где Z- волновое сопротивление, Ом; L — индуктивность закороченной линии, Гн; С- емкость разомкнутой линии, Ф. Для расчета необходимо выполнить измерение индуктивности закороченного участка линии длиной 1–5 м, а затем измерить емкость этого же участка, разомкнутого на конце. При меньшей или большей длине отрезка линии погрешность измерения увеличивается.
Например, волновое сопротивление сетевых шнуров питания лежит в пределах 30–60 Ом, большинства экранированных микрофонных шнуров — 40–70 Ом, телефонной пары — 70-100 Ом.
Глава 5
Устранение неисправностей
В настоящее время умение устранять неисправности в электронных схемах утратило былую популярность, хотя это занятие прекрасно помогает в освоении основных технологий и знакомит с процессом изготовления различных схем. Оно открывает возможность изучения методов работы опытных специалистов в различных областях техники, живущих в разных странах; такой опыт послужит ценным дополнением к другим формам повышения квалификации. Всегда стоит задуматься о том, какие причины побудили конструктора прибегнуть именно к данному, а не к какому-либо другому типу разработки схемы.
Эти причины могут быть как чисто техническими, так и экономическими. Иногда компонент используется неожиданным образом, выполняет совершенно не те задачи, для которых его создавали. Кроме того, применение оригинальной конструкции механических деталей может существенно снизить срок изготовления, а следовательно, и цену устройства.
Иногда на практике применяются подходы, которых теоретически следовало бы избегать, причем они работают, хотя и непонятно каким образом. Конечно, речь не идет о том, чтобы копировать устройства, созданные долгим трудом других людей, с целью извлечения из этого прибыли. Но возможность совершенствовать свои познания — это тоже прибыль, хотя и другого рода.
5.1.1. Установка перемычки на плату
Обрыв токопроводящей дорожки на плате чаще всего происходит из-за неаккуратного ремонта (выгорание проводника при его перегреве). Иногда обрыв может возникнуть в результате деформации самой платы или механического повреждения проводника. Если в проводнике образовалась трещина не более 1 мм, то ее следует залить припоем так, чтобы он прочно соединился с проводником на 5-10 мм по обе стороны от обрыва. При повреждении проводника на большом протяжении его восстанавливают прокладкой луженого медного провода диаметром 0,8–1 мм, концы которого впаивают в металлические пистоны, имеющие на концах токопроводящие дорожки. Провод укладывают и приклеивают, чтобы не нарушать прежнего взаиморасположения проводов, так как в противном случае могут изменяться емкости между проводниками, что приведет к изменению взаимосвязей между различными элементами схемы.
Если доступ к поврежденной печатной линии затруднен, то устанавливают перемычку с другой стороны платы. Провод выгибают буквой П во избежание замыкания других линий. Концы перемычки припаивают к конечным точкам поврежденной дорожки. Прогоревший участок изоляционной основы платы высверливают, а поврежденный участок схемы заменяют навесным монтажом (проводами).
5.1.2. Ремонт галетного переключателя
Срок службы поворотного галетного переключателя во многом зависит от интенсивности его использования, а следовательно, от его роли в работе устройства. Довольно часто переключатели приходится заменять или, если вы имеете дело с оригинальной моделью, ремонтировать. Как правило, неисправность возникает из-за того, что контактный лепесток недостаточно сильно прижимается к проводящим дорожкам. Иногда, чтобы восстановить функционирование переключателя, достаточно немного подогнуть пружину, нажимающую на лепесток. Может оказаться, что неисправность носит более серьезный характер и требуется замена всего устройства или его части. В этом случае можно взять аналогичные детали от более распространенной модели и каким-то образом подогнать их. Случается также, что неисправность вызвана просто потерей шарика, это особенно часто встречается у более ранних моделей, не имеющих крышки. Такую неисправность легко устранить, подобрав на замену шарик подходящего размера (например, от шарикоподшипника).
5.1.3. Проблема старения конденсаторов
Как правило, с явлениями старения и износа в электронике приходится сталкиваться довольно редко. Компоненты схем обычно выходят из строя из-за ошибок при эксплуатации или из-за длительного нагрева. Однако случается, что электролитические конденсаторы со временем приходят в негодность из-за высыхания электролита. В основном это относится к алюминиевым конденсаторам, однако старению подвержены также и малогабаритные танталовые конденсаторы. При этом нет никаких внешних признаков дефекта, что в значительной степени усложняет диагностику. Невозможно выделить определенные типы схем, наиболее подверженных этой неисправности. Она может затронуть конденсаторы RC-цепей или схем установки начального состояния микроконтроллеров, разделительные конденсаторы и т. д. Поэтому все конденсаторы, вызывающие подозрение, следует проверить с помощью тестера. При обнаружении неисправного компонента его необходимо заменить.
5.1.4. Замена конденсаторов с неизвестными параметрами
Если при замене конденсатора отсутствуют его данные, то нужно пользоваться схемой этого или сходного устройства, а если ее нет, то приходится ставить конденсатор, похожий по внешнему виду. При этом нужно учитывать условия эксплуатации и руководствоваться следующими соображениями.
Номинальное напряжение конденсатора определяют с учетом постоянной и переменной составляющих напряжения в месте установки конденсатора. Сумма постоянной и амплитуды переменной составляющих не должна превышать номинального напряжения, а для электролитических конденсаторов амплитуда переменной составляющей не должна превышать величины постоянной составляющей. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть ниже паспортного на 10–20 %.
5.1.5. Очистка устройства от пыли
Полная очистка внутреннего пространства корпуса иногда является важным этапом, который предшествует любым попыткам устранения неисправностей, особенно при наличии вентилятора охлаждения (в компьютерах, источниках питания). Не следует применять компрессор с форсункой для обдува во избежание риска повреждения наиболее хрупких компонентов. Кроме того, бесполезно перегонять пыль или другие частицы мусора из одного места в другое, чтобы загнать их еще глубже. В этой ситуации пылесос гораздо лучше очистит устройство. Однако диаметр его трубы совершенно не подходит для подобного применения.
Разумнее использовать трубку меньшего сечения, подобную тем, что применяются для аэрации аквариумов. Трубка вставляется в отверстие, просверленное в шарике из пенопласта. Этот шарик вставляется в трубу пылесоса (рис. 5.1). Получившееся приспособление позволяет удалять также стружку и мелкий мусор со дна корпуса после сверления и прокладки кабелей.
Рис. 5.1. Самодельное устройство для отсоса пыли
5.2. Демонтаж компонентов с печатных плат
5.2.1. Особенности демонтажа компонентов
Некоторые фирмы избавляются от множества приборов или их частей, иногда даже находящихся в рабочем состоянии, в основном по причинам чисто экономического характера. Обычно это устаревшие модели или оборудование, ремонт которого потребует слишком высоких затрат.
Лучше хранить подобные платы, не демонтируя их, чтобы пользоваться ими по мере необходимости как банком деталей. Бессмысленно демонтировать все детали, если нет уверенности, что они когда-нибудь пригодятся. С другой стороны, если часть деталей снять, а другие выбросить вместе с платой, через некоторое время об этом можно пожалеть.
На практике допустимо использовать все, что расположено на печатной плате, а также внешние элементы: радиаторы охлаждения, вентиляторы, сетевые шнуры, разъемы и выключатели. Конечно, вряд ли стоит снимать резисторы и другие дешевые компоненты.
При наличии защитного лака в схемах специального исполнения операция отпайки усложняется, как и при работе с двусторонними печатными платами. В этих случаях от демонтажа компонентов лучше отказаться.
5.2.2. Демонтаж крупных компонентов
Демонтаж крупных компонентов с большим числом выводов, в частности трансформаторов, с целью их последующего использования иногда является сложной задачей. Ее можно облегчить, если распилить печатную плату вокруг выводов так, чтобы обойти все контактные площадки (рис. 5.2). Затем их достаточно нагреть и тем самым высвободить соответствующие выводы.
