Методы поиска неисправностей в электронных схемах

Чаще всего люди интересуются электроникой чтобы уметь починить какой-либо прибор. Самостоятельной разработкой занимается лишь малая часть любителей. Теоретические знания хоть и дают общее понимания принципа работы компонентов, но для ремонта гораздо важнее знать методы их проверки. Мы расскажем, как найти неисправность в электронной схеме своими руками, глазами и простым инструментом.

Основные способы поиска неполадки

Прежде чем провести ремонт важно определить в чем проблема – этот процесс называется диагностикой. Итак, можно выделить два этапа проверки электронных приборов:

1. Проверка работоспособности прибора. Не всегда случается так что устройство совсем «мёртвое», нужно проверить не включается прибор совсем, или включается и сразу выключается, или же не работают какие-то конкретные кнопки или функции.

Например, при ремонте LCD-мониторов встречается такая проблема как выход из строя подсветки. При этом монитор может либо не включатся совсем тогда его индикатор моргает, либо же индикатор указывает на включенное состояние, но изображения нет. В таком случае если посветить фонарём в экран можно увидеть, что изображение все-таки есть и монитор как бы работает, но он тёмный – и это только один из примеров, когда предварительная проверка упрощает диагностику.

2. Визуальный осмотр. Внешне можно определить большинство проблем с электрическим прибором. Это могут быть как просто сгоревшие компоненты – диоды, резисторы, транзисторы и конденсаторы, так и дефекты пайки или механические повреждение элементов и самой печатной платы.

3. Измерения. Если плата и детали выглядят нормально, то следует переходить к измерениям. Их проводят в основном с помощью мультиметра и осциллографа. В отдельных случаях используют специализированные приборы, типа частотомеров, логических анализаторов и прочего.

Итак, обобщенным алгоритмом поиска неисправности является:

Определение чрезмерного нагрева электронных компонентов платы;

Измерения и прозвонка мультиметром;

Использование осциллографа и других приборов;

Замена вышедшей из строя детали или блока.

Визуальный осмотр

Визуальный осмотр следует проводить от общего к частному. Или простыми словами – осмотреть общий вид электронного устройства, сразу проверяем целостность кабелей и проводов питания. Их покров должен быть ровным и целым, без изломов и резких перегибов, шишек и других неравномерностей на оболочке быть не должно.

После того как вы убедились в целостности устройства, нужно его разобрать и добраться к печатной плате. Осмотр внутренностей следует начинать с проверки целостности шлейфов, проводов других межблочных соединений. Важно не порвать их еще при разборке, так как часто шлейфы идут от плат к блокам клавиш и дисплеям, закрепленным на корпусе.

Далее проверяют целостность предохранителя в цепи питания, часто если он перегорел можно определить невооруженным взглядом. Он стоит около того места где подключается к плате шнур питания.

После этого осматривают наличие следов нагрева или сажи на плате и поврежденные компоненты. Рассмотрим, как выглядят неисправные электронные компоненты. Например, корпуса неисправных транзисторов и сгоревших диодов разрывает или они трескаются.

На интегральных микросхемах появляется трещина или мелкая точка. В некоторых случаях и те, и другие сгорают, оставляя в результате следы гари на плате. Обращайте внимание нет ли характерного запаха горелой изоляции. Так можно локализировать от какого элемента или участка платы исходит этот запах. Как определить сгоревшие транзисторы и микросхемы вы видите ниже.

Резисторы обычно сгорают или темнеют, реже происходит обрыв резистивного слоя и деталь выглядит исправной.

Как определить сгоревшие конденсаторы? Они в основном пробивают «накоротко» между обкладками и, если стоят в силовой цепи – тогда повреждаются дорожки платы или корпус конденсатора. Если цепь была слаботочной – пробитый конденсатор просто закоротит её без видимых следов протекания больших токов. Реже трескаются корпуса конденсаторов.

В то время как электролитические конденсаторы можно вычислить по деформированной крышке корпуса или следам протекшего вниз электролита. На крышке конденсатора есть две диагональных борозды, она нужна чтобы корпус не разорвало в аварийной ситуации. Крышка в таком случае вздувается либо трескается. Реже выдавливает дно.

С SMD-компонентами дело обстоит несколько сложнее. Часто их крайне сложно рассмотреть на предмет целостности. Есть один метод поиска короткого замыкания в плате с SMD – это термобумага, такая бумага используется в кассовой аппарате, поэтому можно использовать любой чек. Печать на ней происходит за счет нагрева. Значит, когда вы подадите питание на плату пробитая накоротко деталь, перегреется и отпечатается на бумаге. Методику поиска неисправности с помощью термобумагивы видите на видео:

Но нужно помнить об электробезопасности и не прибегать к такому способу диагностики, если вы не уверены есть ли там опасное напряжение. Безопасно и точно это можно сделать с помощью тепловизора.

Для определения короткого замыкания по нагреву в большинстве случаев вам понадобится лабораторный блок питания или другой источник питания с ограничением тока. Если вы проводите диагностику цепей 220В – можете воспользоваться контрольной лампой, если есть КЗ, то лампа загорится в полный накал. Фактически она выступит в роли токоограничивающего резистора.

При визуальном осмотре важно определить состояние контактов всех разъёмных соединений. Они должны быть чистыми, без окислов с характерным медным или серебряным блеском. Если контакты не слишком сильно окислены – их можно почистить канцелярским ластиком или деревянной стороной спички.

В более запущенных случаях их нужно залудить, таким образом оловом вы восстановите контактную поверхность. Самый худший вариант, когда ни чистить, ни лудить нечего, тогда нужно либо менять плату целиком, либо припаивать к дорожкам платы проводники и соединять через них.

Также внимательно осматриваете дорожки печатной платы, они могут перегорать, трескаться при изгибе платы, отслаиваться и окисливаться. Их восстанавливают либо каплей олова, либо кусочком провода, когда дорожки расположены слишком плотно – их замещают куском провода – подойдет тонкий обмоточный провод либо жила витой пары, припаивая их к началу и концу печатной дорожки.

Подведем итоги, узнайте 5 советов по внешней диагностике электроники:

1. Большинство неисправностей можно найти при внешнем осмотре;

2. Внимательно проверяйте качество пайки и наличие микротрещин;

3. Уделяйте особое внимание силовым цепям;

4. Вздутые электролитические конденсаторы в большинстве случаев являются как причиной полной неработоспособности, так и неработоспособности каких-то отдельных функций;

5. Не всегда внешне исправная деталь является таковой.

Измерения и прорзвонка цепей

Если внешний осмотр не принес результатов, то следует проводить ряд измерений. Если устройство не подаёт признаков жизни и:

У него сгорел предохранитель – то с помощью мультиметра прозваниваем цепь и находим на каком участке у нас короткое замыкание. Режим прозвони в большинстве мультиметров совмещен с режимом проверки диодов (на рисунке ниже);

Если предохранитель исправен – проверяем вольтметром приходит ли питающее напряжение на плату.

Если напряжение не приходит, то проблема скорее всего в кабеле, определить это можно прозвонив кабель от вилки до места подключения к печатной плате.

Не включайте блок питания напрямую в сеть, если вы не уверены, что устранили все неполадки. Подключите последовательно лампочку накаливания, о которой мы упоминали в середине статьи.

Следующий шаг – проверка цепи питания, для этого включаем устройство и проверяем наличие выходных напряжений блока питания. Учтите, что бывают случаи, когда без нагрузки блок питания не включается. Тогда проверяем исправность блока питания, её начинают с проверки диодного моста, мы рассматривали этот процесс подробно в статье – Как проверить диодный мост

После того как вы убедились в исправности диодного моста следует проверить приходит ли напряжение на ШИМ контроллер. Если нет, то искать, обрыв на плате, если приходит, то методика его проверки изображена на видео ниже:

Также следует по блокам проверить источник питания. Об этом вы можете почитать в статье о ремонте блоков питания для светодиодных лент.

Дальнейшая диагностика платы электронного устройства заключается в пошаговом измерении параметров каждого из компонентов и сравнение их с номинальными величинами. Задаче сильно упрощается если у вас есть схема ремонтируемого устройства.

Если у вас есть осциллограф диагностика сильно упростится, так как проверка сигналов ШИМ, на выходе контроллера и на базах или затворах транзисторов нормально возможна лишь таким образом. Как пользоваться осциллографом описано в статье Что можно сделать с помощью осциллографа и ряде других статей нашего сайта из тематического раздела Практическая электроника.

Заключение

Ремонт электроники – это не только знания принципа работы элементов, но и интуиция, опыт и удача. Главное помнить при ремонте о технике безопасности – не следует трогать плату источников питания, если на неё подано напряжение. Разряжайте фильтрующие конденсаторы блоков питания, поскольку на их выводах может быть напряжение до 300 вольт. А также при диагностике цепей с интегральными микросхемами – лучше сразу ищите техническую документацию к ним, её можно найти по запросу «datasheet название микросхемы».

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Источник

Что такое сухой контакт в электрике

Чтобы проще было понять, что такое сухой контакт в электрике, я советую, в первую очередь, не пытаться найти в этом словосочетании какой-то глубокий смысл, ведь оно пришло к нам из английского языка, где есть соответствующее «Dry contact».

И как часто бывает, термин к нам перешел в дословном переводе, а вот смысл потерялся, и многие, когда сталкиваются с этим понятием законно недоумевают, что это за контакт такой, почему он сухой, какой тогда контакт мокрый, а главное зачем он нужен и как с ним работать?

Определение

Сухой контакт – это термин, обозначающий такой вид устройств, в которых соединение либо разъединение соприкасающихся поверхностей токопроводящих материалов замыкает или разрывает электрическую цепь, в которую они установлены, при этом контакты не заземлены и на них нет потенциала.

Не пугайтесь такого определения, сейчас я объясню что такое сухой контакт по-простому и вы всё поймете.

Наглядный пример

Лучшим примером сухого контакта можно считать обычный выключатель света, т.к. он устанавливается в разрыв фазного проводника, идущего к светильнику, при этом, пока выключатель не встроен в цепь на его контактах нет потенциала, они не заземлены, но при этом вы можете им управлять нажимая клавишу — замыкая или размыкая соединение токопроводящих элементов.

К клеммам выключателя вы можете подключить что угодно, пустить через него переменный или постоянный электрический ток, практически любых выбранных вами параметров, а затем управлять этой цепью — разрывая или наоборот соединяя контакты, влияя тем самым дойдёт ли выбранный вами сигнал до потребителя на другом конце цепи (в примере с выключателем это электрический ток до светильника).

Сигнал типа сухой контакт

Теперь представьте, что не вы нажимаете клавишу выключателя, когда это потребуется, а механизм, управляемый работающим по определенному алгоритму устройством. Оно автоматически замыкаем или разрывает контакты, в зависимости от выполнения тех или иных заложенных в него условий.

Теперь эта цепь, при наступлении определенных событий, будет рваться или соединяться – если это питание лампы в вашем светильнике, то она будет или зажигаться, или гаснуть. По этому принципу работает простое электромеханическое реле.

Изменение положений контактов по сути является сигналом, сообщающим нам о наступлении какого-то события, в нашем случае мы узнаём об этом увидев, что светильник изменил своё обычное состояние (зажегся или наоборот потух) – это и называется сигнал типа сухой контакт.

В электропроекте или техническом задании, вы, скорее всего, столкнетесь именно с такой формулировкой и ваша задача, уже как электрика, правильно обработать этот сигнал, чтобы при изменении состояния сухого контакта, произошли нужные нам события, что-то включилось или наоборот отключилось.

Где используются

Чаще всего, сухие контакты используются в системе пожарной или охранной сигнализации, для управления электрооборудованием при срабатывании того или иного сценария.

Например, когда расставленные пожарные датчики в помещении обнаруживают факторы пожара, тут же, по сигналу управляющего устройства, происходит изменение положения сухого контакта, к которому привязана вентиляция, электрозамки, подача сигнала о необходимости эвакуации, включение аварийного освещения, насосов системы пожаротушения, системы дымоудаления и т.д. Часть оборудования отключается при этом, а другая наоборот включается.

По ссылке ниже вы сможете увидеть один из самых распространённых примеров использования сухого контакта, из которого окончательно поймёте принцип его работы, а главное его основную задачу.

Зачем нужен сухой контакт?

Многие спрашивают — зачем было выдумывать отдельный термин, использовать такую запутанную схему с обработкой событий именно по сигналу тупа сухой контакт, да и просто, какая от него польза?

Ответ на эти вопросы достаточно прост, именно из-за того, что сухие контакты сами не обладают никакой формой сигнала, а лишь коммутируют то, что к ним подключают – позволяет управлять широчайшим спектром оборудования, не зависимо от используемых интерфейсов и параметров данных приборов. Именно поэтому второе, менее распространённое название у сухого контакта – безпотенциальный контакт.

Как подключить?

Чаще всего, при электромонтаже, коммутационное оборудование, где располагается сухой контакт, монтируется смежными организациями – например слаботочниками, задача же электриков завести этот сигнал в электрощит и правильно собрать схему управления, чтобы сценарий работы электрооборудования, при получении сигнала, был именно таким каким требуется.

Чаще всего, сухие контакты работают по принципу переключателя, т.е. имеют три клеммы – 1 общая и две перекидные:

— один контакт нормально замкнут (в обычном состоянии) и размыкается лишь в случае срабатывания сценария

— другой нормально разомкнут, он наоборот, замыкается при том же срабатывании

Такая схема позволяет максимально широко использовать возможности по подключению сухого контакта.

В следующей статье покажу несколько основных схем подключения, по которым коммутируются сухие контакты в электрике, в 95% случаев одна из них подойдёт и вам.

Вывод

Подведем итоги, если по-простому: сухой контакт для электрика – это такой способ подачи сигнала, работающий по принципу размыкания или соединения электрической сети, которую подключили к клеммам этого контакта.

Теперь, если по тех. заданию или проекту вам требуется подключить оборудование к сухому контакту, вы будете знать, что это значит подать через него какой-то сигнал, например, переменный электрический ток 220В, и получить его обратно.

А дальше, в зависимости от того, возвращается ваш сигнал или обрывается, обрабатывать это событие тем или иным образом. Например, отключать автоматический выключатель какой-то группы расцепителем.

Если же у вас остались вопросы о том, что такое сухой контакт, о его использованиив электрике или работе с ним — оставляйте их в комментариях к статье, буду рад ответить всем. Кроме того, обязательно подписывайтесь на нашу группу вконтакте, чтобы узнавать о выходе новых материалов.

Что такое сухой контакт в электрике

Чтобы вам лучше понять, что такое сухой контакт в электрике, я советую в первую очередь не пытаться найти в этом словосочетании какой-то глубокий смысл, ведь, этот термин пришёл к нам из английского языка, где в электрике есть соответствующее « Dry contact » — что переводится как «сухой контакт».

Но как часто бывает, термин к нам перешел в дословном переводе, а вот смысл потерялся, и многие, когда сталкиваются с этим понятием законно недоумевают, что это за контакт такой, почему он сухой, какой тогда контакт мокрый, а главное зачем он нужен, как с ним работать?

Сухой контакт – это термин, обозначающий такой вид устройств, в которых соединение либо разъединение соприкасающихся поверхностей токопроводящих материалов замыкает или разрывает электрическую цепь, в которую они установлены.

Лучшим примером сухого контакта можно считать обычный выключатель света, т.к. он устанавливается в разрыв фазного проводника, идущего к светильнику, при этом, пока выключатель не встроен в цепь на его контактах нет потенциала, они не заземлены и т.д. но при этом вы можете им управлять, нажимая клавишу — замыкая или размыкая соединение токопроводящих элементов.

КАРТИНКА 1 Выключатель света – простейший сухой контакт

По большому счету, к клеммам выключателя вы можете подключить что захотите, пустить через него переменный или постоянный электрический ток, практически любых выбранных вами параметров и управлять этой цепью — разрывая или наоборот соединяя контакты, влияя тем самым дойдёт ли выбранный вами сигнал до потребителя на другом конце цепи, в данном случае электрический ток до светильника.

Сигнал типа сухой контакт

А теперь представьте, что не вы нажимаете клавишу выключателя, когда это потребуется, а механизм, управляемый работающим по определенному алгоритму устройством. Оно автоматически замыкаем или разрывает контакты, в зависимости от выполнения тех или иных заложенных в него условий.

Теперь эта цепь автоматически, при наступлении определенных событий, будет рваться или соединяться – лампы в вашем светильнике будут или зажигаться, или гаснуть. По этому принципу работает простое электромеханическое реле.

КАРТИНКА 2 Электромеханическое реле – безпотенциальный контакт

Изменение положений контактов по сути является сигналом, сообщающим нам о наступлении какого-то события, в нашем случае мы узнаём об этом увидев, что светильник изменил своё обычное состояние (зажегся или наоборот потух) – это и называется сигнал типа сухой контакт.

В электропроекте или техническом задании, вы скорее всего столкнетесь именно с такой формулировкой и ваша задача, уже как электрика, правильно обработать этот сигнал, чтобы при изменении состояния сухого контакта, произошли нужные нам события, что-то включилось или наоборот отключилось.

Чаще всего, сухие контакты используются в системе пожарной или охранной сигнализации, для управления электрооборудованием при срабатывании того или иного сценария.

Например, если расставленные пожарные датчики в помещении обнаруживают факторы пожара, тут же происходит изменение положения сухого контакта, к которому привязана вентиляция, электрозамки, подача сигнала о необходимости эвакуации, включение аварийного освещения, насосов системы пожаротушения, системы дымоудаления и т.д. И всё это оборудование запускает или отключает сухой контакт.

По ссылке ниже вы сможете увидеть один из самых распространённых примеров использования сухого контакта, из которого окончательно поймёте принцип его работы, а главное его основную задачу.

КАРТИНКА 3 Где используется сухой контакт

НАГЯДНЫЙ ПРИМЕР – ЧТО ТАКОЕ СУХОЙ КОНТАКТ

Зачем нужен сухой контакт?

Многие спрашивают, зачем было выдумывать отдельный термин, использовать такую запутанную схему с обработкой событий именно по сигналу тупа сухой контакт, да и просто какая нам от него польза?

Ответ на эти вопросы достаточно прост, именно из-за того, что сухие контакты сами не обладают никакой формой сигнала, а лишь коммутируют то, что мы им подключают – позволяет управлять широчайшим спектром оборудования, не зависимо от используемых интерфейсов и параметров данных приборов. Именно поэтому второе, менее распространённое название у сухого контакта – безпотенциальный контакт.

Чаще всего, при электромонтаже, коммутационное оборудование, где располагается сухой контакт, выдаётся смежными организациями – например слаботочниками, задача же электриков завести этот сигнал в электрощит и правильно собрать схему управления, чтобы сценарий работы электрооборудования при получении сигнала был именно таким каким требуется.

Если, например, вам по проекту требуется подключить питание той же вытяжки к определенной коммутационной коробке, в которой уже будет нужные вам параметры тока, напряжения и т.д. и она при этом так же будет при наступлении определенного сценария выключаться, автоматически обесточивая ваше оборудования, то такое соединение не является Сухим контактом, т.к. нарушено главное правило, на нём изначально есть потенциал.

В следующей статье покажу несколько основных схем подключения, по которым коммутируются сухие контакты в электрике, в 95% случаев одна из них подойдёт и вам.

Сейчас же подведем итоги, если по-простому: сухой контакт для электрика – это такой способ подачи сигнала, работающий по принципу размыкания или соединения электрической сети, которую мы сами подключили к клеммам этого контакта.

Чаще всего, сухие контакты работают по принципу переключателя, т.е. имеют три клеммы – 1 общая и две перекидные, грубо говоря один контакт нормально замкнут (в обычном состоянии) и размыкается лишь в случае срабатывания сценария, а другой нормально разомкнут, и наоборот соединяется при том же срабатывании, что позволяет максимально широко использовать возможности по подключению сухого контакта.

Теперь, если по тех. заданию или проекту вам требуется подключить оборудование к сухому контакту, вы будете знать, что это значит подать через него какой-то сигнал, например, переменный электрический ток 220В, и получить его обратно. А дальше, в зависимости от того, возвращается ваш сигнал или обрывается, обрабатывать это событие тем или иным образом. Например, отключать автоматический выключатель какой-то группы расцепителем.

Более подробно о схемах подключения сухого контакта в электрике читайте по этой ссылке.

КАРТИНКА 4 Схема подключения сухого контакта

Кроме того, обязательно подписывайтесь на нашу группу вконтакте, чтобы узнавать о выходе новых материалов. Если же остались вопросы или есть комментарии – оставляйте их в комментариях к статье, буду рад ответить всем.

Источник