Τα λάθη και η αστοχία εξαρτημάτων είναι πραγματικότητα. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων αποστέλλονται μερικές φορές με κατασκευαστικά ελαττώματα, τα εξαρτήματα μπορεί να συγκολληθούν προς τα πίσω ή σε λάθος θέση και τα εξαρτήματα καταστρέφονται. Όλα αυτά τα πιθανά σημεία αστοχίας κάνουν ένα κύκλωμα να λειτουργεί ανεπαρκώς ή καθόλου.
Αντιμετώπιση προβλημάτων PCB
Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, ή PCB, είναι μια μάζα από μονωτές και ίχνη χαλκού που συνδέουν πυκνά συσκευασμένα εξαρτήματα για να δημιουργήσουν ένα σύγχρονο κύκλωμα. Η αντιμετώπιση προβλημάτων PCB είναι συχνά μια πρόκληση, καθώς παράγοντες όπως το μέγεθος, ο αριθμός των επιπέδων, η ανάλυση σήματος και οι τύποι εξαρτημάτων παίζουν μεγάλο ρόλο.
Ορισμένες πιο περίπλοκες πλακέτες απαιτούν εξειδικευμένο εξοπλισμό για τη σωστή αντιμετώπιση προβλημάτων. Ωστόσο, τα περισσότερα προβλήματα αντιμετώπισης προβλημάτων μπορούν να γίνουν με βασικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό για την παρακολούθηση ιχνών, ρευμάτων και σημάτων μέσω του κυκλώματος.
Κατώτατη γραμμή
Η πιο βασική αντιμετώπιση προβλημάτων PCB απαιτεί μόνο λίγα εργαλεία. Το πιο ευέλικτο εργαλείο είναι ένα πολύμετρο. Ωστόσο, ανάλογα με την πολυπλοκότητα του PCB και το πρόβλημα, μπορεί επίσης να χρειαστούν ένας μετρητής LCR, ένας παλμογράφος, ένα τροφοδοτικό και ένας λογικός αναλυτής για να διερευνήσει βαθιά τη λειτουργική συμπεριφορά του κυκλώματος.
Πραγματοποιήστε μια οπτική επιθεώρηση
Η οπτική επιθεώρηση ενός PCB αποκαλύπτει πιο εμφανή προβλήματα, όπως επικαλυπτόμενα ίχνη, καμένα εξαρτήματα, σημάδια υπερθέρμανσης και εξαρτήματα που λείπουν. Ορισμένα καμένα εξαρτήματα, που έχουν υποστεί ζημιά λόγω υπερβολικού ρεύματος, δεν είναι εύκολα ορατά, αλλά μια μεγεθυμένη οπτική επιθεώρηση ή η μυρωδιά μπορεί να υποδηλώνει την παρουσία ενός κατεστραμμένου εξαρτήματος. Τα διογκωμένα εξαρτήματα είναι ένας άλλος καλός δείκτης ενός προβλήματος, ειδικά για τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές.
Πραγματοποιήστε φυσική επιθεώρηση
Ένα βήμα πέρα από την οπτική επιθεώρηση είναι μια φυσική επιθεώρηση με ισχύ που εφαρμόζεται στο κύκλωμα. Αγγίζοντας την επιφάνεια του PCB και τα εξαρτήματα της πλακέτας, μπορείτε να εντοπίσετε καυτά σημεία χωρίς τη χρήση ακριβής θερμογραφικής κάμερας. Όταν ανιχνευτεί ένα ζεστό εξάρτημα, ψύξτε το με πεπιεσμένο κονσερβοποιημένο αέρα για να ελέγξετε τη λειτουργία του κυκλώματος με το εξάρτημα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Αυτή η τεχνική είναι δυνητικά επικίνδυνη και θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο σε κυκλώματα χαμηλής τάσης με τις κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας.
Όταν αγγίζετε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, λάβετε αρκετές προφυλάξεις. Βεβαιωθείτε ότι μόνο το ένα χέρι έρχεται σε επαφή με το κύκλωμα ανά πάσα στιγμή για να αποτρέψετε ένα δυνητικά θανατηφόρο ηλεκτροπληξία από το να ταξιδέψει στην καρδιά σας. Εάν είναι δυνατόν, το να κρατάτε το ένα χέρι στην τσέπη σας είναι μια καλή τεχνική όταν εργάζεστε σε ζωντανά κυκλώματα για την αποφυγή τέτοιων κραδασμών. Βεβαιωθείτε ότι όλες οι πιθανές διαδρομές ρεύματος προς τη γείωση, όπως τα πόδια σας ή ένας ιμάντας γείωσης χωρίς αντίσταση, έχουν αποσυνδεθεί για να μειωθεί ο κίνδυνος κραδασμών.
Αγγίζοντας διάφορα μέρη του κυκλώματος αλλάζει επίσης η σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος, η οποία μπορεί να αλλάξει τη συμπεριφορά του συστήματος και έτσι να εντοπίσει θέσεις στο κύκλωμα που χρειάζονται πρόσθετη χωρητικότητα για να λειτουργήσουν σωστά.
Διεξαγωγή δοκιμής διακριτών στοιχείων
Η δοκιμή κάθε μεμονωμένου στοιχείου είναι συχνά η πιο αποτελεσματική τεχνική για την αντιμετώπιση προβλημάτων PCB. Δοκιμάστε κάθε αντίσταση, πυκνωτή, δίοδο, τρανζίστορ, επαγωγέα, MOSFET, LED και διακριτά ενεργά στοιχεία με ένα πολύμετρο ή μετρητή LCR. Εάν τα στοιχεία καταχωρούνται μικρότερη ή ίση με την δηλωμένη τιμή εξαρτήματος, τα στοιχεία είναι συνήθως καλά. Εάν η τιμή του εξαρτήματος είναι υψηλότερη, είναι ένδειξη ότι είτε το εξάρτημα είναι κακό ή ο σύνδεσμος συγκόλλησης είναι κακός.
Ελέγξτε τις διόδους και τα τρανζίστορ χρησιμοποιώντας τη λειτουργία δοκιμής διόδων σε ένα πολύμετρο. Οι ενώσεις βάσης-εκπομπού και βάσης-συλλέκτη ενός τρανζίστορ θα πρέπει να συμπεριφέρονται σαν διακριτές δίοδοι και να φέρονται προς μια κατεύθυνση μόνο με την ίδια πτώση τάσης. Η κομβική ανάλυση είναι μια άλλη επιλογή που επιτρέπει τη δοκιμή εξαρτημάτων χωρίς τροφοδοσία, εφαρμόζοντας ισχύ σε ένα μόνο εξάρτημα και μετρώντας την απόκρισή του τάσης έναντι ρεύματος (V/I).
Δοκιμή ICs
Τα πιο απαιτητικά στοιχεία που πρέπει να ελέγξετε είναι τα IC. Τα περισσότερα μπορούν εύκολα να αναγνωριστούν από τα σημάδια και πολλά μπορούν να ελεγχθούν λειτουργικά χρησιμοποιώντας παλμογράφους και λογικούς αναλυτές. Ωστόσο, ο αριθμός των εξειδικευμένων IC σε διάφορες διαμορφώσεις και σχέδια PCB μπορεί να κάνει τη δοκιμή δύσκολη. Η σύγκριση της συμπεριφοράς ενός κυκλώματος με ένα γνωστό καλό κύκλωμα είναι συχνά μια χρήσιμη τεχνική και θα πρέπει να βοηθήσει την ανώμαλη συμπεριφορά να ξεχωρίσει.
