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主题：【第六届原创】使用电阻表修复电源板

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夕阳
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x射线仪器发表于：2013/11/20 21:18:39 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
该帖子已被ljhciq设置为精华；
维权声明：本文为anping原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。
前  言：仪器里面的电源板是最容易损坏的一个单元部件，尤其是遇到没有电路图的情况下更是让维修人员束手无策，尴尬万分。一般而言，电源板坏损大都是大伤和硬伤，最为突出的表现就是保险管爆断。为何称为“爆断”呢？主要是保险管里面的保险丝受到突然的过载电流的冲击，致使金属丝迅速燃烧升华而使保险管内壁涂上了一层棕黑色的氧化物。造成这种结果的原因主要是因为电路板里的某一个元器件被电流击穿而短路，从而致使保险管熔断。近期，我在没有电路图纸的情况下，使用普通万用表的电阻档，就成功地修复了一台紫外分光光度计的灯电源单元。为了活跃光谱版面和维护原创大赛的原创宗旨，特将此次的维修过程展现给有兴趣的版友。

维修对象：某品牌分光光度计里面的灯电源电路板（由于是外购产品，故没有电路图）
故障现象：故障表现为保险管F3烧断，钨灯和氘灯均不能被点燃。该电源板的外观见图-1所示：


图-1 电源板外观图
检 查：

（1）目前大部分仪器厂家为了省钱和稳定，对于仪器里的电源部件单元，均采取外购其他厂家成熟的电源成品的做法，所以在随机的维修手册里，则没有电源单元的电路图，故只能采用静态测量电阻的方法判断故障点。所谓静态检查法，就是利用万用表的电阻档，通过检查有关节点与其他参考点或者地端的电阻值的大小，来寻找故障所在地点。
（2）本文所例举的电路板的作用是：利用输入的24V直流电压，经过变换处理，产生两个电压：一个是10V的钨灯电压；另一个是供给氘灯起辉的灯丝和阳极电压。为此首先找到一只与先前烧损的相同规格的保险管（1A）安插在F3的管座上；然后用万用表的电阻档测量该电路板的24V直流输入电压端子CN1-1、3间的正反向电阻后发现，CN1的正反向电阻值均为8Ω；按照常理，一个电源板的输入电阻的最低下限参照欧姆定律粗略的推算公式是：（输入电压÷保险管额定电流）=输入阻抗。现在该电路板的保险管的额定电流是1A，那么由此推算，此板输入电阻最小也应该是：24V÷1A=24Ω；而目前该板子的输入电阻却为8Ω，远远低于24Ω。这说明该电路板的确存在着严重的短路现象。测量端子见图-2所示：


图-2 测量输入端子的电阻

（3）去掉保险管F3后，CN1输入端电阻变回为1357Ω了，说明其他电路正常；可是再测F3保险管座后面的电阻仍然为8Ω，这证明了短路点在F3以后的电路中；于是按照电路板上的元件实际排列，画出F3以后的电路示意图，见图-3所示：


图-3  电源变换电路（断开了保险管F3）

（4）为了缩小故障范围，我采用了“节点检测”法，即将印刷电路板上的通往R47一路的覆铜连线用小刀割断，这样做的目的即可以免去焊脱R47的麻烦，又可以达到“分割而治之”的判断效果，一举两得。当覆铜板连线被割断之后，再测F3之后电路的电阻值仍然保持为8Ω，这进一步证明了故障点就在IC7或C29、C30方面。见图-4，图-5所示：


图-4  判断故障点的简化电路（断开了F3和通往R47的连线）




图-5 割断通往R47的连线

（5）根据以往的经验，半导体器件件最容易被电压击穿而造成短路，所以首先将电压转换器IC7的输入端②脚用电烙铁从电路板上焊开悬空；见图-6所示：


图-6 焊开IC7的输入端

    此时，IC7的输入端与电路板完全脱离了；继而再用电阻表测量F3的后面电路，其阻值仍为8Ω；于是故障点被缩小到仅仅在电容C29和C30这两个范围啦！
（6）通过百度查找TPS5420组件的实例得知，这两个电容是容值为 4.7μF的电解电容。根据以往的维修经验，电解电容也是比较容易被击穿的器件。于是通过用放大镜仔细观察发现，电容C30表面有绿色的锈迹。于是首先将C30 焊下，见图-7所示：


图-7  焊下电容C30

  电容C30焊下后，再用电阻表测F3以后的电路阻值时，阻值恢复到1357Ω啦！说明原来短路原因就是C30被电压击穿的缘故，正常的电解电容的阻值应该接近无穷大，如果阻值很小则说明此电容有漏电和被击穿的故障了。为了进一步证实C30电容是否被击穿，用电阻表仅测单体电容C30发现其阻值确实为8Ω，证明该电容已经处于被击穿状态了，这就是该电源板的故障根源所在。见图-8所示：


图-8  被击穿的单体电容C30的阻值（8Ω）

（7）由于原型号的电容不易购到，故找来一只容值接近的电解电容换上，见图-9所示；同时复原器件IC7的输入端和电路板的被割断的覆铜线，见图-10、图-11所示：



图-9  更换新电容



图-10  恢复焊开的IC7输入端



图-11恢复被割断的电路板

结  尾：整个维修过程完成，电源板恢复正常了。

后  记：

（1）电源单元是最容易损坏的部件，根据我的经验其中最容易损坏的部件有：整流电桥，二极管，稳压管，大功率开关场效应晶体管，电解电容等。反而小功率集成电路不易损坏，本文中的IC7 也证明了这一点。
（2）采用不通电的静态电阻节点检查方法是一种常用的维修手段；但是该方法有一定的局限性，对于维修人员的经验要求比较高。
（3）为了避免使文章由于单纯文字造成的枯燥和抽象，同时又可达到图文并茂的效果，我使用许多我现场拍摄的照片作为辅助说明， 故恳请喜欢关注此类现象的评说者理解及见谅！千万不要将此文章冠以“写真派”的美名呦！在此先行谢过了！
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madprodigy
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2013/11/21 8:40:20 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
安老厉害，羡慕您对电路知识懂这么多
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夕阳
anping
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2013/11/21 8:44:55 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 〓疯子哥〓(madprodigy) 发表:
安老厉害，羡慕您对电路知识懂这么多


官人过誉啦！这只不过是平时的经验积累罢了！
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漠独
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2013/11/21 11:41:24 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
太佩服了。要是电路板坏了，我们基本上就是换整块板，即便是叫仪器工程师上门维修他也是直接换板，这样花费很多。如果都能像楼主这样，懂电路，能找到坏点，再针对处理，单位真的可以节省很多开支了。超赞！
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uv-vis
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2013/11/21 13:29:03 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
安老师太厉害了 佩服+学习呀！
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kv2005kv
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2013/11/21 16:30:01 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
编号C30的电容是否应该是无极性的电容呢？如果用电解电容临时代换可以，长时间是否不妥，应该考虑换同类型电容较好。电源烧保险就是短路问题。并且短路元件表面应该有颜色的轻微变化（目测），楼主动手能力强
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2013/11/21 16:38:11 Last edit by kv2005kv
wulin321
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2013/11/21 16:36:38 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
这个是专业水平了
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夕阳
anping
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2013/11/21 16:44:03 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 kv2005kv(kv2005kv) 发表:
编号C30的电容是否应该是无极性的电容呢？如果用电解电容临时代换可以，长时间是否不妥，应该考虑换同类型电容较好。电源烧保险就是短路问题。并且短路元件表面应该有颜色的轻微变化（目测），楼主动手能力强


关于C30电容的型号和种类我真的不清楚，因为上面没有标示。我手头所有的大于1微法的电容只有电解的，因此我按照电容的极性替换在电路里了。至于这种原装的电容我估计不好买吧？即使有商家也不会卖你一只的。这位版友有类似的电容吗？

此外关于击穿的C30的电容表面的确有变化，文中已经介绍了。
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2013/11/21 16:45:33 Last edit by anping
kv2005kv
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2013/11/21 17:00:11 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 夕阳(anping) 发表:
原文由 kv2005kv(kv2005kv) 发表:
编号C30的电容是否应该是无极性的电容呢？如果用电解电容临时代换可以，长时间是否不妥，应该考虑换同类型电容较好。电源烧保险就是短路问题。并且短路元件表面应该有颜色的轻微变化（目测），楼主动手能力强


关于C30电容的型号和种类我真的不清楚，因为上面没有标示。我手头所有的大于1微法的电容只有电解的，因此我按照电容的极性替换在电路里了。至于这种原装的电容我估计不好买吧？即使有商家也不会卖你一只的。这位版友有类似的电容吗？

此外关于击穿的C30的电容表面的确有变化，文中已经介绍了。


贴片型无极性电容可以到家电维修哪里购买，或者建议找废旧的电源板拆卸一个同等规格型号的电容，从电容的位置看（你提供的电路图）和你的电解电容的极性安装都没有啥大的问题，就是说更换电子元件应该尽量与原型号和类型的相符或相近较好，对于电容元件我现在不方便提供帮助，不好意思
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kv2005kv
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2013/11/21 17:15:59 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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http://wenku.baidu.com/link?url=ihAyGo-jP6DoKaMwnoWGKzKErPlMS2yp7-hsrW9qNl-SiTCke5BsPkKzcyF68COjLCGvgrcdmK77HEHyVZLi7q1cK6byt5KdEZh8GzHL7sS





第二张图是电解电容，看来用电解电容替代是可行的，替代应该注意电解电容的耐压值，看来楼主是经过仔细探究过的，希望能够更多看到如此好的作品，谢谢
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2013/11/21 17:18:47 Last edit by kv2005kv
夕阳
anping
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2013/11/21 18:59:35 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 kv2005kv(kv2005kv) 发表:
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http://wenku.baidu.com/link?url=ihAyGo-jP6DoKaMwnoWGKzKErPlMS2yp7-hsrW9qNl-SiTCke5BsPkKzcyF68COjLCGvgrcdmK77HEHyVZLi7q1cK6byt5KdEZh8GzHL7sS





第二张图是电解电容，看来用电解电容替代是可行的，替代应该注意电解电容的耐压值，看来楼主是经过仔细探究过的，希望能够更多看到如此好的作品，谢谢


谢谢您的指教！我换上的电解电容的规格为：2.2μF/50V，不知可行否？
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