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工业电路板维修技巧

供稿:中国工控网 2012/9/17 16:53:41

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不能过分依赖在线测试仪 

1.功能测试不能代替参数测试 

2. 功能测试仅能测试到器件的截止区,放大区和饱和区,但无法了解此时的工作频率的高低和速度的快慢。 

3. 对数字芯片而言,仅知道有高低电平的输出变化,但无法查出它的上升和下降沿的变化速度。 

4. 对于模拟芯片,它处理的是模拟的变化量。其受电路的元器件的分布,解决信号方案的不同的影响,是错综复杂的。就目前的在线测试技术,要解决模拟芯片在线测试是不可能的。所以,这项功能测试的结果,仅能供参考。 

5. 大多数的在线测试议,在对于电路板上的各类芯片进行功能测试后,均会给出“测试通过”或“测试不通过”。那么它为什么不给出被测器件是否有问题呢?这就是这类测试仪的缺撼。因为在线测试时,所受影响(干扰)的因素太多。要求在测试前采取不少的措施(如断开晶振,去掉CPU和带程序的芯片,加隔离中断信号等等),这样做是否均有效,值得研究。至少,目前的测试结果有时不尽人意。 

6. 了解在线测试仪的读者,均知道有这么一句行话。“在线测试时不通过的芯片不一定是损坏的;测试通过的芯片一定是没有损坏的。”它的解释为,如器件受在线影响或抗干扰时,结果可能不通过,对此不难理解。那么,是否损坏的芯片在进行测试时,均会得出“不通过”呢?回答确实不能肯定。笔者与同行均遇到过,明明芯片已损坏了(确切地说换上这个芯片板子就不工作了),但测试结果是通过的。权威解释为这是测试仪自身工作原理(后驱动技术)所致。故此我们不能过分依赖在线测试仪(尽管各厂家宣传的很玄)的作用,否则将使维修电路板的工作误入歧途。 

维修技巧之二  

    在无任何原理图状况下要对一块比较陌生的电路板进行维修,以往的所谓“经验”就难有作为,尽管硬件功底深厚的人对维修充满信心,但如果方法不当,工作起来照样事倍功半。那么,怎样做才能提高维修效呢?根据我公司进口设备维修中心统计出来的资料,应遵循以下几个步骤、按顺序有条不紊的进行。 

方法一:先看后量 

使用工具:万用表、放大镜 

当手拿一块待修的电路板,良好的习惯首先是应对其进行目测,必要时还要借助放大镜,看什么呢? 

主要看: 

1、是否有断线; 

2、分力元件如电阻、电解电容、电感、二极管、三极管等时候存在断开现象; 

3、电路板上的印制板连接线是否存在断裂、粘连等; 

4、是否有人修过?动过哪些元器件?是否存在虚焊、漏焊、插反等操作方面的失误; 

在确定了被修无上述状况后,首先用万用表测量电路板电源和地之间的阻值,通常电路板的阻值都在70-80?以上,若阻值太小,才几个或十几个欧姆,说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿,就必须采取措施将被击穿的元器件找出来。具体办法是给被修板供电,用手去摸电路板上各器件的 

温度,烫手的讲师重点怀疑对象。若阻值正常,用万用表测量板上的阻、二极管、三极管、场效应管、拨段开关等分力元件,其目的就是首先要确保测量过的元件是正常的,我们的理由是,能用万用表解决的问题,就不要把它复杂化。 

方法二:先外后内 

使用工具:电路在线维修仪 

如果情况允许,最好是找一块与被维修板一样的好板作为参照,然后使用一起的双棒VI曲线扫描功能对两块板进行好、坏对比测试,起始的对比点可以从端口开始,然后由表及里,尤其是对电容的对比测试,可以弥补万用表在线难以测出是否漏电的缺憾。 

方法三:先易后难 

使用工具:电路在线维修仪、电烙铁、记号笔 

为提高测试效果,在对电路板进行在线功能测试前,应对被修板做一些技术处理,以尽量削弱各种干扰对测试进程带来的负面影响。具体措施是: 

1、测试前的准备 

将晶振短路,对大的电解电容要焊下一条脚使其开路,因为电容的充放电同样也能带来干扰。 

2、采用排除法对器件进行测试 

对器件进行在线测试或比较过程中,凡是测试通过(或比较正常)的器件,请直接确认测试结果,以便记录;对测试未通过(或比较超差)的,可再测试一遍,若还是未通过,也可先确认测试结果,就这样一直测试下去,直到将板上的器件测试(或比较)完,然后再回过头来处理那些未通过测试(或比较超差)的器件。对未通过功能在线测试的器件,仪器还提供了一种不太正规却又比较实用的处理方法,由于仪器对电路板的供电可以通过测试夹施加到器件相应的电源与地脚,若对器件的电源脚实施刃割,则这个器件将脱离电路板供电系统,这时再对该器件进行在线功能测试,由于电路板上的其他器件将不会再起干扰作用,实际测试效果等同于“准离线”,测准率将获得很大提高。 

3、用ASA-VI曲线扫描测试对测试库尚未涵盖的器件进行比较测试 

由于ASA-VI智能曲线扫描技术能适用于对任何器件的比较测试,只要测试夹能将器件夹住,再有一块参照板,通过对比测试,同样对器件具备较强的故障侦测能力。该功能弥补了器件在线功能测试要受制于测试库的不足,拓展了仪器对电路板故障的侦测范围。现实中往往会出现无法找到好板做参照的情景,而且待修板本身的电路结构也无任何对称性,在这种情况下,ASA-VI曲线扫描比较测试功能起不了作用,而在线功能测试由于器件测试库的不完全,无法完成对电路板上每一个器件都测试一遍,电路板依然无法修复,这儿就是电路在线维修仪的局限,就跟没有包治百病的药一样。 

方法四:先静后动 

由于电路在线维修仪目前只能对电路板上的器件进行功能在线测试和静态特征分析,是否完全修好必须要经过整机测试检验,因此,在检验时最好先检查一下设备的电源是否按要求正确供给到电路板上。 

维修技巧之三  

用万能表检测电路板 

1.离线检测 

  测出IC芯片各引脚对地之间的正,反电阻值.以此与好的IC芯片 

进行比较,从而找到故障点

2.在线检测 

  1)直流电阻的检测法 

    同离线检测.但要注意

    (a)要断开待测电路板上的电源

    (b)万能表内部电压不得大于6V; 

    (c)测量时,要注意外围的影响.如与IC芯片相连的电位器等

  2)直流工作电压的测量法 

    测得IC芯片各脚直流电压与正常值相比即可.但也要注意: 

    (a)万能表要有足够大的内阻,数字表为首选

    (b)各电位器旋到中间位置

    (c)表笔或探头要采取防滑措施,可用自行车气门芯套在笔头上

       并应长出笔尖约5mm; 

    (d)当测量值与正常值不相符时,应根据该引脚电压,IC芯片正 

       常值有无影响以及其它引脚电压的相应变化进行分析

    (e)IC芯片引脚电压会受外围元器件的影响.当外围有漏电,短路

       开路或变质等

    (f)IC芯片部分引脚异常时,则从偏离大的入手.先查外围元器件

       若无故障,IC芯片损坏

    (g)对工作时有动态信号的电路板,有无信号IC芯片引脚电压是不 

       同的.但若变化不正常则IC芯片可能已坏

    (h)对多种工作方式的设备,在不同工作方式时IC脚的电压是不同 

       的

  3)交流工作电压测试法 

    用带有dB档的万能表,IC进行交流电压近似值的测量.若没有dB 

    档,则可在正表笔串入一只0.1-0.5μF隔离直流电容.该方法适用 

    于工作频率比较低的IC.但要注意这些信号将受固有频率,波形不 

    同而不同.所以所测数据为近似值,仅供参考

  4)总电流测量法 

    通过测IC电源的总电流,来判别IC的好坏.由于IC内部大多数为直 

    流耦合,IC损坏时(PN结击穿或开路)会引起后级饱和与截止,使 

    总电流发生变化.所以测总电流可判断IC的好坏.在线测得回路电 

    阻上的电压,即可算出电流值来

以上检测方法,各有利弊.在实际应用中将这些方法结合来运用.运用好了 

就能维修好各种电路板。 

维修技巧之四  

集成电路代换技巧 

一、直接代换  

直接代换是指用其他IC不经任何改动而直接取代原来的IC,代换后不影响机器的主要性能与指标。  

其代换原则是:代换IC的功能、性能指标、封装形式、引脚用途、引脚序号和间隔等几方面均相同。其中IC的功能相同不仅指功能相同;还应注意逻辑极性相同,即输出输入电平极性、电压、电流幅度必须相同。例如:图像中放ICTA7607TA7611,前者为反向高放AGC,后者为正向高放AGC,故不能直接代换。除此之外还有输出不同极性AFT电压,输出不同极性的同步脉冲等IC都不能直接代换,即使是同一公司或厂家的产品,都应注意区分。性能指标是指IC的主要电参数(或主要特性曲线)、最大耗散功率、最高工作电压、频率范围及各信号输入、输出阻抗等参数要与原IC相近。功率小的代用件要加大散热片。其中  

1.同一型号IC的代换  

同一型号IC的代换一般是可靠的,安装集成电路时,要注意方向不要搞错,否则,通电时集成电路很可能被烧毁。有的单列直插式功放IC,虽型号、功能、特性相同,但引脚排列顺序的方向是有所不同的。例如,双声道功放IC LA4507,其引脚有“正”、“反”之分,其起始脚标注(色点或凹坑)方向不同;没有后缀与后缀为"R"IC,例如 M5115PM5115RP.  

2.不同型号IC的代换  

⑴型号前缀字母相同、数字不同IC的代换。这种代换只要相互间的引脚功能完全相同,其内部电路和电参数稍有差异,也可相互直接代换。如:伴音中放IC LA1363LA1365,后者比前者在IC第⑤脚内部增加了一个稳压二极管,其它完全一样。  

⑵型号前缀字母不同、数字相同IC的代换。一般情况下,前缀字母是表示生产厂家及电路的类别,前缀字母后面的数字相同,大多数可以直接代换。但也有少数,虽数字相同,但功能却完全不同。例如,HA1364是伴音IC,而uPC1364是色解码IC45588脚的是运算放大器NJM4558,14脚的是CD4558数字电路;故二者完全不能代换。  

⑶型号前缀字母和数字都不同IC的代换。有的厂家引进未封装的IC芯片,然后加工成按本厂命名的产品。还有如为了提高某些参数指标而改进产品。这些产品常用不同型号进行命名或用型号后缀加以区别。例如,AN380uPC1380可以直接代换;AN5620TEA5620DG5620等可以直接代换。  

二、非直接代换  

非直接代换是指不能进行直接代换的IC稍加修改外围电路,改变原引脚的排列或增减个别元件等,使之成为可代换的IC的方法。  

代换原则:代换所用的IC可与原来的IC引脚功能不同、外形不同,但功能要相同,特性要相近;代换后不应影响原机性能。  

1.不同封装IC的代换  

相同类型的IC芯片,但封装外形不同,代换时只要将新器件的引脚按原器件引脚的形状和排列进行整形。例如,AFT电路CA3064CA3064E,前者为圆形封装,辐射状引脚;后者为双列直插塑料封装,两者内部特性完全一样,按引脚功能进行连接即可。双列IC AN7114AN7115LA4100LA4102封装形式基本相同,引脚和散热片正好都相差180�。前面提到的AN5620带散热片双列直插16脚封装、TEA5620双列直插18脚封装,910脚位于集成电路的右边,相当于AN5620的散热片,二者其它脚排列一样,将910脚连起来接地即可使用。  

2.电路功能相同但个别引脚功能不同IC的代换  

代换时可根据各个型号IC的具体参数及说明进行。如电视机中的AGC、视频信号输出有正、负极性的区别,只要在输出端加接倒相器后即可代换。  

3.类型相同但引脚功能不同IC的代换  

这种代换需要改变外围电路及引脚排列,因而需要一定的理论知识、完整的资料和丰富的实践经验与技巧。  

4。有些空脚不应擅自接地  

内部等效电路和应用电路中有的引出脚没有标明,遇到空的引出脚时,不应擅自接地,这些引出脚为更替或备用脚,有时也作为内部连接。  

5.用分立元件代换IC  

有时可用分立元件代换IC中被损坏的部分,使其恢复功能。代换前应了解该IC的内部功能原理、每个引出脚的正常电压、波形图及与外围元件组成电路的工作原理。同时还应考虑:  

⑴信号能否从IC中取出接至外围电路的输入端:  

⑵经外围电路处理后的信号,能否连接到集成电路内部的下一级去进行再处理(连接时的信号匹配应不影响其主要参数和性能)。如中放IC损坏,从典型应用电路和内部电路看,由伴音中放、鉴频以及音频放大级成,可用信号注入法找出损坏部分,若是音频放大部分损坏,则可用分立元件代替。  

6.组合代换  

组合代换就是把同一型号的多块IC内部未受损的电路部分,重新组合成一块完整的IC,用以代替功能不良的IC的方法。对买不到原配IC的情况下是十分适用的。但要求所利用IC内部完好的电路一定要有接口引出脚。  

非直接代换关键是要查清楚互相代换的两种IC的基本电参数、内部等效电路、各引脚的功能、IC与外部元件之间连接关系的资料。实际操作时予以注意:  

⑴集成电路引脚的编号顺序,切勿接错;  

⑵为适应代换后的IC的特点,与其相连的外围电路的元件要作相应的改变;  

⑶电源电压要与代换后的IC相符,如果原电路中电源电压高,应设法降压;电压低,要看代换IC能否工作。  

⑷代换以后要测量IC的静态工作电流,如电流远大于正常值,则说明电路可能产生自激,这时须进行去耦、调整。若增益与原来有所差别,可调整反馈电阻阻值;  

⑸代换后IC的输入、输出阻抗要与原电路相匹配;检查其驱动能力。  

⑹在改动时要充分利用原电路板上的脚孔和引线,外接引线要求整齐,避免前后交叉,以便检查和防止电路自激,特别是防止高频自激;  

[7]在通电前电源Vcc回路里最好再串接一直流电流表,降压电阻阻值由大到小观察集成电路总电流的变化是否正常。 

维修技巧之五  

维修经验总结 

.带程序的芯片 

1.EPROM芯片一般不宜损坏.因这种芯片需要紫外光才能擦除掉程序

故在测试中不会损坏程序.但有资料介绍:因制作芯片的材料所致,随着 

时间的推移(年头长了),即便不用也有可能损坏(主要指程序).所以要 

尽可能给以备份

2.EEPROM,SPROM等以及带电池的RAM芯片,均极易破坏程序.这类芯片 

是否在使用<< span="">测试仪>进行VI曲线扫描后,是否就破坏了程序,还未有定 

.尽管如此,同仁们在遇到这种情况时,还是小心为妙.笔者曾经做过 

多次试验,可能大的原因是:检修工具(如测试仪,电烙铁等)的外壳漏电 

所致

3.对于电路板上带有电池的芯片不要轻易将其从板上拆下来

.复位电路 

1.待修电路板上有大规模集成电路时,应注意复位问题

2.在测试前最好装回设备上,反复开,关机器试一试.以及多按几次复 

位键

.功能与参数测试 

1.<测试仪>对器件的检测,仅能反应出截止区,放大区和饱和区.但不 

能测出工作频率的高低和速度的快慢等具体数值等

2.同理对TTL数字芯片而言,也只能知道有高低电平的输出变化.而无 

法查出它的上升与下降沿的速度

.晶体振荡器 

1.通常只能用示波器(晶振需加电)或频率计测试,万用表等无法测量

否则只能采用代换法了

2.晶振常见故障有:a.内部漏电,b.内部开路c.变质频偏d.外围相连电 

容漏电.这里漏电现象,<< span="">测试仪>VI曲线应能测出

3.整板测试时可采用两种判断方法:a.测试时晶振附近既周围的有关 

芯片不通过.b.除晶振外没找到其它故障点

4.晶振常见有2:a.两脚.b.四脚,其中第2脚是加电源的,注意不可随 

意短路

.故障现象的分布 

1.电路板故障部位的不完全统计:1)芯片损坏30%, 2)分立元件损坏30%, 

3)连线(PCB板敷铜线)断裂30%, 4)程序破坏或丢失10%(有上升趋势). 

2.由上可知,当待修电路板出现联线和程序有问题时,又没有好板子,既 

不熟悉它的连线,找不到原程序.此板修好的可能性就不大了.  

 

 

审核编辑(王静)
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