1.1接 觸電阻 因機械壓力使兩導體接觸對外呈現(xiàn)的電阻特 性稱為接觸電阻,如接插件、電位器、繼電器、微動 開關觸點等。該部位的雜質(zhì)污染、疲勞、磨損、氧化 等會引起接觸電阻的變大,較小的毫伏、毫安級的 電信號無法完全擊穿氧化膜,等于串入阻值不穩(wěn) 定的電阻,會使信號無規(guī)律衰減使電路無法進行 正常工作狀態(tài)。 當電位器阻值調(diào)小時單位面積上承受功率將 加大,會損壞滑片觸點,接觸電阻發(fā)生變化,致使 負反饋信號產(chǎn)生干擾脈沖,儀器無法正常工作。焊 接工藝不 良或發(fā)熱嚴重的元器件熱脹冷縮會產(chǎn)生 虛焊型接觸電阻變化,使設備儀器噪聲增加、無規(guī) 律、不穩(wěn)定的間歇性工作,對數(shù)字電路而言短的通 斷時間也會影響工作狀態(tài)。
1-2溫度因素 溫度對半導體器件的性能參數(shù)和可靠性有直 接關系。隨溫度增加晶體管的跨導或增益會下降, 安全區(qū)和穩(wěn)定區(qū)也會隨之下降[4]。由晶體管反向 電流公式: 其中,厶( )為溫度 時的反向飽和電流,,sf"為 溫度上升到 時的反向飽和電流,可知三極管溫 度上升 10°C,反向電流將增加 l倍,工作在較高電壓下的濾波電容,漏 電流將增 大引起自身發(fā)熱而較易損壞。離發(fā)熱元件較近的 電容器因長期受熱電解液干涸造成容量下降,引 發(fā)軟故障。電解電容器的壽命與溫度存在指數(shù)級 關系,軟故障產(chǎn)生時電壓下降微小或不下降,但產(chǎn) 生的紋波、噪聲增大導致故障。 溫度因素對 AID、D/A轉(zhuǎn)換、DSP、計算機南北 橋芯片等需要高速大量運算的大規(guī)模集成電路和功率器件影響明顯。當為其散熱的部分出現(xiàn)老化 或風道不暢時,溫度反饋回路能進行判斷并啟動 保護,重新啟動后溫度低于閾值會重新工作,從而 呈現(xiàn)軟故障狀態(tài)。
1.3軟擊 穿 相對于器件的永久性失效,如開路或短路造 成的硬擊穿表現(xiàn)不同,軟擊穿則是元件的性能降 低,指標參數(shù)降低而造成故障隱患。軟擊穿時電路 時好時壞,能輕載或低性能工作不易被發(fā)現(xiàn)。 軟擊穿多發(fā)于晶體管、MOS管、電容、變壓器 漆包線匝間短路等元器件。三極管軟擊穿時沒有 破壞 PN結(jié)的結(jié)構(gòu),擊穿條件消失后,PN結(jié)的功 能得到恢復或部分恢復。軟擊穿不易測量的原因 有兩種,一是需加到一定的電壓時故障復現(xiàn),二是 需達到一定溫度時故障復現(xiàn),維修中常有使用萬 用表檢測性能正常,裝回電路不能正常工作的情 況發(fā)生。輕微擊穿比如晶體管極間反向電阻變小, 有漏電用萬用表也不能檢測到。 電容充電后電壓升高,軟擊穿的電容產(chǎn)生短 路或呈低阻狀態(tài),電容電壓泄放后擊穿暫時復原, 容量隨之恢復正常,但裝回電路不能正常工作。
1.4環(huán)境 變化 元件參數(shù)值隨時間、溫濕度、靜 電、電磁輻射 等外界環(huán)境的變化,引起參數(shù)發(fā)生變化而導致軟 故障的出現(xiàn)。電容除開路、短路等硬性故障外還存 在參數(shù)變化軟故障的現(xiàn)象。腐蝕環(huán)境中,內(nèi)部引腳 接觸不良,通斷過程中會有噪音出現(xiàn)。絕緣電阻參 數(shù) ESR會隨環(huán)境發(fā)生變化,極間絕緣性能下降產(chǎn) 生漏電流,用在耦合時噪聲會增大,用在濾波時直 流電壓會下降。 當儀器 內(nèi)部的灰塵、油污、潮濕等污染后,會 使泄漏電流和相鄰敷銅線間產(chǎn)生串繞和調(diào)頻電容 等參數(shù)改變,若發(fā)生在高電壓部分會產(chǎn)生放電、打 火等現(xiàn)象影響其它部分工作。
2 軟故障的維修方法 發(fā)生軟故障的儀器設備中元器件,簡單使用 電子專用設備維護與維修 _ 電于專用 首維于尸與維1嗲 萬用表、示波器往往效率不高,傳統(tǒng)的維修方法也 存在需改進的地方,科學的檢測方法和模擬故障 環(huán)境能較好地解決維修中遇到的問題。
2.1科學的檢測 方法 軟擊穿元件拆機檢測或未通 電檢測時,其值 可能正常,但接回電路不能正常工作。傳統(tǒng)的測量 方法不易發(fā)現(xiàn)存在軟故障的元件,需有專用儀器 或檢測方法來解決軟故障元件的檢測。 虛焊或接插件觸點氧化進行常規(guī) 目視判定困 難時可借助放大鏡。對于電位器的檢測時指針萬用 表的響應時間快于數(shù)字式多用表且直觀。晶體管圖 示儀可方便顯示極限特性、擊穿特性、軟擊穿漏電 流等各項參數(shù),而萬用表的電壓為 9 V無法使軟擊 穿復現(xiàn),因此圖示儀比萬用表更利于發(fā)現(xiàn)軟故障。 電容性能不 良,電壓、外觀不一定變化,但會 在直流中疊加一定幅度的紋波。建議使用示波器 或者高頻毫伏表代替萬用表完成對紋波 的測量, 測量漏 電流或軟擊穿時也可用 圖示儀直接觀察 V/I曲線,完成測量。兆歐表對電容進行檢測,若在 搖至電容的額定電壓前阻值有下降出現(xiàn),則可證 明電容存在軟擊穿故障,此方法也可用檢測變壓 器的匝間短路。 存在軟擊穿的器件帶病工作時溫度高于正常 溫度,通過點溫計或紅外測溫槍對溫度進行測量 能發(fā)現(xiàn)故障器件。
2.2模 擬環(huán)境 法 某些接觸類的故障在溫度、濕度、振動的環(huán)境 下表現(xiàn)明顯,模擬出故障環(huán)境可加速故障出現(xiàn)以 便于進行觀察故障現(xiàn)象或測試數(shù)據(jù)。熱風槍對溫 度要求較高或懷疑的元件進行加溫,絕緣棒敲擊 震動,加溫器增大濕度后再進行測量或檢測故障 出現(xiàn)時的數(shù)據(jù)。排除環(huán)境因素可反證是否由此軟 故障引起,以調(diào)整維