Sok évvel ezelőtt az első munkámat hibaelemző mérnökként végeztem a merevlemez-meghajtókat gyártó iparban. Elektronikai áramkörök hibaelhárításával kellett foglalkoznom a nyomtatott áramköri lapokon (PCB) funkcionális szintjén, azaz amikor a termék utasításokat kapott bizonyos funkciók végrehajtására. A funkciók lehetnek a olvasófej mozgatása egy adott sávról egy másikra, adatok olvasása és írása a merevlemezekről, vagy adatfeldolgozás a merevlemez-vezérlő és a PC-s adapter közötti kétirányú kommunikációjához.
Miután a hibaelhárítást leszűkítette adott alkatrész hibájára, ezt a szakaszt nevezzük alkatrészszintű hibaelemzésnek. Az alkatrészhiba elemzése meglehetősen fárasztó lehet, és a PCB-n sokféle alkatrész található. Vannak diszkrét alkatrészek, például elektrolitkondenzátorok, kerámia kondenzátorok, tantál kondenzátorok, diódák, tekercsek, kristályoszcillátorok, mikrokontrollerek, teljesítményvezérlő integrált áramkörök (IC), protokoll-interfész IC-k és még sok más. Ezenkívül szinte mindig lesz elektromos szintű ellenőrzés az alkatrész szintű hibaelemzésben, mielőtt mélyebben belemennénk egy alkatrész dekapszulációs vagy keresztmetszeti szintű ellenőrzésébe.
A PCB-n található számos hiba- és alkatrésztípus miatt a hibaelemzés természetesen nem triviális feladat vagy folyamat. Sokan írják tanulmányaikat vagy kutatásaikat a hibaelemzésről. Az elektronikai iparban sok ismerősömnek ez a szakmája. A tanulmányokat olvasva és a hibaelemző mérnökökkel beszélgetve megállapíthatja, hogy a funkcionális szintű hibaelemzés jellemzően tápegység, logikai analizátor, oszcilloszkóp és digitális multiméter segítségével történik.
A termék meghibásodásában firmware- vagy szoftverhibák, illetve hardverkomponensek hibái egyaránt előfordulhatnak. Ebben a blogban a rendszer firmware- vagy szoftverhibáit kizárjuk, és helyette a hardverkomponensek hibáira összpontosítunk. A hardverkomponensek hibái származhatnak:
- Tervezési hibákból, amikor a meghibásodott komponens a specifikációban meghatározott határértékeken vagy azokon túl működik.
- Gyártási folyamat hibái, amikor a meghibásodott alkatrészeket véletlenül túlvezérelték, helytelenül szerelték be (pl. rossz polaritás) vagy megsérültek.
- A beszerzést követő ellenőrzési folyamat során az is előfordulhat, hogy egy sor hibás alkatrész kerül beültetésre.
A következő bekezdésekben a hibaelemzéshez használt asztali mérőműszerek néhány gyakorlati példáját vizsgáljuk meg.
Digitális multiméter használata diszkrét alkatrészek ellenőrzésére
A digitális multiméter (DMM) az egyik legsokoldalúbb vizsgálati eszköz a diszkrét alkatrészek kezdeti ellenőrzéséhez. Ennek oka, hogy ellenállást, feszültséget, áramot, kapacitást mér, és még diódatesztet is tud végezni. A diszkrét alkatrészek általában nagyon strapabíróak, de néha az olyan gyártási folyamatok, mint az automata beültetés (Pick&Place), potenciálisan károsíthatják őket, ami enyhe repedéseket okozhat az alkatrészek szélén.
Ha a sérülés súlyos, az alkatrész szakadást is okozhat. Egyes alkatrészek, például a diódák, túlterhelés esetén "szivárgó" diódává válhatnak. Az 1. ábra egy jó dióda és egy "szivárgó" dióda áram-feszültség (IV) görbéjét mutatja. Mintha egy parazita ellenállás lenne a diódában.
A hibaelhárításhoz nincs szükség drága IV-görbe elemzésre. Egy DMM elvégzi a munkát a diódateszt vagy az ellenállásmérés üzemmód használatával.
DC tápegység és oszcilloszkóp használata rendszerszintű ellenőrzéshez
Sok elektronikus eszköznek, különösen, ha motorvezérlővel rendelkeznek, külön 12 V-os tápvezetékre van szüksége az általános áramköri lapot ellátó 5 V-os tápvezetéktől. A hibaelemzés során előfordulhat, hogy az elektronikus eszközök nem tudnak megfelelően bekapcsolni, vagy a legrosszabb esetben teljesítmény IC latch-el. Ezt a meghibásodást okozhatja külső túlfeszültséggel rendelkező tápellátás által kiváltott terméktervezési probléma vagy alkatrészprobléma is.
Egy modern DC tápegység segítségével több egyenáramú forrás különböző időzítési sorrendben történő bekapcsolása lehetséges. A Keysight EDU36311A egyenáramú tápegységének használatával programozottan több egyenáramú forrást is bekapcsolhat különböző bekapcsolási időzítési szekvenciákban, hogy ellenőrizze a termék hibamentességét.
A hibakereséshez nincs szükség drága IV-görbe elemzésre. Egy DMM elvégzi a munkát a diódateszt vagy az ellenállásmérés üzemmód használatával.
DC tápegység és oszcilloszkóp használata rendszerszintű ellenőrzéshez
Keysight Smart Bench Essentials sorozat az Ön hibaelhárítási igényeihez
A Keysight Smart Bench Essentials sorozat egy teljes portfóliójú, általános célú asztali tesztrendszer, egyetlen egységes, nagy teljesítményű PC-s grafikus felülettel. A rendszer egyaránt megvásárolható csomagban vagy megoldásonként. A Smart Bench Essentials sorozat a következőkből áll:
- EDU36311A három kimenetű DC tápegység
- EDU34450A 5 digites multiméter
- EDU33211A / EDU33212A egy- és kétcsatornás jelgenerátor
- EDUX1052A/G 50 MHz-es, kétcsatornás oszcilloszkóp
A nagy teljesítményű Keysight PathWave BenchVue szoftver lehetővé teszi az összes műszer egyidejű vezérlését és megjelenítését, valamint a teszteredmények egyetlen monitoron történő elemzését, lehetővé téve a termékek produktív hibaelhárítását és hibakeresését. A PathWave BenchVue szoftverrel néhány kattintással rögzíthet adatokat, készíthet képernyőképeket, menthet rendszerállapotokat, továbbá megjelenítheti és elemezheti a méréseket. Összehasonlíthatja a múltbeli eredményeket is. Ezután gyorsan véglegesítheti a jegyzőkönyveket az iparági szabványos formátumok kihasználásával.
Minden Smart Bench Essentials megoldás KeysightCare szolgáltatással és támogatással jár, amely hozzáférést biztosít egy átfogó támogatási adatbázishoz, szakértő műszaki tanácsadókhoz és proaktív segédüzenetekhez, ha regisztrálja a terméket.
Tudjon meg többet a Keysight Smart Bench Essentials és PathWave BenchVue szoftverről.
![Hogyan válasszunk oszcilloszkópot vásárlás előtt [II. rész]](https://www.ccontrols.hu/media/wysiwyg/Blog/13.jpg)
Leave a Reply