电子电路故障检测方法与技巧

葛维军

（南通职业大学技师学院，江苏 南通 226007）

引言

随着科学技术的发展，电子技术已越来越多地渗透到各个领域，有了电子技术才有了真正意义上的自动化。电子技术是自动化技术的基础，电子电路则是电子技术的核心。电子电路故障检测，是指当电子电路发生故障时，采用各种方法，通过测量、分析、判断，确定故障部位，找到故障元件的过程[4]。

家用电器中的彩色电视机中包括了低频与高频、音频与视频、小信号与大信号以及无线电信号接收、高频放大、中频放大、功率放大、振荡、解调（解码）、微处理器、开关电源等各种复杂的电子电路。下面以彩色电视机为例，详细介绍常见电子电路各种故障检测方法及其运用技巧，供广大电子设备维护、维修工作者参考。

1 故障检测方法与运用技巧

1.1 直观检查法

直观检查法指利用人的感觉器官直接发现故障的一种方法，主要采用眼看、耳听、鼻闻、手摸来判断[1]。

1.1.1 眼看--对整机而言，通过调整电视机上相关的功能旋钮和开关，同时观察收视质量、指示灯亮灭等情况，以判断有关电路是否正常。对电视机内部而言，观察电路板上有无元器件明显损坏（例如：熔断器烧断、元件烧焦炸裂或断裂、电解电容漏液或鼓起等）、元器件虚焊、接插件松动、电路板断裂、潮湿、发霉以及通电后打火、冒烟等异常情况。

1.1.2 耳听--听电视机伴音是否正常，以及机内有无异常声音。

1.1.3 鼻闻--闻电视机内部有无异常气味，例如：烧焦、过热等气味。

1.1.4 手摸--通过手摸，感觉集成电路、三极管等有无过热等异常情况。

1.2 电压测量法

电压测量法是通过测量电路或元器件的工作电压与正常值进行比较来判断故障的一种检测方法。电压测量法分直流电压测量和交流电压测量两种，可分别在电路处于静态（不接收电视信号）和动态（正常接收电视信号）下进行，常以关键点测量与普测相结合的方法进行检测[1]，所测电压通常指对地电压，也可测量电路中两点间电压。

关键点通常指衔接电路间的重要节点和电源供电端。通过测量判断关键点电压，可缩小故障检修范围，继而再测量相关电路元器件引脚电压，进一步缩小故障检修范围，以判断电路或元器件是否正常。必要时通过测量元器件两引脚间电压，甚至再估算支路电流，来直接进行分析判断，以找到故障元器件或故障点。同一个节点的不同焊点对地电压应该相等，焊点间应无电位差。

常用元器件正常工作与故障状态时的电压特征如下：

1.2.1 晶体三极管--工作在线性放大状态时，三极管发射结Ube呈正向偏压，集电结Ubc呈反向偏压，在直接耦合放大电路中同时还应考虑反馈电路对各点电压的互相牵制；三极管工作在脉冲、开关状态时，其集电结Ubc始终呈反向偏压。对有偏置电压的三极管而言，无输入信号时发射结Ube为0.6~0.7V（以NPN型硅材料三极管为例，下同，PNP型三极管为-0.6~0.7V），有输入信号时Ube＜0.6V。对无偏置电压的三极管而言，无输入信号时发射结Ube为0V，有输入信号时Ube呈反向偏压；三极管工作在振荡状态时，发射结Ube呈零偏压或反向偏压，集电结Ubc始终呈反向偏压。当三极管Ube远大于0.7V时，则该三极管发射结视作开路；短接三极管发射极与基极，其集电极或发射极串联的电阻两端仍有电压时，则该三极管集电极与发射极之间视作漏电或短路。

1.2.2 晶体二极管--正常工作时二极管正向电压一般为0.6~0.7V（锗管为0.2~0.3V），发光二极管正向电压为1.8~2.2V。当正向电压远大于正常值时，则该二极管视作开路；当正向电压远小于正常电压值或为零且确认有电流时，则该二极管视作漏电或短路；稳压二极管工作在反向状态时，其两端电压大于稳压值，则该稳压二极管视作开路；稳压二极管两端反向电压小于稳压值时则该二极管要么未反向导通，要么漏电（根据其串联电阻两端有无电压来判断）。

1.2.3 集成电路--电源供电端电压应接近所接电源电压；电路对称的引脚通常电压应该相近；接同一组电感线圈的引脚，直流电压应相等；OTL功率放大电路输出端电压接近电源电压的一半，自举升压端接近电源电压。反之，集成电路相关引脚或外围电路可能有故障。

1.2.4 电阻器--电阻器两端电压等于流过电阻器中的电流与电阻值之积。串联电路中电流相等，三极管的发射极与集电极电流基本相等，所以，这些电阻器两端的电压之比等于电阻之比。如果电阻器两端的电压明显与电流和电阻值之积相差很大，或流过两只电阻器中的电流相等而电压之比却与阻值之比相差很大，则可认为电流与电阻值之积大的电阻器阻值变大或开路。

1.2.5 电容器--电容器的主要作用是让交流信号流过，隔断直流，即对于直流而言，电容器相当于开路。所以，与电容器串联的电阻器两端应无直流电压，若有则为电容器漏电或短路。

1.2.6 电感器--电感器常用于振荡电路、谐振电路、滤波电路中，只对交流起作用。电感器的阻值一般很小，甚至接近于零，所以，在电路中电感器两端直流电压几乎为零。若很大，则可能有故障。

1.2.7 变压器--变压器常用于电源、电路间耦合、行激励、行输出等部分，起交流变压、阻抗变换或耦合作用，其初级与次级或线圈与线圈交流电压之比等于圈数之比。无论电路频率高低，只要一组线圈有交流电压，其它线圈也应有相应的交流电压，且空载时输入端电流很小。当输入端有交流电压，输出端无交流电压时，要么输入端或输出端线圈开路（输入端电流很小），要么负载短路或内部线圈局部短路（输入端电流较大）。

1.3 电阻测量法

电阻测量法是指在断电情况下用万用表测量机器内部元器件引脚和各单元电路对地（或非地节点之间）电阻值，以及元器件本身的电阻值来判断故障的一种检测方法[4]。电阻测量法又分在路测量和非在路测量两种，前者指直接测量电路中元器件或某部分电路的电阻值，后者是将被测元器件从电路板上脱焊进行测量。必要时可将万用表棒对调，正反向两次测量。当采用电压测量法还不能确定故障元件或故障点时，常采用此方法检测。在有短路性大电流故障时，或发现有元器件损坏时，首选电阻测量法。采用电阻测量法在路检测的常见类型有：

1.3.1 各关键点对地电阻的测量。

1.3.2 元器件本身的电阻值的测量。所有元器件在路正反向两次测量的阻值均应该小于或等于元器件本身的实际阻值。

1.3.3 负载电阻的测量，判断负载的轻重，甚至开路或短路。

1.3.4 短路型、漏电型故障对地电阻的测量。例如：行扫描电路电源、高频调谐器VT引脚等。

1.4 电流测量法

电流测量法是通过测量电路或元器件的电流来判断故障的一种检测方法[2]，一般用于检查电源负载或局部电路工作电流。如果实测电流与正常值相差较大，则相关电源负载或电路存在故障。当怀疑负载过流、漏电或进行电路调试时，常用电流测量法。

电流测量法又分直接测量和间接测量两种。间接测量是通过测量串联在被测电路中已知阻值的元件两端电压来估算电流。电路中测量的电流与有无交流信号（即静态与动态）有关，特别是交流大功率信号。静态时往往电流很小甚至无电流，动态时电流较大。有时静态电流正常，而动态电流却相差很大。动态电流偏小，说明激励不足；动态电流偏大，则可能是负载过重或者存在局部短路性故障。

1.5 信号注入法

信号注入法是在相关电路的输入端注入测试信号或交流感应信号，观察输出的图像、伴音或电压、波形等的变化，以判断被测点后的相关电路是否正常工作的一种检测方法。

信号注入法常用于中频、音频、视频等具有较大增益的最好能看到或听到的信号放大电路，适用于检查信号通道阻断类故障。例如：在音频放大电路的前置级输入端注入信号，电路无输出信号，而在功率放大器的输入端注入信号，输出信号正常，则说明前置级存在故障。

常用的注入信号有：信号发生器等仪器输出的标准信号、相同类型机器相同点输出的信号、人体感应的杂波干扰信号（常通过金属镊子、起子、万用表表棒等注入，有时也称干扰法）、万用表电阻档测量时的电压信号等。

1.6 仪器测量法

仪器测量法是利用示波器等仪器测量被测点波形、信号大小、周期（频率）等参数[5]，以判断电路工作是否正常的一种有效的检测方法。必要时配以信号发生器等仪器进行测量。

利用示波器测量判断故障的常见类型有：

1.6.1 测量被测电路输入端、输出端的波形，以判断该级电路工作情况[3]。

1.6.2 测量CPU、副载波恢复等振荡电路是否起振及周期与信号大小等情况。

1.6.3 测量脉冲信号的有无及正常情况。

1.6.4 利用双踪示波器比较两个信号波形的相位、大小等情况。

1.7 替换法

替换法是用规格相同或相近、性能良好的元器件，去代替被怀疑的元器件来检查故障的一种检测方法[1]。这是一种验证被怀疑的元器件是否确实损坏的有效方法之一。替换法可分两种情况进行处理：一是更换，即将元器件引脚与电路板脱焊或拆下进行替换；二是在路并联，即不脱开（拆下）被怀疑元件，在路并联同规格元件通电试验（有时也称并联法）。

采用更换的方法进行替换试验时，可根据实际情况，不一定要将整个元器件拆下，有时只需脱开有影响的引脚，在电路板焊接面焊上试用元件即可，通常替换的元器件类型有：

1.7.1 用常规工具仪表不易检测的元件。如：小容量电容开路或容量变化、线圈或变压器局部短路、晶体管性能变差、晶体振荡器开路、声表面波滤波器开路等。

1.7.2 分析判断某些元器件可能损坏，而拆下检测时又未发现异常的漏电、"软击穿"等"软性故障"。

1.7.3 集成电路、高频调谐器、厚膜电路、小信号电路板等内部有许多元件，仅依据外部引脚不易检测的元器件或整个电路板。

1.7.4 采用并联法在路并联可疑元件进行通电试验的元件类型有：

（1）怀疑可能开路或失效的耦合、滤波电容，采用容量相近的电容器直接并联。

（3）怀疑声表面波滤波器和某些带通滤波器开路，可用符合电路工作频率的电容器并联试验，观察输出信号有无变化。

（4）怀疑电阻器、电感器开路时，有时也可采用并联法试之。

1.7.5 在一时无相同规格型号元件替换时，可根据元件在电路中的作用进行应急处理，常见有：

（1）可采用多只电阻器的并联与串联甚至混联的方法替换电阻器，以使阻值与功率达到要求。

（2）可采用容量偏差较大，但耐压等性能相同或优于原件的电容器替换耦合、滤波电容。必要时也可采用电容并联的方式增大容量和串联的方式增大耐压、减小容量。

（3）可采用极限参数等性能优于原件的二极管、三极管、集成电路进行替换。

（4）组合元器件可用分立元件替换，如：谐振中周里的电容漏电可在外部另加电容替换，行输出管可用开关电源管外加阻尼二极管替换。

（5）有时也可借用电视机内部其它部位同型号元件或电路相似的相同元件试之。

并且图像f(x,y)被映射到正方形区域<-1,1>×<-1,1>上。在正交区域Ω1=<-1,1>上的正交关系是：

1.8 短路法

短路法是用导线（或电容）将两节点短接，通过图像、伴音或电路性能的变化来判断故障的一种检测方法[1]。短路法分交流短路和直流短路两种。

交流短路指采用电容器将交流信号短接，常用于以下几种情况：

1.8.1 在电视机伴音有杂音、图像有干扰以及其它信号有杂波时，可选择相应电容器将怀疑产生故障的电路的输入、输出端对地短接[3]，以区分该部分电路是否存在故障。

1.8.2 短路某部分电路或元件，让交流信号直接耦合输出，以区分元器件或局部电路有无故障。如声表面波滤波器、带通滤波器、耦合电路以及AV信号电路板等局部电路。

1.8.3 需要去掉前级输入的交流信号。

1.8.4 直流短路指采用导线或其它金属工具直接将两节点或元件两引脚间短接，常用于以下几种情况：

（1）通电判断在路三极管的性能。例如：短接三极管发射极与基极，三极管应呈截止状态。

（2）通电判断某些控制电路的工作性能。例如：短接彩电静噪电路的控制端、短接保护电路中的某些元件，判断电路是否能正常工作。

（3）通电判断某些触发电路的工作性能。例如：瞬时短接开关电源中的启动电容等。

（4）通电判断交流负载是否存在交流短路故障。例如：短接行振荡或行激励级交流信号，判断行输出变压器、行偏转线圈是否存在局部短路故障。

（5）应急替换时，直接短接某些元件。例如：限流、保护电路电阻等。

1.9 开路法

开路法指把怀疑有损坏的元器件从电路中断开，或者把某部分电路从整机电路中隔开，以测量判断元器件的好坏，或排除有关漏电、短路以及保护性故障。例如：

1.9.1 某个电容器、二极管、三极管等元件漏电、短路。

1.9.2 某部分电路存在短路或漏电性故障。

1.9.3 判断保护电路、静噪电路是否起控。

1.10 对比测量法

对比测量法指在同一状态下将同型号元器件或电路的相同节点进行对比测量的一种检测方法[4]。条件许可时可采用两只万用表同时对比测量。可运用对比测量法进行检测的情形有：

1.1 0.1同一机器内部相同电路、或对称电路各节点电压、波形以及在路电阻的对比测量。例如：彩电中的视放矩阵电路、双通道伴音电路等。

1.1 0.2局部电路相同或相似电路间的对比测量。例如：彩电型号不同但电路相同、同型号彩电内部的相同电路、同一集成电路的应用电路等。

2 故障检测中的注意事项

运用各种检测方法进行彩电维修实习时应注意以下一些问题：

2.1 彩电中开关电源直接与220V交流电源相通，为防止触电，工作台用交流电源最好加装隔离变压器。

2.2 彩电中电源、行输出变压器以及显像管阳极等中高压均会对人身安全构成威胁，维修检测时要特别小心。拆卸高压帽时必须在断电后先作放电处理。

2.3 切忌在不了解故障等情况下盲目通电，甚至盲目拆卸、更换元件，避免扩大故障，甚至人为造成故障。

2.4 通电开机若发现冒烟、烧焦、异常响声，或荧屏上出现亮点、水平或垂直一条亮线，应立即关机，再作检查[1]。

2.5 拆焊、更换元器件和在路测量电阻时应在断电情况下，且待电源滤波电容器放电完毕后进行，某些集成电路等元件还须考虑焊接静电、焊接温度等因素，切忌在焊接过程中损坏电路板、元器件、焊盘或人为造成短路。

2.6 测量时万用表棒要拿稳，尽量采用单手操作，某些集成电路的引脚较密，测量引脚电压时最好测与该脚相连的别的焊点，切忌在通电检测过程中因表棒、焊锡、螺丝、工具等人为造成短路。

2.7 "热机芯"彩电开关电源初级与次级其它电路是隔开的，其"热地"与"冷地"也是分开的，对地测量时应该接相应的"地"。

2.8 更换的元器件尽量与原规格型号相同，特别是振荡电路、保护电路、行逆程电路以及开关电源中的取样、稳压电路中参数性能要求较高的二极管、三极管、电容器、电阻器等元器件。确需替换时，其极限参数等性能要优于被更换的元件。一定要分清引脚极性或排列顺序，避免装反。

2.9 对于熔断器烧断故障，在未查明原因的情况下不要轻易更换新的熔断器，更不能用大容量熔断器替换，以防故障扩大[1]。

2.10 对于引脚较多的集成电路、高频调谐器、厚膜电路、变压器等元器件，确需替换前，尽量先考虑检查外接易拆元件，避免误拆。

2.11 在没有弄清故障原因之前，不可随意调整机内微调元件，以免调乱正常的工作状态后难以恢复。

2.12 开关电源、行输出电路、保护电路一般不宜作开路、短路试验，以防引起过流或过压而损坏电路。开关电源不能在空载时通电，不得随意减小行逆程电容器的容量。

结束语

除上述常用的检测方法外，根据实际情况还有其它检测方法，如：加热与冷却法、升压与降压法等。故障类型不同，所采用的方法也有所不同，实际进行故障检测时要根据故障现象进行分析判断，再决定首先检查哪个部位，首先采用什么方法等，需要在实践中不断总结，才能灵活运用。

[1]杨晓雁，张天知.电视机装配调试与维修技能训练[M].北京:中国劳动出版社，1998.

[2]蔡国清.TA两片集成电路彩色电视机原理与维修[M].北京:人民邮电出版社，1991.

[3]王为民，段华炜，姬铁兰.电子电路的故障检测[J].科技情报开发与经济，2004（5）：256-257.

[4]应芳琴.电子电路故障检测[J].中国现代教育装备，2009（1）：34-36.

[5]王耀军，王鹏云.电子电路故障检测技术研究[J].电子测试，2010（2）：80-83.