Разработка алгоритма поиска неисправностей

Таблица 1.Характерные неисправности и методы их устранения

№ П/П	Характерная неисправность	Возможные причины	Способы устранения
	Нет напряжения на выходе     Перегорает предохранитель     Не включается     Срабатывает защита блока питания	Сгорел предохранитель в блоке питания   Отказ одного из узлов БП     Разрыв в сетевом фильтре, короткие замыкания Короткое замыкание в нагрузке, выход из строя микросхемы	Заменить предохранитель     Проверить отдельные узлы блока питания на работоспособность   Проверить сетевой фильтр, трансформатор, электролитический конденсатор Проверка трансформатора выпрямителей, нагрузки, системы защиты

Выяснения истории появления неисправности.

Суть метода: История появления неисправности очень много может рассказать о локализации, о том, какой модуль является источником неработоспособности системы, а какие модули вышли из строя вследствие первоначальных неисправностей элемента. Также знание истории появления неисправности позволяет сильно сократить время тестирования устройства, повысить качество ремонта, надежность исправленного оборудования. Выяснение истории позволяет выяснить, не является ли неисправность результатом внешнего воздействия, как то: климатические факторы (температура, влажность, запыленность и пр.), механические воздействия, загрязнение различными веществами и пр.

Применение метода:

- Если неисправность сначала проявлялась редко, а затем стала проявляться все чаще ( в течении недели или нескольких лет), то, скорее всего, неисправен электролитический конденсатор, электронная лампа или силовой полупроводниковый элемент, чрезмерный разогрев которого приводит к ухудшению его характеристик.

- Если неисправность появилась в результате механического воздействия, то, вполне вероятно, ее удастся выявить внешним осмотром блока.

- Если неисправность появляется при незначительном механическом воздействии, то ее локализацию следует начать с использования механических воздействий на отдельные элементы.

- Если неисправность появилась после каких-либо действий (модификация, ремонт, доработка и др.) над прибором, то следует обратить особое внимание на часть изделия, в которой производились действия. Следует проконтролировать правильность этих действий.

- Если неисправность появляется после климатических воздействий, воздействия влажности, кислот, паров, электромагнитных помех, бросков питающего напряжения, необходимо проверить соответствие эксплуатационных характеристик изделия в целом и его компонентов условиям работы. При необходимости - принять соответствующие меры.

Внешний осмотр.

Суть метода: Внешним осмотром зачастую пренебрегают, но именно внешний осмотр позволяет локализовать порядка 50% неисправностей, особенно в условиях мелкосерийного производства. Внешний осмотр в условиях производства и ремонта имеет свою.

Применение метода:

- В условиях производства особое внимание необходимо уделять качеству монтажа. Качество монтажа включает в себя: правильность размещение элементов на плате, качество паяных соединений, целостность печатных проводников, отсутствие инородных включений в материал платы, отсутствие замыканий (порой замыкания видны только под микроскопом или под определенным углом), целостность изоляции на проводах, надежное крепление контактов в разъемах.

- Если же устройство работало нормально, но вышло из строя (случай собственно ремонта), то следует обратить внимание на следы тепловых повреждений электронных элементов, печатных проводников, проводов, разъемов и пр. Также при осмотре необходимо проверить целостность изоляции на проводах, трещины от времени, трещины в результате механического воздействия, особенно в местах, где проводники работают на перегиб. Особое внимание следует обратить на наличие загрязнений, пыли, вытекания электролита и запах.

Прозвонка.

Суть метода: Суть метода в том, что при помощи омметра, в том или ином варианте, проверяется наличие необходимых связей и отсутствие лишних соединений (замыканий). Возможности метода:

- Предупреждение неисправностей при производстве, контроль качества монтажа;

- Проверка гипотезы о наличии неисправности в конкретной цепи;

- Достоинства метода:

- простота;

- не требуется высокая квалификация исполнителя;

- высокая надежность;

- точная локализация неисправности;

- недостатки метода:

- высокая трудоемкость;

Снятие рабочих характеристик.

Суть метода. При применении этого метода изделие включается в рабочих условиях или в условиях, имитирующих рабочие. И проверяют характеристики, сравнивая их с необходимыми характеристиками исправного изделия или теоретически рассчитанными. Также возможно и снятие характеристик отдельного блока, модуля, элемента в изделии. Возможности метода:

- Позволяет оперативно диагностировать изделие в целом или отдельный блок;

- Позволяет примерно оценить расположение неисправности, выявить функциональный блок, работающий неправильно, в случае, если изделие работает неправильно;

Наблюдение прохождения сигналов по каскадам.

Суть метода: При помощи измерительной аппаратуры (осциллограф, тестер, анализатор спектра и др.) наблюдают правильность распространения сигналов по каскадам и цепям устройства. Для этого проводят измерения характеристик сигналов в контрольных точках. Возможности метода:

Применение метода:

- В схемах с последовательным расположением каскадов пропадание правильного сигнала в одной из контрольных точек говорит о возможной неисправности либо выхода, либо замыкания по входу, либо о неисправности связи.

- В начале вычленяют встроенные источники сигналов (тактовые генераторы, датчики, модули питания и пр.).

После проверки правильности функционирования встроенных источников сигналов на вход (или входы) подают испытательные сигналы и вновь контролируют правильность их распространения и преобразования. В ряде случаев для более эффективного применения метода требуется временная модификация схемы, т.е. если необходимо и возможно - разрыв цепей обратной связи, разрыв цепей связи входа и выхода подозреваемых каскадов

Сравнение с исправным блоком.

Суть метода: Заключается в том, что сравниваются различные характеристики заведомо исправного изделия и неисправного. По отличиям внешнего вида, электрических сигналов, электрического сопротивления судят о локализации неисправности.

Моделирование.

Суть метода: Моделируется поведение исправного и неисправного устройства и на основе моделирования выдвигается гипотеза о возможной неисправности, и затем гипотеза проверяется измерениями.

Разбиение на функциональные блоки.

Суть метода: Для предварительной локализации неисправности весьма эффективно разбить устройство на функциональные блоки. Надо учитывать, что зачастую конструкторское разбиение на блоки не является эффективным с точки зрения диагностики, так как один конструктивный блок может содержать несколько функциональных блоков или один функциональный блок может быть конструктивно выполнен в виде нескольких модулей.

С другой стороны, конструктивный блок гораздо проще заменить, что позволяет определить, в каком конструктивном блоке находится неисправность. Возможности метода:

- Позволяет оптимизировать применение других методов;

- Позволяет быстро определить область расположения неисправности;

- Позволяет работать со сложными неисправностями

Временная модификация схемы.

Суть метода: Для исключения взаимного влияния и для устранения неоднозначности в измерениях иногда приходится изменять схему изделия: обрывать связи, подключать дополнительные связи, выпаивать или впаивать элементы.

Следует с особой осторожностью отключать цепи защиты и цепи отрицательной обратной связи, т.к. их отключение может привести к значительному повреждению

изделия. Отключение цепей обратной связи может приводить к полному нарушению режима работы каскадов и в результате не дать желаемого результата. Размыкание цепи ПОС. в генераторах естественно приводит к срыву генерации, но может позволить снять характеристики каскадов.

Включение функционального блока вне системы, в условиях, моделирующих систему.

Суть метода: По сути метод является комбинацией методов : Разбиение на функциональные блоки и Снятие внешних рабочих характеристик. При обнаружении неисправностей «подозреваемый» блок проверяется вне системы, что позволяет либо сузить круг поиска , если блок исправен, либо локализовать неисправность в пределах блока, если блок неисправен.

Применение метода: При применении данного метода необходимо следить за корректностью создаваемых условий и применяемых тестов. Блоки могут быть плохо согласованный между собой на стадии разработки.

Предварительная проверка функциональных блоков.

Суть метода: Функциональный блок предварительно проверяется вне системы, на специально изготовленном стенде (рабочем месте). При ремонте данный метод имеет смысл, если для блока требуется не слишком много входных сигналов или, иначе говоря, не слишком трудно имитировать систему. Например, этот метод имеет смысл применять при ремонте блоков питания.

Однако это лишь общие принципы диагностики. В применении к проверке работоспособности данного стабилизатора напряжения необходимо учесть конкретную электрическую схему, а поэтому получается следующий алгоритм поиска неисправности:

- Осмотреть внешний вид на наличие механических повреждений;

- Если таковых нет, то измерить напряжения с выводов трансформатора мультиметром;

- Проверить мультиметром сопротивление на разъеме входа, куда подается питание;

- Дальше проверить предохранитель на наличие его неисправности;

- С помощью мультиметра измерить напряжения на контрольных точках;

- Проверить транзистор, а именно переходы база-эмиттер и база-коллектор (при измерении учитывать полярность p-n переходов);

- Осмотреть плату на наличие неисправных элементов (вздутые конденсаторы, горелые резисторы или участки печатной платы);

- Аналогично проверить диоды;

- Проверить выходное напряжение;

- Проверить цепи ведущие от питания к коллектору на обрыв, проверить нет ли обрывов в цепях базы, проверить конденсаторы.