維修電工電子電路調試與維修

蔡敏

摘 要：電子電路調試與維修模塊是維修電工高級工培訓和考證中的一個重要環節，其核心內容是在電子線路板上設隱蔽故障2處，由考生單獨排除故障。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制電路的組成、檢測步驟，并根據工作經驗給出了故障分析與維修的方法。

關鍵詞：維修電工 電子電路 故障排除

中圖分類號：TM07 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（b）-0046-02

1 電路要求

根據電路原理圖，在正確安裝的前提下，對電路進行測試、調試和故障排除。了解基本門電路、施密特觸發器、可預置數十進制加/減計數器和用PWM脈寬調制實現直流電壓的無級調節的相關知識。

2 考試形式

給定電路原理圖一張，給定帶2處故障點的印制電路板一塊，根據故障現象，在電子線路圖上分析故障可能產生的原因，確定故障發生的范圍并排除，回答考評員提出的問題。

3 技能要求

（1）讀圖、識圖能力；（2）電路分析能力；（3）元器件檢測技能；（4）調試、檢測、維修技能。

4 工具

（1）萬用表；（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，預置數控制單元，啟動、停止控制單元，0.6s脈沖發生器，3s脈沖發生器，十進制加/減計數器，可預置十進制減法計數器，四-七BCD譯碼驅動器和七段共陰LED數碼管組成。系統電源為+12V直流穩壓電源，如圖1所示。

5.1.2 參數檢測

（1）檢測輸入交流電壓、電源變壓器以及直流12V電壓。

（2）電路功能檢查。

（1）通電啟動，觀察數碼管顯示是否為“0”。

（2）按下S4按鈕，加預置數設置；按下S3按鈕，減預置數設置。

（3）按下S1按鈕，在預置數不為“0”時，LED發光二極管亮，倒計數開始，當計數到“0”時，指示燈熄滅，數碼管重新顯示預置數。在倒計數未到“0”，按下S2按鈕，倒計數停止，發光二極管熄滅，數碼管顯示停止時的數字。

5.1.3 故障分析及排故舉例

（1）電源回路故障。

正常情況下經二極管整流，電容濾波，LM7812穩壓后，在C2兩端應是DC12V，若無此電壓則電源回路有故障，可采用電壓測量法分段測量，例如：測量發現LM7812的12端有DC18V，而23兩腳間無DV12V電壓，則可判斷LM7812有問題，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電路及啟動停止電路，要保證后面操作正常，必須保證有正確的電壓輸出。

（2）加減置數回路故障。

在電源回路正確的情況下，分別進行加減置數。若加減置數均不行，則可能原因有：電源未送到S3、S4上；IC5-A上無低電平輸出；IC4-4的10腳無方波輸出；若IC4-C的9腳為高電平而10腳無方波，則測IC4-C的8腳看有無三角波，若無則R9和C7組成的回路有斷路；還有一種虛高現象，即接線端懸空始終為高電平，此種情況應在之前排除，一旦發生只有在斷電的情況下用電壓表測量檢查。在檢查置數回路故障時必須要知道電路的路線，拿加置數回路做例。按下S4，IC5-A的2腳為高電平，經過或非門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腳此時為高電平已經開啟了施密特觸發器，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行加置數了。減置數的原理類似于加置數，在此就不作分析了。

（3）啟動、停止回路故障

按下S1發光二極管亮，經IC6-A、IC6-B、IC4-D使得A點得到方波，此方波在經過IC6-C送到IC2的DOWN腳進行自動減置數，當減到0時，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，此時發光二極管熄滅，倒計數停5止，此過程即為啟動過程。停止回路是在預置數不為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行自動倒計數。若該回路有故障，按此路線查找就可以解決問題，前提是不存在虛高現象。

5.2 脈寬調制電路

5.2.1 電路組成

脈寬調制電路，由方波-三角波發生器、PWM脈寬發生器、驅動部分、取樣給定部分、直流電源5個部分構成。自激振蕩在方波-三角波發生器輸出三角波，送到PWM脈寬發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由取樣給定部分所提供的直流電壓信號。給定信號與三角波的比較結果決定了輸出電壓，不同的給定電壓信號，產生不同的調制波形，即不同占空比的矩形波，也將獲得不同的平均直流電壓，經基本放大電路的驅動，使發光二極管的電流不同，發出的亮光也不同。

5.2.2 電路檢測

（1）安裝完成后對裝配的正確性和規范性進行檢查。

（2）上電穩壓電路是否輸出正負12V。

（3）調節電位器，觀察發光二極管是否能明暗變化。

（4）測量E點波形。

（5）測量D點波形。

（6）測量C點波形。

（7）測量F點波形。

5.2.3 故障分析與維修

（1）發光二極管不亮故障排除（調整電位器無效）。endprint

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

（2）發光二極管常亮不滅故障排除（調整電位器無效）。

這個現象是說明電源部分基本正常，但是也要檢查一下正負12V是否正常，如果-12V沒有或很低，則也會產生這樣的現象。

在電源正常的情況下用示波器檢查D點的三角波，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外圍確認無誤后，再用替換法判斷LM324是否損壞。

一般經過上面這些檢查后，都能查到故障部位。在檢查虛焊時要先用眼仔細觀察各焊點，用鑷子拉元件，能否拉出焊腳；還可以用萬用表的通斷檢查來查兩連接點是否開路。這單元是一個閉環系統，任何一個元件出現問題，就導致該單元無三角波輸出，要細心地檢查每一個元件。

（3）調節電位器不能達到最亮和熄滅LED。

上面講了根據LED在通電后能否亮和暗來判斷，是直觀的故障，還有不能關閉LED或不能使LED達到最亮的，這些也是故障的現象。這可能是三角波的輸出幅度不恰當或調整A點變化范圍不太小產生的問題。

①可以先用示波器觀察D點的三角波幅度，一般在4VP-P左右，頻率在50kHz上下，當輸出幅度過大時，可能是電阻R7阻值發生了很大的變化，測量該電阻的阻值，正常為2.4K，太小就會造成三角波幅度過大，同時頻率變低。

②調制電路的B點電位的變化范圍不正確，調整RW1測量A或B點的變化范圍，是否在-1.86～-10.50V范圍內，如果不是，則加查檢查電阻R1、R2是否為圖紙上的數值。

③也有可能是電位器故障，測量電位器的固定端的阻值和滑動點對固定點能否從10～4.7K范圍變化。

參考文獻

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