9 เคล็ดลับสำหรับการทดสอบบอร์ด PCB ขั้นพื้นฐาน

ถึงเวลาแล้วที่การตรวจสอบบอร์ด PCB จะต้องใส่ใจในรายละเอียดบางอย่างเพื่อเตรียมพร้อมในการรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์มากขึ้น เมื่อตรวจสอบบอร์ด PCB เราควรคำนึงถึงเคล็ดลับ 9 ข้อต่อไปนี้

1. ห้ามใช้อุปกรณ์ทดสอบที่มีการต่อสายดินโดยเด็ดขาดเพื่อสัมผัสทีวีสด เสียง วิดีโอ และอุปกรณ์อื่นๆ ของแผ่นด้านล่างเพื่อทดสอบบอร์ด PCB โดยไม่ต้องใช้หม้อแปลงแยก
ห้ามมิให้ทดสอบทีวี เสียง วิดีโอ และอุปกรณ์อื่นๆ โดยตรงโดยไม่มีหม้อแปลงแยกกระแสไฟกับเครื่องมือและอุปกรณ์ที่มีการต่อสายดิน แม้ว่าเครื่องบันทึกเทปวิทยุทั่วไปจะมีหม้อแปลงไฟฟ้า แต่เมื่อสัมผัสกับทีวีหรืออุปกรณ์เครื่องเสียงพิเศษมากขึ้น โดยเฉพาะกำลังไฟเอาท์พุตหรือลักษณะของแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ คุณต้องค้นหาก่อนว่าแชสซีของเครื่องชาร์จอยู่หรือไม่ มิฉะนั้นจะเป็นเรื่องง่ายมาก ทีวี เครื่องเสียง และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ชาร์จด้วยแผ่นด้านล่างทำให้เกิดการลัดวงจรของแหล่งจ่ายไฟซึ่งส่งผลต่อวงจรรวมทำให้เกิดข้อผิดพลาดขยายเพิ่มเติม

2. ให้ความสนใจกับประสิทธิภาพของฉนวนของหัวแร้งเมื่อทำการทดสอบบอร์ด PCB
ไม่อนุญาตให้ใช้หัวแร้งในการบัดกรีด้วยกำลังไฟ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่ได้ชาร์จหัวแร้ง ทางที่ดีควรกราวด์เปลือกของหัวแร้ง ระวังวงจร MOS ให้มากขึ้น การใช้เตารีดวงจรแรงดันต่ำที่ 6~8V จะปลอดภัยกว่า

3. ทราบหลักการทำงานของวงจรรวมและวงจรที่เกี่ยวข้องก่อนทำการทดสอบบอร์ด PCB
ก่อนที่จะตรวจสอบและซ่อมแซมวงจรรวม คุณต้องทำความคุ้นเคยกับการทำงานของวงจรรวมที่ใช้ วงจรภายใน พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าหลัก บทบาทของแต่ละพิน และแรงดันไฟฟ้าปกติของพิน รูปคลื่น และการทำงาน หลักการของวงจรประกอบด้วยส่วนประกอบต่อพ่วง หากตรงตามเงื่อนไขข้างต้น การวิเคราะห์และการตรวจสอบจะง่ายขึ้นมาก

4. อย่าทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างพินเมื่อทำการทดสอบ PCB
เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าหรือทดสอบรูปคลื่นด้วยโพรบออสซิลโลสโคป อย่าทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างพินของวงจรรวมเนื่องจากการเลื่อนของสายทดสอบหรือโพรบ วิธีที่ดีที่สุดคือวัดบนวงจรพิมพ์ส่วนต่อพ่วงที่เชื่อมต่อโดยตรงกับพิน การลัดวงจรชั่วขณะใด ๆ อาจทำให้วงจรรวมเสียหายได้ง่าย คุณต้องระมัดระวังมากขึ้นเมื่อทำการทดสอบวงจรรวม CMOS แบบแพ็คเกจแบน

5. ความต้านทานภายในของเครื่องทดสอบบอร์ด PCB ควรมีขนาดใหญ่
เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของพิน IC ควรใช้มัลติมิเตอร์ที่มีความต้านทานภายในของหัวมิเตอร์มากกว่า 20KΩ/V มิฉะนั้น จะมีข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่สำหรับแรงดันไฟฟ้าของพินบางตัว

6. ให้ความสนใจกับการกระจายความร้อนของวงจรรวมกำลังเมื่อทำการทดสอบบอร์ด PCB
วงจรรวมกำลังควรกระจายความร้อนได้ดี และไม่อนุญาตให้ทำงานภายใต้พลังงานสูงโดยไม่มีแผงระบายความร้อน

7. ลวดตะกั่วของบอร์ด PCB ควรเหมาะสม
หากคุณต้องการเพิ่มส่วนประกอบภายนอกเพื่อทดแทนส่วนที่เสียหายของวงจรรวม ควรเลือกส่วนประกอบขนาดเล็ก และสายไฟควรเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการมีเพศสัมพันธ์ปรสิตที่ไม่จำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการต่อสายดินระหว่างวงจรรวมของเครื่องขยายเสียงพลังเสียงและปลายวงจรปรีแอมป์ .

8. ตรวจสอบบอร์ด PCB เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการเชื่อม
เมื่อทำการบัดกรี บัดกรีจะแน่นหนา และการสะสมของบัดกรีและรูพรุนอาจทำให้เกิดการบัดกรีผิดพลาดได้ง่าย โดยทั่วไปเวลาในการบัดกรีจะไม่เกิน 3 วินาที และพลังของหัวแร้งควรอยู่ที่ประมาณ 25W พร้อมระบบทำความร้อนภายใน ควรตรวจสอบวงจรรวมที่ถูกบัดกรีอย่างระมัดระวัง วิธีที่ดีที่สุดคือใช้โอห์มมิเตอร์เพื่อวัดว่ามีการลัดวงจรระหว่างพินหรือไม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการยึดเกาะของบัดกรี จากนั้นจึงเปิดเครื่อง

9. เมื่อทดสอบบอร์ด PCB อย่าตรวจสอบความเสียหายของวงจรรวมได้ง่าย
อย่าตัดสินว่าวงจรรวมเสียหายง่าย เนื่องจากวงจรรวมส่วนใหญ่เชื่อมต่อกันโดยตรง เมื่อวงจรผิดปกติ อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าหลายครั้ง และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากความเสียหายของวงจรรวมเสมอไป นอกจากนี้ในบางกรณีแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ของแต่ละพินจะแตกต่างจากปกติ เมื่อค่าตรงกันหรือใกล้เคียงกันก็อาจไม่ได้หมายความว่าวงจรรวมดีเสมอไป เนื่องจากความผิดพลาดแบบอ่อนบางอย่างจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

 

วิธีการแก้จุดบกพร่องบอร์ด PCB
สำหรับบอร์ด PCB ตัวใหม่ที่เพิ่งเอากลับคืนนั้นเราต้องสังเกตคร่าวๆก่อนว่ามีปัญหาบนบอร์ดหรือเปล่า เช่น มีรอยแตกร้าวชัดเจน, ไฟฟ้าลัดวงจร, วงจรเปิด เป็นต้น หากจำเป็นให้ตรวจดูว่ามีความต้านทานระหว่างกันหรือไม่ แหล่งจ่ายไฟและกราวด์มีขนาดใหญ่เพียงพอ

สำหรับแผงวงจรที่ออกแบบใหม่ การดีบักมักจะพบกับปัญหาบางประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อบอร์ดมีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีส่วนประกอบมากมาย จึงมักจะไม่สามารถสตาร์ทได้ แต่ถ้าคุณเชี่ยวชาญชุดวิธีการดีบักที่สมเหตุสมผล การดีบักจะได้ผลลัพธ์สองเท่าโดยใช้ความพยายามเพียงครึ่งเดียว

ขั้นตอนการดีบักบอร์ด PCB
1. สำหรับบอร์ด PCB ตัวใหม่ที่เพิ่งเอากลับคืนนั้น เราต้องสังเกตคร่าวๆ ก่อนว่ามีปัญหาใดๆ บนบอร์ดหรือไม่ เช่น มีรอยร้าวชัดเจน, ไฟฟ้าลัดวงจร, วงจรเปิด เป็นต้น หากจำเป็น ให้ตรวจสอบว่า ความต้านทานระหว่างแหล่งจ่ายไฟกับกราวด์มีขนาดใหญ่เพียงพอ

2. จากนั้นจึงติดตั้งส่วนประกอบต่างๆ โมดูลอิสระ หากคุณไม่แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง ไม่ควรติดตั้งทั้งหมด แต่ให้ติดตั้งทีละส่วน (สำหรับวงจรที่ค่อนข้างเล็ก คุณสามารถติดตั้งทั้งหมดพร้อมกันได้) เพื่อให้ง่ายต่อการ กำหนดช่วงความผิด หลีกเลี่ยงปัญหาในการเริ่มต้นเมื่อคุณประสบปัญหา

โดยทั่วไป คุณสามารถติดตั้งแหล่งจ่ายไฟก่อน จากนั้นจึงเปิดเครื่องเพื่อตรวจสอบว่าแรงดันไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟเป็นปกติหรือไม่ หากคุณไม่มีความมั่นใจมากนักเมื่อเปิดเครื่อง (แม้ว่าคุณจะแน่ใจ ขอแนะนำให้คุณเพิ่มฟิวส์ ในกรณีนี้) ให้พิจารณาใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมแบบปรับได้พร้อมฟังก์ชันจำกัดกระแส

ตั้งค่ากระแสป้องกันกระแสเกินล่วงหน้าก่อน จากนั้นค่อย ๆ เพิ่มค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟที่ได้รับการควบคุม และตรวจสอบกระแสอินพุต แรงดันไฟฟ้าอินพุต และแรงดันเอาต์พุต หากไม่มีการป้องกันกระแสเกินและปัญหาอื่น ๆ ในระหว่างการปรับขึ้น และแรงดันเอาต์พุตถึงปกติ แสดงว่าแหล่งจ่ายไฟก็โอเค มิฉะนั้น ให้ถอดแหล่งจ่ายไฟออก ค้นหาจุดผิดปกติ และทำซ้ำขั้นตอนข้างต้นจนกว่าแหล่งจ่ายไฟจะเป็นปกติ

3. จากนั้น ค่อยๆ ติดตั้งโมดูลอื่นๆ แต่ละครั้งที่มีการติดตั้งโมดูล ให้เปิดเครื่องและทดสอบ เมื่อเปิดเครื่อง ให้ทำตามขั้นตอนข้างต้นเพื่อหลีกเลี่ยงกระแสไฟเกินที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการออกแบบและ/หรือข้อผิดพลาดในการติดตั้ง และส่วนประกอบที่ไหม้

วิธีค้นหาบอร์ด PCB ที่ผิดพลาด
1. ค้นหาบอร์ด PCB ที่ผิดพลาดโดยการวัดแรงดันไฟฟ้า
สิ่งแรกที่ต้องยืนยันคือแรงดันไฟฟ้าของพินแหล่งจ่ายไฟของชิปแต่ละตัวเป็นปกติหรือไม่ จากนั้นตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงต่างๆ เป็นปกติหรือไม่ และแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของแต่ละจุดเป็นปกติหรือไม่ ตัวอย่างเช่น เมื่อเปิดทรานซิสเตอร์ซิลิคอนทั่วไป แรงดันไฟฟ้าของจุดแยก BE จะอยู่ที่ประมาณ 0.7V ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าของจุดแยก CE จะอยู่ที่ประมาณ 0.3V หรือน้อยกว่า หากแรงดันไฟฟ้าของจุดแยก BE ของทรานซิสเตอร์มากกว่า 0.7V (ยกเว้นสำหรับทรานซิสเตอร์แบบพิเศษ เช่น ดาร์ลิงตัน ฯลฯ) จุดเชื่อมต่อ BE อาจเปิดอยู่

2. วิธีการฉีดสัญญาณเพื่อค้นหาบอร์ด PCB ที่ผิดพลาด
เพิ่มแหล่งสัญญาณไปที่เทอร์มินัลอินพุต จากนั้นวัดรูปคลื่นของแต่ละจุดตามลำดับเพื่อดูว่าเป็นเรื่องปกติที่จะค้นหาจุดผิดปกติหรือไม่ บางครั้งเราจะใช้วิธีที่ง่ายกว่านั้น เช่น ใช้มือคีบจับที่ขั้วอินพุตทุกระดับเพื่อดูว่าขั้วเอาต์พุตตอบสนองหรือไม่ ซึ่งมักใช้ในวงจรเสียง วิดีโอ และเครื่องขยายเสียงอื่นๆ (แต่ระวังร้อนนะครับ ด้านล่าง วิธีการนี้ไม่สามารถใช้กับวงจรไฟฟ้าแรงสูงหรือไฟฟ้าแรงสูงได้ ไม่เช่นนั้น อาจเกิดไฟฟ้าช็อตได้) หากไม่มีการตอบสนองต่อระดับก่อนหน้า แต่มีการตอบสนองต่อระดับถัดไป แสดงว่าปัญหาอยู่ที่ระดับก่อนหน้าและควรได้รับการตรวจสอบ

3. วิธีอื่นในการค้นหาบอร์ด PCB ที่ผิดพลาด
มีหลายวิธีในการค้นหาจุดบกพร่อง เช่น การดู การฟัง การดมกลิ่น การสัมผัส เป็นต้น
“การมองเห็น” คือการดูว่ามีความเสียหายทางกลที่ชัดเจนต่อส่วนประกอบหรือไม่ เช่น การแตกร้าว การเผาไหม้ การเสียรูป ฯลฯ
“การฟัง” คือการฟังว่าเสียงการทำงานเป็นปกติหรือไม่ เช่น สิ่งที่ไม่ควรดังคือเสียงกริ่ง สถานที่ที่ควรจะดังไม่ดังหรือเสียงผิดปกติ เป็นต้น
“กลิ่น” คือการตรวจสอบว่ามีกลิ่นแปลกๆ หรือไม่ เช่น กลิ่นไหม้ กลิ่นอิเล็กโทรไลต์ของตัวเก็บประจุ เป็นต้น สำหรับช่างซ่อมบำรุงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสบการณ์ พวกเขาจะไวต่อกลิ่นเหล่านี้มาก
“การสัมผัส” คือการทดสอบว่าอุณหภูมิของอุปกรณ์เป็นปกติหรือไม่ เช่น ร้อนเกินไปหรือเย็นเกินไป

อุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดจะร้อนขึ้นเมื่อทำงาน ถ้าสัมผัสเย็นก็ตัดสินได้เลยว่าไม่ได้ผล แต่ถ้าที่ที่ไม่ควรร้อนร้อนหรือที่ที่ไม่ควรร้อนร้อนเกินไปก็ไม่เกิดผล ทรานซิสเตอร์กำลังทั่วไป ชิปควบคุมแรงดันไฟฟ้า ฯลฯ ที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 70 องศาถือว่าปกติดี แนวคิดของ 70 องศาคืออะไร? หากคุณยกมือขึ้น คุณสามารถกดค้างไว้ได้มากกว่า 3 วินาที หมายความว่าอุณหภูมิต่ำกว่า 70 องศา (โปรดทราบว่าคุณต้องสัมผัสมันในเบื้องต้นก่อน และอย่าให้มือไหม้)