如何快速有效的定位短路元件？

相信電路板修得多的朋友，一定碰到過公共電源短路的情形。大多數(shù)情況是，當(dāng)你用萬(wàn)用表測(cè)試電路板的某個(gè)電源電壓對(duì)地之間的電阻值，顯示非常之小，幾十歐姆，幾歐姆，零點(diǎn)幾歐姆，甚至顯示0歐姆，這可能比正常的電阻值小很多，而使用這一路電源的器件有不少，哪一個(gè)都有短路的可能，怎樣快速有效的定位短路元件呢？

首先，要判斷是否真正短路。經(jīng)驗(yàn)不夠的朋友往往在電路板某個(gè)電源電壓點(diǎn)是否短路上糾結(jié)，因?yàn)椴煌娐钒咫娫磧啥穗娮柚捣秶⒉淮_定，某些板子有可能幾百歐姆就短路了，而某些幾個(gè)歐姆也正常，這就需要我們平常對(duì)一些電路板電源端對(duì)地電阻進(jìn)行一些大致測(cè)試來建立一些感性認(rèn)識(shí)了。一般來說，大部分沒有大功率CPU芯片的電路板，電源端電阻值在幾百歐姆以上，芯片越多的板子，電阻值也越小。比如集成度很高的工控主板，CPU芯片的電源端阻值就很小，甚至10Ω以下都正常。當(dāng)然，如果手頭有相同的板子對(duì)比，就很容易判斷是否有短路。

一、電源引腳割斷法

使用工具：斜口鉗（針對(duì)插件）或熱風(fēng)槍（針對(duì)貼片元件）

這個(gè)方法只是在極端簡(jiǎn)陋的條件下采用，依次把一個(gè)個(gè)元器件電源引腳斷開，再測(cè)試電源正負(fù)之間的電阻值有沒有因而變大很多，如果剛好碰到這種情況，就可以確定短路元件。但是這個(gè)要完全憑運(yùn)氣，運(yùn)氣不好，會(huì)割斷很多元件甚至到最后一個(gè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)事，并且對(duì)好的元器件也有損傷。一般不到萬(wàn)不得已不要采用，而且只適用于元件較少的板子。

二、電燒法

使用工具：可調(diào)電源，您的玉手（天然溫度感應(yīng)器）

這個(gè)是首推的方法，你要準(zhǔn)備一個(gè)電壓和電流可調(diào)并且有電壓電流顯示的電源，確定板子上的額定電源電壓后（比如5V電壓），在電源不接負(fù)載的情況下，將可調(diào)電源調(diào)至板子的額定電源電壓，將電流旋鈕調(diào)至較小位置，然后將正負(fù)極加上電路板。通電后，因?yàn)槎搪罚妷簳?huì)被拉低，此時(shí)切勿調(diào)節(jié)電壓旋鈕，只需調(diào)節(jié)電流旋鈕，慢慢調(diào)大電流，同時(shí)注意觀察顯示的電流和電壓，計(jì)算電流和電壓的乘積，這個(gè)乘積就是電源電路板獲得的功率，當(dāng)這個(gè)功率超過1W時(shí)（最多不超過2W），開始用手去摸相應(yīng)的元件，摸到哪個(gè)元件特別發(fā)熱（應(yīng)該在60℃以上才算熱，40℃以下不算），就取下這個(gè)元件，再測(cè)試一下板子電源端的對(duì)地阻值，或者測(cè)試取下電路板后的元件它的電源引腳之間的阻值，整個(gè)阻值前后有非常明顯的變化，比如取下元件后電路板電阻由幾歐姆變成了幾百歐姆，那么就可以確定短路確由該元件引起。

三、阻抗法

使用工具：數(shù)字電橋或毫歐表

有些短路，測(cè)試電源端電阻幾乎接近0歐姆，接上可調(diào)電源后，因?yàn)槎搪诽珔柡Γ词闺娏髡{(diào)整到可調(diào)電源的最大值，電壓也升不上去，所以電壓電流乘積（功率）就自然上不去，元器件不會(huì)有明顯發(fā)熱，而且因?yàn)檫B接可調(diào)電源和電路板的導(dǎo)線也有電阻，電流大了，發(fā)熱都在導(dǎo)線內(nèi)部了。這種情況使用電燒法無(wú)法準(zhǔn)確判斷短路點(diǎn)，就可以使用數(shù)字電橋或毫歐表來定位短路點(diǎn)了。我們知道，電路板上的元件的各個(gè)引腳是通過PCB的銅箔走線連接在一起的，銅箔走線不是超導(dǎo)體，本身也是有電阻值的。例如PCB上銅箔厚度是35μm，印制線寬1mm，則每10mm長(zhǎng)，其電阻值為5mΩ左右，這個(gè)電阻值普通萬(wàn)用表測(cè)試不出來，而使用數(shù)字電橋的DCR（直流電阻）測(cè)試功能或者毫歐表就可以測(cè)試出來。

假設(shè)電路板上共有10個(gè)芯片，由于某個(gè)芯片短路很厲害，萬(wàn)用表測(cè)試VCC和GND之間只有0.2Ω電阻值，不說一般的廉價(jià)萬(wàn)用表達(dá)不到顯示0.2Ω的精度，而且這個(gè)顯示的電阻值還會(huì)隨著萬(wàn)用表表筆的接觸程度有所變化（接觸電阻不穩(wěn)定），所以萬(wàn)用表是沒法定位這種短路點(diǎn)的，而數(shù)字電橋或毫歐表對(duì)1mΩ的變化都可以感知，我們只要在每一個(gè)元件的VCC和GND引腳上測(cè)試一次電阻值并記錄，定位電阻值最小的那個(gè)元件即可。

當(dāng)然，這種方法也有局限性，例如元件多了，或者PCB內(nèi)部中間層短路，排除起來就有困難。

四、恒流測(cè)電壓法

使用工具：可調(diào)電源或者專用恒流源。

這方法和數(shù)字電橋毫歐表本質(zhì)上是一樣的，針對(duì)短路比較嚴(yán)重的情況。方法操作比較簡(jiǎn)單，成本較小，更加適合芯片元件數(shù)量較多的情況。具體的操作是這樣的：將可調(diào)電源電壓調(diào)整為電路板元件的額定電壓以下，比如5V電壓供電那就設(shè)定無(wú)負(fù)載時(shí)可調(diào)電源輸出5V以下，先將電流旋鈕調(diào)至最小，然后將輸出短接，這時(shí)候恒流指示燈亮起，然后再慢慢調(diào)大電流，讓電流顯示為一個(gè)固定值，比如1A，然后再也不要?jiǎng)与娏餍o，將電流加在電路板VCC和GND之間，注意電壓方向切勿搞反。接下來就可以直接測(cè)試電路板上元件VCC和GND引腳的電壓，如果某個(gè)元件真實(shí)短路，則此元件VCC和GND引腳的電壓就最小，元件定位以后，我們?cè)偃∠逻@個(gè)元件，電路板短路消失，就可以完全確定短路是由這個(gè)元件引起。

采用此法切記兩點(diǎn)：1.接入電源后一定要保持恒流指示燈亮起，2.開始比較各元件VCC引腳對(duì)其GND引腳電壓時(shí)，不要再調(diào)整電流旋鈕。

五、磁場(chǎng)追蹤法

工具：短路故障追蹤儀

根據(jù)安培定律，通以電流的導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)。如果使用磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器（霍爾傳感器）把磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試出來，就可以非接觸式地感知某處是否短路。專用的短路追蹤儀一般就有這種功能，如果某個(gè)元件短路，電流大部分流過此元件，在此元件的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)也就越強(qiáng)，如果使用霍爾探頭檢測(cè)配合聲音頻率從低到高輸出對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度從低到高，最后探測(cè)到聲音越尖細(xì)的地方就是短路點(diǎn)。

磁場(chǎng)追蹤法要注意兩點(diǎn)：一是要不斷改變探頭的方位，當(dāng)導(dǎo)線的磁場(chǎng)垂直穿過霍爾傳感器時(shí)，才可探測(cè)到最大磁場(chǎng)；二是此種方法不適用電路板上有磁性元件的場(chǎng)合，如電感、變壓器、繼電器等，這些器件的聚磁作用會(huì)對(duì)探測(cè)器產(chǎn)生干擾。

六、冷卻劑快速降溫法

工具材料：電子元件故障檢測(cè)急速冷凍劑

操作方法是，參照電燒法給電路板加電，再在懷疑短路的地方噴上冷凍劑，如果有元件短路發(fā)熱，白霜狀的冷凍劑會(huì)迅速揮發(fā)，呈現(xiàn)與周邊不同的顏色，這樣就可以迅速定位損壞元件。此方法對(duì)短路電阻非常小的情況無(wú)能為力，因?yàn)閷?duì)應(yīng)的短路點(diǎn)功耗太小，發(fā)熱不明顯。

七、熱像法

工具：紅外線熱像儀

紅外線熱像儀可以通過感知物體各部分發(fā)射的紅外線情況來精確檢測(cè)溫度。電路板通電后，哪里有短路發(fā)熱，對(duì)應(yīng)的紅外線特征就會(huì)越明顯，消失的圖像顏色就會(huì)越突出，最高溫度和最低溫度點(diǎn)還會(huì)標(biāo)注出來，檢測(cè)短路非常方便。熱像儀檢測(cè)對(duì)二極管、電容、IC的故障定位非常準(zhǔn)確，在我們的維修工作中屢建奇功，缺點(diǎn)就是目前高像素的紅外線熱像儀價(jià)格比較昂貴。
責(zé)任編輯人：CC