电路板维修的一些心得体会

移帖：

一：电路板维修方法之带电测量法

在线测量法一般应用在批量生产电路板的厂家，生产厂商为了维修方便，一般会搭建一个比较通用的调试维修平台，它可以方便的提供电路板所需的电源以及一些必要的初始信号。在线测量法主要解决两个方面的问题。一是将上两个步骤中发现的问题细分，最终锁定到出现问题的元器件。二是通过上面两步的检查，问题并没有得到解决的，需要通过在线测量找出故障原因。在线测量法主要通过以下几个步骤来进行。
第一步：给电路板通电，在这步中需要注意的是，有些电路板电源并不是单一的，可能需要5V，还会需要正负12V，24V等等，不要把该加的电源漏加了。电路板通电后，通过手摸电路板上的元器件，看是否有发烫发热的元件，重点检查74系列芯片，如果元件有烫手的情况，则说明此元件有可能已经损坏。更换元件后，检查电路板故障是否已解决。
第二步：用示波器测量电路板上的门电路，观察其是否符合逻辑关系。若输出不符合逻辑，需要分两种情况分别对待，一种是输出应该是低电平的，实际测量为高电平，可以直接判断芯片损坏;另一种是输出应该是高电平的，实际测量为低的，并不能就此判定芯片已经损坏，还需要将芯片与后面的电路断开，再次测量，观察逻辑是否合理，判定芯片的好坏。
第三步：用示波器测量数字电路里的晶振，看其是否有输出。若无输出，则需要将与晶振相连的芯片尽可能都摘掉后再进行测量。若还无输出，则初步判定晶振已经损坏;若有输出，需要将摘掉的芯片一片一片装回去，装一片测一片，找出故障所在。
第四步：带总线结构的数字电路，一般包括数字、地址、控制总线三路。用示波器测量三路总线，对比原理图，观察信号是否正常，找出问题。
在线测量法主要用于两块好坏电路板的对比，通过对比，发现问题，解决问题。从而完成电路板的维修。

二：电路板维修方法之电阻法

采用万用表电阻档测试来判断部分电路或单个元件异常的办法，是电路板维修中最常用且最容易发挥的方法。指针式万用表电阻档也可以对二极管进行测试，数字式万用表则有单独的二极管测试档，另外指针式和数字式万用表一般都有通断测试功能，我们把使用这几个万用表功能的方法叫做电阻法。
短路和开路是电路故障的常见形式。短路通过阻值异常降低的方法判断，开路通过阻值异常升高的方法来判断。判断电路或元件有否短路，粗略的办法是使用通断测试档。通断测试档测试时有蜂鸣器可以发出声音，一般万用表设计成电阻低于某个阻值时发出声音，比如FLUKE189测试通断默认电阻低于20Ω时发声。高档的万用表还可以设置通断发声的阻值点，比如FLUKE189还可以设置成小于200Ω、2KΩ发声，这在某些时候很有用。
小阻值元件，如保险、线圈可以通过通断测试来判断好坏，这些都很容易。芯片很多情况下的损坏表现为短路，主要是对电源端的短路，有些短路很厉害，很直观，有些短路则不那么明显，但确实损坏，芯片的管脚又很多，怎样在忒多管脚中寻找到那只短路的管脚，定位损坏的元件，则需要些手段。现在根据笔者经验，介绍寻找短路元件的方法。
首先当然也要根据故障情况来确定目标检测部位，有先后顺序地来检查。在故障情况不明确，经过目测看板检查还不能确定故障部位以后，就要以电阻法来检查了。根据元件损坏的概率，那些大电流，高电压元件比较容易出问题，如保险、大功率三极管、场效应管、稳压二极管、TVS、大功率电阻等。以数字万用表为例，先将其置于通断测试档，测试各保险管、保险电阻等有无断路，测试各大功率三极管、MOS管有无短路，测试各组电源正负之间有无短路，这些测试工作都是顺手而为，耗不了多少功夫。然后将万用表置于二极管测试档，测试二极管、晶体管的管脚间的二极管特性，各元件管脚正反测试两次，这些测试，视乎元件多少，耗时稍多。经过以上步骤后还没有发现故障，则将万用表置电阻档，先测试那些大功率电阻的阻值。确认阻值无误后，再将万用表置通断测试档，测试各芯片管脚对电源的正负端之间有无短路。以FLUKE189万用表为例，将其置于通断测试档，设置阻值<200Ω时蜂鸣器响起，然后将一表笔固定接于电源正或负端，另一表笔则在芯片元件管脚上快速扫过，扫过时要确保表笔与管脚有接触，管脚有绝缘漆则应用刻刀将其刮除。如此当蜂鸣器响起时就留意哪个管脚，并注意观察万用表上显示的电阻值，如果是万用表短接时显示的电阻值，则说明这个管脚在线路上就是和电源正极（或负极）相连的。如果大于表笔短接的值如一点几欧姆或几欧姆，则应考虑此管脚对电源短路，与此节点连接的元件就有可能有损坏。以上方法要保证每一个节点对电源正负都测一遍，不漏掉一处找到故障的可能性。
根据维修统计规律，TTL电路芯片、CMOS电路芯片、I/O芯片、无内部程序的单片机等各元件用短路测试法测试确认没有短路后，那么它的损坏可能性是很小的，1%的可能性都没有。掌握了这个规律后，如果我们经过短路测试没有找到故障点，就应该迅速将故障查找目标转向别处，而不应该再在这些元件上纠结。比如，一块电路板上包括很多74系列的芯片，我们将这些芯片的所有管脚对0V端做一次<200Ω的排地雷式的短路扫描，然后对+5V端再做一次扫描，没有短路，我们即认为这些74芯片都是好的，一般也不要想着拆下继续功能测试。
电阻的损坏有一个规律，即绝大多数的电阻损坏表现为开路或阻值变大，电阻在电路板上未被拆下来时可能并联有其它元件，如果此时万用表测电阻两端，读出的阻值就一定小于或等于电阻的标称阻值。如此可以对电路板上的每一个电阻都测试一遍，测得阻值比标称阻值小或相等，就放过，如果测得阻值大过标称阻值，那么此电阻必坏！当然测试时要注意电路中电容的影响，等显示稳定后再下结论，因为电容有充放电作用。

三：电路板维修方法之观察法

当我们拿到一块待维修的电路板时，首先对它的外观进行仔细的观察。如果电路板被烧过，那么在给电路板通电前，一定要仔细检查电源电路是否正常，在确保不会引起二次损伤后再通电。观察法是属于静态检查法的一种，在运用观察法时，一般遵循以下几个步骤。
第一步观察电路板有没有被人为损坏，这主要从以下几个方面来看：
①看是否电路板被摔过，导致了板角发生变形，或是板上芯片被摔变形或摔坏的。
②观察芯片的插座，看是否由于没有专用工具，而被强制撬坏的。
③观察电路板上的芯片，若是带插座的，首先观察芯片是否被插错，这主要是防止操作者自己维修电路板时将芯片的位置或方向插错。如果没有及时把错误改正，当给电路板通电时，有可能会烧坏芯片，造成不必要的损失。
④如果电路板上带有短接端子的，观察短接端子是否被插错。
电路板的维修需要的是理论上的扎实功底，工作上的仔细认真，通过维修者的仔细观察，有时在这一步就能判断出发生问题的原因。
第二步观察电路板上的元器件有没有被烧坏的。比如电阻、电容、二极管有没有发黑、变糊的情况。正常情况下，电阻即使被烧糊了，它的阻值也不会有变化，性能不会改变，不影响正常使用，这时需要使用万用表辅助测量。但是如果是电容、二极管被烧糊了，他们的性能就会发生改变，在电路中就不能发挥其应有的作用，将会影响整个电路的正常运行，这时必须更换新的元器件。
第三步观察电路板上的集成电路，比如74系列、CPU、协处理器、AD等等芯片，有没有鼓包、裂口、烧糊、发黑的情况。如果有这样的情况发生，基本可以确定芯片已经被烧坏，必须更换。
第四步观察电路板上的走线有没有起皮、烧糊断路的情况。沉铜孔有没有脱离焊盘的。
第五步：观察电路板上的保险（包括保险管和热敏电阻），看保险丝是否被熔断。有时由于保险丝太细，看不清楚，可以借助辅助工具-万用表来判断保险管是否损坏。
以上四种情况的发生，大都是由于电路中电流过大造成的后果。但是具体是什么原因造成的电流过大，就要具体问题具体分析。但查找问题的总体思路是首先要仔细分析电路板的原理图，然后根据所烧毁的元器件所在电路，查找它的上级电路，一步一步向上推导，再凭工作中积累的一些经验，分析最容易发生问题的地方，找出故障发生的原因。

四：电路板维修之静态测量法

电路板维修中，观察法往往很难发现一些问题，除非是很明显的烧毁或者是变形才可能看得出来。但是大多数的问题还是需要进行电压表的测量才可能得出结论。电路板元件以及相关的部位要逐一的进行检测。
维修步骤应该依据下面的流程来操作，主要实用的工具就是万用表。
第一步：对电源跟地进行短路的检测，查看其原因。
第二步：检测二极管是不是正常。
第三步：检查电容是不是出现有短路甚至是断路情况。
第四步：检查电路板相关的集成电路、以及电阻等相关器件指标。
我们利用观察法以及静态测量法可以解决电路板维修中的大部分问题，这是毋庸置疑的，但是在测量时要确保电源正常，不能出现二次损伤。

电路板各种故障的概率及维修对策

了解各种故障的概率，能够理清检修工作的先后次序，明白检修重点，提高效率，节省工时，快速定位故障点。
经实际维修统计，设备电气部分损坏的原因概率情况是：因元件损坏引起的故障占总故障的三分之一，因线路板断线或腐蚀引起的故障占三分之一，另外因程序受损或参数调整引起的故障占三分之一。
一般来说，流过大电流的元件、加有高电压的元件是首当其冲容易损坏的，如开关电源中的保险管、整流桥、开关管，变频器中的IGBT、驱动光耦，PLC内的输出晶体管，各种功率相对较大的保险电阻，限流电阻等等。这些可以使用万用表的通断测试、电阻测试、二极管测试档位快速在线检查。
和外部通过端子有连接关系的节点是容易受损坏的部位，比如PLC的输入输出部位电路，电流检测电路的接口部位电路，485通讯的接口部位等，因为这些部位接有传输线，比较容易受到端子插拔拆卸的影响，比较容易受到外部冲击和干扰。也可以通过测试各点对公共端电阻值来大致判断电路有无损伤。
除去加有大电流，高电压的元件和接口部位元件，在常见低压直流电路系统中，元件损坏的概率从大到小依次是:铝电解电容、电阻、光耦、瓷片电容、继电器、稳压管、三极管、钽电容、运算放大器、逻辑芯片和处理器芯片。
铝质电解电容是一定会老化损坏的元件，它的损坏只是时间问题，而且故障电容以1uF~330uF为常见，所以检查时要对上了一定年份的此类电解电容重点检查。
普通的带电容测试档的万用表、电容表虽然可以测试电容量，但是电容容量没有下降并不能说明电容没有损坏，电容的好坏还须其它参数的正常来证明。除了电容的容量，我们还可以使用数字电桥测试电容的损耗即D值，比照正常电容的D 值范围，D值偏差过大，说明电容老化需要更换。
VI曲线测试仪也是判断电容好坏的好工具。电容的标准VI曲线应该是以原点为中心的且横纵坐标轴都对称的标准椭圆，如果曲线歪斜，则说明电容ESR过大，已经老化。
电阻以开路或阻值变大最为常见，可以通过在线测试比较阻值有否超出标称阻值来判断电阻好坏。
光耦的损坏以驱动类光耦损坏最为常见，也可以通过在线模拟的形式来判断好坏。
瓷片电容的损坏表现为短路或轻微漏电，开路的情况见于贴片封装的瓷片电容，因为引脚受腐蚀而开路。轻微漏电大多数情况下无法测出，可将怀疑电容拆下，用电容表测其电容量，然后取相同容量电容代替，让电路板实际工作起来，观察故障是否消失。模拟电路中往往包括些许小瓷片电容，做反馈滤波之用，这些电容如果轻微漏电，可能使电路参数改变，造成电路工作异常，在检查各个元件后没有发现明显异常的情况下，可将那些小瓷片电容更换试试。
继电器的损坏表现为触点受火花影响氧化造成接触不良或完全不能接触，触点被大电流的焊接效应烧死不能释放。可以通过给继电器线圈加电，测触点的接触电阻来判断触点好坏。
稳压二极管因为要通过调节自身消耗的电流来稳定电压，当有机会通过较大电流时，也就可能造成损坏。另外，电路中的TVS(瞬态电压抑制器)的损坏也是这个情形。
钽电容是很难出现故障的元件，但也偶尔有出现短路的情形，因为钽电容的ESR是很小的，给其突然加上电压，瞬间冲击电流非常大，如果电路设计者不考虑在其前级加上缓冲元件如串联电感元件等措施，钽电容也是容易受损的。
运算放大器、逻辑电路(TTL和CMOS)、处理器芯片、存储器芯片等，一般情况下是很难损坏的芯片，除非受到外部冲击。所以在检查时不能过分纠结此类元件，只要检查元件各脚位有否对地短路即可。
电路板的腐蚀断线是比较常见的故障。可以观察电路板上比较明显的脏污部分和锈蚀部分，看一看电解电容或电池周围有没有漏液痕迹，观察PCB走线的绿油保护层是否被破坏。板上有油污和积尘的，先行清理，重点观察油污和积尘下电路板部分有否异样。可用万用表通断测试档对怀疑断线的PCB网络进行检查。
有些故障并非电路板上的实质故障，而是机器的参数设置或软件有问题。这要在用户反映故障时就要详细了解清楚，有条件的最好现场观察故障现象，不可盲目动手拆修。比如变频器过流报警，应了解报警号是什么，是在哪个阶段报警，用户有否动过参数等等。

电路板维修要用什么设备和仪器仪表？

1.恒温焊台，最好使用高频焊台，升温回温快，焊接操作超级爽；
2.万用表，选择真有效值万用表，显示结果迅速，测试不耽误时间；
3.热风焊台，拆装贴片元器件使用。不可以太差，600元以上为宜；
4.示波器，一般维修100M带宽足矣；
5.数字电桥，能测电容电感好坏，还可以对比测试；
6.编程器，可复制不加密的程序，有些有数字逻辑芯片检测功能；
7.VI曲线测试仪，可以检测和对比元器件VI曲线，检测故障元件比较直观；
8.维修可调电源，建议5A多路输出电源；
9.其它手动工具，螺丝刀、套筒、尖嘴钳扳手等等

电路板维修的三个常见思路

方法一：先看后量　　
使用工具：万用表、放大镜　　当手拿一块待修的电路板，良好的习惯首先是应对其进行目测，必要时还要借助放大镜，看什么呢？　　
主要看：　　
1、是否有断线；　　
2、分力元件如电阻、电解电容、电感、二极管、三极管等时候存在断开现象；
3、电路板上的印制板连接线是否存在断裂、粘连等；　　
4、是否有人修过？动过哪些元器件？是否存在虚焊、漏焊、插反等操作方面的失误；　　
在确定了被修无上述状况后，首先用万用表测量电路板电源和地之间的阻值，通常电路板的阻值都在70-80？以上，若阻值太小，才几个或十几个欧姆，说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿，就必须采取措施将被击穿的元器件找出来。具体办法是给被修板供电，用手去摸电路板上各器件的温度，烫手的讲师重点怀疑对象。
若阻值正常，用万用表测量板上的阻、二极管、三极管、场效应管、拨段开关等分力元件，其目的就是首先要确保测量过的元件是正常的，我们的理由是，能用万用表解决的问题，就不要把它复杂化。　　
方法二：先外后内　　
使用工具：电路在线维修仪　　如果情况允许，最好是找一块与被维修板一样的好板作为参照，然后使用一起的双棒VI曲线扫描功能对两块板进行好、坏对比测试，起始的对比点可以从端口开始，然后由表及里，尤其是对电容的对比测试，可以弥补万用表在线难以测出是否漏电的缺憾。　　
方法三：先易后难　　
使用工具：电路在线维修仪、电烙铁、记号笔　　
为提高测试效果，在对电路板进行在线功能测试前，应对被修板做一些技术处理，以尽量削弱各种干扰对测试进程带来的负面影响。
具体措施是：　　
测试前的准备　　
将晶振短路,对大的电解电容要焊下一条脚使其开路，因为电容的充放电同样也能带来干扰。　　
采用排除法对器件进行测试　　
对器件进行在线测试或比较过程中，凡是测试通过（或比较正常）的器件，请直接确认测试结果，以便记录；对测试未通过（或比较超差）的，可再测试一遍，若还是未通过，也可先确认测试结果，就这样一直测试下去，直到将板上的器件测试（或比较）完，然后再回过头来处理那些未通过测试（或比较超差）的器件。对未通过功能在线测试的器件，仪器还提供了一种不太正规却又比较实用的处理方法，由于仪器对电路板的供电可以通过测试夹施加到器件相应的电源与地脚，若对器件的电源脚实施刃割，则这个器件将脱离电路板供电系统，这时再对该器件进行在线功能测试，由于电路板上的其他器件将不会再起干扰作用，实际测试效果等同于“准离线”，测准率将获得很大提高。　　
3、用ASA-VI曲线扫描测试对测试库尚未涵盖的器件进行比较测试　　
由于ASA-VI智能曲线扫描技术能适用于对任何器件的比较测试，只要测试夹能将器件夹住，再有一块参照板，通过对比测试，同样对器件具备较强的故障侦测能力。该功能弥补了器件在线功能测试要受制于测试库的不足，拓展了仪器对电路板故障的侦测范围。现实中往往会出现无法找到好板做参照的情景，而且待修板本身的电路结构也无任何对称性，在这种情况下，ASA-VI曲线扫描比较测试功能起不了作用，而在线功能测试由于器件测试库的不完全，无法完成对电路板上每一个器件都测试一遍，电路板依然无法修复，这儿就是电路在线维修仪的局限，就跟没有包治百病的药一样。　　
方法四：先静后动　　
由于电路在线维修仪目前只能对电路板上的器件进行功能在线测试和静态特征分析，是否完全修好必须要经过整机测试检验，因此，在检验时最好先检查一下设备的电源是否按要求正确供给到电路板上。

电路板维修方法之比较法

维修时，可以测试相同两块电路板的相同节点上的电阻、电压、VI曲线，加以对比，来寻找故障线索，也可以对比测试一块电路板上相同电路结构的节点电阻、电压或VI曲线来判断故障。我们将此法称之为比较法。
某些情况下，一样型号的电路板可能使用了不同厂家的芯片，比如同是74HC00芯片，有可能是飞利浦的，也有可能是德州仪器的，因为厂家采用的芯片工艺不尽相同，在对比电阻或曲线测试时，会测出差异，这种情况是正常的，不必纠结。这种情况一般会在一批测试节点上全部体现，如果只有某一个别节点出现差异，则需要重视。
  数字万用表的内阻很大，在测试CMOS之类芯片管脚对地电阻时，会有电流振荡，出现阻值不稳定现象，影响判断，这种情况宜使用指针式万用表来测试电阻。但指针表测试时要红黑表笔对换测试两次，以防芯片内部的二极管箝位作用影响判断。
比较法是检修某些疑难故障的良策。事实上，排除电路板上芯片有短路的嫌疑后，芯片本身损坏的几率并不大，很多情况下，故障是由断线造成的，如果目测看板不能检查出断线点，则比较难办，此时如果有好板或者不同故障的坏板对照，对节点进行电阻测试或者VI曲线测试，若能测得电阻或曲线的明显差异点，就有了检修线索，往往有“柳暗花明”的感觉。

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