Вопрос конечно я решил задать сложный, хотя и звучит он откровенно просто и даже наивно. Наивно по той простой причине, что электроника, особенно технически сложная, часто состоит из огромного количества деталей, имеющих самые разнообразные свойства и взаимосвязи, что означает постичь всё это в одной статье невозможно. Но я всё таки рискну донести главные на мой взгляд методики диагностики и ремонта, дабы упросить молодому начинающему специалисту задачу. Я не буду писать о свойствах радиодеталей и правильному чтению схем, это базовые знания, которые вы должны уже были к этому времени получить. Я постараюсь собрать и разобрать основные принципы поиска неисправности и разложить их по полочкам, чтобы они легко уместились в голове. Это первая статья, если вам понравится, буду писать и дальше.
Итак, давайте попробуем разобраться.
Осмотр, предварительная диагностика.
Пожалуй самый распространённый недуг любой техники - не включается. В этом случае как водится стоит начать с самого простого, проверки питания. Допустим блок питания внешний и подключается шнуром к устройству.
Вооружившись мультиметром стоит проверить напряжение на его выходе. И тут два возможных варианта:
- Нет напряжения
- Есть напряжение и оно соответствует заявленному.
Если в первом случае всё вроде бы очевидно, достаточно заменить блок, выполнить его ремонт или замену шнура, то второй случай не столь однозначен. Дело в том, что под нагрузкой неисправный блок питания может не справиться, поэтому действовать надо следующим образом:
Вместо штатного блока питания ради испытания устройства стоит его подключить от ЛБП (лабораторный блок питания). При этом напряжение выбрать как указано на штатном, а ограничение по току выставить как половину указанного на том же блоке.
Допустим, на блоке питания указано 5 Вольт, 1,5 А. Значит ЛБП настраиваем на 5,2 - 5,3 Вольт (не забываем про потери на шнуре) и ток ограничиваем до 0,5 - 0,7 Ампер.
И здесь следует оговориться, что в случае применения блоков с обратными связями и идентификаторами (ноутбуки и специализированные устройства), проверку лучше делать с помощью заведомо исправных оригинальных блоков питания.
Итак, ЛБП подключен, что дальше? Дальше подаём питание на устройство и внимательно следим за показаниями Амперметра, самая ценная информация будет именно на его табло. В случае короткого замыкания ток ограничится и не наделает дополнительных проблем, именно с этой целью настоятельно рекомендую выставлять ограничение!
Возможны следующие варианты измерений:
- Тока нет совсем.
- Ток соответствует 10-70% от тока ограничения ЛБП.
- Ток соответствует максимальному значению ограничения ЛБП.
Рассмотрим все варианты более детально и постараемся понять о чём "говорит" ток.
Ток не течёт.
В этом случае можно предположить, что имеет место обрыв в какой-то из входных цепей, с которых начинается питание узлов устройства. Логично подвергнуть проверке входной разъём питания и далее по цепи до первого контроллера или преобразователя питания в схеме устройства. Внимательно осматриваем проводники и соединения, проверяем наличие напряжения питания и отыскиваем точку, где оно теряется.
Редко, но отсутствие потребления может быть связано с контроллером (менеджером) питания который управляет вторичными источниками, а холостые токи слишком малы, чтобы ЛБП их зафиксировал. Хотя это скорее теория.
Для примера я взял данные одного из преобразователей питания колонки JBL. Как видно из таблицы (Рис.3), ток холостого хода составляет менее 1мА, а в режиме Отключено и того меньше, что не может быть зафиксировано большинством ЛБП.
Ток течёт, короткого замыкания на входе нет.
Чтобы понять, почему устройство не включается при том, что потребление вполне себе есть, надо научиться отличать правильное потребление тока от "неправильного". Как правило в исправном устройстве ток течёт нелинейно, постоянно меняя своё значение от низкого к более высокому и обратно в пределах нормы. Связано это с тем, что при загрузке программного обеспечения, процессор подключает компоненты устройства и обрабатывает разные данные, что и вызывает постоянно меняющееся значение тока потребления.
В случае сбоя ПО (например устройство зависает) или короткого замыкания во вторичных (под ними понимаются точки питания после внутренних преобразователей, которые формируют необходимые напряжения на плате устройства) цепях устройства, ток на ЛБП вероятнее всего зафиксируется на каком-то незначительном уровне, обычно около 1-10% от номинального. Сбой ПО в данной статье рассматривать не буду, оставлю для новых, а вот проблему КЗ на вторичных попробую донести.
Малое потребление тока устройством при КЗ на вторичных источниках объясняется просто, это как правило суммарные токи холостого хода контроллеров (обычно их всегда несколько), т.к. питание не поступает на один или несколько потребителей и компонентов устройства. Для нахождения виновника, мультиметром надо провести измерение наличия напряжений на выходах преобразователей и найти те, которые отсутствуют.
Что делать, если нашли отсутствие вторичного питания (точка VOUT на Рис.5)? В этом случае надо разобраться кто виноват - неисправен сам преобразователь, его обвязка или его нагрузка, допустим ядро процессора, которое он питает. Первым делом убеждаемся в наличии сигнала En (Рис.5) без которого преобразователь не включится (вариант его отсутсвия рассматривать не будем). Далее с помощью мультиметра, прозвонив участок на предмет короткого замыкания, можно обнаружить КЗ (близкое к 0 Ом) или низкое сопротивление (обычно не превышает десяток или несколько Ом).
Для поиска "виновника" я рекомендую выполнить следующее действие: исходя из необходимого значения напряжения питания в данной точке, подать соответствующее с помощью ЛБП, ток разумеется ограничить (половина значения рабочего тока преобразователя), общее питание на устройство НЕ ПОДАВАТЬ! Если принять во внимание, неисправность контроллера (допустить пробитый транзистор на его выходе), то скорее всего мы получим перегрузку (сработает ограничение ЛБП) и перегрев контроллера (можно обнаружить с помощью тепловизора).
Если перегрузка со стороны процессора, вероятно получим перегрев процессора.
Если заметного перегрева не случается, но ток достиг ограничения, добавляйте ток до проявления существенного нагрева, чтобы найти неисправную деталь и заменить её.
Помимо микросхем, частыми виновниками перегрузки могут быть и керамические конденсаторы (например позиция С2 на Рис.5) в составе фильтров питания. Их так же обычно легко обнаружить с помощью метода прогрева.
Если тепловизора под рукой нет, то единственным вариантом является снятие потенциально неисправных деталей с последующей проверкой участка путём подачи штатного питания от ЛБП, или прозвонкой с помощью мультиметра.
Закрепляем материал! Напряжение превышать нельзя, ток добавлять до проявления нагрева неисправной детали.
Перегрузка по току на входе устройства.
Может быть вызвана коротким замыканием разъёма питания, замыканием шлейфа питания и неисправностью различных других компонентов устройства. Поиск виновника рекомендую выполнять отключая потребители от линии питания или методом прогрева, т.е. добавляем ток ограничения ЛБП до существенного нагрева "пробитой" детали.
Так же читайте статью "Устройство не заряжается", где я рассматриваю основные неисправности с зарядом аккумуляторов.
Если понравилось, на забудьте поблагодарить автора.