電子電路常見(jiàn)故障產(chǎn)生的原因和處理方法
發(fā)布時(shí)間：2018/1/30
本文較為系統(tǒng)地分析了電子電路常見(jiàn)故障的產(chǎn)生原因、電子電路故障的類型，探討了電子電路故障處理的主要方法，以期不斷提高電子電路故障排除的工作效率，將電子電路故障帶來(lái)的損失降到最低。
隨著科技的飛速發(fā)展，各種電子設(shè)備在各行各業(yè)和人們的日常生活當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而在其使用過(guò)程中受到各種因素的影響，難免會(huì)發(fā)生故障，影響正常的生產(chǎn)、生活、科研、學(xué)習(xí)等。因此，加強(qiáng)電子電路常見(jiàn)故障排除方法的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。作為電子電路技術(shù)人員，應(yīng)熟知電子電路常見(jiàn)故障，并準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生原因和發(fā)生位置，積極尋找排除電子電路故障的策略和方法，從而及時(shí)排除故障，使電子電路恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
一、電子電路常見(jiàn)故障產(chǎn)生原因
要想準(zhǔn)確地判定電子電路故障發(fā)生位置，進(jìn)而采取有效措施進(jìn)行排除，首先應(yīng)對(duì)故障產(chǎn)生的原因有基本的認(rèn)識(shí)，只有這樣才能避免“盲人騎瞎馬”,做到有的放矢、“對(duì)癥治療”,提高電子電路故障排除的工作效率。
電子電路工作過(guò)程中受到自身或外界因素的干擾，容易引起各種類型的故障，這些故障產(chǎn)生的原因紛繁復(fù)雜，可謂五花八門，但是概括起來(lái)不外乎內(nèi)因和外因兩種形式，下面逐一對(duì)其進(jìn)行介紹。
1.電子電路故障內(nèi)因
電子電路故障產(chǎn)生的內(nèi)因較多。首先，電子電路長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致某些元件或線路性能老化極易發(fā)生故障，其中較為常見(jiàn)的故障有電阻值發(fā)生改變、晶體管擊穿、電容漏電等;其次，電子電路工作過(guò)程中一些位置出現(xiàn)斷線、松動(dòng)、接觸不良等情況，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)故障發(fā)生;最后，維修人員在維修過(guò)程中，安裝了不符合規(guī)格的電子元件或接錯(cuò)線路等也容易引發(fā)故障。
2.電子電路故障外因
由外因引發(fā)的電子電路故障十分常見(jiàn)，其中非專業(yè)人士未按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作，導(dǎo)致電子電路出現(xiàn)故障的機(jī)率較高。另外，沒(méi)有嚴(yán)格的電子電路維護(hù)制度的約束，一些電子元件因長(zhǎng)期處在非常溫環(huán)境或潮濕、粉塵較多的環(huán)境中而生銹、腐蝕。一些電子電路防雷措施不夠完善，結(jié)果遇到雷雨天氣很容易因雷擊而出現(xiàn)故障。
二、電子電路故障類型
通過(guò)上述介紹，我們對(duì)電子電路故障產(chǎn)生原因有了一個(gè)初步的了解，同時(shí)我們還必須對(duì)電子電路常見(jiàn)故障類型進(jìn)行探討，這樣才能更好地為電子電路的故障排除提供參考。
由電子電路內(nèi)因引發(fā)的故障類型有：晶體管、電容、電阻等電子元件性能發(fā)生改變引發(fā)的故障;電子電路中有關(guān)線路接觸不良引發(fā)的故障等。由外因引起的電子電路故障類型有：
技術(shù)人員使用電子電路時(shí)未按照說(shuō)明要求進(jìn)行操作;維修技術(shù)人員維修程序不規(guī)范不科學(xué)等。
需要注意的是，電子電路不同于其它設(shè)備，它容易受到外界干擾而引發(fā)多種故障。所謂的干擾指外界因素對(duì)電子電路中的有用信號(hào)產(chǎn)生擾動(dòng)，使電子電路電流的穩(wěn)定性大大降低，某些元件在忽高忽低電流影響下極易發(fā)生損壞。
因此，加強(qiáng)電子電路干擾源的研究，通過(guò)采取相關(guān)措施能夠使其遠(yuǎn)離干擾，進(jìn)而使電子元件保持最佳的工作性能。概括而言干擾源主要分為以下幾種類型：
(1)接地不合理造成的干擾
單電源供電電路中，通常將相反的電極當(dāng)作其電位參考點(diǎn)，即如果采用正極性電源進(jìn)行供電，那么電源的負(fù)極則為電位參考點(diǎn)。如果采用負(fù)電極電源進(jìn)行供電那么電位的參考點(diǎn)則為正極。如果是雙極性電源，那么電位的參考點(diǎn)則為正負(fù)極串節(jié)點(diǎn)。為了防止電子電路產(chǎn)生干擾，通常將電路中的接地元件與電源的地位參考點(diǎn)相連。此外，為了避免數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾，數(shù)字信號(hào)地與模擬信號(hào)地應(yīng)分別設(shè)置，再匯集于所選擇的一點(diǎn)。如果地位參考點(diǎn)接地處理不當(dāng)或接地的電阻值太大，就會(huì)產(chǎn)生地電位差噪聲，影響電路的正常工作。
(2)直流電源濾波效果欠佳
電子器件工作所用的紋波電壓，通常由50Hz的交流電經(jīng)過(guò)濾波、整流、穩(wěn)壓轉(zhuǎn)化而來(lái)，如果電子電路工作過(guò)程中紋波電壓突然增大，則會(huì)給電路帶來(lái)干擾，這種干擾通常有規(guī)律可循，因此，為了避免這種干擾的產(chǎn)生，應(yīng)選擇低噪聲、低輸出阻抗的電源，也可以在電路和放大器中增設(shè)電源濾波電容。
(3)由感應(yīng)引起的干擾
干擾源可以通過(guò)電感、分布電容等將干擾信號(hào)耦合到電路中，使電子電路出現(xiàn)寄生振蕩。為了避免這種干擾現(xiàn)象的發(fā)生，一方面可以采用屏蔽措施，即將屏蔽殼與大地連接，抑制電磁干擾在空間的傳播，并切斷干擾信號(hào)的傳導(dǎo)通路。另一方面，針對(duì)寄生振蕩，可在電子電路合適位置接入阻容網(wǎng)絡(luò)。
三、電子電路常見(jiàn)故障處理方法
要想及時(shí)地排除電子電路的故障必須建立在對(duì)故障的準(zhǔn)確檢測(cè)和判斷的處理基礎(chǔ)上，因此電子電路故障處理的重點(diǎn)工作應(yīng)是準(zhǔn)確定位故障發(fā)生的位置，下面對(duì)故障檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)的探討。
1、直接觀察法
直接觀察法又稱觀察感知法或感官判斷法，指不借助其他檢測(cè)設(shè)備，而是通過(guò)人的觸覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等多種感官對(duì)電子電路出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷分析，進(jìn)而定位故障發(fā)生位置，然后采取相應(yīng)的維修措施，使電子元件恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。
直接觀察法包括通電前與通電后觀察，其中通電前主要觀察電子電路中使用的元件是否正確，接線有無(wú)錯(cuò)接、接反現(xiàn)象等。通電后觀察指觀察判斷元件有無(wú)出現(xiàn)燒焦異味、電路中有無(wú)冒煙現(xiàn)象、顏色有無(wú)變得焦黃或焦黑等。
直接觀察法操作方便，簡(jiǎn)單易行，而且判斷比較準(zhǔn)確，可以將其作為處理復(fù)雜電子電路故障的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，以提高排除復(fù)雜故障的工作效率。
2、電壓、電流測(cè)量法
在進(jìn)行電子設(shè)備檢修時(shí)，常常測(cè)量電路的電壓、電流等參數(shù)。
當(dāng)電路電壓不太高時(shí)，比較適合測(cè)量電子儀器設(shè)備各部分的相關(guān)電壓值，并和正常工作電壓值進(jìn)行比較，判斷故障情況。當(dāng)電路工作呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，我們可以采用電流測(cè)量法判斷電路故障部位。這種情況比較復(fù)雜，需要我們靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)判斷故障情況。也可電壓測(cè)量和電流測(cè)量相結(jié)合判斷故障部位。例如，電流表示數(shù)正常表明主電路為通路，電壓表示數(shù)為零，則故障原因可能是與電壓表并聯(lián)的用電器短路。既無(wú)電壓也無(wú)電流表明無(wú)電流通過(guò)兩表，故障可能是主電路斷路。
3、參數(shù)測(cè)試法
參數(shù)測(cè)試法需要借助專門的檢測(cè)儀器，結(jié)合較強(qiáng)的理論知識(shí)判斷電子電路中出現(xiàn)的故障。例如利用萬(wàn)用表檢測(cè)某個(gè)線路的電流或檢測(cè)某個(gè)元件的電阻值等，當(dāng)檢測(cè)數(shù)值與設(shè)計(jì)電流或元件的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)相差較大時(shí)，則故障可能出現(xiàn)在該位置，然后采用更換線路或電子元件的方法將故障排除。另外，檢查電子電路靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，可以運(yùn)用示波器進(jìn)行測(cè)定，這是因?yàn)槭静ㄆ鲹碛休^高的輸入阻抗，檢測(cè)過(guò)程中給原電路帶來(lái)的影響較小，而且通過(guò)示波器還能觀察到被測(cè)位置處的干擾電壓或信號(hào)，能夠幫助技術(shù)人員迅速找出故障發(fā)生的原因。
4、跟蹤信號(hào)法
跟蹤信號(hào)法就是將合適頻率的信號(hào)接入可能出現(xiàn)故障的電子電路中，然后將示波器接入電路中，監(jiān)測(cè)信號(hào)的變化和流向，并按照信號(hào)在電路的傳播方向逐一進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到信號(hào)變化比較大時(shí)，可初步判定故障發(fā)生的大致位置，然后再進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)測(cè)。該方法排除故障的工作效率比較高，因此是監(jiān)測(cè)電子電路的常用方法，尤其在動(dòng)態(tài)調(diào)試過(guò)程中應(yīng)用更為廣泛。
5、對(duì)比法
對(duì)比法即比照法。運(yùn)用對(duì)比法的前提是擁有與故障電路相似且正常工作的電路，通過(guò)檢測(cè)正常電路的性能參數(shù)，與發(fā)生故障的電路的性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比、加以比照，進(jìn)而判斷故障發(fā)生的位置，分析故障發(fā)生的原因，該種方法比較適合排除簡(jiǎn)單的電子電路故障。
6、替換法
替換法全稱元件替換法。電子電路故障排除方法中，元件替換法能夠?qū)收衔恢眠M(jìn)行準(zhǔn)確的定位，即利用正常的元件逐一替換可能發(fā)生故障的電子元件，元件更換后如果電子電路恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)，則說(shuō)明正是被替換元件發(fā)生了損壞并導(dǎo)致了故障的發(fā)生。這種方法比較適合在已初步判定故障發(fā)生范圍的情況下使用。如果還未判定故障的大致范圍，那么更換元件的工作量就會(huì)比較大，猶如漫天撒網(wǎng)，又似滿田找瓜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此不宜采用該方法。
7、補(bǔ)償法
補(bǔ)償法是一種常用的較為精密的檢測(cè)方法。如果電子電路中出現(xiàn)寄生振蕩現(xiàn)象，則可通過(guò)選擇合適容量的電容器定位振蕩位置，即在電子電路的合適位置利用電容器與地進(jìn)行短路，如果發(fā)現(xiàn)電子電路中振蕩現(xiàn)象消失，則說(shuō)明振蕩就發(fā)生在該段或上段電路中。使用這種方法關(guān)鍵在于選擇合適容量的電容器，即保證 電容器能夠抵消干擾信號(hào)。
8、斷路法
采用斷路法能夠有效地檢測(cè)電子電路中短路故障，即通過(guò)斷路不斷縮小故障發(fā)生范圍，最終確定故障所在。例如，如果電子電路中運(yùn)用穩(wěn)壓電源供電，當(dāng)將某一線路與其連接時(shí)電路電流突然增大，則接入的電路中存在短路故障，此時(shí)可通過(guò)切斷支路方法鎖定短路位置，若切斷某支路線路時(shí)電流恢復(fù)正常，則說(shuō)明該支路短路。
電子電路故障判定的方法很多，有的對(duì)設(shè)備有一定的要求，應(yīng)用時(shí)會(huì)受到限制，有的雖然對(duì)設(shè)備要求較低，但工效也相對(duì)較低。實(shí)際應(yīng)用中我們需要靈活運(yùn)用、聯(lián)合運(yùn)用各種方法判斷故障部位，高效快捷地、針對(duì)性地處理故障。
