電路板維修的方法與技巧
控制系統(tǒng)由于價(jià)格不菲， 因此當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)，為了講求經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約成本，一般采用維修的方式。但是在發(fā)生以下幾種情況時(shí)，需要更換新的電路板：電路板已到報(bào)廢年限;電路板被損壞的情況嚴(yán)重，無法修理;經(jīng)過多次反復(fù)維修，不斷出現(xiàn)問題的，說明電路板存在不穩(wěn)定因素，已經(jīng)不適于在機(jī)床中繼續(xù)使用的。本人從事電路板的維修工作多年， 在工作中總結(jié)了一些維修的方法及技巧，介紹給大家，與大家共勉之。
電路板維修的方法與技巧
1、觀察法
當(dāng)我們拿到一塊待維修的電路板時(shí)， 首先對它的外觀進(jìn)行仔細(xì)的觀察。如果電路板被燒過， 那么在給電路板通電前， 一定要仔細(xì)檢查電源電路是否正常， 在確保不會引起二次損傷后再通電。觀察法是屬于靜態(tài)檢查法的一種，在運(yùn)用觀察法時(shí)，一般遵循以下幾個(gè)步驟。
第一步觀察電路板有沒有被人為損壞， 這主要從以下幾個(gè)方面來看：
① 看是否電路板被摔過， 導(dǎo)致了板角發(fā)生變形，或是板上芯片被摔變形或摔壞的。
② 觀察芯片的插座， 看是否由于沒有專用工具，而被強(qiáng)制撬壞的。
③ 觀察電路板上的芯片，若是帶插座的，首先觀察芯片是否插錯(cuò)， 這主要是防止操作者自己維修電路板時(shí)將芯片的位置或方向插錯(cuò)。如果沒有及時(shí)把錯(cuò)誤改正，當(dāng)給電路板通電時(shí)，有可能會燒壞芯片，造成不必要的損失。
④ 如果電路板上帶有短接端子的，觀察短接端子是否插錯(cuò)。
電路板的維修需要的是理論上的扎實(shí)功底，工作上的仔細(xì)認(rèn)真，通過維修者的仔細(xì)觀察，有時(shí)在這一步就能判斷出發(fā)生問題的原因。
第二步觀察電路板上的元器件有沒有被燒壞的。比如電阻、電容、二極管有沒有發(fā)黑、變糊的情況。正常情況下，電阻即使被燒糊了，它的阻值也不會有變化，性能不會改變，不影響正常使用，這時(shí)需要使用萬用表輔助測量。但是如果是電容、二極管被燒糊了，他們的性能就會發(fā)生改變，在電路中就不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用， 將會影響整個(gè)電路的正常運(yùn)行，這時(shí)必須更換新的元器件。
第三步觀察電路板上的集成電路， 比如74 系列、CPU、協(xié)處理器、AD 等等芯片， 有沒有鼓包、裂口、燒糊、發(fā)黑的情況。如果有這樣的情況發(fā)生，基本可以確定芯片已經(jīng)被燒壞，必須更換。
第四步觀察電路板上的走線有沒有起皮、燒糊斷路的情況。沉銅孔有沒有脫離焊盤的。
第五步：觀察電路板上的保險(xiǎn)(包括保險(xiǎn)管和熱敏電阻)，看保險(xiǎn)絲是否被熔斷。有時(shí)由于保險(xiǎn)絲太細(xì)，看不清楚，可以借助輔助工具-萬用表來判斷保險(xiǎn)管是否損壞。
以上四種情況的發(fā)生， 大都是由于電路中電流過大造成的后果。但是具體是什么原因造成的電流過大， 就要具體問題具體分析。但查找問題的總體思路是首先要仔細(xì)分析電路板的原理圖， 然后根據(jù)所燒毀的元器件所在電路，查找它的上級電路，一步一步向上推導(dǎo)，再憑工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，分析最容易發(fā)生問題的地方，找出故障發(fā)生的原因。
2、靜態(tài)測量法
對大部分的電路板來說，通過前面的觀察法，并不能發(fā)現(xiàn)問題。只要少部分的電路板會因?yàn)橐恍┨厥獾脑虬l(fā)生物理變形，輕易的找出故障原因，大部分發(fā)生故障的電路板，還是需要借助萬用表，對電路板上的一些主要元器件、關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行有序的測量，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。
在測量之前， 首先要判斷電路是以模擬信號為主， 還是以數(shù)字信號為主。對于有原理圖的電路板來說，通過查看原理圖就能判斷。但是對于沒有原理圖的電路板來說，一般通過以下兩種方法判斷：
①觀察電路板上的元器件，看電路板上是否有微處理器，不管是早期的80、51 系列，還是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的DSP,只要電路板上出現(xiàn)這樣的芯片，就說明板子上有總線結(jié)構(gòu)，數(shù)字信號必將占有很大的一部分， 就可以把它當(dāng)做數(shù)字板來處理。
②對于沒有微處理器的電路板，觀察板上元器件，看應(yīng)用5V 電源的芯片多不多。如果5V 電源芯片很多，也可以把它當(dāng)做數(shù)字電路來進(jìn)行修理。對于數(shù)字電路和模擬電路的維修方式是不同的， 一般來說模擬電路維修起來更簡單一些，可以一步一步的向前推導(dǎo)，找出問題。但是對于數(shù)字電路來說，由于電路都掛在總線上，沒有明確的上下級關(guān)系。因此維修起來要更困難一些，下面只著重闡述數(shù)字電路的靜態(tài)測量法，維修主要遵循以下幾個(gè)步驟來進(jìn)行。
第一步：使用萬用表檢查電源與地之間是否短路。
檢查的方法是：找一個(gè)5V 電源供電的芯片，測量對角線上的兩點(diǎn)(比如14 腳的芯片，則測量7 腳與14 腳。16 腳的芯片，則測量8 腳與16 腳)。如果兩點(diǎn)之間沒有短路，說明電源工作大致正常。若發(fā)生短路現(xiàn)象，則需要通過排查法找到原因。
這些步驟只是電源維修的基本思路， 具體到特別復(fù)雜的電路板還需要具體問題具體分析。
電源是電路的基礎(chǔ)，只有電源工作正常，才能談到后續(xù)電路的應(yīng)用。因此電源的測量是非常重要的，同時(shí)也是特別容易被維修者忽略的一步。
第二步：使用萬用表測量二極管，觀察其工作是否正常。
正常情況下，用電阻檔測正負(fù)極，正相測量為幾十到幾百歐，反相為一千到幾千歐。一般來說二極管發(fā)生損壞的情況，都是由于電路中的電流過大導(dǎo)致二極管被擊穿。
第三步：使用萬用表電阻檔測量電容，看是否有短路。
斷路的情況，如果有，則說明這部分電路有問題。下一步就需要確定是元件本身有問題， 還是跟它相連的電路有問題， 方法是將可疑元件的一腳焊下來，看元件是否有斷路、斷路情況。這樣就可以一步確定問題所在。
第四步： 同樣使用萬用表對電路板上的集成電路、三極管、電阻等進(jìn)行測量，看其是否符合本身的邏輯性能。如果電路板上包括總線結(jié)構(gòu)的， 一般在總線上，都會有提拉電阻排。電阻排的測量，是非常重要的一步， 通過它的好壞可以初步檢驗(yàn)掛在總線上的芯片的好壞。
通過觀察法和靜態(tài)測量法的檢查之后， 電路板維修中出現(xiàn)的大部分問題可以被解決， 值得注意的一點(diǎn)是一定要確保電源的正常， 避免在下一步進(jìn)行后造成對電路板的二次損傷。
3、在線測量法
在線測量法一般應(yīng)用在批量生產(chǎn)電路板的廠家，生產(chǎn)廠商為了維修方便，一般會搭建一個(gè)比較通用的調(diào)試維修平臺， 它可以方便的提供電路板所需的電源以及一些必要的初始信號。在線測量法主要解決兩個(gè)方面的問題。一是將上兩個(gè)步驟中發(fā)現(xiàn)的問題細(xì)分， 最終鎖定到出現(xiàn)問題的元器件。二是通過上面兩步的檢查，問題并沒有得到解決的，需要通過在線測量找出故障原因。在線測量法主要通過以下幾個(gè)步驟來進(jìn)行。
第一步： 給電路板通電， 在這步中需要注意的是，有些電路板電源并不是單一的，可能需要5V,還會需要正負(fù)12V,24V 等等，不要把該加的電源漏加了。電路板通電后，通過手摸電路板上的元器件，看是否有發(fā)燙發(fā)熱的元件， 重點(diǎn)檢查74 系列芯片，如果元件有燙手的情況， 則說明此元件有可能已經(jīng)損壞。更換元件后，檢查電路板故障是否已解決。
第二步：用示波器測量電路板上的門電路，觀察其是否符合邏輯關(guān)系。若輸出不符合邏輯， 需要分兩種情況分別對待，一種是輸出應(yīng)該是低電平的，實(shí)際測量為高電平，可以直接判斷芯片損壞;另一種是輸出應(yīng)該是高電平的，實(shí)際測量為低的，并不能就此判定芯片已經(jīng)損壞， 還需要將芯片與后面的電路斷開，再次測量，觀察邏輯是否合理，判定芯片的好壞。
第三步：用示波器測量數(shù)字電路里的晶振，看其是否有輸出。若無輸出， 則需要將與晶振相連的芯片盡可能都摘掉后再進(jìn)行測量。若還無輸出， 則初步判定晶振已經(jīng)損壞;若有輸出，需要將摘掉的芯片一片一片裝回去，裝一片測一片，找出故障所在。
第四步： 帶總線結(jié)構(gòu)的數(shù)字電路， 一般包括數(shù)字、地址、控制總線三路。用示波器測量三路總線，對比原理圖，觀察信號是否正常，找出問題。
在線測量法主要用于兩塊好壞電路板的對比，通過對比，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。從而完成電路板的維修。
電路板維修的方法與技巧可以歸納為以下幾個(gè)主要方面：
1. 外觀檢查法
目的：初步判斷電路板是否存在明顯的物理損壞或異常。
步驟：
觀察電路板是否有燒焦、斷裂、發(fā)霉發(fā)黑的現(xiàn)象。
聞電路板上是否有異味，這通常與過熱或短路有關(guān)。
檢查焊接點(diǎn)是否良好，有無焊接不良或虛焊現(xiàn)象。
觀察接口、金手指等關(guān)鍵部位是否有異常。
2. 原理分析法
目的：深入理解電路板的工作原理，幫助精準(zhǔn)定位問題。
方法：
對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，可以憑借對電路板工作原理的理解，即使沒有圖紙也能大致分析出問題的所在。
通過理解PCB線路板原理圖，可以更快速地找到問題并進(jìn)行修復(fù)。
3. 對比法
目的：通過對比正常電路板與故障電路板的狀態(tài)，找出差異并定位問題。
方法：
對比兩塊PCB線路板的各節(jié)點(diǎn)的曲線來發(fā)現(xiàn)異常。
這是一種無圖紙維修電路板的有效方法，效果顯著。
4. 搭電路法
目的：通過搭建一個(gè)模擬電路來驗(yàn)證被測集成電路的質(zhì)量。
特點(diǎn)：
這種方法判斷可以達(dá)到較高的準(zhǔn)確率。
但由于集成電路型號繁多、封裝復(fù)雜，難以對所有集成電路都搭建一套電路。
5. 狀態(tài)法
目的：通過檢查各元器件正常工作的狀態(tài)來定位問題。
特點(diǎn)：
狀態(tài)法是所有維修手段中判斷準(zhǔn)確率較高的方法之一。
但其操作難度也較高，需要豐富的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
6. 通殺法
目的：全面檢測電路板上的所有元器件，直至找到問題所在。
方法：
逐一檢測電路板上的所有元器件。
若遇到儀器無法檢測的元件，則采用新元件代替。
此方法簡單有效，但對于某些特定問題（如過孔不通、敷銅斷裂等）可能無能為力。
7. 波形法
目的：利用示波器測量電路板中關(guān)鍵點(diǎn)的波形，與正常波形對比來定位問題。
特點(diǎn)：
是一種實(shí)用的維修方法。
需要一定的儀器操作經(jīng)驗(yàn)。
8. 開路法
目的：通過斷開或短路電路中的某一部分來觀察故障現(xiàn)象是否消除，從而定位問題。
適用場景：機(jī)器輸出瞬間正常、過溫、過壓保護(hù)等情況。
9. 電阻法
目的：在線測量電路板上的電阻、電容、電感等元件，通過對比正常值來定位問題。
特點(diǎn)：
適用于對電路板圖不熟悉的情況。
需要一定的測量和對比經(jīng)驗(yàn)。
10. 低壓法
目的：在可能引起嚴(yán)重故障（如炸機(jī)）的情況下，使用低壓供電來觀察電路功能是否正常。
適用場景：開機(jī)可能會炸機(jī)的情況。
注意事項(xiàng)
在進(jìn)行電路板維修時(shí)，務(wù)必確保自身安全，避免觸電等危險(xiǎn)。
在給電路板通電前，應(yīng)仔細(xì)檢查電源電路是否正常，避免引起二次損傷。
在使用各種測量和檢測儀器時(shí)，應(yīng)遵循操作規(guī)程，避免誤操作導(dǎo)致設(shè)備損壞或人員受傷。
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