电路板的各种故障的概率及对策

各种故障的概率及对策

了解各种故障的概率，能够理清检修工作的先后次序，明白检修重点，提高效率，节省工时，快速定位故障点。

经实际维修统计，设备电气部分损坏的原因概率情况是：因元件损坏引起的故障占总故障的三分之一，因线路板断线或腐蚀引起的故障占三分之一，另外因程序受损或参数调整引起的故障占三分之一。

一般来说，流过大电流的元件、加有高电压的元件是首当其中容易损坏的，如开关电源中的保险管、整流桥、开关管，变频器中的IGBT、驱动光耦，PLC内的输出晶体管，各种功率相对较大的保险电阻，限流电阻等。这些可以使用万用表的通断测试、电阻测试、二极管测试挡位快速在线检查。

和外部通过端子有连接关系的节点是容易受损坏的部位，比如PLC的输入输出部位电路，电流检测电路的接口部位电路，485通信的接口部位等，因为这些部位接有传输线，比较容易受到端子插拔拆卸的影响，比较容易受到外部冲击和干扰。也可以通过测试各点对公共端电阻值来大致判断电路有无损伤。

除去加有大电流、高电压的元件和接口部位元件，在常见低压直流电路系统中，元件损坏的概率从大到小依次是：铝电解电容、电阻、光耦、瓷片、电容、继电器、稳压管、三极管、钽电容、运算放大器、逻辑芯片和处理器芯片。

铝质电解电容是一定会老化损坏的元件，它的损坏只是时间问题，而且故障电容以1～100uF为常见，所以检查时要对上了一定年份的此类电解电容重点检查。使用在线测试议的10Ω内阻挡来在线测试VI曲线，曲线应该是标准椭圆，如果曲线歪斜，则电容ESR过大，已经老化。

电阻以开路或阻值变大为常见，可以通过在线模拟的形式来判断好坏。

瓷片电容的损坏表现为短路或转微漏电，开路的情况见于贴片封装的瓷片电容，因为引脚受腐蚀而开路。轻微漏电大多数情况下无法测出，可将怀疑电容拆下，用电容表测其电容量，然后取相同容量电容代替，让电路板实际工作起来，观察故障是否消失。模拟电路中往往包括些许小瓷片电容，做反馈滤波之用，这些电容如果轻微漏电，可能使电路参数改变，造成电路工作异常，在检查各个元件后没有发现明显异常的情况下，可将寻些小瓷片电容更换试试。

继电容的损坏表现为触点受火花影响氧化造成接触不良或安全不能接触，触点被大电流的焊接效应烧死不能释放。可以通过给继电器线圈加电，测触点的接触电阻来判断触点好坏。

稳压二极管因为要通过调节自身消耗的电流来稳定电压，当有机会通过较大电流时，也就可能造成损坏。另外，电路中的TVS（瞬态电压抑制器）的损坏也是这个情形。

钽电容是很难出现故障的元件，但也偶尔有出现短路的情况，因为钽电容的ESR是很小的，给其突然加上电压，瞬间冲击电流非常大，如果电路设计者不考虑在其前级加上缓冲元件，如串联电感元件等措施，钽电容也是容易受损。

运算放大器、逻辑电路（TTL和CMOS）、处理器芯片、存储器芯片等，一般情况下是很难损坏的芯片，除非受到外部冲击。所以在检查时不能过分纠纷此类元件，只要检查元件各脚位是否对地短路即可。

电路板的腐蚀断线是比较常见的故障。可以观察电路板上比较明显的脏污部分和锈蚀部分，看一看电解电容或电池周围有没有漏液痕迹，观察PCB走线的绿油保护层是否被破坏。板上有油污和积尘的，先行清理，重点观察油污和积尘下电路板是否异样。可用万用表通断测试挡对怀疑断线的PCB网络进行检查。

有些故障并非电路板上的实质故障，而是机器的参数设置或软件有问题。这要在用户反映故障时就要详细了解清楚，有条件的好现场观察故障现象，不可盲目动手拆修。比如变频器过流报警，应了解报警号是什么，是在哪个阶段报警，用户有否动过参数等。