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- 电子设备中绝大部分故障最终都是由于电子元器件故障引起的。如果熟悉了元器件的故障类型,有时通过直觉就可迅速的找出故障元件,有时只要通过简单的电阻、电压测量即可找出故障。
1.电阻器类
电阻器类元件包括电阻元件和可变电阻元件,固定电阻通常称为电阻,可变电阻通常称为电位器。电阻器类元件在电子设备中使用的数量很大,并且是一种消耗功率的元件,由电阻器失效导致电子设备故障的比率比较高,据统计约占15%。电阻器的失效模式和原因与产品的结构、工艺特点、使用条件等有密切关系。电阻器电位器失效机理视类型不同而不同。非线形电阻器和电位器主要失效模式为开路、阻值漂移、引线机械损伤和接触损坏;线绕电阻器和电位器主要失效模式为开路、引线机械损伤和接触损坏。主要有以下四类:
(1)碳膜电阻器。引线断裂、基体缺陷、膜层均匀性差、膜层刻槽缺陷、膜材料与引线端接触不良、膜与基体污染等
(2)金属膜 电阻器。电 阻膜不均匀、电阻膜破裂 、引线 不牢、电阻膜分解、银迁移、电阻膜氧化物还原、静电荷作用、引线断裂、电晕放 电等 。
(3)线绕电阻器。接触不良、电流腐蚀、引线不牢、线材绝缘不好、焊点熔解等。
(4)可变电阻器。接触不良、焊接不良、接触簧片破裂或引线脱落、杂质污染、环氧胶不好、轴倾斜等。 电阻容易产生变质和开路故障。电阻变质后往往是阻值变大的漂移。电阻一般不进行修理,而直接更换新电阻。线绕电阻当电阻丝烧断时,某些情况下可将烧断处理重新焊接后使用。 电阻变质多是由于散热不良,过分潮湿或制造时产生缺陷等原因造成的,而烧坏则是因电路不正常,如短路、过载等原因所引起。电阻烧坏常见有两种现象,一种是电流过大使电阻发热引起电阻烧坏,此时电阻表面可见焦糊状,很易发现。另一种情况是由于瞬间高压加到电阻上引起电阻开路或阻值变大,这种情况,电阻表面一般没有明显改变,在高压电路经常可发现这种故障现象的电阻。
2.电容器类
电容器常见的故障现象主要有击穿、开路、电参数退化、电解液泄漏及机械损坏等。导致这些故障的主要原因如下:
(1)击穿。介质中存在疵点、缺陷、杂质或导电离子;介质材料的老化;电介质的电化学击穿;在高湿度或低气压环境下极间边缘飞弧;在机械应力作用下电介质瞬时短路;金属离子迁移形成导电沟道或边缘飞弧放电;介质材料内部气隙击穿造成介质电击穿;介质在制造过程中机械损伤;介质材料分子结构的改变以及外加电压高于额定值等。
(2)开路。击穿引起电极和引线绝缘;电解电容器阳极引出箔被腐蚀断或机械折断;引出线与电极接触点氧化层而造成低电平开路;引出线与电极接触不良或绝缘;电解电容器阳极引出金属箔因腐蚀而导致开路;工作电解质的干涸或冻结;在机械应力作用下电解质和电介质之间的瞬时开路等。
(3)电参数退化。潮湿与电介质老化与热分解;电极材料的金属离子迁移;残余应力存在和变化;表面污染;材料的金属化电极的自愈效应;工作电解质的挥发和变稠;电极的电解腐蚀或化学腐蚀;引线和电极接触电阻增加;杂质和有害离子的影响。 由于实际电容器是在工作应力和环境应力的综合作用下工作的,因而会产生一种或几种失效模式和失效机理,还会有一种失效模式导致另外失效模式或失效机理的发生。例如,温度应力既可以促使表面氧化、加快老化的影响程度、加速电参数退化,又会促使电场强度下降,加速介质击穿的早日到来,而且这些应力的影响程度还是时间的函数。因此,电容器的失效机理与产品的类型、材料的种类、结构的差异、制造工艺及环境条件、工作应力等诸因素等有密切关系。