容故障特點(diǎn)及維修
電容損壞引發(fā)的故障在電子設(shè)備中是最高的,其中尤其以電解電容的損壞最為常見。電容損壞表現(xiàn)為:容量變小;完全失去容量;漏電;短路。
電容在電路中所起的作用不同,引起的故障也各有特點(diǎn)。在工控電路板中,數(shù)字電路占絕大多數(shù),電容多用做電源濾波,用做信號耦合和振蕩電路的電容較少。
用在開關(guān)電源中的電解電容如果損壞,則開關(guān)電源可能不起振,沒有電壓輸出;或者輸出電壓濾波不好,電路因電壓不穩(wěn)而發(fā)生邏輯混亂,表現(xiàn)為機(jī)器工作時(shí)好時(shí)壞或開不了機(jī),如果電容并在數(shù)字電路的電源正負(fù)極之間,故障表現(xiàn)同上。
這在電腦主板上表現(xiàn)尤其明顯,很多電腦用了幾年就出現(xiàn)有時(shí)開不了機(jī),有時(shí)又可以開機(jī)的現(xiàn)象,打開機(jī)箱,往往可以看見有電解電容鼓包的現(xiàn)象,如果將電容拆下來量一下容量,發(fā)現(xiàn)比實(shí)際值要低很多。
電容的壽命與環(huán)境溫度直接有關(guān),環(huán)境溫度越高,電容壽命越短。這個規(guī)律不但適用電解電容,也適用其它電容。所以在尋找故障電容時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查和熱源靠得比較近的電容,如散熱片旁及大功率元器件旁的電容,離其越近,損壞的可能性就越大。
曾經(jīng)修過一臺X光探傷儀的電源,用戶反映有煙從電源里冒出來,拆開機(jī)箱后發(fā)現(xiàn)有一只1000uF/350V的大電容有油質(zhì)一樣的東西流出來,拆下來一量容量只有幾十uF,還發(fā)現(xiàn)只有這只電容與整流橋的散熱片離得最近,其它離得遠(yuǎn)的就完好無損,容量正常。另外有瓷片電容出現(xiàn)短路的情況,也發(fā)現(xiàn)電容離發(fā)熱部件比較近。所以在檢修查找時(shí)應(yīng)有所側(cè)重。
有些電容漏電比較嚴(yán)重,用手指觸摸時(shí)甚至?xí)C手,這種電容必須更換。
在檢修時(shí)好時(shí)壞的故障時(shí),排除了接觸不良的可能性以外,一般大部分就是電容損壞引起的故障了。所以在碰到此類故障時(shí),可以將電容重點(diǎn)檢查一下,換掉電容后往往令人驚喜。
電阻損壞的特點(diǎn)與判別
常看見許多初學(xué)者在檢修電路時(shí)在電阻上折騰,又是拆又是焊的,其實(shí)修得多了,你只要了解了電阻的損壞特點(diǎn),就不必大費(fèi)周章。
電阻是電器設(shè)備中數(shù)量最多的元件,但不是損壞率最高的元件。電阻損壞以開路最常見,阻值變大較少見,阻值變小十分少見。常見的有碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻和保險(xiǎn)電阻幾種。
前兩種電阻應(yīng)用最廣,其損壞的特點(diǎn):
1、低阻值(100Ω以下)和高阻值(100kΩ以上)的損壞率較高,中間阻值(如幾百歐到幾十千歐)的極少損壞。
2、低阻值電阻損壞時(shí)往往是燒焦發(fā)黑,很容易發(fā)現(xiàn),而高阻值電阻損壞時(shí)很少有痕跡。
線繞電阻一般用作大電流限流,阻值不大。圓柱形線繞電阻燒壞時(shí)有的會發(fā)黑或表面爆皮、裂紋,有的沒有痕跡。水泥電阻是線繞電阻的一種,燒壞時(shí)可能會斷裂,否則也沒有可見痕跡。保險(xiǎn)電阻燒壞時(shí)有的表面會炸掉一塊皮,有的也沒有什么痕跡,但絕不會燒焦發(fā)黑。根據(jù)以上特點(diǎn),在檢查電阻時(shí)可有所側(cè)重,快速找出損壞的電阻。
根據(jù)以上列出的特點(diǎn),我們先可以觀察一下電路板上低阻值電阻有沒有燒黑的痕跡,再根據(jù)電阻損壞時(shí)絕大多數(shù)開路或阻值變大以及高阻值電阻容易損壞的特點(diǎn),我們就可以用萬用表在電路板上先直接量高阻值的電阻兩端的阻值,如果量得阻值比標(biāo)稱阻值大,則這個電阻肯定損壞(要注意等阻值顯示穩(wěn)定后才下結(jié)論,因?yàn)殡娐分杏锌赡懿⒙?lián)電容元件,有一個充放電過程),如果量得阻值比標(biāo)稱阻值小,則一般不用理會它。這樣在電路板上每一個電阻都量一遍,即使“錯殺”一千,也不會放過一個了。
運(yùn)算放大器好壞判別
運(yùn)算放大器好壞的判別對相當(dāng)多的電子維修者有一定的難度,不只文化程度的關(guān)系,在此與大家共同探討一下,希望對大家有所幫助。
理想運(yùn)算放大器具有“虛短”和“虛斷”的特性,這兩個特性對分析線性運(yùn)用的運(yùn)放電路十分有用。為了保證線性運(yùn)用,運(yùn)放必須在閉環(huán)(負(fù)反饋)下工作。如果沒有負(fù)反饋,開環(huán)放大下的運(yùn)放成為一個比較器。如果要判斷器件的好壞,先應(yīng)分清楚器件在電路中是做放大器用還是做比較器用。
根據(jù)放大器虛短的原理,就是說如果這個運(yùn)算放大器工作正常的話,其同向輸入端和反向輸入端電壓必然相等,即使有差別也是mv級的,當(dāng)然在某些高輸入阻抗電路中,萬用表的內(nèi)阻會對電壓測試有點(diǎn)影響,但一般也不會超過0.2V,如果有0.5V以上的差別,則放大器必壞無疑!(我是用的FLUKE179萬用表)
如果器件是做比較器用,則允許同向輸入端和反向輸入端不等。同向電壓>反向電壓,則輸出電壓接近正的最大值;同向電壓<反向電壓,則輸出電壓接近0V或負(fù)的最大值(視乎雙電源或單電源)。
如果檢測到電壓不符合這個規(guī)則,則器件必壞無疑!這樣你不必使用代換法,不必拆下電路板上的芯片就可以判斷運(yùn)算放大器的好壞了。
SMT元件測試小竅門
有些貼片元件非常細(xì)小,用普通萬用表表筆測試檢修時(shí)很不方便,一是容易造成短路,二是對涂有絕緣涂層的電路板不便接觸到元件管腳的金屬部分。這里告訴大家一個簡便方法,會給檢測帶來不少方便。
取兩枚最小號的縫衣針,將之與萬用表筆靠緊,然后取一根多股電纜里的細(xì)銅線,用細(xì)銅線將表筆和縫衣針綁在一起,再用焊錫焊牢。這樣用帶有細(xì)小針尖的表筆去測那些SMT元件的時(shí)候就再無短路之虞,而且針尖可以刺破絕緣涂層,直搗關(guān)鍵部位,再也不必費(fèi)神去刮那些膜膜了。
公共電源短路檢修
電路板維修中,如果碰到公共電源短路的故障往往頭大,因?yàn)楹芏嗥骷脊灿猛浑娫矗恳粋€用此電源的器件都有短路的嫌疑,如果板上元件不多,采用“鋤大地”的方式終歸可以找到短路點(diǎn),如果元件太多,“鋤大地”能不能鋤到狀況就要靠運(yùn)氣了。在此推薦一比較管用的方法,采用此法,事半功倍,往往能很快找到故障點(diǎn)。
要有一個電壓電流皆可調(diào)的電源,電壓0-30V,電流0-3A,此電源不貴,300元左右。將開路電壓調(diào)到器件電源電壓水平,先將電流調(diào)至最小,將此電壓加在電路的電源電壓點(diǎn)如74系列芯片的5V和0V端,視乎短路程度,慢慢將電流增大,用手摸器件,當(dāng)摸到某個器件發(fā)熱明顯,這個往往就是損壞的元件,可將之取下進(jìn)一步測量確認(rèn)。當(dāng)然操作時(shí)電壓一定不能超過器件的工作電壓,并且不能接反,否則會燒壞其它好的器件。
橡皮解決大問題
工業(yè)控制用到的板卡越來越多,很多板卡采用金手指插入插槽的方式。由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣,多塵、潮濕、多腐蝕氣體的環(huán)境易使板卡產(chǎn)生接觸不良故障,很多朋友可能通過更換板卡的方式解決了問題,但購買板卡的費(fèi)用非常可觀,尤其某些進(jìn)口設(shè)備的板卡。
其實(shí)大家不妨使用橡皮擦在金手指上反復(fù)擦幾下,將金手指上的污物清理干凈后,再試機(jī),沒準(zhǔn)就解決了問題!方法簡單又實(shí)用。
電氣故障分析
各種時(shí)好時(shí)壞電氣故障從概率大小來講大概包括以下幾種情況:
1、接觸不良
板卡與插槽接觸不良、纜線內(nèi)部折斷時(shí)通時(shí)不通、線插頭及接線端子接觸不好、元器件虛焊等皆屬此類。
2、信號受干擾
對數(shù)字電路而言,在特定的情況條件下,故障才會呈現(xiàn),有可能確實(shí)是干擾太大影響了控制系統(tǒng)使其出錯,也有電路板個別元件參數(shù)或整體表現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)了變化,使抗干擾能力趨向臨界點(diǎn),從而出現(xiàn)故障。
3、元器件熱穩(wěn)定性不好
從大量的維修實(shí)踐來看,其中首推電解電容的熱穩(wěn)定性不好,其次是其它電容、三極管、二極管、IC、電阻等。
4、電路板上有濕氣、塵土等
濕氣和積塵會導(dǎo)電,具有電阻效應(yīng),而且在熱脹冷縮的過程中阻值還會變化,這個電阻值會同其它元件有并聯(lián)效果,這個效果比較強(qiáng)時(shí)就會改變電路參數(shù),使故障發(fā)生。
5、軟件也是考慮因素之一
電路中許多參數(shù)使用軟件來調(diào)整,某些參數(shù)的裕量調(diào)得太低,處于臨界范圍,當(dāng)機(jī)器運(yùn)行工況符合軟件判定故障的理由時(shí),那么報(bào)警就會出現(xiàn)。
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日常使用電腦的過程中,我們都是通過電腦上自帶傳感器上反映的數(shù)據(jù)來判斷電腦的運(yùn)行狀態(tài)。你是否考慮過這些顯示的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確呢?部分極致的玩家喜歡對顯卡進(jìn)行超頻,在極限的超頻時(shí)他們都會記錄每一絲一毫的電壓、頻率變動,這時(shí)候的硬件已經(jīng)處于超負(fù)荷運(yùn)載狀態(tài),絲毫的不小心都可能造成硬件的永久性的損傷,這時(shí)就非常需要準(zhǔn)確的核心電壓。
對于顯卡中的晶體管而言,必要的閾值電壓是驅(qū)動器正常工作的重要因素,如果想讓芯片工作在更高的頻率上,足夠高的電壓是必須的基本條件。所以超頻時(shí)電壓是玩家最關(guān)心的一個數(shù)據(jù)。
軟件可以顯示核心電壓
目前能夠直觀的顯示核心電壓參數(shù)的還是靠軟件,軟件讀出的數(shù)據(jù)是來自顯卡廠家設(shè)置的內(nèi)部傳感器。但是說到測量電壓身為理工男的小編又想到萬用表,能否用生活中常用的萬用表測量顯卡的核心電壓呢?下面就是我們的測試。
目前到手的一塊影馳顯卡就有一些電壓的測量點(diǎn),這些測量點(diǎn)位于顯卡SIL金手指一側(cè),一排五個分別標(biāo)有“GPU-V”“DDR-V”“GND”“PCI-V”“5V”等字樣。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這些就分別代表著,GPU核心電壓、顯存電壓、接地、PCI插槽電壓以及顯卡風(fēng)扇電壓。
右側(cè)即為電壓測量孔
測量電壓首先我們需要準(zhǔn)備一塊萬用表,然后將萬用表調(diào)零,這樣可以將誤差降到最小,然后將萬用表調(diào)至直流電壓檔表示測量的是直流電壓。有些電壓表可能要選擇量程,顯卡的電壓一般都在1V左右,所以要選擇較小的量程。
最上面的測量孔被背板遮住了
在準(zhǔn)備顯卡時(shí)我們發(fā)現(xiàn)一個問題,就是總共有五個測量孔,但是最上面一個測量核心電壓的孔被顯卡的背板遮住了,必須將顯卡背板拆下才能進(jìn)行正常的操作,不知道這是廠家有意設(shè)計(jì)還是在設(shè)計(jì)背板時(shí)的無意失誤。考慮到只是極限玩家才會去測量核心電壓,而進(jìn)行這種超頻時(shí)一般會拆下背板,所以我們就認(rèn)為這是廠家的有意設(shè)計(jì)。
接下來開始正式的上機(jī)實(shí)測電壓,我們將這塊顯卡安裝在測試平臺上,點(diǎn)亮。然后將萬用表的黑色筆接入標(biāo)注為“GND” 這端,將紅色筆接入“GPU-V”端口,這時(shí)萬用表上顯示的就是核心的電壓值,如果想測顯存的電壓值就將萬用表的紅色筆接入“DDR-V”端即可。測量其他電壓也如上的方法。
測量方法如圖
上機(jī)實(shí)測
我們打開GPU-Z和AIDA64軟件,它們都能顯示GPU的核心電壓,不過發(fā)現(xiàn)它們的數(shù)值其實(shí)是一樣的,也就是說它們其實(shí)調(diào)用的應(yīng)該是一個傳感器。然后讓我們看看在待機(jī)條件下,軟件所顯示的電壓和萬用表所測得電壓的數(shù)值。
待機(jī)條件下電壓如圖
從圖中可以看到在待機(jī)條件下兩者的數(shù)值基本相等,說明我們這套測試方法還是可用的。接著我們打開烤機(jī)軟件,讓顯卡在高負(fù)載的情況下運(yùn)行,這時(shí)顯卡會調(diào)整到較高的電壓以達(dá)到更高的頻率,顯示的數(shù)值開始有了些區(qū)別,兩者對比如圖。
烤機(jī)環(huán)境下電壓如圖
可以看出兩者測量的數(shù)據(jù)還是有所區(qū)別的,用電壓表測得的電壓一般大于內(nèi)部傳感器測得的電壓。
在這一代的麥克斯韋核心NV更加嚴(yán)格的控制了核心的電壓,所以我們無法用軟件提高核心電壓來驗(yàn)二者到底有多大的差異,但是不可否認(rèn)的是二者測量電壓確實(shí)存在不同。
其他玩家用萬用表測電壓
軟件使用的核心內(nèi)部的傳感器讀取的數(shù)值,一般比較準(zhǔn)確。而電壓檢測點(diǎn)并不在核心輸入輸出回路上最精確的位置,它一般會因?yàn)榉奖阕呔€和使用而被放置在PCB外圍,所以測量核心的輸入輸出電壓就可能受到線路上其他元器件的干擾。特別是在功耗較高的情況,線路上其他元器件使用的電壓也會升高所以測量的數(shù)值偏大。
測量點(diǎn)在方便使用的顯卡外側(cè)
另外我們這里使用的是數(shù)字萬用表,最高可以測得的電壓可以達(dá)到數(shù)百伏,而每個數(shù)字電表都會有誤差,所以在測量這種只有幾毫伏的電壓時(shí),誤差會顯的越發(fā)的明顯。這也是兩者顯示不同的另一個原因。
上文說到極限超頻時(shí)的核心電壓需要嚴(yán)格的控制,那么除了軟件顯示還要哪些辦法可以獲知精確電壓呢?有部分高級超頻會玩家通過在PCB上飛線或者尋找可供測量的焊點(diǎn)來使用外部的儀器測量核心電壓。所以我們看到高級超頻玩家的顯卡上都連著各種各樣的線。
高級玩家超頻
所以想獲知精確核心的電壓首先需要找準(zhǔn)確的測量位置,然后使用精確的符合量程的電壓計(jì)。這些對于普通的用戶來說成本太高,而且意義也不大。所以多數(shù)用戶使用軟件上顯示的數(shù)值就足夠了。但這個功能也不是全無意義。
其他顯卡的測量點(diǎn)
比如在顯卡上還能測量出顯存電壓這樣軟件中顯示不出的數(shù)值,這對超頻玩家來說也是十分重要的一項(xiàng)數(shù)據(jù)。總的來說在顯卡產(chǎn)品日益同質(zhì)化的現(xiàn)在,這些新功能的加入提高了顯卡的可玩性。也許越來越多這樣新奇有趣的新功能就會迸發(fā)出更多有意思的發(fā)現(xiàn)。
瓶是汽車發(fā)動機(jī)啟動和電器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分,因此對于車主來說,了解電瓶電量的情況非常重要。以下是幾種測量電瓶電量的方法。
方法一:使用電壓表
1.將電壓表的紅色測試筆連接到電瓶的正極上,黑色測試筆連接到電瓶的負(fù)極上。
2.將汽車所有電器設(shè)備(包括燈光、收音機(jī)、空調(diào)等)全部關(guān)閉,發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.打開電壓表并將其設(shè)置為“DCV”模式。
4.在測量電瓶電量之前,應(yīng)先進(jìn)行“開路電壓測試”,將電壓表連接到電瓶上,觀察電壓表顯示的電壓值。如果顯示的電壓值在12.5V至12.6V之間,說明電瓶電量正常;如果顯示的電壓值低于12.5V,說明電瓶電量不足。
5.進(jìn)行“負(fù)載電壓測試”,將電壓表連接到電瓶上,啟動車輛發(fā)動機(jī),并觀察電壓表顯示的電壓值。如果顯示的電壓值在13.7V至14.7V之間,說明電瓶充電正常;如果顯示的電壓值高于14.7V,說明充電過度;如果顯示的電壓值低于13.7V,說明充電不足。
方法二:使用電瓶測試儀
1.將電瓶測試儀連接到電瓶上,并打開測試儀的電源開關(guān)。
2.按照測試儀的操作說明進(jìn)行操作,測試儀會自動測量電瓶的電量并顯示在測試儀屏幕上。
3.根據(jù)測試儀的顯示結(jié)果,判斷電瓶的電量是否正常。如果測試儀顯示的電量在80%以上,說明電瓶電量正常;如果顯示的電量低于80%,則需要對電瓶進(jìn)行充電或更換電瓶。
方法三:使用車載電腦
1.打開車輛的電腦系統(tǒng),查看電瓶電量的顯示界面。
2.根據(jù)電腦系統(tǒng)的顯示結(jié)果,判斷電瓶電量是否正常。如果顯示的電量在80%以上,說明電瓶電量正常;如果顯示的電量低于80%,則需要對電瓶進(jìn)行充電或更換電瓶。
需要注意的是,以上方法測量出的電瓶電量只是參考值,具體的電瓶使用壽命還受到使用環(huán)境、充電情況和電瓶本身質(zhì)量等多方面因素的影響。