電路板上易出故障的元件：電容、電阻、運(yùn)算放大器、電氣

電容故障

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(jiàn)。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(hào)耦合和振蕩電路的電容較少。用在開(kāi)關(guān)電源中的電解電容如果損壞，則開(kāi)關(guān)電源可能不起振，沒(méi)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(kāi)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(kāi)不了機(jī)，有時(shí)又可以開(kāi)機(jī)的現(xiàn)象，打開(kāi)機(jī)箱，往往可以看見(jiàn)有電解電容鼓包的現(xiàn)象，如果將電容拆下來(lái)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(gè)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。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。

電阻故障

常看見(jiàn)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(kāi)路最常見(jiàn)，阻值變大較少見(jiàn)，阻值變小十分少見(jiàn)。常見(jiàn)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)一是低阻值 (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；二是低阻值電阻損壞時(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(huì)發(fā)黑或表面爆皮、裂紋，有的沒(méi)有痕跡；水泥電阻是線繞電阻的一種，燒壞時(shí)可能會(huì)斷裂，否則也沒(méi)有可見(jiàn)痕跡；保險(xiǎn)電阻燒壞時(shí)有的表面會(huì)炸掉一塊皮，有的也沒(méi)有什么痕跡，但絕不會(huì)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(méi)有燒黑的痕跡，再根據(jù)電阻損壞時(shí)絕大多數(shù)開(kāi)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(wàn)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(gè)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(gè)充放電過(guò)程) ，如果量得阻值比標(biāo)稱阻值小，則一般不用理會(huì)它。這樣在電路板上每一個(gè)電阻都量一遍，即使“錯(cuò)殺”一千，也不會(huì)放過(guò)一個(gè)了。

運(yùn)算放大器故障

運(yùn)算放大器好壞的判別對(duì)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(duì)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(gè)特性對(duì)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(méi)有負(fù)反饋，開(kāi)環(huán)放大下的運(yùn)放成為一個(gè)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(shuō)如果這個(gè)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(jí)的，當(dāng)然在某些高輸入阻抗電路中，萬(wàn)用表的內(nèi)阻會(huì)對(duì)電壓測(cè)試有點(diǎn)影響，但一般也不會(huì)超過(guò)0.2V，如果有0.5V以上的差別，則放大器必壞無(wú)疑。

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(cè)到電壓不符合這個(gè)規(guī)則，則器件必壞無(wú)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元件故障

有些貼片元件非常細(xì)小，用普通萬(wàn)用表表筆測(cè)試檢修時(shí)很不方便，一是容易造成短路，二是對(duì)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(gè)簡(jiǎn)便方法，會(huì)給檢測(cè)帶來(lái)不少方便。

取兩枚最小號(hào)的縫衣針，將之與萬(wàn)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(cè)那些SMT元件的時(shí)候就再無(wú)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。

公共電源短路故障

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€(gè)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(gè)電壓電流皆可調(diào)的電源，電壓0-30V，電流0-3A，這種電源不貴，大概300元左右。將開(kāi)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(gè)器件發(fā)熱明顯，這個(gè)往往就是損壞的元件，可將之取下進(jìn)一步測(cè)量確認(rèn)。當(dāng)然操作時(shí)電壓一定不能超過(guò)器件的工作電壓，并且不能接反，否則會(huì)燒壞其它好的器件。

板卡故障

工業(yè)控制用到的板卡越來(lái)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(chǎng)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(guò)更換板卡的方式解決了問(wèn)題，但購(gòu)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(méi)準(zhǔn)就解決了問(wèn)題，方法簡(jiǎn)單又實(shí)用。

電氣故障

各種時(shí)好時(shí)壞電氣故障從概率大小來(lái)講大概包括以下幾種情況：

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；

信號(hào)受干擾：對(duì)數(shù)字電路而言，在特定的情況條件下故障才會(huì)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(cuò)，也有電路板個(gè)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；

元器件熱穩(wěn)定性不好：從大量的維修實(shí)踐來(lái)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；

電路板上有濕氣、塵土等：濕氣和積塵會(huì)導(dǎo)電具有電阻效應(yīng)，而且在熱脹冷縮的過(guò)程中阻值還會(huì)變化，這個(gè)電阻值會(huì)同其它元件有并聯(lián)效果，這個(gè)效果比較強(qiáng)時(shí)就會(huì)改變電路參數(shù)使故障發(fā)生；

軟件也是考慮因素之一：電路中許多參數(shù)使用軟件來(lái)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(huì)出現(xiàn)。

編輯：黃飛