, oznacza to, że albo komponent jest zły, albo złącze lutowane jest złe.
Sprawdź diody i tranzystory za pomocą trybu testowania diod na multimetrze. Złącza baza-emiter i baza-kolektor tranzystora powinny zachowywać się jak diody dyskretne i przewodzić tylko w jednym kierunku przy takim samym spadku napięcia. Analiza węzłowa to kolejna opcja, która umożliwia testowanie komponentów bez zasilania poprzez doprowadzenie zasilania do pojedynczego komponentu i pomiar jego odpowiedzi napięcie-prąd (V/I).
Testowanie układów scalonych
Najtrudniejszymi komponentami do sprawdzenia są układy scalone. Większość z nich można łatwo zidentyfikować po oznaczeniach, a wiele z nich można przetestować operacyjnie za pomocą oscyloskopów i analizatorów stanów logicznych. Jednak liczba specjalistycznych układów scalonych w różnych konfiguracjach i projektach PCB może sprawić, że testowanie będzie trudne. Porównywanie zachowania obwodu ze znanym dobrym obwodem jest często przydatną techniką i powinno pomóc wyróżnić nietypowe zachowanie.
