維修電工電子電路調(diào)試與維修

蔡敏

摘 要：電子電路調(diào)試與維修模塊是維修電工高級(jí)工培訓(xùn)和考證中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其核心內(nèi)容是在電子線路板上設(shè)隱蔽故障2處，由考生單獨(dú)排除故障。文章介紹了維修電工考證中常用的通用控制電路和脈寬調(diào)制電路的組成、檢測(cè)步驟，并根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)給出了故障分析與維修的方法。

關(guān)鍵詞：維修電工 電子電路 故障排除

中圖分類號(hào)：TM07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）09（b）-0046-02

1 電路要求

根據(jù)電路原理圖，在正確安裝的前提下，對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試、調(diào)試和故障排除。了解基本門電路、施密特觸發(fā)器、可預(yù)置數(shù)十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器和用PWM脈寬調(diào)制實(shí)現(xiàn)直流電壓的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí)。

2 考試形式

給定電路原理圖一張，給定帶2處故障點(diǎn)的印制電路板一塊，根據(jù)故障現(xiàn)象，在電子線路圖上分析故障可能產(chǎn)生的原因，確定故障發(fā)生的范圍并排除，回答考評(píng)員提出的問(wèn)題。

3 技能要求

（1）讀圖、識(shí)圖能力；（2）電路分析能力；（3）元器件檢測(cè)技能；（4）調(diào)試、檢測(cè)、維修技能。

4 工具

（1）萬(wàn)用表；（2）電烙鐵；（3）吸錫器；（4）雙蹤示波器；（5）雙15V變壓器；（6）螺絲刀等。

5 電路

5.1 通用控制電路

5.1.1 電路組成

通用控制器的主要部分由增、減控制單元，預(yù)置數(shù)控制單元，啟動(dòng)、停止控制單元，0.6s脈沖發(fā)生器，3s脈沖發(fā)生器，十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器，可預(yù)置十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，四-七BCD譯碼驅(qū)動(dòng)器和七段共陰LED數(shù)碼管組成。系統(tǒng)電源為+12V直流穩(wěn)壓電源，如圖1所示。

5.1.2 參數(shù)檢測(cè)

（1）檢測(cè)輸入交流電壓、電源變壓器以及直流12V電壓。

（2）電路功能檢查。

（1）通電啟動(dòng)，觀察數(shù)碼管顯示是否為“0”。

（2）按下S4按鈕，加預(yù)置數(shù)設(shè)置；按下S3按鈕，減預(yù)置數(shù)設(shè)置。

（3）按下S1按鈕，在預(yù)置數(shù)不為“0”時(shí)，LED發(fā)光二極管亮，倒計(jì)數(shù)開始，當(dāng)計(jì)數(shù)到“0”時(shí)，指示燈熄滅，數(shù)碼管重新顯示預(yù)置數(shù)。在倒計(jì)數(shù)未到“0”，按下S2按鈕，倒計(jì)數(shù)停止，發(fā)光二極管熄滅，數(shù)碼管顯示停止時(shí)的數(shù)字。

5.1.3 故障分析及排故舉例

（1）電源回路故障。

正常情況下經(jīng)二極管整流，電容濾波，LM7812穩(wěn)壓后，在C2兩端應(yīng)是DC12V，若無(wú)此電壓則電源回路有故障，可采用電壓測(cè)量法分段測(cè)量，例如：測(cè)量發(fā)現(xiàn)LM7812的12端有DC18V，而23兩腳間無(wú)DV12V電壓，則可判斷LM7812有問(wèn)題，查看此器件看是否有短路或斷路及接線是否正確。依此方法可以查出電源電路的故障。此電壓將提供給置數(shù)電路及啟動(dòng)停止電路，要保證后面操作正常，必須保證有正確的電壓輸出。

（2）加減置數(shù)回路故障。

在電源回路正確的情況下，分別進(jìn)行加減置數(shù)。若加減置數(shù)均不行，則可能原因有：電源未送到S3、S4上；IC5-A上無(wú)低電平輸出；IC4-4的10腳無(wú)方波輸出；若IC4-C的9腳為高電平而10腳無(wú)方波，則測(cè)IC4-C的8腳看有無(wú)三角波，若無(wú)則R9和C7組成的回路有斷路；還有一種虛高現(xiàn)象，即接線端懸空始終為高電平，此種情況應(yīng)在之前排除，一旦發(fā)生只有在斷電的情況下用電壓表測(cè)量檢查。在檢查置數(shù)回路故障時(shí)必須要知道電路的路線，拿加置數(shù)回路做例。按下S4，IC5-A的2腳為高電平，經(jīng)過(guò)或非門IC5-A輸出3腳為低電平，3腳的低電平送到IC5-B的輸入端，則輸出4腳為高電平，此高電平是施密特觸發(fā)器IC4-C的開啟電壓，R9和C7為8腳提供了三角波，這樣在輸出10腳便有了方波，此方波送到IC4-B的5腳，6腳此時(shí)為高電平已經(jīng)開啟了施密特觸發(fā)器，這樣IC4-B的輸出端4腳便是方波，送到IC3的UP端，就可按一定的頻率進(jìn)行加置數(shù)了。減置數(shù)的原理類似于加置數(shù)，在此就不作分析了。

（3）啟動(dòng)、停止回路故障

按下S1發(fā)光二極管亮，經(jīng)IC6-A、IC6-B、IC4-D使得A點(diǎn)得到方波，此方波在經(jīng)過(guò)IC6-C送到IC2的DOWN腳進(jìn)行自動(dòng)減置數(shù)，當(dāng)減到0時(shí)，借位端BO為低電平，這樣IC6-A的1腳為低電平，這樣IC6-B的5腳為低電平，與門IC6-B的輸出端4腳為低電平，此時(shí)發(fā)光二極管熄滅，倒計(jì)數(shù)停5止，此過(guò)程即為啟動(dòng)過(guò)程。停止回路是在預(yù)置數(shù)不為0的情況下，按下S2使得IC6-A的2腳接入低電平，這樣與門的輸出就為低電平就不能進(jìn)行自動(dòng)倒計(jì)數(shù)。若該回路有故障，按此路線查找就可以解決問(wèn)題，前提是不存在虛高現(xiàn)象。

5.2 脈寬調(diào)制電路

5.2.1 電路組成

脈寬調(diào)制電路，由方波-三角波發(fā)生器、PWM脈寬發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)部分、取樣給定部分、直流電源5個(gè)部分構(gòu)成。自激振蕩在方波-三角波發(fā)生器輸出三角波，送到PWM脈寬發(fā)生器中的電壓比較器的反相輸入端，電壓比較器的同相輸入端的信號(hào)由取樣給定部分所提供的直流電壓信號(hào)。給定信號(hào)與三角波的比較結(jié)果決定了輸出電壓，不同的給定電壓信號(hào)，產(chǎn)生不同的調(diào)制波形，即不同占空比的矩形波，也將獲得不同的平均直流電壓，經(jīng)基本放大電路的驅(qū)動(dòng)，使發(fā)光二極管的電流不同，發(fā)出的亮光也不同。

5.2.2 電路檢測(cè)

（1）安裝完成后對(duì)裝配的正確性和規(guī)范性進(jìn)行檢查。

（2）上電穩(wěn)壓電路是否輸出正負(fù)12V。

（3）調(diào)節(jié)電位器，觀察發(fā)光二極管是否能明暗變化。

（4）測(cè)量E點(diǎn)波形。

（5）測(cè)量D點(diǎn)波形。

（6）測(cè)量C點(diǎn)波形。

（7）測(cè)量F點(diǎn)波形。

5.2.3 故障分析與維修

（1）發(fā)光二極管不亮故障排除（調(diào)整電位器無(wú)效）。endprint

在不用儀表檢查的情況下，用眼對(duì)電路檢查的方法是給電路通電后調(diào)整電位器，看LED是否能從暗變亮或從亮變暗，不能的話就說(shuō)明電路存在故障。調(diào)整電位器LED始終不亮，這個(gè)故障一般從電源開始檢查。

（2）發(fā)光二極管常亮不滅故障排除（調(diào)整電位器無(wú)效）。

這個(gè)現(xiàn)象是說(shuō)明電源部分基本正常，但是也要檢查一下正負(fù)12V是否正常，如果-12V沒有或很低，則也會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。

在電源正常的情況下用示波器檢查D點(diǎn)的三角波，沒有的話就要檢查波形單元的所有元件是否正常。電阻檢查是否開路，電容是否短路，以及是否存在虛焊等，IC外圍確認(rèn)無(wú)誤后，再用替換法判斷LM324是否損壞。

一般經(jīng)過(guò)上面這些檢查后，都能查到故障部位。在檢查虛焊時(shí)要先用眼仔細(xì)觀察各焊點(diǎn)，用鑷子拉元件，能否拉出焊腳；還可以用萬(wàn)用表的通斷檢查來(lái)查兩連接點(diǎn)是否開路。這單元是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，任何一個(gè)元件出現(xiàn)問(wèn)題，就導(dǎo)致該單元無(wú)三角波輸出，要細(xì)心地檢查每一個(gè)元件。

（3）調(diào)節(jié)電位器不能達(dá)到最亮和熄滅LED。

上面講了根據(jù)LED在通電后能否亮和暗來(lái)判斷，是直觀的故障，還有不能關(guān)閉LED或不能使LED達(dá)到最亮的，這些也是故障的現(xiàn)象。這可能是三角波的輸出幅度不恰當(dāng)或調(diào)整A點(diǎn)變化范圍不太小產(chǎn)生的問(wèn)題。

①可以先用示波器觀察D點(diǎn)的三角波幅度，一般在4VP-P左右，頻率在50kHz上下，當(dāng)輸出幅度過(guò)大時(shí)，可能是電阻R7阻值發(fā)生了很大的變化，測(cè)量該電阻的阻值，正常為2.4K，太小就會(huì)造成三角波幅度過(guò)大，同時(shí)頻率變低。

②調(diào)制電路的B點(diǎn)電位的變化范圍不正確，調(diào)整RW1測(cè)量A或B點(diǎn)的變化范圍，是否在-1.86～-10.50V范圍內(nèi)，如果不是，則加查檢查電阻R1、R2是否為圖紙上的數(shù)值。

③也有可能是電位器故障，測(cè)量電位器的固定端的阻值和滑動(dòng)點(diǎn)對(duì)固定點(diǎn)能否從10～4.7K范圍變化。

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