电路板故障诊断仪器浅析

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  随着市场竞争的日益激烈,企业都在挖掘内部潜力,进行增收节支。维护好现有设备,保证其政党运行的重要性越来越明显。目前,在电路板维修工作中存在着诸多难点,如:无图纸、无备件、无检测手段、无专业维修工具、缺乏维修经验等,面对一块集成电路板时往往束手无策。这对维修人员来说,是一个严峻的挑战。

  工欲善其事,必先利其器。对于电子维修人员来说,拥有一种简实且功能强大的测试工具,无疑是他们梦寐以求的。使用觉规的测试仪器如万用表、示波器等,专业的**电子维修工程师凭借着多年的工作经验可以解决一些问题,但要在测试过程中费大量的时间和精力。而一般的维修人员在此情况下常感到无从下手。陷于各种原始数据之中,理不出头绪。**的测试仪器如逻辑分析仪、VSI等,固然因其强大的测试功能而令人心动,然而由于其复杂的测试编程和繁多的操作步骤,要求使用者要具有丰富的专业知识,并要经过系统的培训。且此类仪器价格昂贵 ,因此只局限于在一些大型企业、公司和科研机构中使用。

  我中心因工作关系,接触和使用过多测试仪器,现向广大维修人员介绍其中的几种:

  现在的PCB越来越复杂,板上器件的种类、型号也越来越多,同时技术文档往往残缺不全,客户又总是说要快、快、快,真是令人**。

  FL400TW故障诊断仪的特点是它应用了ASA(模拟信号分析)技术。它是依据故障器件和正常器件在VI曲线上的差异来判定故障的,这样做的前提是要有一块好、同型号的电路板作参照。在两块同型号电路板上,相应器件的VI特性是一致的,若器件有故障,则VI特性必不同。FL400TW对器件输入一个微小的AC电流(不会对器件造成损坏),然后比较相应VI曲线间的差异,从而判断出故障器件。因此维修人员可以不必花费时间来了解器件的型号、功能及各项参数,只要进行比较就可以发现问题,对技术文档的依赖性大大减小,检测时间也大大缩短,工作效率得到提高。

  其实,在没有参照电路板的情况下,FL400TW也可对故障板进行检测,这种情况将在后几期的应用技巧中提到。

  针对器件电阻、电容和电感特性的不同PL400TW为测试信号设置了不同的电平和频率范围,以确保测试结果的准确性。并具有脉冲信号发生器,产生不同类型的测试信号。

  它还具有双40测试通道,通过使用测试来夹具可对电路板上IC进行比较测试。可自动检测IC的引脚数,将故障引脚的序号显示在LED上。

  FL400TW体积小,便于携带,可直接在同场进行测试,更易于发现故障。

  借助于PC机强大的数据处理能力和数据存储功能,PFL980不仅包括并增强了FL400-TW的所有功能,还专门针对数定IC增加了ICT功能测试,这项技术用于检测和验证数字IC的逻辑功能。

  PFL980应用了后驱动技术。内部测试电路能够提供或吸收额外的电流,来改变待测任意引脚上的逻辑电平,强制引脚处于指定状态,而不管其前级输出的逻辑状态如何。

  PFL980的系统软件运行于Windows9X或WindowsNT系统平台上,具有中文界面和在线帮助文件。

  在交互测试模式下,通过对好、坏电路板上相应器件的实时比较可以快速诊断出故障器件。使用者可以灵活地选择测试的频率、电平或使用脉冲信号发生器,对三极管可控硅和光耦等器件进行功能测试。

  使用PFL980可以将完好电路板上的所有器件的测试信号存储于PC中。测试故障电路板时,系统会自动将采集到的信号和存储的信号进行比较,并显示测试是否通过。

  对于任何类型的器件,系统都可以学习到其正确的模拟信号,用以和故障板上的器件相比较。同时,采集到的数字信号还可用于对器件的功能测试。

  甚至在没有好的电路板的情况下,PFL980也可以使用基本身所带的器件库,将在线学习到的器件信号和库中的信号相比较,从而判断数字IC的好坏。

  在测试过程中,通常是通过点击鼠标或敲击键盘,向系统发出“进行测试”的操作指令。有时候,维修人员的双手往往要握住测试控针或夹具,或因操作空间的问题,不易对PC进行操作。对此,PFL980很体贴地提供了脚踏开关。只要轻脚踏开关,就可使系统执行测试操作,使我们可以注意力放在电路板上。

  PFL980的数据记录功能可帮助维修人员找出哪些器件故障率较高,以便于调整测试步骤和重点。

  PFL980提供了128个测试通道,通过外接扩展板,可以对绝大多数的多脚IC进行测试。扩展板上的各种类型插槽,可以用来对不同脚距的插件式电路板进行快速的板测试。

  PFL980和下面提到的Toneohm950 短路追踪仪配合使用,辅以各种类型的测试夹具(DIP、SMD、PLCC、TQFP)和外接扩展板,功能将更为强劲,对绝大多数的PCB有进行准确的测试。可认为是一套完整的故障测试系统,多用于中、小型的维修中心。

  在维修过程中,线间短路是一种常见的故障现象,其中电源/地间短路的问题*令人**。在普通的单面板和双面板上,由于布线层暴露在外,故而采用一般的手段(如区域割线法等)基本上就能解决。可对于多层板来说,电源和地是两个中间层面,表面上观察不到,而发生内部路的位置一般造近过孔处,使用普通手法是解决不了的,一般的仪器也只能检测到短路现象,而不能不短路点的确切位置。

  Toneohm950采用先进的矢量层激发技术,在不需切割铜轨、拆卸器件或其他可能损坏电路板的方式下,可以快速、准确地找到短路点。它提供4种工作模式:铜轨电阻;铜轨电流;铜轨电压;层间短路。

  使用这4种模式,可以检测到低阻值短路(小于200mΩ)、动/静态地多层短路、过载短路、动/静态总线短路和多点短路,还可以检测到开路的去耦电容。

  对前面所提到多层板电源短路,在层间短路的工作模式下,只要简单地将层间激发导线接到电路板四角,和液晶屏上的读数,用探棒在器件电源引脚上进行测试,就能准确地找到短路点(此时四个方向灯全亮,读也为*小)。这种操作,即使是非维修人员也能快速掌握。