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手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障

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发表于 2018-1-3 14:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障


  众所周知,手机主板漏电流是令维修员头痛的一个故障。在没有红外热成像仪之前维修此故障基本只能靠运气一个一个器件拆除来判定。即使有时候拆到最后终于找出故障点了也由于过多的器件被拆掉无法重装而只能报废。后来引入了热成像仪,这对于漏电在20mA以上的故障定位起到了立竿见影的效果,但对于漏电小于20mA的故障特别是10mA以下的故障基本上就只能望洋兴叹了。近来研发提供了一种压差法来定位,对于漏电流在10mA以下的也能起到神奇绝妙的效果。方法虽然掌握了,但大多人并不知其所以然。因此,在本文中对此方法做一个比较清晰的理论分析和逻辑探讨。

【论证】

  1、当然对于漏电流故障的维修我们一开始必须验证是VBAT漏电还是VPH(SYS)漏电,这个方法大家基本都懂,这里就不再赘述。我们直接跳到下一步,假定我们判定为VBAT漏电,那么VBAT电路链路可以用下面框图来表示(U可以是芯片也可以表示其它器件比如电容等):

1.jpg
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障 图一

  2、理想状态下,PCB走线本身电阻为0Ω,然而实际上,走线是存在一定的内阻的,而正是由于内阻的存在,压差法才得以发挥其功用。请看下面加上PCB内阻(R)后VBAT网络的等效电路图:

2.jpg
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障 图二

  3、现在,我们假定漏电是U3引起的,那么漏电流的流向就如下图:

3.png
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障 图三

  4、假定漏电流I=5mA、线阻R=0.2Ω,那么每个R分压:UR(R两端电压差)=IR=5mA*0.2Ω=1mV:

4.png
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障 图四

  5、假定VBAT=4V=4000mV,那么可以计算出电流流经各节点的电位分别是:

5.png
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障 图五

  6、我们知道:如果电阻没有电流流过(I=0),那么其两端不会产生压降(U=IR=0*R=0),即:电阻左端电平=电阻右端电平。因此,可以得到网络上其余节点上的电平分别是:

6.png
手机短路如何检修,使用压差法速查短路故障 图六

  7、从而得出U1/U2/U3/U4……Un两端A/B/C/D/E/F/G/H……X/Y的电平分别为:

7.png
手机短路如何检修使用压差法速查短路故障 图七

  8、进一步得到U1/U2/U3/U4……Un两端压差分别是:

U1:UA-UB=3999mV-1mV=3998mV
U2:UC-UD=3998mV-2mV=3996mV
U3:UE-UF=3996mV-4mV=3992mV
U4:UG-UH=3997mV-3mV=3994mV
Un:UX-UY=3997mV-3mV=3994mV

  比较后明显可以看到漏电器件U3两端电压差(3992mV)是最小的。

  也可以计算U1/U2/U3/U4……Un正端(电源端)相对于VBAT的压差:

U1:UA-VBAT=3999mV-4000mV=-1mV
U2:UC-VBAT=3998mV-4000mV=-2mV
U3:UE-VBAT=3996mV-4000mV=-4mV
U4:UG-VBAT=3997mV-4000mV=-3mV
Un:UX-VBAT=3997mV-4000mV=-3mV

  比较后也可以明显看出漏电器件U3正端(电源端)相对于VBAT的压差绝对值(4mV)是最大的。

  当然也可以鲜明地看到漏电器件U3负端(地端)相对于GND的压差(4mV)也是最大的。

【结论】

  据以上分析,利用压差法定位漏电流故障在理论上获得完备证明。实际测量中还得益于稳点的程控电源和较高精度的万用表作支撑。理论上器件两端的压差值会比器件正端对电源端的压差值变化灵敏度提升一倍从而测得更精准,但是实际上很多器件存在多个地端不便于把握,而且两只表笔均需移动测量较为麻烦。因此最便捷的方法就是一只表笔固定接电源,另一只表笔移动测量器件正端获取其对电源端的压差值,找出相对最大值的器件基本可以定位为漏电器件。我们维修现场的FLUKE-8845A为6位半的数字多用表,标称最高分辨率达到100nV(=0.1μV=0.0001mV),因此理论上对于即使只有0.001mA的漏电都能识别出来。但由于电源输出不可避免的抖动、表笔接头及表尖与测量点的晃动以及PCB走线内阻非一致性等因素的影响,实际上定位灵敏度远小于理论值。实践中0.4mA以上漏电流故障可以显现很好的定位效果,绝大部分漏电故障都可以通过压差法迎刃而解。


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发表于 2018-1-14 11:57 | 显示全部楼层
帖子是好帖子,就是这万用表也太贵了吧 111.PNG
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会员等级:见习维客

发表于 2018-1-3 18:38 | 显示全部楼层
程控电源也不便宜吧,原理大法啊。厉害
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会员等级:见习维客

发表于 2018-1-3 18:40 | 显示全部楼层
每个芯片的内阻不一样吧,不一样就不准了吧,还有如果是电容可以这样测么
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会员等级:正式维客

发表于 2018-1-3 20:43 来自手机 | 显示全部楼层
能用于实战吗,我看费劲呐,看看拓宽一下自己的思路。
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会员等级:高级技术员

发表于 2018-1-4 10:00 | 显示全部楼层

程控电源也不便宜吧,原理大法啊。厉害
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会员等级:见习维客

发表于 2018-1-5 14:22 来自手机 | 显示全部楼层
不错,参考一下,以后实验一下看看
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会员等级:正式维客

发表于 2018-1-5 23:05 | 显示全部楼层
大容量电容损坏电阻都近于铜箔了!
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会员等级:见习维客

发表于 2018-1-8 12:19 | 显示全部楼层
牛逼了,没有之一,真的是人才,人才,是根人才
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会员等级:小小白

发表于 2018-1-8 19:57 | 显示全部楼层
都有图纸对比着找电容了  测压降值都能发现哪里短路了。这种压差浮动大 对表要求也高  反正我这四位半略微够呛。
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会员等级:初学乍练

发表于 2018-1-9 23:24 | 显示全部楼层

谢谢,了不起,对您的敬仰如同黄河泛滥,一发不可收拾。
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会员等级:高级技术员

发表于 2018-1-13 22:09 | 显示全部楼层
理论上是完全正确的,实际操作上需要精度很高的恒压源和一个精度达到5位半以上的台式数字万用表,还需要一个良好的测试环境。一般维修人员是不会购买这些昂贵设备的,如果有高精度数字表也可以用电阻法测量,原理同楼主所述,那个元件漏电表现为阻值最小,这样可以省一个价格昂贵的数控恒压源。请大家讨论。
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会员等级:迅维学员

远程学习勋章

发表于 2018-1-15 00:30 | 显示全部楼层
不明觉厉.看完所用工具.尿了....
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