Một tụ điện trông bình thường vẫn có thể là nguyên nhân khiến nguồn điện không khởi động, kênh âm thanh bị méo tiếng hoặc nguồn chuyển mạch bị xung khi có tải. Khả năng kiểm tra tụ điện mà không cần tháo mối hàn có thể rút ngắn đáng kể thời gian khoanh vùng lỗi, đặc biệt là trên các mạch in có mật độ linh kiện cao, nơi việc nhấc một điểm tiếp xúc lên cũng tạo ra rủi ro sửa chữa riêng.
Hạn chế rất đơn giản: phép đo trong mạch là phép đo của tụ điện cộng với mọi đường dẫn dẫn điện được kết nối xung quanh nó. Khắc phục sự cố hiệu quả phụ thuộc vào việc biết khi nào phép đo đó hữu ích và khi nào mạch đang che giấu lỗi.
Phụ lục bài viết
Kiểm tra tụ điện mà không cần tháo mối hàn: Điều gì có thể thực hiện được?
Kiểm tra tụ điện trong mạch hoạt động tốt nhất như một phương pháp sàng lọc và so sánh. Nó rất hiệu quả trong việc tìm ra tụ gốm bị ngắn mạch rõ ràng, tụ điện phân bị khô với điện trở nội cao, hoặc một linh kiện có giá trị đo được khác biệt đáng kể so với các tụ điện giống hệt nhau trên cùng một bo mạch.
Độ tin cậy sẽ giảm khi tụ điện được mắc song song với các tụ điện khác, mắc ngang qua đường cấp nguồn có điện trở thấp, hoặc nằm cạnh các mối nối bán dẫn bắt đầu dẫn điện ở điện áp thử của đồng hồ đo. Trong những trường hợp này, điện dung hiển thị có thể cao hơn giá trị ghi trên linh kiện, điện trở tương đương nối tiếp (ESR) có thể thấp hơn giá trị thực tế, hoặc đồng hồ đo có thể xác định một loại linh kiện hoàn toàn khác.
Một nguyên tắc hữu ích là coi kết quả đo trong mạch như bằng chứng, chứ không phải là phán quyết cuối cùng. Kết quả đo cho thấy rõ ràng có hiện tượng ngắn mạch, hở mạch hoặc vấn đề ESR nghiêm trọng thì cần phải tiến hành kiểm tra. Kết quả đo có vẻ hợp lý nhưng không khớp với triệu chứng có thể cần đến các phép đo so sánh, xem xét sơ đồ mạch hoặc cách ly một đầu dây của tụ điện.
Hãy bắt đầu với một bảng mạch an toàn, đã được ngắt điện.
Không được đo điện dung hoặc điện trở nội (ESR) trên mạch đang hoạt động. Hãy ngắt nguồn điện đầu vào, tháo pin nếu có thể và kiểm tra xem năng lượng tích trữ đã được xả hết chưa. Các tụ điện phân lớn trong bộ nguồn, bộ điều khiển động cơ, mạch flash và thiết bị cao áp có thể vẫn giữ điện áp nguy hiểm sau khi thiết bị đã được rút phích cắm.
Hãy sử dụng phương pháp xả điện phù hợp với mạch thay vì dùng tua vít để nối tắt các cực của tụ điện. Sau khi xả điện, hãy kiểm tra lại điện áp bằng đồng hồ vạn năng trước khi đặt máy đo LCR, máy đo ESR hoặc nhíp thử nghiệm lên bo mạch. Điều này giúp bảo vệ thiết bị cũng như người vận hành.
Mạch in cũng cần hoạt động ổn định về điện. Các kết nối USB, pin dự phòng, siêu tụ điện và các đường ray phụ được nạp điện có thể giữ cho một số phần của mạch in vẫn được cấp điện khi nguồn chính bị ngắt. Phép đo điện dung được thực hiện trên một đường ray chỉ được cấp điện một phần là không chính xác và có thể làm hỏng đồng hồ đo cầm tay nhạy cảm.
Chọn phép đo phù hợp với chế độ hỏng hóc.
Chỉ số điện dung không thể mô tả chính xác tình trạng của tụ điện. Một linh kiện có thể vẫn giữ gần mức điện dung danh nghĩa trong khi điện trở nội (ESR) tăng lên đủ để gây ra hiện tượng gợn sóng, điều chỉnh kém, lỗi khởi động hoặc mất ổn định trong bộ chuyển đổi nguồn. Ngược lại, một tụ điện gốm có thể bị hỏng do ngắn mạch điện trở thấp trong khi việc đo ESR không phải là cách nhanh nhất để xác định điều đó.
Đo điện dung
Chế độ đo điện dung rất hữu ích để phát hiện tụ điện bị hở mạch, tổn hao điện dung lớn hoặc giá trị bất thường trong một mạch đơn giản. Chế độ này đáng tin cậy nhất khi linh kiện có tải song song hạn chế. Các tụ điện SMD nhỏ đặc biệt dễ bị sai lệch kết quả đo vì các chân IC lân cận, tụ bypass và các mặt phẳng nguồn có thể chi phối kết quả.
Đối với tụ điện phân cực, hãy so sánh giá trị đo được với dung lượng danh nghĩa và dung sai ghi trên nhãn. Sai lệch 10% hoặc 20% có thể là bình thường, tùy thuộc vào dòng tụ điện và điều kiện thử nghiệm. Kết quả đo thấp bất thường, không ổn định hoặc không có kết quả cần được điều tra thêm.
Đo ESR
Kiểm tra ESR thường là phương pháp hiệu quả hơn trong mạch đối với tụ điện nhôm điện phân và tụ điện polymer. Nó có thể phát hiện sự suy giảm mà chế độ đo điện dung cơ bản bỏ sót. Trong các mạch điện áp thấp, chỉ số ESR cao so với các tụ điện tương tự gần đó là một dấu hiệu lỗi mạnh.
ESR phụ thuộc vào tần số, do đó, để có kết quả chính xác, cần điều kiện thử nghiệm phù hợp. Một thiết bị đo hoạt động ở tần số thử nghiệm cao hơn có thể phản ánh tốt hơn hoạt động trong các bộ điều chỉnh chuyển mạch và mạng tách mạch so với phép đo điện dung ở tần số thấp. Tuy nhiên, không nên so sánh các kết quả đo từ các kiểu máy đo khác nhau hoặc tần số thử nghiệm khác nhau như thể chúng có thể thay thế trực tiếp cho nhau.
Đo LCR và trở kháng
Máy đo LCR cung cấp nhiều thông tin chẩn đoán hơn bằng cách đo điện dung, điện trở, điện cảm, trở kháng và pha theo chế độ đã chọn. Điều này rất hữu ích khi xác định các linh kiện SMD nhỏ hoặc kiểm tra xem một tụ điện tưởng chừng như vậy có thực sự bị ảnh hưởng bởi đường dẫn của linh kiện khác hay không.
Đối với công việc thiết kế mạch in (PCB), tần số kiểm tra rất quan trọng. Một linh kiện hoạt động bình thường ở tần số 1 kHz có thể hoạt động khác đi ở tần số 100 kHz hoặc 250 kHz, đặc biệt là trong các ứng dụng tách nhiễu hoặc chuyển mạch tần số cao. Tần số phù hợp phụ thuộc vào dải hoạt động của mạch và triệu chứng lỗi, chứ không chỉ đơn giản là giá trị ghi trên tụ điện.
Một quy trình kiểm tra thực tế trong mạch
Trước tiên, hãy kiểm tra bo mạch dưới độ phóng đại thích hợp. Tìm kiếm các tụ MLCC bị nứt gần mép bo mạch, các ống điện phân bị đổi màu, các đầu nối bị bong tróc, chất điện phân bị rò rỉ, các lỗ xuyên mạch bị ăn mòn và các khu vực bị quá nhiệt xung quanh các bộ điều chỉnh. Kiểm tra bằng mắt thường sẽ không phát hiện ra mọi lỗi, nhưng nó giúp xác định nơi cần bắt đầu đo đạc.
Tiếp theo, hãy xác định vai trò của tụ điện trong mạch. Tụ điện đầu vào chính, tụ lọc đầu ra, tụ bypass cục bộ, tụ định thời và tụ ghép AC không nên được đánh giá theo cùng một tiêu chí. Một tụ bypass bị ngắn mạch trên đường nguồn 3.3V sẽ tạo ra tín hiệu khác với một tụ điện đầu ra có điện trở nội cao trong bộ chuyển đổi buck.
Sau khi xả hết điện trên bo mạch, đặt đầu dò trực tiếp lên các cực của tụ điện. Đầu dò kiểu nhíp đặc biệt hiệu quả đối với các linh kiện SMD hai cực nhỏ vì chúng giảm thiểu tiếp xúc với các chân liền kề. Giữ lực ấn nhẹ đầu dò. Lực quá mạnh có thể làm trượt các chân liền kề hoặc làm vỡ tụ điện gốm nhỏ.
Ghi lại kết quả, sau đó so sánh với các linh kiện tương tự trong cùng một thiết kế. Nếu một bo mạch có nhiều tụ điện tách nhiễu 10 µF giống hệt nhau trên cùng một đường nguồn, thì một linh kiện có trở kháng thấp hơn rõ rệt, điện trở nội (ESR) cao bất thường hoặc kết quả đo điện dung không nhất quán là một nghi ngờ hữu ích. Việc kiểm tra so sánh thường mang lại giá trị cao hơn so với việc so sánh từng kết quả đo với giới hạn trong bảng dữ liệu.
Nếu đồng hồ đo báo ngắn mạch hoặc điện trở rất thấp, hãy xác nhận kết quả từ cả hai phía của linh kiện và tại một điểm khác trên đường cấp nguồn. Tụ điện có thể vẫn hoạt động tốt trong khi một IC, điốt hoặc tầng công suất bị hỏng ở phía sau gây ra tình trạng điện trở thấp. Tụ điện mắc song song về điện với lỗi đó.
Khi bạn phải nhấc một dây dẫn
Việc tháo mối hàn là cần thiết khi mạch điện cho kết quả không rõ ràng và quyết định sửa chữa có ảnh hưởng đáng kể. Hãy nhấc một chân linh kiện lên, hoặc tháo toàn bộ linh kiện, khi một tụ điện nghi ngờ được kết nối trực tiếp với đường ray có điện trở thấp, mắc song song với nhiều tụ điện khác, hoặc được nối với mạch bán dẫn đang hoạt động làm sai lệch phép đo.
Đây cũng là phương pháp đúng đắn để xác minh cuối cùng trong kiểm soát chất lượng, phân tích lỗi và lập tài liệu sửa chữa. Kiểm tra trong mạch giúp xác định nhanh chóng các linh kiện cần kiểm tra; kiểm tra riêng lẻ giúp xác định các thông số điện thực tế của linh kiện.
Đối với các kỹ thuật viên xử lý các cụm linh kiện SMD dày đặc, một thiết bị LCR cầm tay chính xác với đầu dò dạng nhíp có thể giảm thời gian di chuyển giữa các điểm kiểm tra. Thiết bị Siborg Smart Tweezers được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với linh kiện và có thể hỗ trợ nhận dạng và đo nhanh các linh kiện nhỏ trên bo mạch, nơi các đầu dò thông thường kém chính xác hơn.
Quy trình làm việc hiệu quả nhất không phải là tháo rời mọi tụ điện một cách vội vàng hoặc tin tưởng tuyệt đối vào mọi thông số trên mạch. Hãy đo mạch một cách an toàn, so sánh các linh kiện tương tự, sử dụng dữ liệu ESR và LCR có tính đến tần số khi chế độ lỗi yêu cầu, và chỉ cô lập linh kiện khi bo mạch không thể cung cấp câu trả lời rõ ràng. Cách tiếp cận đó bảo vệ các điểm tiếp xúc, tiết kiệm thời gian khắc phục sự cố và đảm bảo mỗi phép đo đều gắn liền với một quyết định sửa chữa có cơ sở.
Nếu bạn cần nhíp đo LCR Siborg chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại nhíp đo LCR Siborg uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
