Лекция
Это окончание невероятной информации про диагностика активных элементов.
...
>
Рис. . Принципиальная электрическая схема приставки к осциллографу.
Мощность трансформатора небольшая (20 мВт), а потребляемый ток не превышает 2—3 мА.
Рис. 2. Соединение приставки с осциллографом.
Работа с приставкой. Выводы приставки 1, 2, 3 соединяют с соответствующими выводами осциллографа (рис. 2). Осциллограф переводят в режим работы с внешней синхронизацией или с разверткой от внешнего источника. Подключают приставку к сети. На экране появится горизонтальная линия (если выводы 1 и 2 не замкнуты).
Затем Нажимают кнопку КН1, линия на экране осциллографа должна при этом отклониться на некоторый угол. Ручками «Усиление по горизонтали», «Усиление по вертикали» и «Установка по вертикали» добиваются того, чтобы линия располагалась в центре экрана под углом 45° к горизонтальной оси. Длина изображения должна быть равна половине диаметра экрана (рис. 3).
Проверяемый элемент всегда подключают к выводам приставки 3 и 2. Вертикальная линия на экране (см. рис. 3) свидетельствует о коротком замыкании, горизонтальная — об обрыве в цепи или в элементе. Характер изображения на экране осциллографа определяется зависимостью сопротивления испытуемого элемента от величины и полярности подводимого к нему синусоидального напряжения.
Посмотрим, что можно увидеть на экране осциллографа при исследовании следующих элементов.
Полупроводниковые диоды. Полярность включения и вид кривых на экране показаны на рис. 3, а, б. При обратном включении диода получается кривая, изображенная на рис. 3, в. Так можно определить выводы анода и катода диодов, у которых стерта маркировка.
Если вершина угла на экране скруглена или одна из его сторон много больше другой, или направление прямых сильно отличается от горизонтального и вертикального, то диод должен быть забракован.
Стабилитроны. Если напряжение стабилизации стабилитрона меньше 10 В, на горизонтальной линии появится излом (рис. 3,г). Расстояние от излома до вертикальной линии будет соответствовать напряжению стабилизации (в нашем случае 10 В).
Селеновые вентили. Если элемент исправный, то луч на экране будет вычерчивать горизонтальную линию, которая плавно переходит в вертикальную (рис. 3, д).
У неисправного элемента вертикальная часть осциллограммы будет очень короткой или с большим наклоном. Такая кривая свидетельствует о большом падении напряжения на вентиле при прохождении тока в прямом направлении. Падение напряжения на селеновых выпрямителях много больше, чем на германиевых или кремниевых.
Рис. 3. Осциллограммы, полученные при проверке электрорадиоэлементов
Туннельные диоды. Способ включения показан на рис. 3, е. Характеристика исправного диода изображена на рисунке (кривая 1). Иногда, увеличивая усиление по горизонтали, удается получить картину, показанную на рисунке (кривая 2), которая представляет собой типичную характеристику туннельного диода. Перед проверкой других деталей ручку «Усиление по горизонтали» необходимо перевести в положение, найденное во время калибровки.
Управляемые вентили (тиристоры) (рис. 3,ж). Вид вольтамперной характеристики для исправного элемента (с отключенным управляющим выводом—УЭ) показан на рис. 3, ж,1. Когда управляющий электрод соединяют с зажимом 2, тиристор открывается и луч рисует на экране кривую, похожую на характеристику обычного диода, включенного в проводящем направлении (рис. 3, ж, 2),
Транзисторы. Подключение их к приставке показано на рис. 3, з. Если выводы эмиттера и коллектора поменять местами, рисунок на экране не изменится (база остается не подключенной). Луч на экране прочертит горизонтальную линию, она может быть слегка изогнута. Затем присоединяют базу к зажиму 2 и получают характеристику, изображенную на рис. 3, з (1 — для транзистора типа р-п-р, 2— для «типа п-р-п). Это еще один способ определения выводов электродов неизвестных транзисторов. При переключении вывода базы на зажим 3 ^первая осциллограмма, изображенная на рис. 3, з, будет соответствовать транзистору п-р-п.
Если при испытаниях транзисторов на экране не появится характеристика в виде буквы L, это значит, что в цепи электродов транзистора имеется обрыв. Когда один из отрезков осциллограммы (буквы L) изогнут, это означает, что неисправен один из р-п переходов транзистора.
Изгиб вертикальной линии свидетельствует о большом сопротивлении в прямом направлении, наклон горизонтальной линии — о малом Обратном сопротивлении перехода (большой обратный ток коллектора). Отклонение сторон угла от горизонтали и вертикали указывает на плохое качество переходов.
Обычно у мощных транзисторов (даже у самых лучших) всегда наблюдается большой обратный ток коллектора. Поэтому сначала надо испытать несколько исправных мощных транзисторов и затем уже по инм, как по эталонам, проверять другие. Явления, указывающие на короткое замыкание или обрыв в транзисторе, одинаковы для всех типов транзисторов.
Однопереходные транзисторы. Схема включения показана на рис. 3, к. Сначала следует провести измерение с отключенным эмиттером. На экране осциллографа должна появиться прямая линия с наклоном 30° по отношению к горизонтальной оси (рис. 3, к,
1). Затем соединяют эмиттер с зажимом 2, при этом часть прямой на экране должна изогнуться вверх (рис. 3, к, 2). Если эмиттер подключить к зажиму 3 (к базе транзистора), вертикальным станет нижний конец прямой (рис. 3, к, 3).
Резисторы (постоянные и переменные). Измеряя транспортиром угол наклона прямой на экране относительно горизонтали, можно приблизительно определить величины сопротивлений различных резисторов. Для этого следует использовать схему рис. 3, л и график, изображенный на рис. 4. Для резисторов с сопротивлением до 100 Ом луч на экране будет вычерчивать вертикальную ось, свыше 100 кОм — горизонтальную.
Рис. 4. График для определения величины сопротивления постоянных и переменных резисторов.
Эти две прямые определяют диапазон измерений осциллографа. Перед измерением резистор следует подключить к зажимам 3 и 2. Один из крайних выводов и средний вывод регулируемого резистора (потенциометра) подключают к приставке. При повороте оси исследуемого переменного резистора наклон прямой на экране должен измениться. Нечеткое изображение линии на экране указывает на загрязнение подвижного контакта резистора.
Фоторезисторы подключают к зажимам 3 и 2. Если входное отверстие фоторегулятора прикрыть, то на экране появится прямая, имеющая небольшой угол наклона. Если прибор осветить, появится вертикальная прямая. Используя график, приведенный на рис. 81, можно определить сопротивление прибора при освещении с различной интенсивностью. Так подбирают фоторезисторы с близкими характеристиками, а также калибруют фотоэкспонометры.
Конденсаторы любого типа также присоединяют к зажимам 3 к 2. Для исправных конденсаторов емкостью до 0,85 мкФ на экране появится эллипс с горизонтальной большой осью (см. рис. 3, м). При емкости, близкой к 0,85 мкФ, на экране получится круг, а при емкости, превышающей эту величину, снова эллипс, но с большой вертикальной осью.
Рис. 5. График для нахождения емкостей проверяемых конденсаторов.
Измеряя отношения большой и малой осей эллипса, можно по графику, приведенному на рис. 5, найти приблизительную емкость конденсатора.
Если большая ось эллипса наклонена, это свидетельствует о слишком большом токе утечки конденсатора.
Leakage Current (L.C.)
Ток утечки алюминиевого электролитического конденсатора представляет собой ток через диэлектрический слой оксида алюминия на анодном электроде. В установившемся режиме работы ток утечки алюминиевого электролитического конденсатора достаточно мал, но все же больше, чем у других типов конденсаторов. Если электролитический конденсатор продолжительное время хранился без приложения к нему постоянного напряжения, особенно при повышенных температурах, оксидный слой частично повреждается (растворяется в электролите) и в первое время (несколько минут) после подачи напряжения на такой конденсатор, ток утечки будет значительно больше, чем в установившемся состоянии.
Ток утечки конденсатора обычно зависит от следующих четырех факторов: диэлектрический слой, температура окружающей среды, температура хранения, приложенное напряжение.
Ток утечки является основным компонентом для измерения степени загрязнения окислительного слоя. Следовательно, уменьшение тока утечки в конденсаторе является основным ключевым компонентом для срока службы конденсатора.
рис эквивалентная схема конденсатора
Rs, - активное сопротивление проволочных выводов, электролита и контактного сопротивления вывод – обкладка.
Так как любой, даже очень хороший диэлектрик имеет определенное сопротивление (до сотен мегаом), то параллельно обкладкам изображается резистор Rp. Именно через этот «виртуальный» резистор течет так называемый ток утечки
Катушки, реле и трансформаторы. Выводы катушек, реле и обмоток трансформаторов подключают к зажимам 3 и 2 приставки и наблюдают эллипс на экране осциллографа. При индуктивности катушки меньше 5 Г на экране получится эллипс, большая ось которого слегка наклонена относительно вертикали, при индуктивности 5 Г на экране будет круг, а выше 5 Г — эллипс, большая ось которого немного отклонена от горизонтальной оси.
Естественно, что точность таких измерений не высока, так как на вид осциллограммы влияет не только индуктивность, но и емкость обмоток. Форма осциллограммы, отличающаяся от описанной, указывает на короткое замыкание в катушке. Имея катушки, индуктивность которых известна, измеряемую индуктивность можно определить сравнением.
Проверка электрических цепей. Так как устройство позволяет оценивать очень малые значения сопротивления между зажимами 3 и 2, его можно использовать для проверки выключателей, электроламп, предохранителей, монтажных проводов и электрических цепей.
C помощью тепловизоров термографию можно использовать для решения множества критических задач в промышленных и коммерческих условиях, включая поиск неисправностей и обслуживание оборудования, а так же обследование ограждающих конструкций зданий. Тепловизоры обычно считаются дорогими. однако расходы, связанные с обслуживанием и незапланированным простоем производства могут быть значительно снижены при использовании тепловизоров для выполнения профилактического и предупредительного обслуживания.
Методика поиска неисправностей с помощью тепловизора
Очевидными признаками неисправности во время диагностики могут быть отклонения от эталонных значений напряжений, сил тока, сопротивлений, емкостей, индуктивностей, значительные вибрации, звуки или показания температуры. Рассмотрим подробнее методику примерения тепловой сигнатуры для поиска и диагностики несправности.
При отсутствии видимых проявлений основную причину проблемы бывает трудно или невозможно разглядеть.
Тепловая сигнатура – это искусственное цветное изображение инфракрасного излучения или тепла, испускаемого объектом. Сравнение тепловых сигнатур нормально работающего оборудования с оборудованием, состояние которого проверяется, дает великолепный способ поиска неисправностей. См. Рис. 2-1.
Рис. Тепловые сигнатуры работающего оборудования снятые тепловизором
Рис. 2-1. Тепловые сигнатуры работающего оборудования могут быстро указать на нормальное и ненормальное состояние.
Основные преимущества инфракрасной термографии заключаются в том, что проверку можно произвести быстро и без вмешательства в оборудование. Поскольку тепловизоры не требуют непосредственного контакта, их можно также использовать в то время, когда оборудование или его компоненты находятся в работе.
если даже ненормальное тепловое изображение и не может быть полностью оценено термографистом, его можно использовать для того, чтобы определить необходимость дополнительных проверок. Например, можно произвести быстрый осмотр электродвигателя и выяснить, есть ли какие-то аномалии в поведении подшипников или сцеплений. Подшипник двигателя, который выглядит значительно теплее корпуса двигателя, может иметь проблемы со смазкой или соосностью. На проблемы с соосностью может так же указывать то, что одна часть сцепления теплее другой. См. Рис. 2-2.
Рис. 2-2. Подшипник двигателя, который значительно теплее, чем корпус двигателя, указывает на возможные проблемы со смазкой или соосностью.
Для того чтобы применить данный метод можно использовать два приема.
или на работающем устройстве сразу применить этот метод.
или второй - который используется чаще (в случае обнаружения например замыкания в цепи питании)
- для устройства отключенного от родного источника питания подается заниженное напряжение с ограничением по току от лабораторного источника питания с постепенным повышением до максимально опустимого.
И параллельно наблюдается через тепловизор область или элемент который вызывает наибольший нагрев(или нет нагрева), чтобы произвести быстрый поиск короткозамкнутого или наоборот пробитого элемента.
При этом можно использовать как профессиональный тепловизов так и приставки к мобильному телефону.
Если нет тепловизора - можно использовать факс бумагу или термобумагу для чеков прикладыванием к подозреваемым областям или всей печатной плате (что конечно неудобнее).
Рисунок нагрев керамического конденсатора питания процессора
(вызванного плохим контактом, замыканием, пробоем диодов или конденсаторов или ШИМ чипов в данном каскаде)
Так же с момощью тепловизора можно визулно искать обрывы в плате текстолита
Избыточный нагрев шим контроллера
Диагностика неисправностей видеокарт с помощью тепловизора
Рисунок - незначинельные изменения на контроллере шим могут свидетельствовать об его неисправности
Рисунок Нагрев неисправного конденсатора на материской плате и его изображение с помощью тепловизора
Пример ремонта видеокарты с использованием тепловизора
Дано - видеокарта не включается, вентиляторы на ней не вращаются
Решение
Визуальны осмотр - в норме
проверяем все предохранители
один из предохранителей - не прозванивается
Подключаем питание с регулируемым амперажем к цепи после предохранителя с целью найти причину разрушения предохранителя
плавно увеличивая силу тока от 0 Ампер до того момента пока на плате не будет видно через тепловизор наиболее нагреты элемент
Обнаруживается незначительное превышение температуры на конденсаторах (тактильно это превышение температуры при поданной силе тока не ощущается)
вероятно произошел пробой конденсатора
при прозвоне выясняется что есть замыкание на конденсаторах,
но т.к. конеденсаторы параллельно и определит точно пробой какого из них произошел невозможен, выпаиваем оба конденсатора и тестируем отдельно.
прозвон показал что один из конденсаторов вышел из строя, следовательно его нужно заменить на конденсатор такого же номинала.
Делаем замену конденсатора и предохранителя, выполняем чистку, установку термопасты и обратную сборку.
запускаем видеокарту - работает. производите нагрузочное тестирование и тестирование по времени, тесты пройдены.
Особенности работы Работа выполнена с использованием тепловизора(упрощение и ускорение поиска неисправности , с относительно безопасным подачей тока на короткозамкнутый- контур с пробитым элементом-конденсатором).
Пример 2 использование тепловизоа для диагностики неисправности материнской платы
Дано- материнская плата не включается, заказчик утверждает что повреди при чистке статическим электричеством
при обследовании- все напряжения питания в норме, процессор исправен, но POST тест не начинается
однако при проверке сопротивления цепи питания 3.3 вольта - очень малое сопротивление порядка нескольких ом,
Локализуем и определим элемент который может быть причиной неполного замыкания, и повышенным потребителем тока, и выделяюищем тепло
им оказался чип управляющий тактовыми импульсами(клокер), после его замены- дефект устранен.
Я хотел бы услышать твое мнение про диагностика активных элементов Надеюсь, что теперь ты понял что такое диагностика активных элементов, диагностика пассивных элементов, диагностика резисторов, диагностика диодов, диагностика транзисторов, диагностика конденсаторов, диагностика микросхем, диагностика осмотром, диагностика тестером, диагностика осциллографом, диагностика тепловизором и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Часть 1 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов, транзисторов , конденсаторов и микросхем) осмотром, тестером, осциллографом
Часть 2 2 Неисправности и диагностика Микросхем (чипов) - Диагностика активных и
Часть 3 Тестирование варикапов - Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов,
Часть 4 Неисправности в обмотке - пробой, обрыв , короткое замыкание и
Часть 5 РЕМОНТ АККУМУЛЯТОРА - Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов,
Часть 6 Поиск неисправностей, диагностика с помощью тепловизора. - Диагностика активных и
Для закрепления теории предлагаем пройти тесты по диагностике неисправности электро элементов https://intellect.icu/proverka-radioelementov-diodov-tranzistorov-kondensatorov-termistorov-i-optopar-3260
Так же для расширения понимания происходящих процессов рекомендуем прочитать и понять воздействие внешних факторов на работоспособность электро элементов
https://intellect.icu/vliyanie-vneshnikh-faktorov-na-nadezhnost-elektronnoj-apparatury-i-komponentov-tepla-kholoda-vlagi-radiatsii-degradatsiya-poluprovodnikov-9063
и прочитать про алгоритм поиска неисправностей
https://intellect.icu/razrabotka-algoritma-diagnostiki-i-poiska-neispravnostej-899
https://intellect.icu/3-1-3-algoritmy-nakhozhdeniya-neispravnostej-bloka-pitaniya-pk-3271
https://intellect.icu/sostavlenie-algoritma-otyskaniya-neispravnostej-900
Методы поиска неисправностей
https://intellect.icu/poisk-neispravnostej-metody-poiska-neispravnostej-a-takzhe-prichin-nerabotosposobnosti-elektronnykh-ustrojstv-3299
еще интересное понятие конденсаторной чумы — название проблемы повышенной частоты отказов алюминиевых электролитических конденсаторов в период с 1999 года по 2007 год, созданных в основном тайваньскими производителями . Проблема была спровоцирована неправильным составом электролита, который генерировал водород и вызывал коррозию. Это сопровождалось повышением давления внутри конденсатора и нарушением его целостности.
Комментарии
Оставить комментарий
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Термины: Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры