Fouten en defecte onderdelen zijn een feit van het leven. Printplaten worden soms geleverd met fabricagefouten, componenten kunnen achterstevoren of in de verkeerde positie worden gesoldeerd en componenten gaan slecht. Al deze potentiële faalpunten zorgen ervoor dat een circuit slecht of helemaal niet werkt.
PCB-probleemoplossing
Printplaten, of PCB’s, zijn een massa isolatoren en kopersporen die dicht opeengepakte componenten met elkaar verbinden om een modern circuit te creëren. Het oplossen van problemen met PCB’s is vaak een uitdaging, waarbij factoren als grootte, aantal lagen, signaalanalyse en soorten componenten een grote rol spelen. Sommige meer gecompliceerde borden vereisen gespecialiseerde apparatuur om problemen op de juiste manier op te lossen. De meeste probleemoplossing kan echter worden uitgevoerd met elektronische basisapparatuur om sporen, stromen en signalen door het circuit te volgen.
Beschik over het juiste gereedschap
De meeste elementaire PCB-probleemoplossing vereist slechts een paar tools. De meest veelzijdige tool is een multimeter. Afhankelijk van de complexiteit van de printplaat en het probleem kunnen echter ook een LCR-meter, oscilloscoop, voeding en logische analysator nodig zijn om diep in het operationele gedrag van het circuit te graven.
Voer een visuele inspectie uit
Visuele inspectie van PCB’s brengt meer voor de hand liggende problemen aan het licht, waaronder overlappende sporen, doorgebrande componenten, tekenen van oververhitting en ontbrekende componenten. Sommige verbrande componenten, beschadigd door overmatige stroom, zijn niet zo gemakkelijk te zien, maar een vergrote visuele inspectie of de geur kan wijzen op de aanwezigheid van een beschadigd onderdeel. Uitpuilende componenten zijn een andere goede indicator van een probleem, vooral voor elektrolytische condensatoren.
Een fysieke inspectie uitvoeren
Een stap verder dan een visuele inspectie is een fysieke inspectie met stroomtoevoer naar het circuit. Door het oppervlak van de printplaat en de componenten op het bord aan te raken, kunt u hotspots detecteren zonder het gebruik van een dure thermografische camera. Wanneer een hete component wordt gedetecteerd, koelt u deze af met perslucht om de werking van het circuit met de component bij lagere temperaturen te testen. Deze techniek is potentieel gevaarlijk en mag alleen worden gebruikt op laagspanningscircuits met de juiste veiligheidsmaatregelen. Neem verschillende voorzorgsmaatregelen wanneer u een stroomkring aanraakt. Zorg ervoor dat er altijd maar één hand contact maakt met het circuit om te voorkomen dat een mogelijk dodelijke elektrische schok door uw hart gaat. Een hand in je zak houden is een goede techniek bij het werken op circuits onder spanning om dergelijke schokken te voorkomen. Zorg ervoor dat alle potentiële stroompaden naar aarde, zoals uw voeten of een niet-resistieve aardingsband, zijn losgekoppeld om het gevaar van schokken te verminderen. Door verschillende delen van het circuit aan te raken, verandert ook de impedantie van het circuit, wat het gedrag van het systeem kan veranderen en zo locaties in het circuit kan identificeren die extra capaciteit nodig hebben om correct te werken.
Discrete componenttests uitvoeren
Het testen van elk afzonderlijk onderdeel is vaak de meest effectieve techniek voor het oplossen van problemen met PCB’s. Test elke weerstand, condensator, diode, transistor, inductor, MOSFET, LED en afzonderlijke actieve componenten met een multimeter of LCR-meter. Als de componenten minder dan of gelijk aan de vermelde componentwaarde registreren, zijn de componenten doorgaans goed. Als de componentwaarde hoger is, is dit een indicatie dat ofwel het component slecht is of dat de soldeerverbinding slecht is. Controleer diodes en transistors met behulp van de diodetestmodus op een multimeter. De basis-emitter- en basis-collectorovergangen van een transistor moeten zich gedragen als discrete diodes en slechts in één richting geleiden met dezelfde spanningsval. Knoopanalyse is een andere optie waarmee componenten zonder stroom kunnen worden getest door een enkele component van stroom te voorzien en de spanning-versus-stroomrespons (V/I) te meten.
IC’s testen
De meest uitdagende componenten om te controleren zijn IC’s. De meeste kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd aan de hand van de markeringen, en vele kunnen operationeel worden getest met behulp van oscilloscopen en logische analysatoren. Het aantal speciale IC’s in verschillende configuraties en PCB-ontwerpen kan het testen echter uitdagend maken. Het gedrag van een circuit vergelijken met een circuit waarvan bekend is dat het goed is, is vaak een nuttige techniek en zou afwijkend gedrag moeten helpen opvallen.
