Ден Томел - Поиск неисправностей в электронике

Помните о необходимости всегда выполнять все три фазы: ситуационный анализ, определение причин возникновения проблемы (поиск неисправностей) и принятие решения (ремонт). Для того чтобы стать умелым экспертом необходимо понимать важность этой последовательности и не изменять ей.

Большинство людей хотели бы, чтобы электрические и электронные изделия были гарантированно предохранены от неисправностей, но, к несчастью, это невозможно. Вероятно, большинство поломок — прямо или косвенно — возникают в результате неправильного использования или неудовлетворительного технического обслуживания.

Электрические или электронные неисправности можно классифицировать по основным причинам их возникновения следующим образом:

♦ тепло:

♦ влага;

♦ грязь и загрязнения;

♦ ненормальное или излишнее перемещение;

♦ неправильная установка;

♦ производственные дефекты;

♦ животные и грызуны.

Когда электронные приборы подвергаются слишком сильному тепловому воздействию, возникают проблемы. Тепло увеличивает сопротивление некоторых элементов схем, что в свою очередь приводит к возрастанию тока. Высокая температура заставляет материалы расширяться, высыхать, трескаться, вздуваться и изнашиваться гораздо быстрее, и, рано или поздно, устройство выйдет из строя.

Влага вызывает больший ток в цепях и может привести к поломке элементов. Вода и другие жидкости вызывает расширение, деформацию, ускоренный износ материалов и аномальный ток (короткие замыкания).

Грязь, дым, испарения, абразивные материалы, сажа, жир, масла приводят к тому, что электронные устройства засоряются и покрываются липким налетом, начинают работать в ненормальном режиме и затем выходят из строя.

Чрезмерные и не соответствующие рекомендованным условиям эксплуатации перемещения устройства и вибрации могут вызвать его поломку.

Неправильная установка часто является результатом работы неквалифицированного или невнимательного специалиста. Недостаточно затянутый винт или неправильное паяное соединение могут вызвать преждевременный выход прибора из строя. Производственные дефекты также очень распространены. Например, уже после доставки и установки оборудования нередко обнаруживается незакрепленная монтажная плата. Отгрузка и транспортировка могут нарушить крепление или вызвать повреждение компонентов устройства.

Животные и грызуны могут явиться причиной электрических и электронных неисправностей. Например, крыса может разгрызть провод или пробраться внутрь двигателя.

Очень важно, чтобы каждый специалист по поиску неисправностей понимал четыре основные причины поломок схем:

♦ короткое замыкание;

♦ обрыв в цепи;

♦ замыкание на землю;

♦ механический дефект.

В основном короткое замыкание возникает тогда, когда ток находит прямой путь. Например, короткое замыкание электродвигателя вызывается дефектом двигателя, при котором два провода схемы замыкаются и создают для тока путь обхода нормальной цепи.

Короткое замыкание, вызванное уменьшением сопротивления цепи, приводит к возрастанию тока. Типичные признаки короткого замыкания следующие:

♦ сгоревшие предохранители;

♦ нагрев;

♦ низкое напряжение;

♦ большой ток;

♦ дым.

Обрыв цепи размыкает электрический контур схемы. Например, разомкнутая цепь, содержащая электродвигатель, может иметь обрыв в обмотке, не позволяющий току совершить замкнутый путь в общей цепи. Цепь теоретически будет иметь бесконечное (неограниченное) сопротивление и нулевой ток, поскольку путь заряженных частиц разорван. Типичными признаками этого являются:

♦ бесконечное сопротивление;

♦ нулевой ток;

♦ неработающее устройство.

Замыкание на землю возникает, когда неправильное размещение или изолирование компонента заставляет ток течь по непредусмотренному пути и приводит к тому, что образуется контакт части обмоток с металлическим корпусом двигателя. Данное явление теоретически аналогично короткому замыканию, но имеет другие характеристики. В общем, короткое замыкание приводит к остановке работы устройства и выключает автоматический прерыватель по причине непосредственного образования обходного пути для тока. При замыкании на землю устройство часто сохраняет работоспособность вследствие непрямого обходного пути для тока, который может явиться недостаточным для срабатывания защитного выключателя. Схема с замыканием на землю может быть наиболее опасной: поскольку устройство часто продолжает работать, оператор может подвергнуться электрическому удару, особенно в случае, если не установлены устройства защитного отключения.

Замыкание на землю происходит при недостаточной изоляции, проблемах в проводах или неправильно размещенных компонентах устройств. Поражение током от двигателя возникает вследствие того, что его корпус и оператор становятся частью электрической цепи. Типичные признаки замыкания на землю следующие:

♦ аномальный ток;

♦ аномальное напряжение;

♦ аномальное сопротивление;

♦ поражение током;

♦ аномальная работа схемы;

♦ срабатывают устройства защитного отключения;

♦ периодически выгорают плавкие предохранители и прерыватели.

Механические проблемы возникают в результате избыточного трения, износа, неправильного использования, вибрации и т. д., при которых физическая часть электротехнического или электронного устройства вызывает неисправность. Разорванные ремни, изношенные подшипники и контакты, ослабленные болты, поврежденные шасси, сломанные средства управления являются типичными примерами механических проблем. Наиболее очевидные признаки возникновения механических дефектов следующие:

♦ шум при работе;

♦ аномальная работа;

♦ визуальные признаки;

♦ неисправности электрической схемы.

Наиболее важный инструмент, который может использовать специалист, — это его собственные органы чувств. Большинство проблем можно выявить с помощью зрения, слуха, обоняния, осязания.

Прежде чем применять сложные технические средства для анализа проблемы, сначала рассмотрите очевидные варианты. Сломанная печатная плата, разорванный провод, сгоревший или обугленный элемент, любой тип повреждения может привести специалиста к источнику проблемы.

Для специалиста нет более знакомого ощущения, чем запах сгоревшего транзистора. Мастер должен с легкостью узнавать его. Поврежденная огнем изоляция, кабель, провода и элементы — ключ к обнаружению неполадок схемы, который поможет локализовать их основную причину.

Многие специалисты полагаются на осязание при определении вышедшего из строя компонента. Горячая интегральная микросхема в ряду себе подобных показывает, что в ней, вероятно, произошло короткое замыкание. Аналогично, дымящийся двигатель является обычным признаком разрыва электрической цепи.