PCB检测常识及方法:看、听、闻、摸······
内容提要
PCB板检测需要注意细节,如不接触带电设备、注意烙铁绝缘性能、了解集成电路工作原理、避免引脚间短路、使用内阻大的仪表、保证功率集成电路散热、合理处理引线、保证焊接质量、不轻易判断集成电路损坏。调试PCB板时要观察是否有问题,逐步安装元件并逐个测试。寻找故障可用测量电压法、信号注入法等方法。
延伸解读
安全检测是首要前提
文章多次强调安全操作:严禁用接地测试设备直接检测底板带电的设备,使用电烙铁时需确保绝缘或采用低压烙铁,避免触电和短路。这些措施不仅保护人身安全,也防止故障扩大。读者在检测前务必确认设备电源性质,并做好隔离和接地,这是所有检测工作的基础。
调试新PCB板的渐进策略
对于新设计的PCB板,文章建议先观察板面有无裂痕、短路等明显问题,然后分模块安装和测试。先装电源部分,上电时使用带限流功能的可调稳压电源,逐步调压并监测电流电压,正常后再安装其他模块。这种渐进方式能快速定位故障,避免因设计或安装错误导致元件烧毁。
故障查找的实用方法
文章介绍了测量电压法和信号注入法。测量电压法通过检查电源引脚、参考电压和工作电压是否正常来判断故障,例如硅三极管BE结电压约0.7V,若明显偏大可能开路。信号注入法从输入端加信号,逐点测量波形,或用镊子碰触各级输入端观察输出反应,但需注意热底板或高压电路禁用此法,以防触电。
感官诊断与温度判断
除了仪器测量,文章还提到利用看、听、闻、摸来寻找故障。看元件有无烧黑变形,听工作声音是否正常,闻有无烧焦或电解液异味,摸器件温度是否异常。功率器件工作时发热,若摸上去是凉的,可能未工作;一般功率三极管、稳压芯片工作在70度以下没问题,手压上去能坚持三秒以上说明温度低于70度,但需先试探避免烫伤。
Q&A
检测PCB板时,如何确保电烙铁的使用安全?
不允许带电使用烙铁焊接,要确认烙铁不带电,最好把烙铁的外壳接地,对MOS电路更应小心,能采用6~8V的低压电烙铁就更安全。
测量集成电路引脚直流电压时,对万用表有什么要求?
应选用表头内阻大于20KΩ/V的万用表,否则对某些引脚电压会有较大的测量误差。
调试新PCB板时,应该如何逐步安装元件?
相互独立的模块,如果没有把握保证它们工作正常时,最好不要全部都装上,而是一部分一部分的装上(对于比较小的电路,可以一次全部装上),这样容易确定故障范围。一般来说,可以把电源部分先装好,然后上电检测电源输出电压是否正常。接下来逐渐安装其它模块,每安装好一个模块,就上电测试一下。
寻找PCB板故障时,测量电压法主要检查哪些电压?
首先要确认各芯片电源引脚的电压是否正常,其次检查各种参考电压是否正常,另外还有各点的工作电压是否正常等。
如何用信号注入法寻找PCB板故障?
将信号源加至输入端,然后依次往后测量各点的波形,看是否正常,以找到故障点。有时也会用更简单的办法,例如用手握一个镊子,去碰触各级的输入端,看输出端是否有反应,这在音频、视频等放大电路中常使用(但要注意,热底板的电路或者电压高的电路,不能使用此法,否则可能会导致触电)。如果碰前一级没有反应,而碰后一级有反应,则说明问题出在前一级,应重点检查。
通过“摸”的方法判断器件温度时,有什么注意事项?
用手去试探器件的温度是否正常,例如太热,或者太凉。一些功率器件,工作起来时会发热,如果摸上去是凉的,则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了,那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等,工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢?如果你将手压上去,可以坚持三秒钟以上,就说明温度大概在70度以下(注意要先试探性的去摸,千万别把手烫伤了)。