Chyby a selhání součástí jsou běžnou skutečností. 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, že obvod funguje špatně nebo vůbec.
Odstraňování problémů s PCB
Desky s plošnými spoji, neboli PCB, jsou množstvím izolátorů a měděných stop, které spojují hustě zabalené součástky a vytvářejí moderní obvod. Odstraňování problémů s plošnými spoji je často problém, 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 provést pomocí základního elektronického vybavení pro sledování tras, proudů a signálů v obvodu.
Sečteno podtrženo
Většina základních řešení problémů s PCB vyžaduje pouze několik nástrojů. Nejuniverzálnějším nástrojem je multimetr. V závislosti na složitosti desky plošných spojů a problému však může být zapotřebí také LCR metr, osciloskop, napájecí zdroj a logický analyzátor, aby bylo možné prozkoumat provozní chování obvodu.
Proveďte vizuální kontrolu
Vizuální kontrola desek plošných spojů odhaluje zjevnější problémy včetně překrývajících se stop, spálených součástek, známek přehřívání a chybějících součástek. Některé spálené součásti, poškozené nadměrným proudem, nelze tak snadno vidět, ale zvětšená vizuální kontrola nebo zápach mohou indikovat přítomnost poškozené součásti. Vyboulené součásti jsou dalším dobrým indikátorem problému, zejména u elektrolytických kondenzátorů.
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.
Tato technika je potenciálně nebezpečná a měla by být používána pouze na nízkonapěťových obvodech s náležitými bezpečnostními opatřeními.
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. Pokud je to možné, držet jednu ruku v kapse je dobrá technika při práci na obvodech pod napětím, aby se předešlo takovým otřesům. Zajistěte, aby všechny potenciální proudové cesty k zemi, jako jsou vaše nohy nebo neodporový zemnící pásek, byly odpojeny, aby se snížilo nebezpečí otřesů.
Dotykem na různé části obvodu se také změní impedance obvodu, což může změnit chování systému a tak identifikovat místa v obvodu, která ke správnému fungování potřebují dodatečnou kapacitu.
Provádět 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 složky registrují menší nebo rovny uvedené hodnotě složky, jsou složky obvykle dobré. Pokud je hodnota součástky vyšší, znamená to, že součástka je vadná nebo pájený spoj je špatný.
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. Analýza uzlů je další možností, která umožňuje testování součástí bez napájení přivedením napájení na jednu součást 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. Množství speciálních integrovaných obvodů v různých konfiguracích a provedeních PCB však může ztížit testování. Porovnání chování obvodu se známým dobrým obvodem je často užitečná technika a měla by pomoci vyniknout anomálnímu chování.
