Jak zjistit příčinu zkratu na vadné desce?

Většina poruch jakékoli rádiové elektroniky souvisí s kontakty, zkratem na nesprávném místě nebo přerušením na správném místě.

Porucha způsobená přerušeným obvodem v napájecím zdroji:

Zkrat k zemi je obvykle spojen se silovými obvody, ve kterých protékají velké proudy, a proto jsou elektronické prvky vystaveny zvýšenému zatížení a přehřívání, což způsobuje jejich vyhoření:

Během zkratu protéká téměř veškerý proud oblastí s nejmenším odporem:

Na desce se zkratem má odpor mezi poškozeným prvkem a zemí tendenci k nule, takže proud spotřebovaný z napájecího zdroje se výrazně zvyšuje:

Nejprve se při odstraňování poruch spojených se zkratem kontroluje odpor částí obvodu, které spotřebovávají hodně energie.

Pokud je mezi uzemněním a zkoušeným komponentem zjištěn velmi malý odpor, lze předpokládat, že je vadný a má zkrat.

To není vždy pravda, protože provozní odpor studovaných součástí může být velmi malý (zlomky ohmů). Například odolnost moderních výkonných GPU je velmi nízká a na první pohled se může zdát podezřelá.

Odpor napájecích obvodů grafické karty Nvidia GTX 1070 8Gb:

Pro přesnou diagnostiku při hledání příčin zkratu je potřeba použít kvalitní přístroje, které dokážou změřit velmi nízké odpory. S termokamerou je život opraváře rádiových zařízení mnohem jednodušší.

Protože prvek, který uzavírá obvod, má velmi nízký odpor, při přivedení proudu se velmi zahřívá, což umožňuje jeho vyhledání pomocí termokamery:

V tomto případě je na desku (nebo část obvodu) přiváděno malé napětí (asi 0.3-0.8 voltu) z laboratorního zdroje energie a proud je omezen (asi 0.3-0.5 ampéru).

Přívod tak malého napětí a malého proudu není schopen způsobit žádné poškození zkoumaného obvodu, ale umožňuje najít poruchu v důsledku zahřívání rozbitých prvků.

Dobrá termokamera (s velkým rozlišením a úhlopříčkou obrazovky a také vhodnou ohniskovou vzdáleností) není levná, takže ne vždy je možné ji použít.

V tomto případě můžete k nalezení zkratu použít měřič nízkého odporu (například VC480C nebo měřič ESR) nebo multimetr a regulovaný zdroj napájení (laboratorní technik).

Pomocí laboratorního napájecího zdroje jsou studovány změny proudů a napětí v různých oblastech studované desky:

Když je LBP zapnutý, podezřelé části obvodu, napájené omezeným proudem a nízkým napětím, jsou postupně zkratovány k zemi a současně sledují hodnoty U a I na LBP.

Část obvodu se zkratem má vždy mírný odpor (do několika ohmů).

Při jeho zkratu k zemi se odpor ještě více sníží (téměř na nulu), což lze sledovat poklesem napětí ve zkoumané oblasti a přechodem LBP do ochrany.

Snížení napětí generovaného LBP na minimum:

V praxi je k nalezení místa nechtěného zkratu potřeba vzít vodič se sondami, připojit jeden konec k GND a druhou sondou se postupně dotknout kontaktních plošek podezřelých prvků na opravované desce, čímž dojde ke zkratování vyšetřovanou oblast k zemi.

Když se sonda dotkne problémové oblasti obvodu, bude na LBP pozorován významný pokles napětí v důsledku jeho přechodu do ochrany.

Všechny nechráněné vodiče, které nejsou spojeny se zemí, by měly vykazovat velmi vysoký odpor mezi společnou zemí a samotným vodičem.

Pokud je diagnostikována velmi nízká hodnota odporu a pokles napětí na testovaném prvku, je vysoce pravděpodobné, že je vadný:

Použití popsané metody umožňuje najít příčinu zkratu bez termokamery, pouze s použitím laboratorního zdroje a multimetru.