最近幫助一些客戶做程控直流電源電路故障的分析，在了解情況過(guò)程中，問(wèn)起哪里壞了，大都能告訴我“某某器件壞了”，但再問(wèn)“哪個(gè)管腳壞了”“可能是什么原因造成的”“壞到了啥程度”，往往就沒(méi)人接茬了，即使接茬，也不外乎兩類話“喲，還真沒(méi)研究過(guò)”，“要真知道，不就不請(qǐng)您來(lái)了嘛”。
下面介紹的這個(gè)儀器和測(cè)試方法，就是解決如上問(wèn)題的法寶。它能解決幾大問(wèn)題：
1、 能定位到哪個(gè)管腳壞了，便于程控直流電源工程師順藤摸瓜，將無(wú)關(guān)的影響排除在外；
2、 能判斷出故障的損壞程度；
3、 可以根據(jù)損壞的程度，推理出損壞的機(jī)理；
4、 根據(jù)失效的機(jī)理，可以制定出解決問(wèn)題的辦法。
這個(gè)測(cè)試的工程理論基礎(chǔ)是：1、器件外部的應(yīng)力通過(guò)管腳端口對(duì)器件內(nèi)部造成損傷；2、端口的應(yīng)力損傷會(huì)影響到端口的阻抗特性。
本儀器的應(yīng)用就是測(cè)試器件端口的阻抗特性圖。即“端口的伏安特性曲線”，一個(gè)好的程控直流電源電路板和一個(gè)故障的程控直流電源電路板來(lái)對(duì)比，損傷端口的V-I曲線一定會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)曲線的變化趨勢(shì)，就可以判斷出損傷的程度和機(jī)理。具體的測(cè)試和判斷方法如下：
1、解決問(wèn)題的操作程序
有好、壞可對(duì)比的程控直流電源電路板或機(jī)器各一。分別測(cè)量其每個(gè)管腳的V-I曲線，當(dāng)然如果能根據(jù)現(xiàn)象基本鎖定在哪塊程控直流電源電路壞掉了，也可以只針對(duì)目標(biāo)懷疑對(duì)象進(jìn)行測(cè)試，減少測(cè)試的工作量。然后對(duì)比好壞程控直流電源電路板上對(duì)應(yīng)管腳的曲線，差別較大的一般就可能是損傷管腳，要認(rèn)真對(duì)待了。
2、如何根據(jù)測(cè)試結(jié)果判斷故障原因
用此儀器測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果一般不外乎 開(kāi)路、短路、漏程控直流電源電路增加、阻抗變化、曲線形狀變異（一般是組合程控直流電源電路）等幾種結(jié)果。波形如圖。
圖1：純電阻的V-I曲線，如果斜率發(fā)生較大變化，則說(shuō)明電阻阻值變化，斜率變小，相當(dāng)于加同樣的電壓，而電流變小，則阻值變大，說(shuō)明電阻非完全性損傷，原因一般為靜電、腐蝕、電遷移、瞬時(shí)電過(guò)應(yīng)力；
圖2：短路；
圖3：開(kāi)路；
圖4：普通二極管V-I曲線，如果電流正向上升的轉(zhuǎn)折點(diǎn)左移，則說(shuō)明漏電流增大，一般是靜電損傷，斷路則是過(guò)壓擊穿，開(kāi)路則是過(guò)流燒毀；
圖5：穩(wěn)壓二極管V-I曲線；
圖6：大電容的V-I曲線；
圖7：小電容的V-I曲線；如果橢圓的形狀由圖6向圖7的趨勢(shì)發(fā)生了變化，則說(shuō)明容值發(fā)生了漂移；
圖 8：IC管腳對(duì)地的V-I曲線，注意兩個(gè)問(wèn)題，一是不同廠家的相同功能器件，因?yàn)槠鋬?nèi)部程控直流電源電路結(jié)構(gòu)的不同，對(duì)比測(cè)試時(shí)表現(xiàn)在外面端口的阻抗特性可能不同，不 同廠家的同型號(hào)器件不具備可比性；二是IC的特性曲線測(cè)試一般要測(cè)試Pi-VDD、 Pi-VSS、Pi-Pi+1、Pi-Pi-1，這是因?yàn)镻i管腳發(fā)生故障，一般的引入路徑不外乎電源、地、相鄰管腳間的過(guò)壓耦合。
圖9-圖12是組合特性的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如果實(shí)測(cè)的值在此標(biāo)準(zhǔn)曲線基礎(chǔ)上有某方面的變化趨勢(shì)，可以據(jù)此分析出可能是哪個(gè)因素影響的，這個(gè)就是靠分析的經(jīng)驗(yàn)和能力了。
所以T40程控直流電源電路和元器件故障分析儀是一個(gè)輔助分析工具，工程師的智慧才是最好的工具。不過(guò)值得欣慰的是，我和我的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，我們的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)融入了本設(shè)計(jì)的軟件和文檔中，大家盡可以直接站在我們的肩膀上，在電子設(shè)計(jì)的大地上昂然前行。
3、如何根據(jù)原因制定整改方法
機(jī)理判斷出來(lái)了，解決方法就好找多了。如果出現(xiàn)批次性的器件問(wèn)題，那自然是找采購(gòu)了；
如果批次某類器件出現(xiàn)了隨機(jī)的引腳開(kāi)路（不固定在某個(gè)管腳上的開(kāi)路）。則最大可能是 MSD，在焊接過(guò)程的工藝上要加上一道焊前高溫烘烤；
如果出現(xiàn)了漏電流增加或阻抗參數(shù)退化但非完全性損傷，則是ESD，改造生產(chǎn)儲(chǔ)存環(huán)境則不宜遲；
如果是開(kāi)路，毫無(wú)疑問(wèn)是過(guò)載，尤其是在有燒的痕跡（此部分可以通過(guò)本公司S40程控直流電源電路板顯微檢測(cè)儀放大觀察和靈敏的鼻子嗅來(lái)判斷）；
如果是短路，則可能是電壓擊穿，找找看有沒(méi)有上斷電過(guò)程的浪涌電壓的波動(dòng)影響。
還有些其他的現(xiàn)象和判斷及整改方法，大家可以熟能生巧，把這個(gè)儀器用起來(lái)。
依程控直流電源電路設(shè)計(jì)工程師的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，本儀器幾乎是可以和示波器、萬(wàn)用表、頻譜儀并駕齊驅(qū)的第四大電子測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)備，而它的價(jià)值卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)被發(fā)掘出來(lái)。英國(guó)人發(fā)現(xiàn)了這個(gè)特 性，后人在前仆后繼的想顯示比英國(guó)人高明，俟機(jī)發(fā)現(xiàn)新的測(cè)試機(jī)理，然而結(jié)果每每令人失望，從1960年代至今，半個(gè)世紀(jì)的應(yīng)用已經(jīng)充分驗(yàn)證了其應(yīng)用理論的 成熟。我偶然在航天實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了這種儀器，并將它轉(zhuǎn)化為成本不高、功能簡(jiǎn)化、并將我們的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合進(jìn)去的實(shí)用性測(cè)試儀器，希望它能幫助我們的電子技術(shù)同行能 百尺竿頭，更進(jìn)一步。
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