آموزش عیب یابی و تعمیر مدار های الکترونیکی

ما عیب یابی را به عنوان فرآیند جداسازی و اصلاح عیب در تجهیزاتی که درست کار نمی کنند تعریف می کنیم تا بتوانیم آن را به سطح عملکرد مورد انتظار خود بازگردانیم.

دو رویکرد کاملاً متفاوت برای عیب یابی وجود دارد: یافتن دلیل عدم کارکردن چیزی که ساخته اید و رفع چیزی که کار کرده و اکنون معیوب است.

عیب یابی به طور کلی

یک تکنسین عاقل قدیمی که زمانی با او کار می کردم ، به من آموخت که قبل از باز کردن هر وسیله ای از حواس خود استفاده کنم: بینایی ، بویایی، لامسه.

بینایی: تنها با یک نگاه دقیق به مشکل ، حدود 80 درصد مشکلات را می توان پیدا کرد. ممکن است شامل اجزای شل یا مفقود شده یا نامناسب ، اجزای سوخته ، اتصالات خارجی و لحیم سیم ، اتصال کوتاه و خطوط شکسته باشد.

بویایی: اجزای سوخته دارای بوی تند و زننده ای هستند و اغلب تغییر رنگ داده یا کاملاً کربنی می شوند. همچنین ، PCB زیر قطعه ممکن است تغییر رنگ دهد.

لامسه: با استفاده از انگشت خود اجزای بیش از حد داغ را احساس کنید اما توجه داشته باشید ، انگشت خود را نسوزانید! اگر چیزی آنقدر داغ است که شما را می سوزاند ، احتمالاً همان مشکل است.

ابزارها: بدون تردید ، بهترین ابزار یک تستر پیوستگی مناسب است و منظور من یک مولتی متر نیست. البته مولتی مترها می توانند پیوستگی را اندازه گیری کنند ، اما معمولاً بسیار کم دقت هستند. مقاومت 1Ω ممکن است برای اندازه گیری مولتی متر ، مثلاً کابل اصلی ، خوب باشد ، اما 1Ω با عبور 15A از آن باعث افت ولتاژ 15V می شود و بسیار داغ می شود!

در اینجا یک مدار بسیار مفید از یک تستر پیوستگی مناسب آورده شده است که شامل یک مدار قطع کننده صرفه جویی در باتری است و امکانات بسیار خوبی را به شما ارائه می دهد.

R9 صدای بوق را تنظیم می کند و R7 به آستانه تشخیص اجازه می دهد تا مقاومتهای بالاتر از 0.3Ω را حذف کند. LS4 یک نوع امپدانس پیزو بالا است. C3 باید از نوع تانتالوم باشد. کار اصلی مدار این است که شما دکمه را فشار دهید و C3 شارژ می شود و Q1 را حدود پنج دقیقه نگه می دارد در حالی که به آرامی از طریق R11 تغذیه میشود.

پروبها ابتدا باید به یک مقاومت بین 0.22 تا 1Ω متصل شوند. کنترل تنظیم می شود تا زمانی که بازر با مقاومت بین پروب ها به صدا در آید. سپس مقاومت باید برداشته شود و پروبها اتصال کوتاه داشته باشند ، و بازر باید متوقف شود. از آنجا که مقدار تشخیص مقاومت پایین بسیار کم است ، پروب ها باید تمیز و تیز نگه داشته شوند.

البته برای اندازه گیری ولتاژ ها ، مقاومت ها و گاهی اوقات جریان ، به مولتی متر نیاز است. من دوست دارم از مولتی مترهای آنالوگ دیجیتالی و قدیمی استفاده کنم.

یک اسیلوسکوپ مناسب ، یک دستگاه لحیم کاری خوب و مکنده لحیم تقریباً ضروری است. چاقو با تیغه های تیز نیز بسیار مفید است.

به طور کلی ، می توانید مشکلات زیادی را در قسمت منبع تغذیه پیدا کنید ، بنابراین قبل از هر کاری، ابتدا آن را بررسی کنید. اگر بعد از یک دوره گرم شدن شروع به کار نکرد ، به خازن های الکترولیتی که ممکن است تا حدی خشک شده باشند مشکوک شوید. مشکلات متناوب عموماً ناشی از اتصالات ضعیف ، سیم کشی یا خشک شدن اتصالات است.

اگر مداری که ساخته اید کار نمی کند

برخی از مواردی که باید بررسی شوند بدیهی به نظر می رسند. اما بعد از سال ها تجربه باز هم ممکن است که بعضی از اشتباهات ساده را انجام دهید. آیا PCB یا بردبرد با شماتیک مدار مطابقت دارد؟ آیا مدار قدرت دارد و آیا ولتاژ و قطبیت صحیح است؟ با یک مولتی متر، ولتاژ را روی تمام پین های برق IC و جمع کننده های ترانزیستور آزمایش کنید. آیا همه IC ها و ترانزیستورها از نوع صحیح هستند و به روش صحیح وصل شده اند؟

یک اشتباه رایج که اغلب برای من اتفاق می افتد ترانزیستور هایی هستند که در کشوی اشتباه افتاده اند و من بدون بررسی نوع آنها را لحیم کرده ام. اگر در لحیم کاری مبتدی هستید ، ممکن است بخشی از مشکل از لحیم کاری نادرست باشد! تمام اتصالات را مرور کنید و ببینید که آنها به درستی لحیم شده اند و هیچ پل یا اتصالات خشکی وجود ندارد. اگر از PCB استفاده میکنید آن را جلوی نور قوی بگیرید و ببینید که تمام مسیر ها به درستی متصل هستند یا خیر.

همه موارد فوق کاملاً بصری است و اغلب این مشکلات را پیدا خواهید کرد. اما اگر مدار هنوز کار نمی کند ، وقت آن است که از ابزارهای اصلی خود استفاده کنید: منطق و دلیل!

نقطه شروع خوب در هر مدار جدید اتصال آن به باتری نیست بلکه یک PSU با کنترل محدودیت جریان است. ولتاژ را به مقدار مناسب تنظیم کنید و حد جریان را مثلاً 100 میلی آمپر تنظیم کنید و آن را روشن کنید. اگر جریان به 100 برسد و ولتاژ به صفر برسد ، یک اتصال کوتاه دارید. مسیرهای برق یا سیم کشی را دنبال کنید. درپوش های الکترولیتی را بررسی کنید. تمام نیمه هادی ها و IC ها را از نظر گرما بررسی کنید.

اگر هنوز مدار کار نمی کند ، وقت آن است که بررسی کنید که آیا نحوه کارکرد آن را درک کرده اید و ایده خوبی از ولتاژهای مورد انتظار در مدار دارید.

از ترانزیستورها شروع کنید. ولتاژ بین امیتر و پایه را اندازه گیری کنید. آنها باید نزدیک به 0.6 ولت باشند و چیزی معقول روی کلکتورها وجود داشته باشد ، مانند ولتاژ نیم تا کامل در صورت خاموش بودن ترانزیستور و نزدیک بودن صفر در صورت روشن بودن ترانزیستور. ولتاژهای تغذیه را با استفاده از دو پروب روی خود پین های IC اندازه گیری کنید. اگر مدار دیجیتالی است ، بررسی کنید که سطوح منطقی برای خانواده منطقی مورد استفاده صحیح است و اگر CMOS است ، مطمئن شوید هیچ ورودی بدون اتصال وجود ندارد. برای مدارهای آنالوگ و دیجیتال ، ببینید که برای هر دو فرکانس بالا و پایین (0.1 و 100uf) جداسازی کافی وجود دارد.

اگر تمام موارد بالا را با جدیت انجام داده اید و مدار هنوز کار نمی کند، آن را جمع کنید و فردا برگردید :) این روش اکثرا جواب میدهید زیرا در مدتی که مدار را کنار گذاشته اید میتوانید به اشتباه خود پی ببرید.

مداری که کار می کرد اما اکنون معیوب است

تمام قطعات الکتریکی و الکترونیکی با کمی “دود جادویی” در داخل آنها ساخته شده اند، و اگر این دود اجازه خروج داشته باشد ، دستگاه دیگر هرگز کار نمی کند! به قطعات متحرک مشکوک شوید. جایی که یک سیم وارد محفظه کلید ها، پتانسیومتر ها، دکمه های فشاری و … میشود. همه اینها ممکن است یک مشکل را ایجاد کنند. فیوز ها را بررسی کنید زیرا ممکن است فیوز ها آسیب دیده باشند. اگر دستگاه بیش از 30 سال کار کرده باشد و خازن های الکترولیتی داشته باشد، اغلب اوقات مشکل آن خشکی و اتصال کوتاه شدن است. بهترین کار این است که آن ها را با مقادیر معادل جایگزین کنید. نیمه رساناها ، IC ها و غیره که چند سال از عمر آنها گذشته است ، بعید است که معیوب باشند مگر اینکه در اثر صاعقه یا گرمای بیش از حد تحت فشار قرار گیرند.

پیدا کردن یک مدار باز

اغلب وقتی از عمر دستگاه میگذرد مدار باز بوجود می آید و در نتیجه ممکن است عملکرد کلی دستگاه را دچار اختلال کند. حتی سوختن یک ال ای دی میتواند باعث ایجاد یک مدار باز و از کار افتادن کل دستگاه شود. بنابراین به دنبال مدار های باز و اتصالات جدا شده بگردید.

تثبیت پدها

در اثر لحیم کاری نا مناسب، ممکن است پد ها از جایشان بلند شوند و اتصال خود را از دست بدهند. در صورتی که در مسیر اتصالات روی PCB قطعی بوجود بیاید، می توانید با روش های مختلف این قطعی را برطرف کنید. یک راه حل ساده این است که مانند تصویر زیر با یک سیم دو قسمت قطع شده را متصل کنید.