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硬之城> 电子元器件知识讲堂> 电子电路常见故障产生的原因和处理方法

电子电路常见故障产生的原因和处理方法

时间:2016-10-11 16:26:59 作者:硬姐

摘要:电子电路常见故障产生的原因和处理方法

       本文较为系统地分析了电子电路常见故障的产生原因、电子电路故障的类型,探讨了电子电路故障处理的主要方法,以期不断提高电子电路故障排除的工作效率,将电子电路故障带来的损失降到最低。

  随着科技的飞速发展,各种电子设备在各行各业和人们的日常生活当中得到了广泛的应用,而在其使用过程中受到各种因素的影响,难免会发生故障,影响正常的生产、生活、科研、学习等。因此,加强电子电路常见故障排除方法的研究具有十分重要的现实意义。作为电子电路技术人员,应熟知电子电路常见故障,并准确判断故障发生原因和发生位置,积极寻找排除电子电路故障的策略和方法,从而及时排除故障,使电子电路恢复正常的工作状态。

  一、电子电路常见故障产生原因

  要想准确地判定电子电路故障发生位置,进而采取有效措施进行排除,首先应对故障产生的原因有基本的认识,只有这样才能避免“盲人骑瞎马”,做到有的放矢、“对症治疗”,提高电子电路故障排除的工作效率。

  电子电路工作过程中受到自身或外界因素的干扰,容易引起各种类型的故障,这些故障产生的原因纷繁复杂,可谓五花八门,但是概括起来不外乎内因和外因两种形式,下面逐一对其进行介绍。

  1.电子电路故障内因

  电子电路故障产生的内因较多。首先,电子电路长期运行导致某些元件或线路性能老化极易发生故障,其中较为常见的故障有电阻值发生改变、晶体管击穿、电容漏电等;其次,电子电路工作过程中一些位置出现断线、松动、接触不良等情况,进而引发系统故障发生;最后,维修人员在维修过程中,安装了不符合规格的电子元件或接错线路等也容易引发故障。

  2.电子电路故障外因

  由外因引发的电子电路故障十分常见,其中非专业人士未按照规范标准操作,导致电子电路出现故障的机率较高。另外,没有严格的电子电路维护制度的约束,一些电子元件因长期处在非常温环境或潮湿、粉尘较多的环境中而生锈、腐蚀。一些电子电路防雷措施不够完善,结果遇到雷雨天气很容易因雷击而出现故障。

  二、电子电路故障类型

  通过上述介绍,我们对电子电路故障产生原因有了一个初步的了解,同时我们还必须对电子电路常见故障类型进行探讨,这样才能更好地为电子电路的故障排除提供参考。

  由电子电路内因引发的故障类型有:晶体管、电容、电阻等电子元件性能发生改变引发的故障;电子电路中有关线路接触不良引发的故障等。由外因引起的电子电路故障类型有:

  技术人员使用电子电路时未按照说明要求进行操作;维修技术人员维修程序不规范不科学等。

  需要注意的是,电子电路不同于其它设备,它容易受到外界干扰而引发多种故障。所谓的干扰指外界因素对电子电路中的有用信号产生扰动,使电子电路电流的稳定性大大降低,某些元件在忽高忽低电流影响下极易发生损坏。

  因此,加强电子电路干扰源的研究,通过采取相关措施能够使其远离干扰,进而使电子元件保持最佳的工作性能。概括而言干扰源主要分为以下几种类型:

  (1)接地不合理造成的干扰

  单电源供电电路中,通常将相反的电极当作其电位参考点,即如果采用正极性电源进行供电,那么电源的负极则为电位参考点。如果采用负电极电源进行供电那么电位的参考点则为正极。如果是双极性电源,那么电位的参考点则为正负极串节点。为了防止电子电路产生干扰,通常将电路中的接地元件与电源的地位参考点相连。此外,为了避免数字信号对模拟信号的干扰,数字信号地与模拟信号地应分别设置,再汇集于所选择的一点。如果地位参考点接地处理不当或接地的电阻值太大,就会产生地电位差噪声,影响电路的正常工作。

  (2)直流电源滤波效果欠佳

  电子器件工作所用的纹波电压,通常由50Hz的交流电经过滤波、整流、稳压转化而来,如果电子电路工作过程中纹波电压突然增大,则会给电路带来干扰,这种干扰通常有规律可循,因此,为了避免这种干扰的产生,应选择低噪声、低输出阻抗的电源,也可以在电路和放大器中增设电源滤波电容。

  (3)由感应引起的干扰

  干扰源可以通过电感、分布电容等将干扰信号耦合到电路中,使电子电路出现寄生振荡。为了避免这种干扰现象的发生,一方面可以采用屏蔽措施,即将屏蔽壳与大地连接,抑制电磁干扰在空间的传播,并切断干扰信号的传导通路。另一方面,针对寄生振荡,可在电子电路合适位置接入阻容网络。

  三、电子电路常见故障处理方法

  要想及时地排除电子电路的故障必须建立在对故障的准确检测和判断的处理基础上,因此电子电路故障处理的重点工作应是准确定位故障发生的位置,下面对故障检测方法进行详细的探讨。

  1、直接观察法

  直接观察法又称观察感知法或感官判断法,指不借助其他检测设备,而是通过人的触觉、嗅觉、听觉、视觉等多种感官对电子电路出现的故障进行判断分析,进而定位故障发生位置,然后采取相应的维修措施,使电子元件恢复到正常的工作状态。

  直接观察法包括通电前与通电后观察,其中通电前主要观察电子电路中使用的元件是否正确,接线有无错接、接反现象等。通电后观察指观察判断元件有无出现烧焦异味、电路中有无冒烟现象、颜色有无变得焦黄或焦黑等。

  直接观察法操作方便,简单易行,而且判断比较准确,可以将其作为处理复杂电子电路故障的基础环节,以提高排除复杂故障的工作效率。

  2、电压、电流测量法

  在进行电子设备检修时,常常测量电路的电压、电流等参数。

  当电路电压不太高时,比较适合测量电子仪器设备各部分的相关电压值,并和正常工作电压值进行比较,判断故障情况。当电路工作呈现不稳定状态时,我们可以采用电流测量法判断电路故障部位。这种情况比较复杂,需要我们灵活运用相关知识判断故障情况。也可电压测量和电流测量相结合判断故障部位。例如,电流表示数正常表明主电路为通路,电压表示数为零,则故障原因可能是与电压表并联的用电器短路。既无电压也无电流表明无电流通过两表,故障可能是主电路断路。

  3、参数测试法

  参数测试法需要借助专门的检测仪器,结合较强的理论知识判断电子电路中出现的故障。例如利用万用表检测某个线路的电流或检测某个元件的电阻值等,当检测数值与设计电流或元件的标准参数相差较大时,则故障可能出现在该位置,然后采用更换线路或电子元件的方法将故障排除。另外,检查电子电路静态工作点时,可以运用示波器进行测定,这是因为示波器拥有较高的输入阻抗,检测过程中给原电路带来的影响较小,而且通过示波器还能观察到被测位置处的干扰电压或信号,能够帮助技术人员迅速找出故障发生的原因。

  4、跟踪信号法

  跟踪信号法就是将合适频率的信号接入可能出现故障的电子电路中,然后将示波器接入电路中,监测信号的变化和流向,并按照信号在电路的传播方向逐一进行监测,当监测到信号变化比较大时,可初步判定故障发生的大致位置,然后再进行仔细监测。该方法排除故障的工作效率比较高,因此是监测电子电路的常用方法,尤其在动态调试过程中应用更为广泛。

  5、对比法

  对比法即比照法。运用对比法的前提是拥有与故障电路相似且正常工作的电路,通过检测正常电路的性能参数,与发生故障的电路的性能参数进行对比、加以比照,进而判断故障发生的位置,分析故障发生的原因,该种方法比较适合排除简单的电子电路故障。

  6、替换法

  替换法全称元件替换法。电子电路故障排除方法中,元件替换法能够对故障位置进行准确的定位,即利用正常的元件逐一替换可能发生故障的电子元件,元件更换后如果电子电路恢复到正常的工作状态,则说明正是被替换元件发生了损坏并导致了故障的发生。这种方法比较适合在已初步判定故障发生范围的情况下使用。如果还未判定故障的大致范围,那么更换元件的工作量就会比较大,犹如漫天撒网,又似满田找瓜,费时费力,因此不宜采用该方法。

  7、补偿法

  补偿法是一种常用的较为精密的检测方法。如果电子电路中出现寄生振荡现象,则可通过选择合适容量的电容器定位振荡位置,即在电子电路的合适位置利用电容器与地进行短路,如果发现电子电路中振荡现象消失,则说明振荡就发生在该段或上段电路中。使用这种方法关键在于选择合适容量的电容器,即保证 电容器能够抵消干扰信号。

  8、断路法

  采用断路法能够有效地检测电子电路中短路故障,即通过断路不断缩小故障发生范围,最终确定故障所在。例如,如果电子电路中运用稳压电源供电,当将某一线路与其连接时电路电流突然增大,则接入的电路中存在短路故障,此时可通过切断支路方法锁定短路位置,若切断某支路线路时电流恢复正常,则说明该支路短路。

  电子电路故障判定的方法很多,有的对设备有一定的要求,应用时会受到限制,有的虽然对设备要求较低,但工效也相对较低。实际应用中我们需要灵活运用、联合运用各种方法判断故障部位,高效快捷地、针对性地处理故障。

 

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