标题 | 浅析电阻、电感类元件故障成因及排除方法 |
范文 | 钱琨 陈文红 孙宁 摘 要:电子设备故障大多是由电子元器件故障引起的。如果您熟悉电子元件的故障类型,您可以快速锁定故障。就可以用简单的电阻电压测量方法来检查它们。本文根据笔者多年从事元件研究的经验,系统总结梳理电阻、电感类元件的故障成因及排除方法。 关键词:元件;故障成因;排除方法 一、电阻元件故障 电阻元件包括电阻器和可变电阻器,固定电阻器通常称为电阻器,可变电阻器通常称为电位器。电阻元件广泛应用于电子设备中,是一种耗电部件。由電阻器故障引起的电子设备故障的比例很高,据统计约占15%。电阻器的失效形式和原因与电阻器的工艺特性和工艺条件密切相关。电阻器故障可分为两大类:致命故障和参数漂移故障。统计表明,80%-90%的电器故障属于致命故障,如断路、机械损伤、接触损伤、短路、绝缘、击穿等。只有约10%的故障是由电阻漂移引起的。 (一)电位器的失效分析 电位器的失效机理随类型而变化。非线性电阻和电位器的主要失效形式是开路、电阻漂移、导线机械损伤和接触损伤。线绕电阻和电位器的主要失效形式是开路导线机械损伤和接触损伤。主要有4大类: 第一,碳膜电阻、导线断裂、基体缺陷、膜均匀性差、膜沟槽缺陷、膜材料和导线端部接触不好、膜和基材污染; 第二,金属薄膜电阻器,如不均匀电阻膜、电阻膜破裂、导线不安全、电阻膜分解、银迁移、电阻膜氧化还原、静电充电、导线断裂、电晕放电等。 第三,线绕电阻器、接触不良、电流腐蚀引线、导线绝缘不良、焊点熔化等。 第四,可变电阻、接触不良、焊接不良、接触弹簧断裂或铅脱落、杂质污染、环氧胶不好、轴倾斜等。 (二)电阻器故障 电阻器容易恶化和开路故障。电阻器在劣化后倾向于较大的漂移。电阻器通常不直接修复和更换新的电阻器。当电阻丝烧坏时,绕线电阻可在某些情况下焊接后再使用。电阻劣化主要是由散热不良、湿度过高或制造缺陷引起的,而烧损则是由短路、过载等异常电路引起的。 电阻烧损有两种常见现象。一是电流过热时电阻烧坏,容易发现电阻表面烧坏。二是在瞬时高电压作用下,电阻是开放的,或者电阻值变大。道路上经常会发现阻力。 (三)常见故障分析 可变电阻或电位器主要有两种绕组绕组和非线绕组。常见的失效形式有参数漂移、开路、短路接触不良、高动态噪声、机械损伤等。然而,实际数据表明,实验室测试和现场使用之间的主要失效模式是完全不同的。大多数实验室故障是由参数漂移引起的,而大多数现场故障是由于接触不良和开路造成的。电位器的故障是现场使用中常见的故障。例如,90%的电信设备和87%的电视机,不良的接触对电位器有致命的影响。接触不良的主要原因如下: 首先,接触压力太小,簧片松弛应力、滑轨脱离轨道或导电层、机械装配不当、或机械负荷大(如碰撞、掉落等)导致接触弹簧变形。 其次是由于氧化污染和接触点上各种非导电膜的形成而形成的导电层或接触轨。 再次是导电层或电阻合金线磨损或烧坏,导致接触点不良。电位器的故障主要是由局部过热或机械损坏引起的。例如,电位器的导电层或电阻合金丝由于工艺不当(如绕组不均匀、导电膜厚度不均)而被氧化、腐蚀、污染或过载,导致局部过热,烧坏电位器并打开电路;滑动接触面不光滑,接触压力过高,会引起严重缠绕。 二、电感器和变压器 (一)故障原因 这些元件包括电感器、变压器、振荡线圈、滤波器线圈等。其故障主要由外部原因引起,例如,当负载短路时,由于流经线圈的电流超过额定值,变压器的温度上升,导致线圈短路、断路或绝缘击穿。当通风不良、温度过高或受潮影响时,也会造成泄漏或绝缘击穿。 对于变压器故障的现象和原因,有几个共同点:当变压器供电时,如果铁芯嗡嗡作响,那么故障可能是铁芯未被夹紧或变压器过载;高发热、冒烟或熔断器烧毁,可能是线圈短路或过载。 (二)检测方式 电感器和变压器元件的故障检测通常采用以下方法。 (1)直流电阻测量。万用表的电阻用来测量电感元件的质量。测量天线线圈和振荡线圈时,测量范围应放在最小电阻块内(如R×1W块);测量中周和输出输入变压器时,测量范围应放在低电阻(R×10W块或R×100W块)。将测量的电阻值与维护数据或每日累积经验数据进行比较,如果非常接近,则测量组件是正常的;如果电阻非常接近,则测量组件是正常的;如果电阻是正常的,则测量组件是正常的。该值名义上小于经验数据,表明线圈有部分短路:如果针的指示值是零,线圈短路。应该注意,振荡线圈、天线线圈和周边的次级电阻非常小,只有零欧姆。仔细阅读,不要误判为短路。用R×10kW测量初级线圈和次级线圈之间的电阻时,它应该是无限的。如果在初级次级之间有一定电阻值,则在初级和次级之间有漏电。 (2)电检查方法。可以检查电力变压器,看看次级电压是否下降。如果次级电压下降,则怀疑次级(或初级)具有局部短路。当变压器通电后迅速燃烧,或有燃烧气味、烟雾等现象时,可以判断变压器一定有部分短路。 (3)仪器检测方法。高频Q表可以测量电感及其Q值,电感短路表可以判断低频线圈的局部短路现象。兆欧表可以用来测量初级和次级电力变压器之间的绝缘电阻。如果发现变压器泄漏现象,则可能是由于绝缘不良或潮湿造成的,此时可将变压器取出来干燥。此外,调压变压器的各种碳刷或铜刷在维护和使用不当时容易磨损。它们的碎片和焦炭经常由于短路部分线圈的烧毁而烧毁变压器,因此平时必须注意维护。 |
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