Fetag och komponentfel är ett faktum. Tryckta kretskort levereras ibland med tillverkningsdefekter, komponenter kan lödas in baklänges eller i fel position, och komponenter blir dåliga. Alla dessa potentiella felpunkter gör att en krets fungerar dåligt eller inte alls.
PCB-felsökning
Tryckta kretskort, eller PCB, är en massa av isolatorer och kopparspår som kopplar samman tätt packade komponenter för att skapa en modern krets. Felsökning av PCB är ofta en utmaning, där faktorer som storlek, antal lager, signalanalys och typer av komponenter spelar en stor roll.
Vissa mer komplicerade kort kräver specialutrustning för att felsöka korrekt. De flesta felsökningar kan dock göras med grundläggande elektronisk utrustning för att följa spår, strömmar och signaler genom kretsen.
Bottom Line
De flesta grundläggande PCB-felsökning kräver bara några få verktyg. Det mest mångsidiga verktyget är en multimeter. Beroende på kretskortets komplexitet och problemet kan dock en LCR-mätare, oscilloskop, strömförsörjning och logikanalysator också behövas för att gräva djupt in i kretsens funktionssätt.
Utför en visuell inspektion
Visuell inspektion av ett PCB avslöjar mer uppenbara problem, inklusive överlappande spår, utbrända komponenter, tecken på överhettning och saknade komponenter. Vissa brända komponenter, skadade av för hög ström, kan inte ses lika lätt, men en förstorad visuell inspektion eller lukten kan indikera närvaron av en skadad komponent. Utbuktande komponenter är en annan bra indikator på ett problem, särskilt för elektrolytiska kondensatorer.
Utför en fysisk inspektion
Ett steg bortom en visuell inspektion är en fysisk inspektion med ström på kretsen. Genom att röra vid ytan på PCB och komponenterna på kortet kan du upptäcka hot spots utan att använda en dyr termografisk kamera. När en varm komponent upptäcks, kyl den med komprimerad konserverad luft för att testa kretsens funktion med komponenten vid lägre temperaturer.
Denna teknik är potentiellt farlig och bör endast användas på lågspänningskretsar med lämpliga säkerhetsåtgärder.
När du rör en strömkrets, vidta flera försiktighetsåtgärder. Se till att endast en hand kommer i kontakt med kretsen när som helst för att förhindra att en potentiellt dödlig elektrisk stöt passerar genom ditt hjärta. Om möjligt är det en bra teknik att ha en hand i fickan när du arbetar på strömförande kretsar för att förhindra sådana stötar. Se till att alla potentiella strömvägar till jord, t.ex. dina fötter eller ett icke-resistivt jordningsband, är frånkopplade för att minska risken för stötar.
Beröring av olika delar av kretsen ändrar också kretsens impedans, vilket kan ändra systemets beteende och därmed identifiera platser i kretsen som behöver ytterligare kapacitans för att fungera korrekt.
Genomför diskret komponenttest
Att testa varje enskild komponent är ofta den mest effektiva tekniken för PCB-felsökning. Testa varje motstånd, kondensator, diod, transistor, induktor, MOSFET, LED och diskreta aktiva komponenter med en multimeter eller LCR-mätare. Om komponenterna registrerar mindre än eller lika med det angivna komponentvärdet är komponenterna vanligtvis bra. Om komponentvärdet är högre är det en indikation på att antingen komponenten är dålig eller att lödfogen är dålig.
Kontrollera dioder och transistorer med hjälp av diodtestläget på en multimeter. Bas-emitter- och bas-kollektorövergångarna i en transistor bör uppföra sig som diskreta dioder och endast leda i en riktning med samma spänningsfall. Nodalanalys är ett annat alternativ som tillåter strömlös testning av komponenter genom att tillföra ström till en enskild komponent och mäta dess spänning-mot-ström (V/I)-svar.
ICs-testning
De mest utmanande komponenterna att kontrollera är IC. De flesta kan lätt identifieras av markeringarna, och många kan operativt testas med oscilloskop och logiska analysatorer. Antalet special-IC i olika konfigurationer och PCB-designer kan dock göra testningen utmanande. Att jämföra beteendet hos en krets med en känd krets är ofta en användbar teknik och bör hjälpa avvikande beteende att sticka ut.
