4 Techniky odstraňování problémů s PCB

Chyby a selhání součásti jsou skutečností života. Desky plošných spojů se někdy dodávají s výrobními vadami, součástky mohou být připájeny pozpátku nebo ve špatné poloze a součástky se pokazí. Všechny tyto potenciální body selhání způsobují a obvod pracovat špatně nebo vůbec.

Odstraňování problémů s PCB

Desky plošných spojů, neboli PCB, jsou množstvím izolátorů a měděných stop, které spojují hustě zabalené součástky a vytvářejí moderní obvod. Odstraňování problémů s PCB je často výzvou, přičemž velkou roli hrají faktory, jako je velikost, počet vrstev, analýza signálu a typy součástek.

Některé složitější desky vyžadují ke správnému odstraňování problémů specializované vybavení. Většinu problémů však lze vyřešit pomocí základní elektronické vybavení sledovat stopy, proudy a signály v obvodu.

Mít ty správné nástroje

Většina základních řešení problémů s PCB vyžaduje pouze několik nástrojů. Nejuniverzálnějším nástrojem je multimetr. V závislosti na složitosti DPS a problému však LCR metr, osciloskop, výkon napájení a logický analyzátor může být také zapotřebí k hlubšímu pochopení provozního chování obvod.

Proveďte vizuální kontrolu

Vizuální kontrola desek plošných spojů odhaluje zjevnější problémy včetně překrývajících se stop, vyhořelých součástek, známek přehřívání a chybějících součástek. Některé spálené součásti, poškozené nadměrným proudem, nelze tak snadno vidět, ale zvětšená vizuální kontrola nebo zápach mohou na přítomnost poškozené součásti upozornit. Vyboulené součásti jsou dalším dobrým indikátorem problému, zejména pro elektrolytické kondenzátory.

Proveďte fyzickou kontrolu

Jeden krok za vizuální kontrolou je fyzická kontrola s napájením obvodu. Dotykem povrchu PCB a součástek na desce můžete detekovat horká místa bez použití drahé termografické kamery. Když je detekována horká součást, ochlaďte ji stlačeným vzduchem z plechovky, abyste otestovali funkci obvodu se součástkou při nižších teplotách.

Když se dotknete napájeného obvodu, proveďte několik opatření. Vždy se ujistěte, že se obvodu dotýká pouze jedna ruka, abyste zabránili případnému smrtelnému úrazu elektrickým proudem, který by prošel vaším srdcem. Mít jednu ruku v kapse je dobrá technika při práci na obvodech pod napětím, aby se předešlo takovým otřesům. Zajistěte, aby byly všechny potenciální proudové cesty k zemi, jako jsou vaše nohy nebo neodporový zemnící pás, odpojeny, aby se snížilo nebezpečí otřesů.

Dotykem různých částí obvodu se také změní impedance obvodu, což může změnit chování systému a tím identifikovat místa v obvodu, která potřebují ke své činnosti další kapacitu správně.

Proveďte testování diskrétních součástí

Testování každé jednotlivé součásti je často nejúčinnější technikou pro odstraňování problémů s PCB. Otestujte každý rezistor, kondenzátor, diodu, tranzistor, induktor, MOSFET, LED a samostatné aktivní součástky pomocí multimetru nebo LCR měřiče. Pokud se komponenty registrují menší nebo rovny uvedené hodnotě komponenty, jsou komponenty typicky dobré. Pokud je hodnota součástky vyšší, znamená to, že buď součástka je špatná, nebo je špatný pájený spoj.

Zkontrolujte diody a tranzistory pomocí režimu testování diod na multimetru. Přechod báze-emitor a báze-kolektor tranzistoru by se měly chovat jako diskrétní diody a vést pouze jedním směrem při stejném úbytku napětí. Uzlová analýza je další možností, která umožňuje beznapájené testování součástek přivedením napájení na jednu součástku a měřením její odezvy napětí versus proud (V/I).

Testování IC

Nejnáročnější komponenty ke kontrole jsou integrované obvody. Většinu lze snadno identifikovat podle označení a mnohé lze provozně testovat pomocí osciloskopů a logických analyzátorů. Nicméně počet speciálních integrovaných obvodů v různých konfiguracích a PCB návrhy mohou ztížit testování. Porovnání chování obvodu se známým dobrým obvodem je často užitečná technika a měla by pomoci vyniknout anomálnímu chování.