В мире существует немало трудных вопросов, ответы на которые невозможно дать однозначно. Мы просто не можем их знать. Как говорил герой старого советского фильма «Карнавальная ночь»: «Есть ли жизнь на Марсе? Нет ли жизни на Марсе?... науке это неизвестно...». Но что наука знает точно — найти неисправность и отремонтировать можно абсолютно любое устройство, имея хорошее оборудование, опыт, интуицию. Да, не всегда ремонт целесообразен или экономически оправдан. Но вряд ли существует по-настоящему неустранимая поломка.
В сегодняшнем уроке — практическое руководство для мастеров, желающих разобраться и не пугающихся мультиметра или оборудования посерьёзнее.
Время чтения: 10 минут
Что-то сломалось? Починим. Ведь это очень просто!
Сегодняшняя электроника, несмотря на впечатляющий прогресс в миниатюризации и надёжности, не избавилась от главной уязвимости — склонности к поломкам. Взглянув на неработающее устройство, мы обычно разводим руками и произносим: «сломалось». Что делать дальше — не всегда понятно. Но если подойти к поломке с техническим любопытством и долей настойчивости, можно не просто понять, что вышло из строя, но и вернуть прибор к жизни.
Как бы сложна ни была электронная начинка, любой ремонт начинается с наблюдения за признаками жизни. Их нет — не беда. Всё ремонтируется, если понимать, как работает схема, знать, где искать неисправность. Знание закономерностей поведения электронных компонентов, умение интерпретировать симптомы поломки — ключ к успеху. Начнём с самого очевидного — когда «ничего не происходит» и как найти разумное объяснение.
Когда признаки жизни отсутствуют
Это означает, что при включении аппаратуры вообще ничего не происходит. Если так, то устремите взгляд на блок питания. Сначала проверьте предохранитель. Если перегорел, возможно, возникла перегрузка или короткое замыкание. КЗ ищите поблизости — в блоке: выпрямительных диодах, ключе преобразователя напряжения или вспомогательных компонентах, либо в схеме, питаемой от БП, далеко от места, где смотрите. Если БП питает схему через кабель, отсоедините его. Замените предохранитель и попробуйте подать электропитание.
Снова перегорает предохранитель? Тогда неполадка в блоке питания. Если нет, неисправность в нём, но вероятней замыкание в питаемой цепи: она потребляет слишком большой ток, перегружает БП и выводит предохранитель из строя.
Некоторые блоки питания, к примеру, компьютерные, имеют небольшие, слаботочные вспомогательные БП для работы в режиме ожидания, чтобы поддерживать определённые узлы схемы в рабочем состоянии для реагирования на команды дистанционного управления или ПО. А основной блок включается командой микропроцессора устройства. При отключённом кабеле между источником электропитания и остальной частью схемы микроконтроллеру не удаётся отправить команду главному блоку на запуск. Если КЗ находится в части БП, не работающей в режиме ожидания, он порой выглядит исправным, а предохранитель не перегорает, что затрудняет реальную локализацию неисправности.
Если предохранитель после замены не перегорел вновь, но устройство снова не подаёт признаков жизни, внимательно осмотрите электролитические конденсаторы в источнике питания, других частях оборудования. Видите какие-либо, пусть небольшие, выпуклости сверху? Если да, забудьте о продолжении исследования, а сначала замените их. К тому времени, как электролитический конденсатор вздулся, он потерял ёмкость и большая удача, если осталось хотя бы 10 процентов от номинальной. Его эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, ESR) также значительно возрастёт.
Весьма вероятно, что замена вздутых «электролитов» восстановит работу электроники. Даже когда нет видимых выпуклостей, «расчехляйте» ESR-метр всегда при неполадках в блоке питания (электролитические конденсаторы часто выходят из строя, особенно при работе в тяжёлых условиях современных мощных БП). Убедитесь, что электропитание отключено, а конденсаторы разряжены (будьте особенно осторожны при разрядке высоковольтного конденсатора на первичной «горячей» стороне импульсного источника питания!).
Не выполняйте разрядку конденсаторов с помощью пинцета или подобного рода короткозамыкающих соединений! Огромный импульсный ток приводит к выходу конденсатора из строя, образованию электрической дуги, повреждению платы и инструмента. Используйте резистор или лампу накаливания.
Приятная особенность измерителей ESR — использование для внутрисхемных измерений (без выпаивания). Мастеру-ремонтнику удаётся быстро и легко проверить каждый электролитический конденсатор в источнике питания. Хотя бы на этапе предварительного испытания. Не обойдите вниманием конденсаторы прямо на выходных линиях постоянного тока; довольно часто они оказываются с заниженными характеристиками, а ещё нередки случаи пробоя керамических конденсаторов малой ёмкости, установленных параллельно «банкам» электролитических конденсаторов.
Если все конденсаторы в порядке, проверьте выходные напряжения цифровым мультиметром. Найдите общий контакт цепи на выходной стороне и подключите к нему чёрный провод мультиметра. Зачастую роль общего контакта выполняет корпус устройства или его внутренние металлические элементы, такие как шасси, экраны и подобные. Даже если БП выдаёт несколько выходных напряжений, общий контакт у них, как правило, есть.
Многие источники питания имеют маркировку напряжений на плате, прямо рядом с местом, где подключается выходной кабель. Руководствуясь маркировкой, произведите замер напряжённости. Не страшно, если линия с маркировкой «5V» при измерении покажет 4,9% 5,1%. Небольшой разброс ±5% вполне допустим. Если покажет 4В или 6В, это не норма.
Когда значение вторичной цепи слишком высокое, неполадка в системе регулирования выхода или в КЗ, «просаживающим» напряжение. Если показатели находятся в номинальных значениях, источник питания, вероятно, в порядке.
У устройства, работающего от внешнего адаптера переменного тока, может не перегорать предохранитель даже при серьёзном замыкании внутри. Большинство современных адаптеров переменного тока проектируются по импульсной схемотехнике. Такой, хорошо спроектированный БП при превышении нагрузки перейдёт в режим самозащиты и отключится.
Обычно он перезапускается примерно посекундно, подавая ток в устройство, затем останавливаясь, поскольку потребляемая мощность выходит за пределы нормального диапазона. То есть включён недостаточно долго, чтобы пережечь предохранитель. Даже предохранитель в первичной «горячей» стороне в адаптере выживает по аналогичной причине.
Другими словами, исправный предохранитель зачастую сбивает с толку, пока не обратите внимание на работу системы самозащиты. Подключите вольтметр к выходу блока питания и включите его. Если видите периодические всплески напряжения, то, вероятнее всего, имеете дело с исправным БП с системой самозащиты и КЗ где-то, к примеру, в кабеле. Роль «вольтметра» может играть светодиод блока, вспыхивающий и гаснущий при попытке запуска. Встроенные БП в электронике, работающей от переменного тока, также выдерживают КЗ без перегорания предохранителей, но они обычно не так хорошо защищены, как внешние адаптеры, а предохранитель чаще перегорает.
Если блок питания исправен, но устройство всё равно не работает, протестируйте микропроцессор — проверьте наличие тактовых импульсов на кварцевом резонаторе или генераторе с помощью осциллографа. Если на «кварце» вы не обнаружите напряжения, следует для начала проверить линию электропитания микропроцессора. Возможно, вышел из строя линейный или импульсный источник питания микропроцессора. Если обнаружите постоянное напряжение (обычно 5В или 3,3В), а не осцилляцию, «кварц» с очень большой долей вероятности неисправен.
Без тактовых сигналов работа микроконтроллера или микропроцессора невозможна в принципе. Если колебания присутствуют, то проверьте их размах от пика до пика. Уровень должен примерно соответствовать напряжению электропитания. Если микроконтроллер питается от напряжения 5В, а колебания составляют всего 1В от пика до пика, микроконтроллер тактироваться не будет. Также проверьте напряжение питания кварцевого генератора, часто оборудованного отдельным вторичным БП.
Многие устройства имеют внутри гальванические элементы или небольшие аккумуляторы. Эти резервные источники питания поддерживают работу часов реального времени с микросхемами хранения информации, к примеру, настроек. Выход из строя или разряд «батарейки» приводит к сбросу времени и настроек до состояния по умолчанию, что обычно не помеха работе. Хотя неисправная батарея действительно может помешать включению. Особенно часто такое происходит в компьютерной технике.
«Батарейки» могут быть неперезаряжаемыми литиевыми плоскими элементами питания или перезаряжаемыми литиевыми аккумуляторами. Неперезаряжаемые типы заменяемы стандартной литиевой плоской батарейкой с держателем, позволяющим потом заменять батарею без её выпаивания. Перезаряжаемые элементы необходимо заменить на оригинальный тип, но, возможно, их будет нелегко найти (хотя в Суперайс есть почти всё).
Не заменяйте перезаряжаемый элемент неперезаряжаемым даже краткосрочно: замена чревата риском взрыва!
Если вы подозреваете, что резервный элемент неисправен, измерьте его напряжение. Номинальное напряжение литиевых элементов составляет 3В, и большую часть своего срока службы они выдают близко к этому значению. Новый имеет ЭДС около 3,2В, а отработавший — около 2,9В. Значения ниже приводят к потере данных или ненадёжной работе устройства.
Если напряжение низкое, отсоедините «батарейку» и посмотрите, оживёт ли устройство. Иногда полная потеря данных при извлечении батареи — то, что нужно; происходит очистка памяти от повреждённых записей, а устройство сбрасывается и запускается с заводскими настройками по умолчанию.
Есть модели, использующие перезаряжаемые элементы NiMH (никель-металл-гидридные) вместо литиевых. Как правило, они объединяются в батарею из трёх элементов с номинальным напряжением 3,6 вольта (3 * 1,2 вольта). Замена на литиевый элемент недопустима — возникает риск взрыва последнего.
Даже самые современные устройства подчиняются тем же физическим законам, что и техника прошлого века. Электричество, сопротивление, ёмкость, замыкания — всё это остаётся в силе в цифровую эпоху. Поэтому многие неисправности, сколь загадочными они ни казались, имеют вполне конкретную объяснимую причину. Нужно только внимательно смотреть, последовательно исключать возможные причины и не бояться проверять простейшие вещи — предохранители, кабели, напряжение на ключевых узлах.
Там, где есть питание, всегда найдётся причина его отсутствия. А когда она найдена — значит, полдела сделано. Не бойтесь ошибаться — каждая ошибка приближает к правильному решению.
