電子電路故障檢測方法與技巧

葛維軍

（南通職業大學技師學院，江蘇 南通 226007）

引言

隨著科學技術的發展，電子技術已越來越多地滲透到各個領域，有了電子技術才有了真正意義上的自動化。電子技術是自動化技術的基礎，電子電路則是電子技術的核心。電子電路故障檢測，是指當電子電路發生故障時，采用各種方法，通過測量、分析、判斷，確定故障部位，找到故障元件的過程[4]。

家用電器中的彩色電視機中包括了低頻與高頻、音頻與視頻、小信號與大信號以及無線電信號接收、高頻放大、中頻放大、功率放大、振蕩、解調（解碼）、微處理器、開關電源等各種復雜的電子電路。下面以彩色電視機為例，詳細介紹常見電子電路各種故障檢測方法及其運用技巧，供廣大電子設備維護、維修工作者參考。

1 故障檢測方法與運用技巧

1.1 直觀檢查法

直觀檢查法指利用人的感覺器官直接發現故障的一種方法，主要采用眼看、耳聽、鼻聞、手摸來判斷[1]。

1.1.1 眼看--對整機而言，通過調整電視機上相關的功能旋鈕和開關，同時觀察收視質量、指示燈亮滅等情況，以判斷有關電路是否正常。對電視機內部而言，觀察電路板上有無元器件明顯損壞（例如：熔斷器燒斷、元件燒焦炸裂或斷裂、電解電容漏液或鼓起等）、元器件虛焊、接插件松動、電路板斷裂、潮濕、發霉以及通電后打火、冒煙等異常情況。

1.1.2 耳聽--聽電視機伴音是否正常，以及機內有無異常聲音。

1.1.3 鼻聞--聞電視機內部有無異常氣味，例如：燒焦、過熱等氣味。

1.1.4 手摸--通過手摸，感覺集成電路、三極管等有無過熱等異常情況。

1.2 電壓測量法

電壓測量法是通過測量電路或元器件的工作電壓與正常值進行比較來判斷故障的一種檢測方法。電壓測量法分直流電壓測量和交流電壓測量兩種，可分別在電路處于靜態（不接收電視信號）和動態（正常接收電視信號）下進行，常以關鍵點測量與普測相結合的方法進行檢測[1]，所測電壓通常指對地電壓，也可測量電路中兩點間電壓。

關鍵點通常指銜接電路間的重要節點和電源供電端。通過測量判斷關鍵點電壓，可縮小故障檢修范圍，繼而再測量相關電路元器件引腳電壓，進一步縮小故障檢修范圍，以判斷電路或元器件是否正常。必要時通過測量元器件兩引腳間電壓，甚至再估算支路電流，來直接進行分析判斷，以找到故障元器件或故障點。同一個節點的不同焊點對地電壓應該相等，焊點間應無電位差。

常用元器件正常工作與故障狀態時的電壓特征如下：

1.2.1 晶體三極管--工作在線性放大狀態時，三極管發射結Ube呈正向偏壓，集電結Ubc呈反向偏壓，在直接耦合放大電路中同時還應考慮反饋電路對各點電壓的互相牽制；三極管工作在脈沖、開關狀態時，其集電結Ubc始終呈反向偏壓。對有偏置電壓的三極管而言，無輸入信號時發射結Ube為0.6~0.7V（以NPN型硅材料三極管為例，下同，PNP型三極管為-0.6~0.7V），有輸入信號時Ube＜0.6V。對無偏置電壓的三極管而言，無輸入信號時發射結Ube為0V，有輸入信號時Ube呈反向偏壓；三極管工作在振蕩狀態時，發射結Ube呈零偏壓或反向偏壓，集電結Ubc始終呈反向偏壓。當三極管Ube遠大于0.7V時，則該三極管發射結視作開路；短接三極管發射極與基極，其集電極或發射極串聯的電阻兩端仍有電壓時，則該三極管集電極與發射極之間視作漏電或短路。

1.2.2 晶體二極管--正常工作時二極管正向電壓一般為0.6~0.7V（鍺管為0.2~0.3V），發光二極管正向電壓為1.8~2.2V。當正向電壓遠大于正常值時，則該二極管視作開路；當正向電壓遠小于正常電壓值或為零且確認有電流時，則該二極管視作漏電或短路；穩壓二極管工作在反向狀態時，其兩端電壓大于穩壓值，則該穩壓二極管視作開路；穩壓二極管兩端反向電壓小于穩壓值時則該二極管要么未反向導通，要么漏電（根據其串聯電阻兩端有無電壓來判斷）。

1.2.3 集成電路--電源供電端電壓應接近所接電源電壓；電路對稱的引腳通常電壓應該相近；接同一組電感線圈的引腳，直流電壓應相等；OTL功率放大電路輸出端電壓接近電源電壓的一半，自舉升壓端接近電源電壓。反之，集成電路相關引腳或外圍電路可能有故障。

1.2.4 電阻器--電阻器兩端電壓等于流過電阻器中的電流與電阻值之積。串聯電路中電流相等，三極管的發射極與集電極電流基本相等，所以，這些電阻器兩端的電壓之比等于電阻之比。如果電阻器兩端的電壓明顯與電流和電阻值之積相差很大，或流過兩只電阻器中的電流相等而電壓之比卻與阻值之比相差很大，則可認為電流與電阻值之積大的電阻器阻值變大或開路。

1.2.5 電容器--電容器的主要作用是讓交流信號流過，隔斷直流，即對于直流而言，電容器相當于開路。所以，與電容器串聯的電阻器兩端應無直流電壓，若有則為電容器漏電或短路。

1.2.6 電感器--電感器常用于振蕩電路、諧振電路、濾波電路中，只對交流起作用。電感器的阻值一般很小，甚至接近于零，所以，在電路中電感器兩端直流電壓幾乎為零。若很大，則可能有故障。

1.2.7 變壓器--變壓器常用于電源、電路間耦合、行激勵、行輸出等部分，起交流變壓、阻抗變換或耦合作用，其初級與次級或線圈與線圈交流電壓之比等于圈數之比。無論電路頻率高低，只要一組線圈有交流電壓，其它線圈也應有相應的交流電壓，且空載時輸入端電流很小。當輸入端有交流電壓，輸出端無交流電壓時，要么輸入端或輸出端線圈開路（輸入端電流很小），要么負載短路或內部線圈局部短路（輸入端電流較大）。

1.3 電阻測量法

電阻測量法是指在斷電情況下用萬用表測量機器內部元器件引腳和各單元電路對地（或非地節點之間）電阻值，以及元器件本身的電阻值來判斷故障的一種檢測方法[4]。電阻測量法又分在路測量和非在路測量兩種，前者指直接測量電路中元器件或某部分電路的電阻值，后者是將被測元器件從電路板上脫焊進行測量。必要時可將萬用表棒對調，正反向兩次測量。當采用電壓測量法還不能確定故障元件或故障點時，常采用此方法檢測。在有短路性大電流故障時，或發現有元器件損壞時，首選電阻測量法。采用電阻測量法在路檢測的常見類型有：

1.3.1 各關鍵點對地電阻的測量。

1.3.2 元器件本身的電阻值的測量。所有元器件在路正反向兩次測量的阻值均應該小于或等于元器件本身的實際阻值。

1.3.3 負載電阻的測量，判斷負載的輕重，甚至開路或短路。

1.3.4 短路型、漏電型故障對地電阻的測量。例如：行掃描電路電源、高頻調諧器VT引腳等。

1.4 電流測量法

電流測量法是通過測量電路或元器件的電流來判斷故障的一種檢測方法[2]，一般用于檢查電源負載或局部電路工作電流。如果實測電流與正常值相差較大，則相關電源負載或電路存在故障。當懷疑負載過流、漏電或進行電路調試時，常用電流測量法。

電流測量法又分直接測量和間接測量兩種。間接測量是通過測量串聯在被測電路中已知阻值的元件兩端電壓來估算電流。電路中測量的電流與有無交流信號（即靜態與動態）有關，特別是交流大功率信號。靜態時往往電流很小甚至無電流，動態時電流較大。有時靜態電流正常，而動態電流卻相差很大。動態電流偏小，說明激勵不足；動態電流偏大，則可能是負載過重或者存在局部短路性故障。

1.5 信號注入法

信號注入法是在相關電路的輸入端注入測試信號或交流感應信號，觀察輸出的圖像、伴音或電壓、波形等的變化，以判斷被測點后的相關電路是否正常工作的一種檢測方法。

信號注入法常用于中頻、音頻、視頻等具有較大增益的最好能看到或聽到的信號放大電路，適用于檢查信號通道阻斷類故障。例如：在音頻放大電路的前置級輸入端注入信號，電路無輸出信號，而在功率放大器的輸入端注入信號，輸出信號正常，則說明前置級存在故障。

常用的注入信號有：信號發生器等儀器輸出的標準信號、相同類型機器相同點輸出的信號、人體感應的雜波干擾信號（常通過金屬鑷子、起子、萬用表表棒等注入，有時也稱干擾法）、萬用表電阻檔測量時的電壓信號等。

1.6 儀器測量法

儀器測量法是利用示波器等儀器測量被測點波形、信號大小、周期（頻率）等參數[5]，以判斷電路工作是否正常的一種有效的檢測方法。必要時配以信號發生器等儀器進行測量。

利用示波器測量判斷故障的常見類型有：

1.6.1 測量被測電路輸入端、輸出端的波形，以判斷該級電路工作情況[3]。

1.6.2 測量CPU、副載波恢復等振蕩電路是否起振及周期與信號大小等情況。

1.6.3 測量脈沖信號的有無及正常情況。

1.6.4 利用雙蹤示波器比較兩個信號波形的相位、大小等情況。

1.7 替換法

替換法是用規格相同或相近、性能良好的元器件，去代替被懷疑的元器件來檢查故障的一種檢測方法[1]。這是一種驗證被懷疑的元器件是否確實損壞的有效方法之一。替換法可分兩種情況進行處理：一是更換，即將元器件引腳與電路板脫焊或拆下進行替換；二是在路并聯，即不脫開（拆下）被懷疑元件，在路并聯同規格元件通電試驗（有時也稱并聯法）。

采用更換的方法進行替換試驗時，可根據實際情況，不一定要將整個元器件拆下，有時只需脫開有影響的引腳，在電路板焊接面焊上試用元件即可，通常替換的元器件類型有：

1.7.1 用常規工具儀表不易檢測的元件。如：小容量電容開路或容量變化、線圈或變壓器局部短路、晶體管性能變差、晶體振蕩器開路、聲表面波濾波器開路等。

1.7.2 分析判斷某些元器件可能損壞，而拆下檢測時又未發現異常的漏電、"軟擊穿"等"軟性故障"。

1.7.3 集成電路、高頻調諧器、厚膜電路、小信號電路板等內部有許多元件，僅依據外部引腳不易檢測的元器件或整個電路板。

1.7.4 采用并聯法在路并聯可疑元件進行通電試驗的元件類型有：

（1）懷疑可能開路或失效的耦合、濾波電容，采用容量相近的電容器直接并聯。

（3）懷疑聲表面波濾波器和某些帶通濾波器開路，可用符合電路工作頻率的電容器并聯試驗，觀察輸出信號有無變化。

（4）懷疑電阻器、電感器開路時，有時也可采用并聯法試之。

1.7.5 在一時無相同規格型號元件替換時，可根據元件在電路中的作用進行應急處理，常見有：

（1）可采用多只電阻器的并聯與串聯甚至混聯的方法替換電阻器，以使阻值與功率達到要求。

（2）可采用容量偏差較大，但耐壓等性能相同或優于原件的電容器替換耦合、濾波電容。必要時也可采用電容并聯的方式增大容量和串聯的方式增大耐壓、減小容量。

（3）可采用極限參數等性能優于原件的二極管、三極管、集成電路進行替換。

（4）組合元器件可用分立元件替換，如：諧振中周里的電容漏電可在外部另加電容替換，行輸出管可用開關電源管外加阻尼二極管替換。

（5）有時也可借用電視機內部其它部位同型號元件或電路相似的相同元件試之。

并且圖像f(x,y)被映射到正方形區域<-1,1>×<-1,1>上。在正交區域Ω1=<-1,1>上的正交關系是：

1.8 短路法

短路法是用導線（或電容）將兩節點短接，通過圖像、伴音或電路性能的變化來判斷故障的一種檢測方法[1]。短路法分交流短路和直流短路兩種。

交流短路指采用電容器將交流信號短接，常用于以下幾種情況：

1.8.1 在電視機伴音有雜音、圖像有干擾以及其它信號有雜波時，可選擇相應電容器將懷疑產生故障的電路的輸入、輸出端對地短接[3]，以區分該部分電路是否存在故障。

1.8.2 短路某部分電路或元件，讓交流信號直接耦合輸出，以區分元器件或局部電路有無故障。如聲表面波濾波器、帶通濾波器、耦合電路以及AV信號電路板等局部電路。

1.8.3 需要去掉前級輸入的交流信號。

1.8.4 直流短路指采用導線或其它金屬工具直接將兩節點或元件兩引腳間短接，常用于以下幾種情況：

（1）通電判斷在路三極管的性能。例如：短接三極管發射極與基極，三極管應呈截止狀態。

（2）通電判斷某些控制電路的工作性能。例如：短接彩電靜噪電路的控制端、短接保護電路中的某些元件，判斷電路是否能正常工作。

（3）通電判斷某些觸發電路的工作性能。例如：瞬時短接開關電源中的啟動電容等。

（4）通電判斷交流負載是否存在交流短路故障。例如：短接行振蕩或行激勵級交流信號，判斷行輸出變壓器、行偏轉線圈是否存在局部短路故障。

（5）應急替換時，直接短接某些元件。例如：限流、保護電路電阻等。

1.9 開路法

開路法指把懷疑有損壞的元器件從電路中斷開，或者把某部分電路從整機電路中隔開，以測量判斷元器件的好壞，或排除有關漏電、短路以及保護性故障。例如：

1.9.1 某個電容器、二極管、三極管等元件漏電、短路。

1.9.2 某部分電路存在短路或漏電性故障。

1.9.3 判斷保護電路、靜噪電路是否起控。

1.10 對比測量法

對比測量法指在同一狀態下將同型號元器件或電路的相同節點進行對比測量的一種檢測方法[4]。條件許可時可采用兩只萬用表同時對比測量。可運用對比測量法進行檢測的情形有：

1.1 0.1同一機器內部相同電路、或對稱電路各節點電壓、波形以及在路電阻的對比測量。例如：彩電中的視放矩陣電路、雙通道伴音電路等。

1.1 0.2局部電路相同或相似電路間的對比測量。例如：彩電型號不同但電路相同、同型號彩電內部的相同電路、同一集成電路的應用電路等。

2 故障檢測中的注意事項

運用各種檢測方法進行彩電維修實習時應注意以下一些問題：

2.1 彩電中開關電源直接與220V交流電源相通，為防止觸電，工作臺用交流電源最好加裝隔離變壓器。

2.2 彩電中電源、行輸出變壓器以及顯像管陽極等中高壓均會對人身安全構成威脅，維修檢測時要特別小心。拆卸高壓帽時必須在斷電后先作放電處理。

2.3 切忌在不了解故障等情況下盲目通電，甚至盲目拆卸、更換元件，避免擴大故障，甚至人為造成故障。

2.4 通電開機若發現冒煙、燒焦、異常響聲，或熒屏上出現亮點、水平或垂直一條亮線，應立即關機，再作檢查[1]。

2.5 拆焊、更換元器件和在路測量電阻時應在斷電情況下，且待電源濾波電容器放電完畢后進行，某些集成電路等元件還須考慮焊接靜電、焊接溫度等因素，切忌在焊接過程中損壞電路板、元器件、焊盤或人為造成短路。

2.6 測量時萬用表棒要拿穩，盡量采用單手操作，某些集成電路的引腳較密，測量引腳電壓時最好測與該腳相連的別的焊點，切忌在通電檢測過程中因表棒、焊錫、螺絲、工具等人為造成短路。

2.7 "熱機芯"彩電開關電源初級與次級其它電路是隔開的，其"熱地"與"冷地"也是分開的，對地測量時應該接相應的"地"。

2.8 更換的元器件盡量與原規格型號相同，特別是振蕩電路、保護電路、行逆程電路以及開關電源中的取樣、穩壓電路中參數性能要求較高的二極管、三極管、電容器、電阻器等元器件。確需替換時，其極限參數等性能要優于被更換的元件。一定要分清引腳極性或排列順序，避免裝反。

2.9 對于熔斷器燒斷故障，在未查明原因的情況下不要輕易更換新的熔斷器，更不能用大容量熔斷器替換，以防故障擴大[1]。

2.10 對于引腳較多的集成電路、高頻調諧器、厚膜電路、變壓器等元器件，確需替換前，盡量先考慮檢查外接易拆元件，避免誤拆。

2.11 在沒有弄清故障原因之前，不可隨意調整機內微調元件，以免調亂正常的工作狀態后難以恢復。

2.12 開關電源、行輸出電路、保護電路一般不宜作開路、短路試驗，以防引起過流或過壓而損壞電路。開關電源不能在空載時通電，不得隨意減小行逆程電容器的容量。

結束語

除上述常用的檢測方法外，根據實際情況還有其它檢測方法，如：加熱與冷卻法、升壓與降壓法等。故障類型不同，所采用的方法也有所不同，實際進行故障檢測時要根據故障現象進行分析判斷，再決定首先檢查哪個部位，首先采用什么方法等，需要在實踐中不斷總結，才能靈活運用。

[1]楊曉雁，張天知.電視機裝配調試與維修技能訓練[M].北京:中國勞動出版社，1998.

[2]蔡國清.TA兩片集成電路彩色電視機原理與維修[M].北京:人民郵電出版社，1991.

[3]王為民，段華煒，姬鐵蘭.電子電路的故障檢測[J].科技情報開發與經濟，2004（5）：256-257.

[4]應芳琴.電子電路故障檢測[J].中國現代教育裝備，2009（1）：34-36.

[5]王耀軍，王鵬云.電子電路故障檢測技術研究[J].電子測試，2010（2）：80-83.