最近幫助一些客戶(hù)做程控直流電源電路故障的分析，在了解情況過(guò)程中，問(wèn)起哪里壞了，大都能告訴我“某某器件壞了”，但再問(wèn)“哪個(gè)管腳壞了”“可能是什么原因造成的”“壞到了啥程度”，往往就沒(méi)人接茬了，即使接茬，也不外乎兩類(lèi)話(huà)“喲，還真沒(méi)研究過(guò)”，“要真知道，不就不請您來(lái)了嘛”。
下面介紹的這個(gè)儀器和測試方法，就是解決如上問(wèn)題的法寶。它能解決幾大問(wèn)題：
1、 能定位到哪個(gè)管腳壞了，便于程控直流電源工程師順藤摸瓜，將無(wú)關(guān)的影響排除在外；
2、 能判斷出故障的損壞程度；
3、 可以根據損壞的程度，推理出損壞的機理；
4、 根據失效的機理，可以制定出解決問(wèn)題的辦法。
這個(gè)測試的工程理論基礎是：1、器件外部的應力通過(guò)管腳端口對器件內部造成損傷；2、端口的應力損傷會(huì )影響到端口的阻抗特性。
本儀器的應用就是測試器件端口的阻抗特性圖。即“端口的伏安特性曲線(xiàn)”，一個(gè)好的程控直流電源電路板和一個(gè)故障的程控直流電源電路板來(lái)對比，損傷端口的V-I曲線(xiàn)一定會(huì )發(fā)生變化，根據曲線(xiàn)的變化趨勢，就可以判斷出損傷的程度和機理。具體的測試和判斷方法如下：
1、解決問(wèn)題的操作程序
有好、壞可對比的程控直流電源電路板或機器各一。分別測量其每個(gè)管腳的V-I曲線(xiàn)，當然如果能根據現象基本鎖定在哪塊程控直流電源電路壞掉了，也可以只針對目標懷疑對象進(jìn)行測試，減少測試的工作量。然后對比好壞程控直流電源電路板上對應管腳的曲線(xiàn)，差別較大的一般就可能是損傷管腳，要認真對待了。
2、如何根據測試結果判斷故障原因
用此儀器測試，測試的結果一般不外乎 開(kāi)路、短路、漏程控直流電源電路增加、阻抗變化、曲線(xiàn)形狀變異（一般是組合程控直流電源電路）等幾種結果。波形如圖。
圖1：純電阻的V-I曲線(xiàn)，如果斜率發(fā)生較大變化，則說(shuō)明電阻阻值變化，斜率變小，相當于加同樣的電壓，而電流變小，則阻值變大，說(shuō)明電阻非完全性損傷，原因一般為靜電、腐蝕、電遷移、瞬時(shí)電過(guò)應力；
圖2：短路；
圖3：開(kāi)路；
圖4：普通二極管V-I曲線(xiàn)，如果電流正向上升的轉折點(diǎn)左移，則說(shuō)明漏電流增大，一般是靜電損傷，斷路則是過(guò)壓擊穿，開(kāi)路則是過(guò)流燒毀；
圖5：穩壓二極管V-I曲線(xiàn)；
圖6：大電容的V-I曲線(xiàn)；
圖7：小電容的V-I曲線(xiàn)；如果橢圓的形狀由圖6向圖7的趨勢發(fā)生了變化，則說(shuō)明容值發(fā)生了漂移；
圖 8：IC管腳對地的V-I曲線(xiàn)，注意兩個(gè)問(wèn)題，一是不同廠(chǎng)家的相同功能器件，因為其內部程控直流電源電路結構的不同，對比測試時(shí)表現在外面端口的阻抗特性可能不同，不 同廠(chǎng)家的同型號器件不具備可比性；二是IC的特性曲線(xiàn)測試一般要測試Pi-VDD、 Pi-VSS、Pi-Pi+1、Pi-Pi-1，這是因為Pi管腳發(fā)生故障，一般的引入路徑不外乎電源、地、相鄰管腳間的過(guò)壓耦合。
圖9-圖12是組合特性的標準曲線(xiàn)，如果實(shí)測的值在此標準曲線(xiàn)基礎上有某方面的變化趨勢，可以據此分析出可能是哪個(gè)因素影響的，這個(gè)就是靠分析的經(jīng)驗和能力了。
所以T40程控直流電源電路和元器件故障分析儀是一個(gè)輔助分析工具，工程師的智慧才是最好的工具。不過(guò)值得欣慰的是，我和我的技術(shù)團隊，我們的經(jīng)驗已經(jīng)融入了本設計的軟件和文檔中，大家盡可以直接站在我們的肩膀上，在電子設計的大地上昂然前行。
3、如何根據原因制定整改方法
機理判斷出來(lái)了，解決方法就好找多了。如果出現批次性的器件問(wèn)題，那自然是找采購了；
如果批次某類(lèi)器件出現了隨機的引腳開(kāi)路（不固定在某個(gè)管腳上的開(kāi)路）。則最大可能是 MSD，在焊接過(guò)程的工藝上要加上一道焊前高溫烘烤；
如果出現了漏電流增加或阻抗參數退化但非完全性損傷，則是ESD，改造生產(chǎn)儲存環(huán)境則不宜遲；
如果是開(kāi)路，毫無(wú)疑問(wèn)是過(guò)載，尤其是在有燒的痕跡（此部分可以通過(guò)本公司S40程控直流電源電路板顯微檢測儀放大觀(guān)察和靈敏的鼻子嗅來(lái)判斷）；
如果是短路，則可能是電壓擊穿，找找看有沒(méi)有上斷電過(guò)程的浪涌電壓的波動(dòng)影響。
還有些其他的現象和判斷及整改方法，大家可以熟能生巧，把這個(gè)儀器用起來(lái)。
依程控直流電源電路設計工程師的技術(shù)經(jīng)驗來(lái)看，本儀器幾乎是可以和示波器、萬(wàn)用表、頻譜儀并駕齊驅的第四大電子測試基礎設備，而它的價(jià)值卻遠遠沒(méi)被發(fā)掘出來(lái)。英國人發(fā)現了這個(gè)特 性，后人在前仆后繼的想顯示比英國人高明，俟機發(fā)現新的測試機理，然而結果每每令人失望，從1960年代至今，半個(gè)世紀的應用已經(jīng)充分驗證了其應用理論的 成熟。我偶然在航天實(shí)驗室發(fā)現了這種儀器，并將它轉化為成本不高、功能簡(jiǎn)化、并將我們的經(jīng)驗結合進(jìn)去的實(shí)用性測試儀器，希望它能幫助我們的電子技術(shù)同行能 百尺竿頭，更進(jìn)一步。
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