Как найти кз на плате

6

Найти короткое замыкание на плате

После того как вы закончили собирать ваше устройство, запаяли последний элемент в плату, не торопитесь сразу же его включать. Приготовьте мультиметр, откройте принципиальную схему и описание схемы.

Сначала нужно проверить правильность монтажа, проверить на КЗ (короткое замыкание). Если вы считаете что все элементы запаяны верно, и КЗ после прозвонки вы не обнаружили, то можно очистить дорожки от остатков канифоли, и подавать питание, но сначала стоит проверить сопротивление цепи питания, если оно подозрительно большое, и если это не оговорено в собираемой вами схеме, то не торопитесь включать схему, перепроверьте еще раз. Правильно ли собрали диодный мост, соблюдена ли полярность при запаивании конденсаторов в цепи питания и т.д.. Если собираемое вами устройство потребляет большой ток, от 1 ампера и выше это говорит о КЗ или неправильно запаянных элементах, бывают и исключения, например преобразователи напряжения кушают 2-3 ампера на холостом ходу. Можно последовательно цепи питания включить маломощный постоянный резистор на несколько ОМ, это может спасти устройство от выхода из строя. Если в схеме стоят мощные транзисторы или микросхемы, которые крепятся на радиатор, не забудьте их изолировать друг от друга. При первоначальном включении устройств соблюдайте осторожность, так как диоды и электролитические конденсаторы при неправильном включении или превышении напряжения могут взорваться. Причем конденсаторы обычно взрываются не сразу, а сначала некоторое время греются. Не оставляйте без присмотра включенные и еще не настроенные устройства.

Поиск неисправностей

Прежде чем приступить к поиску неисправностей, если прибор который ремонтируете вам не знаком, нужно в первую очередь получить как можно больше информации об этом устройстве, что за устройство, или что за узел (БП, усилитель, или иное устройство), и нужно достать описание и схему этого устройства. Прежде чем доставать и начинать откручивать плату, приглядитесь, нету ли ничего лишнего внутри корпуса, оторвавшегося куска, осколка и пр. Не забывайте проверять даже такие элементы схемы как выключатель или разъем питания.

Прежде чем начать ковырять плату, разрядите все конденсаторы в том числе и высоковольтные керамические, разряжать нужно резистором примерно в 100 Ом. Если вы забудете это сделать, то при случайном КЗ, или даже во время прозвонки, отпаивания радиодеталей, последствия могут быть ужасными, могут полететь еще элементы, да и сами можете пострадать. Это очень важно!

Проверку всегда начинают с питания и проверки напряжений, проверьте напряжение в сети, предохранитель, далее блок питания. Проверьте напряжения на выходе блока питания и по возможности ток на выходе. Бывает что напряжение в норме, а если подключить лампочку или резистор, напряжение резко проседает или вовсе, БП уходит в защиту. Если окажется что напряжение ниже чем нужно или его нет вовсе, то проверяем диодные мосты, далее стабилизатор напряжения – если такой стоит, транзисторы, если они в схеме имеются. Иногда даже самым простым мультиметром удается найти неисправность в схеме. Проверку и поиск неисправностей нужно всегда проводить с отключенным от устройства питанием! Обратите внимание на провода, не оторваны, не оголены ли они. Если платы между собой соединяются разъёмами или проводами, которые закрепляются в винтовых зажимах, попробуйте переподключить их. Винтовые зажимы не надежны, со временем может пропадать контакт. Попробуйте снова включить плату, внимательно следите, пощупайте транзисторы, резисторы, на нагрев.

Итак, лежит перед нами голая плата с запаянными радиодеталями, берем лупу и начинаем внешний осмотр радиоэлементов, попутно можно даже принюхиваться, и это не шутка, сгоревший радиоэлемент можно вычислить сразу. Бывает что внешним осмотром такой элемент не обнаружить. При осмотре обратите внимание на потемнение резисторов и транзисторов, если заметили такой элемент то немедленно отпаиваем его с платы и прозваниваем, если даже элемент рабочий, лучше его заменить. Бывает что транзисторы даже после того как выйдут из строя прозваниваются тестером. Прозванивать резисторы и другие радиодетали нужно выпаивая с платы.

После осмотра радиодеталей переворачиваем плату, и начинаем осмотр со стороны дорожек, нет ли перегоревших или короткого замыкания (например если вывода радиоэлементов длинные, они могут замкнуть, так что при обратной сборке аппаратуры будьте аккуратнее). Потрогайте элементы, если чувствуете что резистор пошатывается на плате, вполне возможно что пропал электрический контакт, перепаяйте его. Если на плате имеются тонкие дорожки, их следует проверить на обрыв и микротрещины.

Если устройство собрано вами, то проверьте, все ли радиодетали запаяны правильно? У разных транзисторов разная цоколевка, у диодов обозначения тоже могут различаться. Откройте справочник к каждому запаянному элементу (если на память не помните цоколевки) и начинайте проверять. К сожалению, часто бывает так, что при выходе радиоэлемента из строя, сам элемент внешне может ничем не отличаться от исправного. Если вам так и не удалось найти неисправность схемы, придется отпаивать и прозванивать все транзисторы и элементы. Вообще говоря, можно проверять цепи и не отпаивая элементы, но нужен для этого как минимум осциллограф и хороший мультиметр. Углубляться в методику и технику работы с осциллографом в этой статье я не буду. Если схема простая, неисправные элементы как правило обнаруживаются очень быстро.

Микросхемы на неисправность проверяют обычно путем замены на другую, при сборке схем советую ставить специальные панельки под микросхемы, это очень удобно, в случае если вдруг понадобится снять ее. Но если микросхема стоит без панельки, и она запаяна в плату, то советую проверить напряжение на выводах питания микросхемы, прежде чем начинать отпаивать ее.

В схемах где применен микроконтроллер, если после включении схема не подает признаков жизни, а монтаж правильный и радиодетали запаяны правильно, в первую очередь нужно попробовать перепрошить его. Если при программировании вышла ошибка или залита «левая» прошивка, такой МК работать в схеме не будет.

Если вам не хочется выпаивать с платы к примеру резистор, диод, или конденсатор, (чтобы дорожки лишний раз не греть, иначе могут отвалиться) а вы грешите как раз на него, можно параллельно ему попробовать припаять аналогичный элемент. Так можно поступить с конденсаторами, резисторами, и диодами, только помните, что если вы запараллелите два резистора, у вас общее сопротивление уменьшится в два раза, так что один вывод резистора с платы все таки придется отпаять, а с конденсаторами наоборот, при параллеливании емкость увеличиться, например если в схеме стоит конденсатор на 220мкФ, припаяйте параллельно ему 100мкФ, от этого ничего не будет, если вы включите устройство на короткое время. Как правило конденсаторы с резисторами очень редко выходят из строя. Что касается транзисторов, их обязательно нужно выпаивать, параллельно условно неработающему транзистору ставить такой же ни в коем случае нельзя.

В схемах где используются катушки или миниатюрные трансформаторы с большим количеством выводов, пусть даже с отводом от середины, нужно соблюдать начало и конец витков, если после запуска такой схемы устройство не хочет работать, поменяйте местами вывода.

Если вы считаете что нашли причину, из-за которой ваше устройство не хотело работать, и заменили этот элемент на плате, перед подачей питания проверьте плату в местах пайки на предмет КЗ. Уберите в сторону все металлические предметы, отвертки, резисторы, куски проводов и т.п. не дай бог во время подачи питания и проверки устройства под плату закатится резистор, и коротнет.

Теперь предлагаю вам решить небольшую задачку, ниже дана схема достаточно простого блока питания, я специально в этой схеме допустил ошибки и некоторые элементы нарисовал неправильно, попробуйте найти все ошибки. Представьте, что это ваше устройство, которые вы сами собрали, но после включения оно не заработало, или некоторые элементы вышли из строя.

Будьте очень внимательны, ошибок здесь много, представьте, что это реальное устройство, если вы не найдете всех ошибок, при очередном включении прибора, что то может снова выйти из строя.

Сегодня наткнулся на весьма практичный способ нахождения короткого замыкания на материнской плате. Но об этом в видео внизу публикации. А пока поговорим немного о другом способе, но тоже довольно действенном.

К слову, описанный способ является свободным повествованием Чиповода, радиолюбителя, недавно ведшего личный блог. У новичков …, да что греха таить, даже у матёрых радиолюбителей поиск короткого замыкания на плате из нескольких сотен радиодеталей, порой, вызывает ступор. Да, поиск КЗ — неблагодарное, скучное дело . Но, всё же, как бы нам ни хотелось, короткие замыкания случаются, и искать их нужно.

Принесли мне несколько свежесобранных плат из монтажного отдела. Платы надо было запустить и проверить в работе. Мне всегда очень нравилась фраза из журнала «Радио», которой оканчивалось описание большинства конструкций: «Правильно собранное устройство из исправных деталей работает сразу и в настройке не нуждается!». Я тоже решил придерживаться такого правила — это здорово, когда из 10 собранных плат все 10 оказываются рабочими. Однако в этот раз получился затык.

После прошивки три платы из четырёх заработали сразу без проблем, порадовав меня исполнением девиза, а вот с 4-ой платой вышла накладка. При включении питания сработала защита по току, блок питания отключился. Оказалось, что плата имеет короткое замыкание на землю по питанию. Это меня расдосадовало.

Плата размером примерно 150 x 100 мм, порядка 400 компонентов на ней, несколько BGA микросхем. Монтаж плат у нас ручной (кроме BGA, конечно). Платы наши в монтажном отделе проходят визуальный осмотр под микроскопом. Прошелся с лупой по плате — ничего криминального не обнаружил, кругом гладь припоя, никаких соплей и аномалий установки компонентов обнаружено не было. Стал я думать, как же мне найти короткое замыкание?

Сначала меня посетила мысль о том, что КЗ может быть на внутренних слоях платы, поскольку платы пришли от нового производителя печатных плат. И хотя отметка об электроконтроле присутствовала, цена заказа была очень маленькой, что вызывало сомнение о качестве плат. С другой стороны, могли быть убитые в печке компоненты, но претензий к печке за 3 года работы не было ни одной. Ещё был вариант – кривая пайка. Такое у нас, к сожалению, случалось. Коллеги мне в шутку предложили взять источник помощнее и подать на плату — мол, место КЗ до красна раскалится (в совете, кстати, есть разумное зерно — ). Думал я, думал, и, наконец, мне пришла в голову мегакреативная идея.

Подал я на плату питание +3,3 вольт — как и положено, БП сработал по току и перешёл в режим стабилизации тока. Далее я выставил на источнике питания ток 3 А, и он стабильно подавался на плату. Пощупал руками микросхемы – все были холодные. Тогда я перешёл к реализации мегакреативного плана. Взял мультиметр и перевёл его в режим измерения напряжения. Далее земляной щуп мультиметра я подключил к точке подключения земли от источника питания к плате. Вторым щупом измерил напряжение в точке подключения источника питания. Мультиметр показал около 0,3 В, т.е. при токе 3 А на дорожках платы падало эти самые 0,3 В. Естественно, в точке подключения земляного щупа мультиметр показал 0 В. Таким образом, получились две точки – максимума и минимума падения напряжения.

Далее я стал измерять напряжение в различных точках платы. Оно незначительно различалось, но тенденция была очевидна – при приближении к точке КЗ напряжение падения в точках, электрически соединённых с +3,3 В, уменьшалось, а напряжение в точках, связанных с землёй, увеличивалось. Началось чётко прослеживаться прохождение тока по плате. Ток — он ведь не дурак, он движется по цепи наименьшего сопротивления.

В итоге, за считанные минуты я отыскал точку на полигоне +3,3 В и соседнюю с ней VIA на полигоне земли, напряжение в которых было практически одинаковым. От этих точек шли дорожки к выводам питания и земли микросхемы в корпусе SOIC-20. Напряжение на выводах микросхемы абсолютно совпало. Эврика! Взяв лупу и приглядевшись, я обнаружил совсем незаметную перемычку между выводами микросхемы — буквально, волосок. К тому же, она была прямо на выходе из корпуса, а не в месте пайки, куда обычно смотрят во время проверки. После ликвидации перемычки короткое замыкание устранилось, и плата заработала как надо, подтвердив, кстати, лозунг журнала «Радио».

Название: Поиск неисправностей в электрических схемах
Бенда Дитмар
Год: 2010 (во быстрые. )
Страниц: 250
Формат: DjVu
Размер: 7.18 Mб
Язык: русский (перевод с немецкого)
В книге обобщен многолетний опыт практической работы и приведены проверенные методики поиска неисправностей для различных электронных устройств. На большом количестве примеров аналоговых и цифровых блоков, программируемых контроллеров и компьютерной техники показан системный подход и специфика поиска неисправностей в электрических схемах. Рассмотрены основные правила проведения технического обслуживания, фазы поиска неисправностей, диагностика устройств, тестирование электронных компонентов.

Оглавление
Предисловие
Глава 1 . Основные правила успешного технического обслуживания
1.1. Системный подход, логика и опыт гарантируют успех
1.2. Общение с клиентом
Глава 2. Получение информации об устройствах и системах
2.1. Системный сбор информации о знакомом и неизвестном
2.2. Собирайте информацию целенаправленно
2.3. Устанавливайте характерные черты структуры
Глава 3. Систематизированный поиск неисправностей в автоматизированных устройствах
3.1. Предпосылки и последовательность успешного поиска неисправностей
3.2. Оценка фактического состояния устройства
3.3. Локализация области неисправности
3.4. Мероприятия по ремонту и вводу в эксплуатацию
Глава 4. Определение полярности и напряжения в электронных блоках и схемах
4.1. Измерение напряжения
4.2. Неисправности в электрической цепи
4.3. Точка, взятая в качестве опорного потенциала, определяет полярность и значение напряжений
4.4. Примеры определения полярности и напряжений
4.5. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 5 . Системный поиск неисправностей в аналоговых схемах
5.1. Определение напряжений в схемах
5.2. Последствия возможных коротких замыканий и обрывов при различных видах связи
Соединительные связи
Отрицательные обратные связи
Положительные обратные связи
5.3. Систематизированный поиск неисправностей в аналоговых схемах
5.4. Поиск неисправностей в схемах управления и регулировки
Электропривод трехфазного тока
Стабилизатор напряжения
5.5. Поиск неисправностей в колебательных схемах
LC-генератор синусоидальных колебаний
Мостовой RC-генератор
Функциональный преобразователь
5.6. Поиск неисправностей в операционных усилителях
Поиск неисправностей в предусилителях
Оконечный усилитель
5.7. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 6. Системный поиск неисправностей в импульсных и цифровых схемах
6.1. Напряжения в цифровых схемах
6.2. Воздействия возможных коротких замыканий и внутренних обрывов
6.3. Систематизированный поиск ошибок в цифровой схеме
6.4. Ошибки в цифровых интегральных схемах
6.5. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 7. Поиск неисправностей в системе с компьютерными схемами
7.1. Диагностика неисправностей в схемах с тремя состояниями
7.2. Проверка статических функциональных параметров
7.3. Проверка динамических функциональных параметров
7.4. Систематизированный поиск неисправностей в компьютерной схеме
7.5. Поиск неисправностей в схемах интерфейсов
7.6. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 8. Поиск неисправностей в системах на программируемых контроллерах
8.1. Проверка статических и динамических функциональных параметров
8.2. Техническое обслуживание путем диагностики с помощью устройства визуального отображения
8.3. Систематизированный поиск неисправностей в схеме программируемого контроллера
8.4. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 9 . Поиск неисправностей в системе с сетевым напряжением питания
9.1. Сетевые помехи и их воздействия
9.2. Поиск неисправностей в схемах выпрямителей
9.3. Поиск неисправностей в источниках питания
9.4. Упражнения для закрепления полученных знаний
Глава 10. Поиск ошибок в системах тестирования при обслуживании и производстве
10.1. Внутрисхемное тестирование
10.2. Поиск неисправностей с помощью контактной системы тестирования
10.3. Подготовка электронных блоков к тестированию
10.4. Локализация коротких замыканий
10.5. Упражнения для закрепления полученных знаний
Приложение. Ответы к упражнениям
Предметный указатель

Количество электронных приборов с каждым годом растет с небывалой скоростью.

Так, производство электроники в Санкт-петербурге может только радовать. Однако, как бы ни было высоко ее качество, сломаться она все-таки может. Иногда поломку можно исправить и своими силами, поэтому не нужно без нужды везти технику в сервисный центр.

С чего начать

Исправление неполадок электронных приборов вещь тонкая, а чтобы научиться это делать самостоятельно, нужны некоторые знания физики, минимум школьного курса.

Вы хотя бы должны иметь понятие о том, что такое:

• сила тока;
• сопротивление металлов;
• индуктивность и т.д.

Также вам надо приобрести опыт паяния радиодеталей, и научится пользоваться электрическим тестером и мультиметром. Для ремонта вы должны будете приобрести все необходимое оборудование, а также в зависимости от вида ремонтируемой техники вы должны будете разбираться в электросхемах.

Множество людей думают, что починка ПК это дело мастерских. Но даже новички могут почить компьютер дома, не имея специальных навыков при наличии минимум оборудования. Самостоятельно, при наличии паяльника, вы можете заменить конденсаторы. Но в случае потребности замены микросхем, если вы не имеете опыта и оборудования, такую поломку не желательно чинить самому.

Если электроника не включается

При подсоединении к электрической сети прибор не работает, не срабатывают никакие светодиодные сигналы или не выдается звук, причина этому сгоревший блок питания. Попробуйте включить аппарат последовательно с мощной лампой накаливания, для предотвращения короткого замыкания. Когда блок питания работает, лампа не будет гореть, а в случае короткого замыкания на блоке лампа загорится.

Потом ищем неисправность в самом блоке питания. Это может быть простой обрыв кабеля или выгорание предохранителя. В случае успеха устраняем неполадку заменой новых деталей или пайкой отломанных.

Некорректная работа

Если ваша электроника работает с перебоями, периодически выдавая проблему, причин такой работы множество. Например, когда при нагрузках на компьютер он отключается, а по истечении некоторого времени снова работает, неисправность может крыться в перегреве или повреждении контактов.

Сегодня ни одно производство не обходится без электроники и каких-либо электронных установок. К сожалению, периодически приходится обращаться к специалистам за помощью в их ремонте. Но цена на ремонт электроники в основном довольно кусачие. Если у вас есть знания в области электроники то можно попробовать отремонтировать сломанную электронику самостоятельно, для этого нужно знать как осуществляется поиск неисправностей. Существует несколько правил и премудростей, благодаря которым можно самостоятельно осуществить ремонт электроники любой сложности и области использования. Конечно прежде чем начинать поиск неисправности вам нужно как проверять ту или иную делать.

Диагностика прибора

Поврежденную деталь в электроприборе перепаять не так уж и сложно, гораздо сложнее правильно и точно обнаружить место поломки. Существует три типа обнаружения неисправностей электроники. От правильной диагностики зависит порядок выполнения дальнейших работ.

• К первому типу можно отнести неработающие приборы, которые не издают каких-либо звуков, не светятся индикаторы, которые никак не реагируют на управление.
• Ко второму типу относятся приборы, в которых неисправна какая-то одна часть. Такой прибор не выполняет какие-то функции, но «признаки жизни» все-таки подает.
• Приборы, которые относятся к третьему типу сломанными полностью назвать нельзя. Они в рабочем состоянии, но иногда их работа может давать сбои. Именно для приборов третьего типа наиболее важен этап диагностики. Считается, что подобную электронику починить сложнее, чем неработающую полностью.

Ремонт приборов поломкой первого типа

В том случае, если прибор не работает полностью, его починку необходимо начинать с питания. Так как у любой электронный аппарат потребляет энергию, то вероятность поломки его питания очень высока. Самым надежным методом обнаружения неисправности, можно назвать метод исключения.

Из списка возможных проблем необходимо по мере диагностики исключать неправильные варианты. В первую очередь необходимо тщательно осмотреть внешний вид прибора. Это необходимо делать даже при уверенности, что причина неисправности находится внутри. Ведь при таком осмотре можно найти дефекты, в будущем могут вывести из строя прибор.

В том случае, если осмотр не принес никаких результатов, на помощь приходит мультиметр. При помощи этого прибора осуществляется поиск неисправностей на плате, диодах, тиристорах, входных транзисторах и силовых микросхемах. Если причина неисправности все еще остается ненайденной проверить следует также электролитические конденсаторы и все остальные полупроводники. В последнюю очередь проверяют пассивные электроэлементы.

Для механических приборов характерно изнашивание элементов трения, а для электроники – ток. Чем больше элемент потребляет энергии, тем быстрее он нагревается, что приводит к быстрому его изнашиванию. Чем чаще элемент нагревается и остывает, тем быстрее деформируется материал, из которого он изготовлен. Частые перепады температуры приводят к так называемому эффекту усталости в период использования электрооборудования.

Не стоит забывать, что блок питания необходимо еще проверять на наличие помех, образующихся на шинах питания и перепады входящих пульсаций. Не редко причиной неработоспособности становится короткое замыкание.

Ремонт приборов с поломкой второго типа

Начинать ремонт приборов второго типа необходимо также с внешнего осмотра. Но в отличие от первого типа, необходимо постараться запомнить состояние световой, цветовой и цифровой индикации агрегата, запомнить код ошибки на дисплее. Далее следует продолжить поиск неисправности на плате. Проблема иногда исчезает, если почистить радиаторы охлаждения, немного пошевелить шлейфы, плату, блоки питания. Полезно иногда проверить напряжение и на лампе накаливания.

Определить проблему можно и по запаху. Необходимо понюхать прибор. Наличие запаха горелой изоляции может выдавать проблему. Особое внимание следует уделить элементам из реактивных пластмасс. Необходимо обратить внимание на переключатели. Их положение может не соответствовать. Так же следует проверить состояние конденсаторов. Возможно среди них есть вздувшиеся или взорвавшиеся. Следует помнить, что внутри прибора не должно быть мусора, пыли или воды.

В том случае, если электроприбор находится в эксплуатации достаточно давно, то причиной поломки может заключаться в износе каких-либо механических элементов или изменения их формы из-за процесса трения.

После тщательного осмотра внешнего вида прибора второго типа можно приступать к диагностике. Не стоит лесть сразу в самые дебри. Следует хорошо исследовать периферические элементы. И только, после этого можно продолжать поиск неисправностей на плате.

Ремонт приборов с поломкой третьего типа

Самой сложной считается диагностика неисправностей приборов третьего типа, так как большинство возникающих дефектов носят случайный характер. Подобный ремонт также не исключает этапа осмотра внешнего вида прибора. Подобная процедура, в этом случае, носит еще и профилактический характер. Наиболее частыми причинами возникновения неполадок может быть:
В первую очередь плохой контакт.

Длительные нагрузки повышение температуры окружающей среды могут привести к перегреву всего прибора.
Сбои может создавать и слой пыли на блоках, платах и узлах.
Грязные радиаторы охлаждения способствуют перегреву полупроводниковых элементов.
Помехи сети питания прибора.

24-092019 Ищем КЗ/Обрывы на сложных печатных платах и ПУ

В данной статье решено было разобрать алгоритмы, методики, приемы и фишки, которыми мы пользуемся при поиске неисправностей в процессе выполнении ремонтов электроники.

Итак, у вас есть на ремонт абсолютно любое электронное устройство и вы не имеете схемы или сервис мануала на него, из приборов есть только один мультиметр. Как показывает практика, умея неплохо обращаться с этим прибором уже можно выполнять большое количество ремонтов разнообразной электронной техники, образно говоря от планшета — до мультиварки.

Начнём с измерений

Как известно, у мультиметра (даже дешевого) есть несколько режимов работы. Это и звуковая прозвонка, и омметр, и вольтметр, как на постоянном, так и на переменном токе, и амперметр. Есть также, думаю практически никогда не используемая большинством ремонтников, функция проверки биполярных транзисторов.

Таким образом используя прозвонку, омметр и вольтметр, мы можем проверить на соответствие режимам работы наше устройство. Звуковую прозвонку используем в случае если рассчитываем, что сопротивление на участке цепи, в котором проводятся измерение, у нас будет менее 30 — 40 Ом. В таком случае услышим звуковой сигнал и увидим на экране падение напряжения, в милливольтах.

Этого момента нужно коснуться подробнее: при проверке диодов или прозвонке p-n переходов транзисторов, мы как раз и видим в случае если наш транзистор или диод исправен то самое падение напряжения 500-700 миллиВольт.

Исключение составляют диоды Шоттки, там падение напряжения составляет всего порядка 150-250 миллиВольт. Данное значение при измерениях мы видим проводя измерения, разумеется, только в прямом включении диода или p-n перехода транзистора, при обратном включении в случае исправной детали на экране мультиметра должна быть единица. Если при измерении звучит звуковой сигнал (не важно при прямом или обратном включении) это означает что p-n переход в полупроводниковых приборах пробит, у нас короткое замыкание в цепи и устройство не будет функционировать должным образом.

Измерение на звуковой прозвонке

Исключение составляет вышедший из строя полупроводниковый прибор имеющий большее сопротивление между своими выводами, обычно составляющее, условно говоря, порядка 80-300 Ом. В таком случае наша деталь просто выполняет функции низкоомного резистора. Если вы абсолютно уверены что на данном участке цепи нет высокого напряжения, например в устройстве питающемся от внешнего адаптера питания, можно прикоснуться рукой к корпусу детали (стараясь при этом не касаться ее выводов) и попытаться на ощупь определить греется ли аномально наша деталь.

Южный мост может греться

Температуру свыше 70-80 градусов вы обязательно на ощупь отличите от температуры детали работающей в нормальном режиме. В данном случае палец вряд ли вытерпит более 3-х секунд. Кстати, таким образом можно легко диагностировать микросхемы, например южный мост на материнской плате, особенно когда он не имеет радиатора, на нагрев свыше нормы. Аналогично мы можем потрогав пальцем, к примеру, тот же южный мост, с целью ощутить умеренный нагрев который является нормальным явлением при работе любого полупроводникового устройства.

И если микросхема спустя 5 минут работы осталась абсолютно холодной, возможно там обрыв по цепям питания либо другая поломка, вероятнее всего связанная с обрывом нашей цепи.

24-092019 Ищем КЗ/Обрывы на сложных печатных платах и ПУ

Одной из главных задач центра ЦТРЭА и ПП, действующего в рамках курского является контрактное тестирование смонтированных/несмонтированных печатных плат. Заказов на эти работы у нас становится все больше и больше. Именно по этой причине появляется высокая востребованность в современных технологиях точной локализации Обрывов/КЗ забракованных на стадии тестирования изделий по понятной причине – исправление брака или ремонт этих изделий. В этой рассылке представлены несколько реальных ремонтных работ, выполненных с помощью локализатора Toneohm 950.

Локализатор мест коротких замыканий на ПП/МПП Toneohm 950 (Т950)

— это универсальный инструмент для поиска мест коротких замыканий, способный быстро осуществить поиск КЗ как на голых, так и на смонтированных печатных платах (многослойных печатных платах) и электронных модулях, и точно определить физическое местоположение КЗ.

Стандартные системы для тестирования смонтированных и несмонтированных ПП/МПП и традиционные методы обнаружения КЗ способны лишь указать цепь, в которой обнаружена неисправность, однако определить его точное расположение весьма затруднительно.

Toneohm 950

представляет собой уникальное решение по локализации мест КЗ с точностью до нескольких миллиметров. Прибор прост в использовании, а легкость поиска обеспечивают три указателя: цифровой‚ звуковой и векторный.

Прибор Toneohm 950 позволяет находить места следующих дефектов:

1. КЗ/обрывы между дорожками на ПП/МПП с точностью до 1-2 мм.
2. КЗ между слоями МПП, когда «питание» и «земля» реализованы различными слоями.
3. Перегрузка по питанию («подсадка»).
4. Утечки и пробои конденсаторов развязки.

Технические характеристики Toneohm 950:

• Режим тестирования сопротивления дорожки: 200 мОм, 2 Ом, 200 Ом, 20 кОм

Короткое замыкание обычно связано с наличием перемычек, образованных припоем, между проводниками, выводными контактами компонентов или между смежными дорожками печатной платы. Для локализации таких неисправностей щупы помещаются на дорожки и перемещаются по ним до нахождения минимального сопротивления.

• Режим тестирования тока проверяемой дорожки: 200 мА, 2 А, трассировка (бесконтактный режим)

Измерение протекающих через дорожки токов не всегда возможно в связи с тем, что большое количество КЗ происходит внутри жгутов с монтажными проводами, под конформными покрытиями, в отдельных слоях многослойных печатных плат, между контактами разъемов или в электронных модулях со сверхплотным монтажом. В таких случаях на помощь приходит бесконтактный пробник из комплекта прибора Toneohm 950, который помогает локализовать короткие замыкания, например, под ИМС на смонтированных электронных модулях или на внешних и внутренних слоях многослойных печатных плат.

• Режим тестирования падения напряжения проверяемой дорожки: 2 мВ, 20 мВ, 20 В

Протекающий через дорожку в линиях шины ток обычно чрезвычайно мал, чтобы быть измеренным в токовом диапазоне. Выходом из такой ситуации может быть работа с TONEOHM 950 в диапазоне измерения напряжений, при котором измеряются очень малые падения напряжения на линиях шины. Перемещая пробники из комплекта прибора Toneohm 950, находим падение напряжения между точками А и B, которое составляет 1 мВ. Затем измеряем падение напряжения между точками C и D, которое составляет 0.05 мВ. Это доказывает, что ИМС Ul перегружает линию шины.

Прибор TONEOHM 950 позволяет контролировать самый распространенный и труднообнаруживаемый дефект в электролитических конденсаторах – ток утечки. Причем даже в тех случаях, когда электролитические конденсаторы объединены в общую параллельную батарею. Техника локализации электролитов с недопустимым током утечки представлена на рисунке. Исходя из того, что локализация неисправностей реализуется без выпаивания компонентов во время ремонта, данную технологию можно считать совершенно уникальной.

• Режим тестирования коротких замыканий многослойных печатных плат: звуковой сигнал, цифровой индикатор, векторный индикатор.

Высокая востребованность данной технологии объясняется резким ростом производства многослойных ПП повышенной сложности с переходными отверстиями малого размера (0,2 мм и менее). Если КЗ происходит между двумя слоями (многослойных печатных плат) или между слоем и печатным проводником, необходимо воспользоваться диапазоном PLANE SHORTS из комплекта прибора Toneohm 950.

Большинство коротких замыканий на печатных платах происходит в монтажных отверстиях или рядом с ними, то есть доступ к ним возможен с поверхности этих плат (внешних слоев). Toneohm 950 имеет 4 щупа Plane Stimulous для зондирования слоев печатных плат, которые подсоединяются к внешним углам печатных плат; клипсу Plane Clip для подсоединения к печатной плате, которая служит для контактирования с линией шины, имеющей КЗ со слоем печатной платы, а также пробник Plane Probe для локализации точного места КЗ. В то время как оператор прибора осуществляет зондирование печатной платы пробником Plane Probe, система стрелок-указателей направления, показания счетчика и звуковые сигналы помогают в точной локализации короткого замыкания. После обнаружения общей области короткого замыкания точная локализация КЗ осуществляется путем дальнейшего более точного позиционирования щупов.

С помощью локализатора мест КЗ Toneohm 950 (после проверки изделия на тестере с подвижными пробниками) специалистам «Совтест АТЕ» удалось сократить область поиска КЗ по питанию до зоны размером 40х40 мм (канальная плата Channel FT17 собственной разработки с плотностью монтажа 6000 компонентов и 35000 паяных соединений), но этого недостаточно, чтобы судить о том, какой компонент требует замены (в этой зоне 15-20 компонентов).

Ремонтируем ПУ повышенной сложности и реализуем контактирование к ИМС с мелким шагом

Поиск КЗ на ПУ повышенной сложности

Специалисты предприятия ООО Совтест АТЕ готовы поделиться опытом решения подобных задач.

Сгоревшие стабилизаторы

Разберем другой пример.

В современной цифровой электронике с небольшим токопотреблением, очень часто питание бывает организовано с помощью линейных стабилизаторов либо понижающих DC-DC преобразователей. Итак, допустим мы видим стандартный линейный стабилизатор в корпусе SOT-89, как известно он имеет 3 ножки, 3 вывода: вход — выход — земля. Как максимально быстро проверить работает ли он, даже не прозванивая его на замыкание, в режиме звуковой прозвонки или омметра?

Дело в том, что очень часто преобразователи и стабилизаторы ставят по цепочке, получая например из 5 вольт на выходе 3.3 вольта, иногда допустим если это у нас цифровая DVB-T2 приставка, из 3.3 вольта, 1.8 вольт или 1.2 вольта. Каким образом даже не зная распиновки стабилизатора или преобразователя, не обращаясь к даташиту (например при отсутствии интернета) мы можем проверить все ли нормально по питанию?

Условная распиновка стабилизатора

Для этого нужно будет перевести мультиметр в режим вольтметра, постоянный ток, для цифровой электроники обычно бывает достаточно выбрать предел 20 Вольт, если же есть сомнения не будет ли превышен предел измерения — можете выбрать предел 200 вольт и если потребуется более точно узнать присутствующее напряжение на выводе детали, позднее уменьшить предел измерения, с целью повышения точности показаний.

Итак, все измерения напряжения при ремонте электронных устройств обычно проводятся относительно минуса питания, название “земля”, которым часто пользуются ремонтники для упрощения понимания. Где мы можем взять минус питания, например, если у нас нет возможности при измерениях перевернуть плату устройства печатными проводниками с обратной стороны платы к себе?

Плата со стороны печати

Земля, вернемся к этому определению, после уточнения, что на самом деле мы имеем в виду, контакт под названием GND — Ground, минус питания, имеется на всех металлических корпусах разъемов, например на материнских платах, цифровых приставках и т. д. Не пытайтесь брать “землю” с радиаторов полупроводниковых элементов — это может печально кончиться, например при ремонте импульсных блоков питания, в лучшем случае для устройства, в худшем для вас.

Транзисторы на радиаторе

Итак, землю мы нашли, касаемся щупами мультиметра в режиме вольтметр постоянный ток (DCV) одновременно земли и каждого из контактов стабилизатора. При исправном стабилизаторе мы увидим напряжение питания на входе большее, например 5 Вольт, с одним из контактов стабилизатора, при измерениях с другим прибор покажет 0 вольт — и это правильно, так как разность потенциалов между землей и землей будет равна нулю.

Схема включения стабилизатора

И наконец, проверяем напряжение на оставшемся контакте — третьем, на выходе. Стабилизаторы выпускаются обычно в двух вариантах: на фиксированное напряжение на выходе (например 5, 3.3, 1.8, 1.2 вольта) так и регулируемые, путем изменения номиналов “обвязки” микросхемы стабилизатора, деталей необходимых для работы нашей микросхемы. На таких микросхемах помимо ее модели часто встречается обозначение типа ADJ, сокращение, от английского слова adjust (регулировать).

Различие в схемах включения стабилизаторов

В случае с питанием организованным с помощью DC-DC преобразователей все еще проще. Если с данного стабилизатора не планируется снимать большие токи, очень часто они идут в корпусе SOT-23-5, это почти тот же корпус знакомый всем SOT-23 в котором выпускаются маломощные SMD транзисторы или микросхемы, и имеющий три ножки, две с одной стороны и одну с другой.

Преобразователь же в корпусе SOT-23-5 имеет 5 ножек, 3 с одной стороны и 2 с другой. Шаг между этими ножками очень маленький, деталь сама по себе очень мелкая и проводить измерения на “горячую”, без снятия питания, было бы проблематично, но те кто знакомы с типовыми схемами данных преобразователей, кстати, как и обычных плат китайских DC-DC “понижаек” например на 2 ампера знают, что они имеют в своем составе дроссель, проще говоря катушку намотанную на сердечник, установленную на выходе преобразователя.

Понижающий DC-DC преобразователь

Очень часто на выходе, еще бывает установлен фильтр в виде электролитического конденсатора и при необходимости померять питание на выходе микросхемы можно было-бы и на нем. Но данный способ измерения питания даже не переворачивая плату, прямо на контактах дросселя установленного на выходе относительно земли, позволяет проверить за одну минуту сняв крышку наличие всех напряжений и отсечь вариант проблем по питанию, как один из возможных.

Кстати, обесточив схему на этих же дросселях, но здесь уже бывает удобнее проверять перевернув плату на конденсаторах фильтра, отсутствие короткого замыкания в нагрузке, например процессоре роутера или цифровой приставки. Которое когда случается и неисправное устройство остается надолго подключенным к сети из-за аномального увеличения нагрузки по выходу и как отсюда следует токов потребления, сжигает наш преобразователь или стабилизатор.

Конденсаторы — материнская плата

Но здесь есть один нюанс: не торопитесь измерять мультиметром на звуковой прозвонке или в режиме Омметра сопротивление между выходом стабилизатора или преобразователя и землей. Дело в том, что установленный там заряженный электролитический конденсатор большой емкости, и тем более если их несколько включенных параллельно, при включении на такую относительно низкоомную нагрузку какой является при данном измерении наш мультиметр, способны сжечь в лучшем случае резисторы в цепях мультиметра, что неприятно, но все же легко решается, схемы есть в интернете, я сам пару раз так попадал при измерениях и просто менял SMD резистор номиналом около 2 Ком, а в худшем, если вам очень не повезет вы можете попалить АЦП — аналого-цифровой преобразователь прибора, ту самую всем знакомую каплю.

Ремонт будет уже хоть и возможен, но нецелесообразен по стоимости. Поэтому перед измерениями на конденсаторе в режиме Омметра или звуковой прозвонки, не поленитесь и замкните отверткой оба вывода конденсатора, разумеется в обесточенном устройстве. То что оно может быть пару минут как выключено и конденсаторы возможно успели сами разрядиться на нагрузку или цепи выхода микросхемы обратно, на это лучше никогда не надеяться.

Измерения мультиметром в разных режимах

Итак, мы разобрали на простом примере в каких случаях лучше использовать измерение в режиме вольтметра, а в каких омметра или звуковой прозвонки. Использование мультиметра в режиме амперметра или миллиамперметра требуется редко, только когда нам бывает нужно узнать ток потребления на участке цепи. Отчасти это связано с тем, что нам для этого требуется разорвать цепь для проведения измерений, ведь как мы помним амперметр у нас включается всегда последовательно с питанием при проведении измерений.

Перемычка на плате монитора

Тогда же когда это действительно необходимо, производитель может запаять на этапе производства проволочную перемычку, выпаяв которую и например впаяв 2 проволочки установленные вертикально, к которым мы подключаемся щупами мультиметра с крокодилами, мы можем провести измерения не имея необходимости рвать соединение перерезая дорожку резаком, например из ножовочного полотна, и последующего сращивания путем наложения шины на дорожку.

Короткое замыкание на плате

В очередной раз мы ремонтируем материнскую плату ПК. В этот раз причина поломки короткое замыкание. Событие до ужаса не приятное, однако, довольно часто решается простым способом (необходимо только знать, приложить руку)

Вот такой вариант бюджетной платы на 775 сокете от Asus мы сегодня реанимируем:

Наша неисправность выглядит примерно так: материнка начинает запуск (на проце. крутится вентилятор), однако дальше этого дело не идет. Так как же мы определили, что причиной поломки стало короткое замыкание?

Применялся простой метод ощупывания основных элементов электроники, расположенных на плате!

Когда я применяя свой метод поиска неисправности дошел до двух управляющих напряжением регуляторов, установленных левей разъема Pci-Express, они были очень горячи для обычной работы в стандартном режиме. Текстолит Очень сильно нагревался, в том числе и снизу, а это является одним из признаков их перегрева, повлекло который короткое замыкание в одном из элементов.

В результате последствий короткого замыкания поведение компьютера может меняться: он может отказаться от запуска, может запуститься и тут же включить защиту от перенапряжения. Это может происходить потому, что локализация замыкания может быть ограничена только одним из элементов платы и в результате не вызывать аварийного отключения блока питания и всего ПК.

Но если замыкание идет на системник компьютера или пробивает силовой элемент микросхемы, довольно предсказуемым будет экстренное автоматическое отключение и отсутствие запуска, такое развитие событий будет вполне вероятным.

Начнем более внимательный осмотр нашей области нагрева:

И так, какие из элементов на плате греются больше, чем необходимо? Во-первых, стабилизаторы напряжения, здесь их два на 5 вольт (выделены красным), во-вторых микросхема сетевой карты, она расположена правее их.

Примечание: проверить является ли конкретный элемент сетевой картой, нужно в поисковике прописать маркировку, указанную на чипсете.

На рассматриваемом фото в зеленом круге выделена звуковая карта (не перегревается, однако к ней мы еще вернемся). И что же из всего перечисленного списка микросхем явилось причиной короткого замыкания на материнской плате?

Пока Вам понадобится время подумать, я пирометром проверю температуру зон нагревания, в результате чего можно примерно понять, где температура уже выходит за рамки после которых подобные элементы перестают функционировать.

Вот что мы видим: по Цельсию 46 градусов – это явно много! Исходя из моего опыта, я делаю вывод, что причиной замыкания может быть как раз микросхема сетевого контроллера интегрированного в материнскую плату. Сразу отвечаю почему, регуляторы напряжения выходят из строя крайне редко, а сетевая карта в свою очередь, имеет в своем устройстве много более сложную внутреннюю архитектуру и поэтому ее поломка куда более вероятна.

Если мое предположение о замыкании именно в сетевом контроллере, верно, значит должны нагреваться и окружающие это устройство элементы. Проверить эту гипотезу можно следующим образом: выпаиваем “подозреваемый” элемент, после чего смотрим, перестали ли нагреваться расположенные радом элементы. Если гипотеза подтверждается, вместе с ее проверкой мы удалили причину короткого замыкания, после чего плата вполне может продолжить нормально функционировать, исключая конечно некоторые функции.

В чем идея: с материнской платы можно практически безболезненно выпаять ее составляющие компоненты. А практически потому, что в результате удаления компонента будут потеряны возложенные на него функции.

Проще говоря, все элементы, отсутствие которых не отражается на работоспособности материнской платы, впоследствии легко могут быть заменены аналогичными устройствами, установленными в свободный слот.

Итак, используем термофен и избавимся от причины замыкания:

Вот что получилось после завершения работы:

Остается только подождать остывания после выпаивания и проверить устранено ли КЗ на плате. Можно привести в порядок внешний вид платы после проведенных манипуляций.

Только, что мы в очередной раз отремонтировали материнскую плату! В процессе ремонта устранили причину короткого замыкания. Всем желаю успешных ремонтов и до новых встреч на нашем сайте!

Рекомендуем:

Выводы

Подведя итог могу сказать просто: ЛЮБАЯ активная нагрузка при измерении имеет свое сопротивление, которое будет тем больше, чем меньшие токи в ней протекают, на самом деле взаимосвязь обратная. И соответственно, когда мы измеряем сопротивление, мы косвенно уже можем представлять насколько большие токи текут на этом участке цепи. Таким образом, когда один из полупроводников уходит в короткое замыкание, например диод мостика или транзистор в горячей части импульсного блока питания, мы из-за аномально возросших токов и получаем сгоревший предохранитель.

Если же это были вторичные цепи, там чаще всего просто срабатывает защита блока питания и устройство просто не включается до тех пор, пока короткое замыкание, вызывающее очень большое потребление, не будет устранено. Так что когда электрики говорят, что практически любая поломка, за редким исключением когда параметры деталей уплывут, например у подсохших электролитических конденсаторов, и соответственно увеличившегося ESR ЭПС, у нас остаются всего 2 поломки:

1. Есть контакт там где его не должно быть или иначе говоря то самое короткое замыкание, часто минуя нагрузку, потому что ток идет по пути наименьшего сопротивления или по нашему сгоревшему, к примеру p-n переходу транзистора.
2. Либо нет контакта там где он должен быть, обрыв цепи, отгорание нагрузки или силового полупроводника уходящего в обрыв, а не в короткое замыкание, что кстати случается в намного меньшем проценте случаев при сгорании полупроводников.

В данной статье я попытался объяснить логику поиска неисправностей глазами ремонтника, так как ее видим мы, проводя диагностику, проанализировав схему и сверяясь с показаниями мультиметра и условно держа в голове значения сопротивления для каждой конкретной детали в исправном и неисправном состоянии. Много дополнительной информации ищите в разделе сайта «РЕМОНТ». Всем удачных ремонтов! AKV.

Поиск КЗ на плате

Когда делаешь печатную плату сам, например утюгом или фоторезистом, да еще и с тонюсенькми плотными дорожками, то легко можно получить незаметное и очень подлое КЗ на плате. Где то не протравилась дорожка, где то припой соплю кинул, где то ворсинка от мгтф попала, да еще и припаялась (держите рабочее место в чистоте и такого будет меньше :). В общем, знакомая проблема. Ладно бы КЗ можно было найти визуально, но уже собранная плата заслоняет деталями большую часть разводки.

А иногда бывает еще веселей, например, если КЗ изначально заложено в проекте, т.к. забыли провести DRC тест после очередной «небольшой правки» 🙂 Такое тоже бывало. Либо приколы с очередностью заливок в Eagle CAD/KiCAD могут о себе дать знать, если их неправильно выполнить. В общем, у нас есть КЗ на плате и его надо найти.

Понятно, что вначале это делается глазками, просто пыримся в плату на просвет пока слезы не потекут. Если слезами дело не решается, то все надо сжечь нахрен 🙂 Берем лабораторный блок питания. Такой чтобы мог стабильно держать 0.2-0.3 вольта и имел ограничение по току, миллиампер так в 300.

▌Суть метода
Обычно считается, что дорожка имеет малое сопротивление и им пренебрегают. У нас тут на плате сотни и десятки килоом натыканы, на их фоне какие то миллиомы сопротивления дороги не выглядят чем то заслуживающим внимания, а зря. И если мы воткнём блок питания между цепями А и Б, где у нас возникло КЗ, то там потечёт ток. Ток будет ограничен блоком питания сотнями миллиампер, если у нас дорожки толстые, то можно сделать и побольше, легче искать будет, скажем 400-500мА. А малое напряжение, не выше 0.3 вольта не пожгёт там ничего лишнего, даже если пойдет «не туда». На всякий случай загляните в даташите на свои микросхемы и поглядите предельно допустимое напряжение переполюсовки питания и входов. В таблице Absolut Maximum Ratings. Вот что у меня в первой попавшейся pdfке с винта:

А дальше нам нужен мультиметр, способный работать с милливольтами. Это, обычно, все что хоть на вершок выше чем старая DT838, да и она сгодится. Точность тут не нужна.

Подключаем наш блок питания между теми цепями, где мы обнаружили КЗ, подаем ток и начинаем по росту напряжения ощупывать окружающие цепи, двигаясь «вверх по течению». Вот покажу на примере:

Если двигаться от точки нулевого потенциала, от минуса блока питания, то потенциал будет нарастать только по пути следования тока. На схеме отмечены более крупными цифрами. Можете поиграть в детскую игру — лабиринт 🙂 Все слепые же ветки будут иметь потенциал равный точке входа. Т.к. ток там не течет. Отмечено циферками помельче.

При прохождении через полупроводники напряжения в 0.3 вольта обычно будет недостаточно, чтобы открыть pn переход. А на обесточенном полевике будет слишком большое падение напряжения, по сравнению с медной дорогой.

Так что протыкивая все подряд, можно проследить как и в каком направлении течет ток и довольно быстро найти где он переходит в другую цепь. Там и будет кз. На моей схеме это примерно в центре рисунка. Молнией обозначено.

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.

13 thoughts on “Поиск КЗ на плате”

все провода в скрутку — лишнее отгорит.

Лет 10 назад у меня на плате, изготовленной в Резоните был подобный коротыш. Плата под зелёной маской. Все запаяно, питание на плате вопросов не вызывает, МК успешно был прошит, проверен и залочен. Плата была установлена в серийное изделие, но не прошла проверку. Изделие не работало. Выбраковка попала ко мне на стол.

Легко выявил, что МК работает исправно, и по нужным цепям выдаёт правильные сигналы. А, вот, далее в одной и цепи сигнал «прилип» к какому-то уровню. (Сейчас уже не вспомню к какому, вроде к земле. Но не точно.) Похоже на то, что транзистор пробитый. Бывает.

Сдуваю дохлый, ставлю исправный (SOT23-3). Неисправность осталась. Непонятно… Чешу репу. Снова сдуваю транзистор. На всякий случай проверяю оба снятых с платы транзистора — все p-n-переходы целые. Значит плата.

Прозваниваю тестером площадку, на которой располагалась ножка транзистора, с питанием, с землёй — соединения нет. И что это такое!? Почему сигнал-то не идёт по цепи. А дорожка — петлеят по плате… Ну и с кем она премкнулась? И в каком месте?

Владелец и руководитель в одном лице фирмы недоволен, Полдня рабочего времени потратил ни на что. Говорит типа «выкинь в мусорницу, твоё время мне обходится дороже, чем эта плата». Он прав. А меня как будто «разогрела» эта плата — это как личный вызов. Ск-катина такая! Я тебя всё равно вскрою!

Ну, при Тэ стремящемся к бесконечности чудес не бывает… В конце концов через полчаса нашёл-таки. Разными методами и с помощью иголок, зажатых в крокодилах, удалось-таки выяснить какие две дороги залипли. При этом попутно пришлось сдуть элементы почти с половины платы. Ну, молодец. Дальше — что?

А дальше Нужно определить — где (в каком месте) эти де дороги пересеклись. Как это сделать? Да очень просто — на просвет изучить места, где дорожки проходят рядом. Просвет ничего не выявил. Мешает маска.

Хорошо! Попробуем методом, предложенным с статье… Почти не работает. Мешает маска и мешает слишком низкое сопротивление дорожек и слишком (относительно этого сопротивления) сопротивление закоротки. Сопротивление закоротки было около 0.3 Ом (Вроде бы столько, хотя если ошибаюсь, но где-то около того.)

Как установил? Подал на дорожки с блока питания напряжение. БП ушёл в ограничение по току — вваливает почти 3 ампера, при напряжении около вольта.

Ещё раз — напряжение между дорожками примерно один вольт. «Вынюхивать» милливольты падения на дорожках — оказалось как-то не не совсем тот самый метод. Я так прикинул, что вместе закоротки должна рассеиваться мощность менее полуватта. В принцпе, если плату подержать так минуту-другую, можно пальцами локализовать место коротыша.

Ага. Локализовал. Локализовал с точностью до одного квадратного сантима — где-то тут. Но где?!

Визуально ничего не видно. Милливольты падения на сантиметровой длине дорожек тоже не работают. Микровольты ловить — да ну его нахрен!

Короче, припёр более мощный БП на 30 В на 10 А. Подключил и… ничего. Кортыш как был, так и остался.

— Ладно! Сказали суровые сибирские мужики и закинули лом (с)

Зарядил кондёр на 10000 мкФ от 30 В и разрядил на дорожки. Легкое не очень продолжительное свечение типа искорки на плате в вместе, где притаился коротыш… К стати, коротыш оказался в полусантиметре от того места, которое грелось и на которое я думал, что вот — он точно здесь! Однако, коротыш не ушёл. Ск-катина.

Ладно, у меня есть 220 мкФ на 450 В. Заряжаю от сети до 310 В и разряжаю. Жахнуло не особо сильно. Коротыш под резистом вспыхнул почему-то желто-белёсым светом, а на его месте осталась чёрная точка обуглившегося фоторезиста и (видимо) стеклотекстолита. Померил тестером — которыш исчез. Однако смутило то, что жахнуло по моим представлениям не сильно. Я знаю, как разряжаются такие «банки». Померил оставшуюся напругу на кондёре — хм! Однако. Осталось ещё несколько десятков злых вольт.

Плату возвращать в производство не рискнул. Ну его нахрен! Изделия, где используется плата, связанны с безопасностью. Лучше не рисковать.

Такой коротыш за всё время производства был всего один раз. Я не знаю, что это это такое было, почему возникла закоротка, которую глазом не видно и выжечь — хрен выжгешь.

А плата была многослойка? На многослойках мощный теплоотвод от платы, там хрен прожгешь залипуху.

Найти короткое замыкание на плате

Сегодня наткнулся на весьма практичный способ нахождения короткого замыкания на материнской плате. Но об этом в видео внизу публикации. А пока поговорим немного о другом способе, но тоже довольно действенном.

К слову, описанный способ является свободным повествованием Чиповода, радиолюбителя, недавно ведшего личный блог. У новичков …, да что греха таить, даже у матёрых радиолюбителей поиск короткого замыкания на плате из нескольких сотен радиодеталей, порой, вызывает ступор. Да, поиск КЗ — неблагодарное, скучное дело . Но, всё же, как бы нам ни хотелось, короткие замыкания случаются, и искать их нужно.

Принесли мне несколько свежесобранных плат из монтажного отдела. Платы надо было запустить и проверить в работе. Мне всегда очень нравилась фраза из журнала «Радио», которой оканчивалось описание большинства конструкций: «Правильно собранное устройство из исправных деталей работает сразу и в настройке не нуждается!». Я тоже решил придерживаться такого правила — это здорово, когда из 10 собранных плат все 10 оказываются рабочими. Однако в этот раз получился затык.

После прошивки три платы из четырёх заработали сразу без проблем, порадовав меня исполнением девиза, а вот с 4-ой платой вышла накладка. При включении питания сработала защита по току, блок питания отключился. Оказалось, что плата имеет короткое замыкание на землю по питанию. Это меня расдосадовало.

Плата размером примерно 150 x 100 мм, порядка 400 компонентов на ней, несколько BGA микросхем. Монтаж плат у нас ручной (кроме BGA, конечно). Платы наши в монтажном отделе проходят визуальный осмотр под микроскопом. Прошелся с лупой по плате — ничего криминального не обнаружил, кругом гладь припоя, никаких соплей и аномалий установки компонентов обнаружено не было. Стал я думать, как же мне найти короткое замыкание?

Сначала меня посетила мысль о том, что КЗ может быть на внутренних слоях платы, поскольку платы пришли от нового производителя печатных плат. И хотя отметка об электроконтроле присутствовала, цена заказа была очень маленькой, что вызывало сомнение о качестве плат. С другой стороны, могли быть убитые в печке компоненты, но претензий к печке за 3 года работы не было ни одной. Ещё был вариант – кривая пайка. Такое у нас, к сожалению, случалось. Коллеги мне в шутку предложили взять источник помощнее и подать на плату — мол, место КЗ до красна раскалится (в совете, кстати, есть разумное зерно — см. видео). Думал я, думал, и, наконец, мне пришла в голову мегакреативная идея.

Подал я на плату питание +3,3 вольт — как и положено, БП сработал по току и перешёл в режим стабилизации тока. Далее я выставил на источнике питания ток 3 А, и он стабильно подавался на плату. Пощупал руками микросхемы – все были холодные. Тогда я перешёл к реализации мегакреативного плана. Взял мультиметр и перевёл его в режим измерения напряжения. Далее земляной щуп мультиметра я подключил к точке подключения земли от источника питания к плате. Вторым щупом измерил напряжение в точке подключения источника питания. Мультиметр показал около 0,3 В, т.е. при токе 3 А на дорожках платы падало эти самые 0,3 В. Естественно, в точке подключения земляного щупа мультиметр показал 0 В. Таким образом, получились две точки – максимума и минимума падения напряжения.

Далее я стал измерять напряжение в различных точках платы. Оно незначительно различалось, но тенденция была очевидна – при приближении к точке КЗ напряжение падения в точках, электрически соединённых с +3,3 В, уменьшалось, а напряжение в точках, связанных с землёй, увеличивалось. Началось чётко прослеживаться прохождение тока по плате. Ток — он ведь не дурак, он движется по цепи наименьшего сопротивления.

В итоге, за считанные минуты я отыскал точку на полигоне +3,3 В и соседнюю с ней VIA на полигоне земли, напряжение в которых было практически одинаковым. От этих точек шли дорожки к выводам питания и земли микросхемы в корпусе SOIC-20. Напряжение на выводах микросхемы абсолютно совпало. Эврика! Взяв лупу и приглядевшись, я обнаружил совсем незаметную перемычку между выводами микросхемы — буквально, волосок. К тому же, она была прямо на выходе из корпуса, а не в месте пайки, куда обычно смотрят во время проверки. После ликвидации перемычки короткое замыкание устранилось, и плата заработала как надо, подтвердив, кстати, лозунг журнала «Радио».

А теперь предлагаю наглядно посмотреть довольно интересный способ поиска короткого замыкания: