Ремонт електроніки. Як знайти несправність, з чого почати?

Наша сеть партнеров Banwar

Електроніка супроводжує сучасної людини повсюдно: на роботі, вдома, в автомобілі. Працюючи на виробництві, і неважливо, в який конкретно сфері, часто доводиться ремонтувати щось електронне. Домовимося це «щось» називати «прилад». Це такий абстрактний збірний образ. Сьогодні поговоримо про всілякі премудрості ремонту, освоївши які, ви зможете полагодити практично будь-який електронний «прилад», незалежно від його конструкції, принципу роботи та області застосування.

З чого почати

Невелика премудрість перепаять детальку, а ось знайти дефектний елемент і є головне завдання в ремонті. Починати слід з визначення типу несправності, так як від цього залежить, з чого починати ремонт.

Типів таких три:
1. прилад не працює взагалі - не світяться індикатори, ніщо не рухається, ніщо не гуде, немає ніяких відгуків на управління;
2. не працює будь-яка частина приладу, тобто не виконується частина його функцій, але хоча проблиски життя в ньому все ж видно;
3. прилад в основному працює справно, але іноді робить так звані збої. Назвати такий прилад зламаним поки не можна, але все ж щось йому заважає працювати нормально. Ремонт в цьому випадку якраз і полягає в пошуку цієї перешкоди. Вважається, що це найскладніший ремонт.
Розберемо приклади ремонту кожного з трьох типів несправностей.

Ремонт першої категорії
Почнемо з найпростішої - поломка першого типу, це коли прилад зовсім мертвий. Будь здогадається, що починати потрібно з харчування. Всі прилади, що живуть в своєму світі машин, обов'язково споживають енергію в тому чи іншому вигляді. І якщо прилад наш зовсім не ворушиться, то ймовірність відсутності цієї самої енергії дуже висока. Невеликий відступ. При пошуку несправності в нашому приладі мова часто буде йти саме про «ймовірності». Ремонт завжди починається з процесу визначення можливих точок впливу на несправність приладу і оцінки величини ймовірності причетності кожної такої точки до даного конкретного дефекту, з подальшим перетворенням цієї ймовірності в факт. При цьому зробити правильну, тобто з найвищим ступенем ймовірності оцінку впливу будь-якого блоку або вузла на проблеми приладу допоможе найповніше знання пристрою приладу, алгоритму його роботи, фізичних законів, на яких заснована робота приладу, вміння логічно мислити і, звичайно ж , його величність досвід. Одним з найбільш ефективних методів ведення ремонту є так званий метод виключення. З усього списку всіх підозрюваних в причетності до дефекту приладу блоків і вузлів, з тим або іншим ступенем ймовірності, необхідно послідовно виключати невинних.

Починати пошук треба відповідно з тих блоків, ймовірність яких може бути винуватцями цієї несправності найвища. Звідси і виходить, що чим точніше визначена ця сама ступінь ймовірності, тим менше часу буде витрачено на ремонт. У сучасних «приладах» внутрішні вузли сильно інтегровані між собою, і зв'язків дуже багато. Тому кількість точок впливу часто буває надзвичайно велике. Але і ваш досвід росте, і з часом ви будете виявляти «шкідника» максимум з двох-трьох спроб.

Наприклад, є припущення, що з високою ймовірністю винен у хворобі приладу блок «X». Тоді потрібно провести ряд перевірок, вимірів, експериментів, які б підтвердили або спростували це припущення. Якщо після таких експериментів залишаться хоч найменші сумніви в непричетності блоку до «злочинного» впливу на прилад, то виключати повністю цей блок з числа підозрюваних можна. Потрібно шукати такий спосіб перевірки алібі підозрюваного, щоб на всі 100% бути впевненим в його невинності. Це дуже важливо в методі виключення. А найнадійніший спосіб такої перевірки підозрюваного - це заміна блоку на завідомо справний.

Повернемося все ж до нашого «хворого», у якого ми припустили несправність харчування. З чого почати в цьому випадку? А як і у всіх інших випадках - з повного зовнішнього і внутрішнього огляду «хворого». Ніколи не нехтуйте цією процедурою, навіть коли впевнені в тому, що знаєте точне місце розташування поломки. Оглядайте прилад завжди повністю і дуже уважно, не поспішаючи. Нерідко під час огляду можна знайти дефекти, які не впливають безпосередньо на шукану несправність, але які можуть викликати поломку в майбутньому. Шукайте підгорілі електроелементи, роздувся конденсатори та інші підозріло виглядають елементи.

Якщо зовнішній і внутрішній огляд не приніс ніяких результатів, тоді беріть в руки мультиметр і приступайте до роботи. Сподіваюся, про перевірку наявності напруги мережі та про запобіжники нагадувати не треба. А ось про блоки живлення трохи поговоримо. В першу чергу, перевіряйте високоенергетичні елементи блоку живлення (БП): вихідні транзистори, тиристори, діоди, силові мікросхеми. Потім можна почати грішити на решту напівпровідники, електролітичні конденсатори і, в останню чергу, на інші пасивні електроелементи. Взагалі величина ймовірності виходу з ладу елемента залежить від його енергетичної насиченості. Чим більшу енергію використовує електроелементів для свого функціонування, тим більша ймовірність його поломки.

Якщо механічні вузли зношує тертя, то електричні - струм. Чим більше струм, тим більше нагрів елемента, а нагрівання / охолодження зношує будь-які матеріали не гірше тертя. Коливання температури призводять до деформації матеріалу електроелементів на мікрорівні через температурного розширення. Такі змінні температурні навантаження і є основною причиною так званого ефекту втоми матеріалу при експлуатації електроелементів. Це необхідно враховувати при визначенні черговості перевірки елементів.

Не забувайте перевіряти БП па предмет пульсацій вихідної напруги, або якихось інших перешкод на шинах харчування. Хоч і нечасто, але і такі дефекти бувають причиною непрацездатності приладу. Перевірте, чи доходить реально харчування до всіх споживачів. Може, через проблеми в роз'ємі / кабелі / дроті ця «їжа» не доходить до них? БП буде справний, а енергії-то в блоках приладу все одно немає.

Ще буває, що несправність криється в самій навантаженні - коротке замикання (КЗ) там штука нерідка. При цьому в деяких «економних» БП немає захисту по струму і, відповідно, немає такої індикації. Тому версію короткого замикання в навантаженні теж слід перевірити.

Ремонт другої категорії

Тепер поломка другого типу. Хоча тут також все слід починати все з того ж зовнішньо-внутрішнього огляду, тут таїться набагато більшу різноманітність аспектів, па які слід звернути увагу. - Найголовніше - встигнути запам'ятати (записати) всю картину стану звукової, світлової, цифровий індикації приладу, кодів помилок на моніторі, дисплеї, положення аварійних сигналізаторів, прапорців, Блінкер на момент аварії. Причому обов'язково до того, як відбудеться її скидання, квотування, відключення живлення! Це дуже важливо! Упустити якусь важливу інформацію - значить неодмінно збільшити час, витрачений на ремонт. Огляньте всю наявну індикацію - і аварійну, і робочу, і запам'ятайте всі свідчення. Відкрийте шафи управління і запам'ятайте (запишіть) стан внутрішньої індикації при її наявності. Похитайте плати, встановлені на материнке, в корпусі приладу шлейфи, блоки. Може, несправність зникне. І обов'язково очистіть радіатори охолодження.

Іноді має сенс перевірити напругу на якомусь підозрілому індикаторі, особливо якщо їм є лампа розжарювання. Уважно прочитайте показання монітора (дисплея), при його наявності. Розшифруйте коди помилок. Подивіться таблиці вхідних і вихідних сигналів на момент аварії, запишіть їх стан. Якщо прилад має функцію запису відбуваються з ним процесів, не забудьте прочитати і проаналізувати такий журнал подій.

• Не соромтеся - понюхайте прилад. Чи немає характерного запаху горілої ізоляції? Особливу увагу приділіть виробам з карболіту і інших реактивних пластмас. Нечасто, але буває, що їх пробиває, і пробою цей часом дуже погано видно, особливо якщо ізолятор чорного кольору. Через своїх реактивних властивостей ці пластмаси не коробить при сильному нагріванні, що також ускладнює виявлення пробитою ізоляції.

• Подивіться, чи немає темної ізоляції обмоток реле, пускачів, електродвигунів. Чи немає потемнілих резисторів і змінили нормальний колір і форму інших електрорадіоелементів.

• Чи немає роздулися або «стрельнувшій» конденсаторів.

• Перевірте, чи немає в приладі води, бруду, сторонніх предметів.

• Подивіться, чи немає перекосу роз'єму, або блок / плата не до кінця вставлені в своє місце. Спробуйте вийняти і заново вставити їх.

• Можливо, який-небудь перемикач на приладі стоїть в що не відповідає положенні. Заїла кнопка, або рухомі контакти у перемикача стали в проміжному, що не зафіксованому положенні. Можливо пропав контакт в якомусь тумблері, перемикачі, потенціометрі. Поторкайте їх все (при знеструмленому приладі), поворушіть, повключали. Зайвим це не буде.

• Перевірте на предмет заклинювання механічні частини виконавчих органів - проверніть ротори електродвигунів, крокових двигунів. Посувайте по необхідності інші механізми. Порівняйте додається при цьому зусилля з іншими такими ж робочими пристроями, якщо звичайно є така можливість.

• Огляньте нутрощі приладу в працюючому стані - можливо побачите сильне іскріння в контактах реле, пускачів, перемикачів, що буде свідчити про надмірно високою величиною струму в цьому ланцюзі. А це вже гарна зачіпка для пошуку несправності. Часто виною такої поломки буває дефект будь-якого датчика. Ці посередники між зовнішнім світом і приладом, якому вони служать, зазвичай винесені далеко за порубіжжі самого корпусу приладу. І при цьому працюють вони зазвичай в більш агресивному середовищі, ніж внутрішньо частини приладу, які так чи інакше, але захищені від зовнішнього впливу. Тому все датчики вимагають підвищеної уваги до себе. Перевірте їх працездатність і не полінуйтеся почистити від забруднення. Кінцеві вимикачі, різні блокуючі контакти і інші датчики з гальванічним контактами - є підозрюваними з високим пріоритетом. Та й взагалі будь-який «сухий контакт» тобто НЕ пропаяв, повинен стати елементом пильної уваги.

І ще момент - якщо прилад прослужив уже чимало часу, то слід звернути увагу на елементи, найбільш схильні до якого-небудь зносу або зміни своїх параметрів з плином часу. Наприклад: механічні вузли і деталі; елементи, що піддаються під час роботи підвищеного нагрівання чи іншого агресивного впливу; електролітичні конденсатори, деякі види яких схильні втрачати ємність з часом через висихання електроліту; всі контактні з'єднання; органи управління приладом.

Практично всі види «сухих» контактів з плином часу втрачають свою надійність. Особливу увагу слід приділити контактам з срібним покриттям. Якщо прилад довгий час пропрацював без технічного обслуговування, рекомендую перед тим, як приступати до поглибленого пошуку несправності, зробити профілактику контактам - освітлити їх звичайною гумкою і протерти спиртом. Увага! Ніколи не користуйся абразивними шкурками для чищення посріблених і позолочених контактів. Це вірна смерть гнізда. Покриття сріблом або золотом робиться завжди дуже тонким шаром, і стерти абразивом його до міді дуже легко. Корисно провести процедуру самоочищення контактів розеточной частини роз'єму, на професійному сленгу «мами»: з'єднайте-роз'єднати роз'єм кілька разів, від тертя пружні контакти трохи очищаються. Ще раджу, працюючи з будь-якими контактними з'єднаннями, не чіпати їх руками - масляні плями від пальців негативно впливають на надійність електричного контакту. Чистота запорука надійної роботи контакту.

Найперша справа - перевірити спрацьовування будь-якої блокування, захисту на початку ремонту. (В будь-якій нормальній технічної документації на прилад є глава з докладним описом застосовуваних у ньому блокувань.)

Після огляду і перевірки харчування прикиньте на око - що найбільш ймовірно зламалося в приладі, і перевірте ці версії. Відразу в нетрі приладу не варто лізти. Спочатку перевірте всю периферію, особливо справність виконавчих органів - можливо зламався не саме прилад, а який-небудь механізм, керований ним. Взагалі рекомендується вивчити, нехай і не до тонкощів, весь виробничий процес, учасником якого є підопічний прилад. Коли очевидні версії вичерпані - ось тоді сідайте за свій робочий стіл, заварюйте чайку, розкладайте схеми та іншу документацію на прилад і «народжуйте» нові ідеї. Думайте, що ще могло викликати цю хворобу приладу.

Через деякий час у вас має «народитися» певну кількість нових версій. Тут рекомендую не поспішати бігти перевіряти їх. Сядьте де-небудь в спокійній обстановці і подумайте над цими версіями па предмет величини ймовірності кожної з них. Тренуйте себе в справі оцінки таких можливостей, а коли накопичиться досвід в подібній селекції - станете робити ремонт набагато швидше.

Найрезультативніший і надійний спосіб перевірки підозрюваного блоку, вузла приладу на працездатність, як уже говорилося, це заміна його на завідомо справний. Не забувайте при цьому уважно перевіряти блоки на предмет їх повної ідентичності. Якщо будете підключати тестований блок до працюючого справно приладу, то по можливості подстрахуйтесь - перевірте блок на предмет завищених вихідних напруг, коротке замикання з харчування і в силовій частині, і інші можливі несправності, які можуть вивести з ладу робочий прилад. Буває і зворотне: підключаєш донорську робочу плату в зламаний прилад, перевіряєш, що хотів, а коли її повертаєш назад - вона виявляється вже непрацездатною. Таке буває нечасто, але все ж майте на увазі цей момент.

Якщо таким чином вдалося знайти несправний блок, то далі локалізувати пошук несправності до конкретного електроелементів допоможе так званий «сигнатурний аналіз». Так називають метод, при якому ремонтник проводить інтелектуальний аналіз всіх сигналів, якими «живе» випробуваний вузол. Підключіть досліджуваний блок, вузол, плату до приладу за допомогою спеціальних подовжувачів-перехідників (такі зазвичай поставляються в комплекті з приладом), щоб був вільний доступ до всіх електроелементів. Розкладіть поруч схему, вимірювальні прилади і увімкніть живлення. Тепер звірте сигнали в контрольних точках на платі з напругою, осцилограмами на схемі (в документації). Якщо схема і документація не блищать такими подробицями, тут вже напружуйте мізки. Хороші знання по схемотехніці тут будуть вельми до речі.

Якщо з'явилися якісь сумніви, то можна «повісити» на перехідник справну зразкову плату з робочого приладу і порівняти сигнали. Звірте зі схемою (з документацією) всі можливі сигнали, напруги, осцилограми. Якщо знайдено відхилення будь-якого сигналу від норми, не поспішайте робити висновок про несправності саме цього електроелементів. Він може бути не причиною, а лише наслідком іншого нештатного сигналу, який змусив цей елемент видати помилковий сигнал. Під час ремонту намагайтеся звужувати коло пошуку, максимально локалізувати несправність. Працюючи з підозрюваним вузлом / блоком, придумуйте такі випробування і вимірювання для нього, які б виключили (або підтвердили) причетність цього вузла / блоку до даної несправності напевно! Сім разів подумайте, коли виключаєте блок з числа неблагонадійних. Всі сумніви в цій справі повинні бути розвіяні явними доказами.

Експеримент робіть всегда осміслено, метод «наукового тику» не наш метод. Мовляв, дай-но я вісь цею провід сюди ткну и подивлюся, что буде. Ніколи НЕ вподібнюйтеся таким «ремонтёрам». Наслідки всякого експеримент обов'язково повінні буті продумані и нести корисне інформацію. Безглузді ж експеримент - Марна трата часу, и до того ж ще поламаті можна що-небудь. Розвивалась в Собі здатність логічно мислити, прагнеться Бачити чіткі причинно-наслідкові зв'язки в работе пристрою. Даже в работе Зламане приладнати є своя логіка, всьому є пояснення. Чи зможете зрозуміті и поясніті нестандартних поведение приладнав - знайдете его дефект. У делу ремонту дуже важліво найточнішім чином уявляти Собі алгоритм роботи приладнати. Если у вас є прогалини в Цій області, читайте документацію, живіть всех, хто хоч Щось знає про цікавому пітанні. І НЕ бійтеся питати, всупереч пошіреній думці, це НЕ збавляє авторитет в очах колег, а навпаки, розумні люди всегда це оцінять позитивно. Пам'ятати напам'ять схему приладнати абсолютно непотрібно, для цього папір придумали. А ось алгоритм его роботи треба знати «назубок». І ось ви «тряс» прилад Вже Який день. Вівче его так, что здається далі нікуді. І вже неодноразово катували всі підозрювані блоки / вузли. Випробувані навіть здавалося б найфантастичніші варіанти, а несправність так і не знайдена. Ви вже починаєте потроху нервувати, може навіть панікувати. Вітаю! Ви досягли апогею в даному ремонті. І тут допоможе тільки ... відпочинок! Ви просто втомилися, потрібно відволіктися від роботи. У вас, як кажуть досвідчені люди, «око замилилося». Так що кидайте роботу і повністю вимкніть свою увагу від підопічного приладу. Можна зайнятися іншою роботою, або зовсім нічим не займатися. Але про прилад потрібно забути. А ось коли відпочинете, то самі відчуєте бажання продовжити битву. І як часто буває, після такої перерви ви раптом побачите таке просте рішення проблеми, що здивуєтеся несказанно!

Ремонт третьої категорії

А ось з несправністю третього типу все набагато складніше. Так як збої в роботі приладу носять зазвичай випадковий характер, то для того щоб зловити момент прояви збою, часу часто потрібно дуже багато. Особливості зовнішнього огляду в цьому випадку полягають поєднанні пошуку можливої ​​причини збою з проведенням профілактичних робіт. Ось для орієнтиру перелік деяких можливих причин появи збоїв.

• Поганий контакт (в першу чергу!). Почистіть роз'єми все відразу в усьому приладі і уважно оглядайте при цьому контакти.

• Перегрів (як і переохолодження) всього приладу, викликаний підвищеною (зниженою) температурою навколишнього середовища, або викликаний тривалою роботою з високим навантаженням.

• Пил на платах, вузлах, блоках.

• Забруднення радіаторів охолодження. Перегрів напівпровідникових елементів, які вони охолоджують, теж може бути причиною збоїв.

• Перешкоди в мережі живлення. Якщо фільтр живлення відсутній або вийшов з ладу, або його фільтруючих властивостей недостатньо для даних умов експлуатації приладу, то збої в його роботі будуть нерідкими гостями. Спробуйте пов'язати збої з включенням будь-якої навантаження в тій же електромережі, від якої живиться прилад, і тим самим знайти винуватця перешкоди. Можливо саме в сусідньому приладі несправний мережевий фільтр, або ще якась інша несправність в ньому, а не в відремонтованому приладі. По можливості живити прилад на деякий час від бесперебойніка з хорошим вбудованим мережевим фільтром. Збої пропадуть - шукайте проблему в мережі.

І тут, як і в попередньому випадку, найефективнішим способом ремонту є метод заміни блоків на свідомо справні. Змінюючи блоки і вузли між однаковими приладами, уважно стежте за їх повної ідентичністю. Зверніть увагу на наявність персональних налаштувань в них - різні потенціометри, налаштовані контури індуктивності, перемикачі, джемпери, перемички, програмні вставки, ПЗУ з різними версіями прошивок. Якщо вони є, то рішення про заміну приймайте, обдумавши всі можливі проблеми, які можуть виникнути у зв'язку з небезпекою порушення роботи блоку / вузла і приладу в цілому, через різницю в таких налаштуваннях. Якщо все ж є гостра необхідність в такій заміні, то робіть перенастроювання блоків з обов'язковим записом попереднього стану - стане в нагоді при поверненні.

Буває так, що замінені всі складові прилад плати, блоки, вузли, а дефект залишився. Значить, логічно припустити, що несправність засіла в залишилася периферії в джгутах проводів, усередині якого-небудь роз'єму проводок відірвався, може бути дефект крос-плати. Іноді винен буває застряглий контакт роз'єму, наприклад в боксі для плат. При роботі з мікропроцесорними системами іноді допомагає багаторазовий прогін тестових програм. Їх можна закільцювати або налаштувати на велику кількість циклів. Причому краще, якщо вони будуть саме спеціалізовані тестові, а не робочі. Ці програми вміють фіксувати збій і всю супутню йому інформацію. Якщо вмієте, самі напишіть таку тестову програму, з орієнтацією на конкретний збій.

Буває, що періодичність прояви збою має якусь закономірність. Якщо збій можна зв'язати за часом з виконанням будь-якого конкретного процесу в приладі, тоді вам пощастило. Це дуже хороша зачіпка для аналізу. Тому завжди уважно спостерігайте за збоями приладу, помічайте все обставини, при яких вони проявляються, і намагайтеся зв'язати їх з виконанням будь-якої функції приладу. Тривале спостереження за збою приладом в цьому випадку може дати ключ до розгадки таємниці збою. Якщо знайти залежність появи збою від, наприклад, перегріву, підвищення / пониження напруги живлення, від вібраційного впливу, це дасть деяке уявлення про характер несправності. А далі - «шукає та знайде».

Спосіб контрольної заміни майже завжди приносить позитивні результати. Але в знайденому таким чином блоці може бути безліч мікросхем і інших елементів. А значить, є можливість відновити роботу блоку заміною лише однієї, недорогий детальки. Як в цьому випадку локалізувати пошук далі? Тут теж не все втрачено, існують кілька цікавих прийомів. Сигнатурним аналізом зловити збій практично нереально. Тому спробуємо використовувати деякі нестандартні методи. Потрібно спровокувати блок на збій при певному локальному впливі на пего і при цьому треба, щоб момент прояви збою можна було прив'язати до конкретної деталі блоку. Вішайте блок на перехідник / подовжувач і починайте його мучити. Якщо підозрюєте в платі мікротріщину, можна спробувати закріпити плату на якомусь жорсткому підставі і деформувати тільки малі частини її площі (кути, краї) і гнути їх в різних площинах. І спостерігайте при цьому за роботою приладу - ловите збій. Можна спробувати постукати ручкою викрутки по частинах плати. Визначилися з ділянкою плати - беріть лінзу і уважно виглядайте тріщинку. Нечасто, але іноді все-таки вдається виявити дефект, і, до речі, при цьому далеко не завжди винною виявляється мікротріщина. Набагато частіше знаходяться дефекти пайки. Тому рекомендується не тільки гнути саму плату, але і ворушити все її електроелементи, уважно спостерігаючи за їх паяним з'єднанням. Якщо підозрілих елементів трохи, можна просто відразу все пропаять, щоб в майбутньому більше не було проблем з цим блоком.

А ось якщо в причини збою підозрюється будь-якої напівпровідниковий елемент плати, знайти його буде непросто. Але і тут теж можна схитрувати, є такий дещо радикальний спосіб спровокувати збій: у робочому стані нагрівайте паяльником по черзі кожен електроелементів і стежте за поведінкою приладу. До металевих частин електроелементів паяльник потрібно прикладати через тонку пластинку слюди. Гріти приблизно градусів до 100-120, хоча іноді і більше потрібно. При цьому, звичайно, є певна частка ймовірності додатково зіпсувати будь-ні- будь «невинний» елемент на платі, але чи варто ризикувати в цьому випадку, це вже вирішувати вам. Можна спробувати навпаки, охолоджувати крижинки. Теж не часто, але все ж можна і таким способом спробувати, як у нас кажуть, - «виколупати клопа». Якщо вже сильно припекло, і при наявності можливості, звичайно, то міняйте все підряд напівпровідники на платі. Черговість заміни - по низхідній еіергоіасищеіпості. Міняйте блоками по кілька штук, періодично перевіряючи працездатність блоку на відсутність збоїв. Спробуйте гарненько пропаять все підряд електроелементи на платі, іноді тільки вже одна ця процедура повертає прилад до здорового життя. Взагалі з несправністю такого типу ніколи не можна гарантувати повне одужання приладу. Часто буває так, що ви під час пошуку несправності поворухнули випадково якийсь елемент, у якого був слабкий контакт. При цьому несправність зникла, але швидше за все цей контакт знову себе проявить згодом. Ремонт рідко проявляється збою - заняття невдячне, часу і зусиль вимагає багато, а гарантії, що прилад буде обов'язково відремонтований, немає ніякої. Тому багато фахівців часто відмовляються братися за ремонт таких примхливих приладів, і, чесно кажучи, я їх за це не звинувачую.

С. Boлчкoв

Що ще почитати по темі: