多见电子元器材失效机理与缺点剖析

2017-05-04 15:59分类：电子元器件阅读：

电子元器材在运用进程中，常常会出现失效和缺点，然后影响设备的正常作业。文本剖析了多见元器材的失效要素和多见缺点。
电子设备中绝大有些缺点终究都是由于电子元器材缺点致使的。假定了解了元器材的缺点类型，有时经过直觉就可活络的找出缺点元件，有时只需经过简略的电阻、电压丈量即可找出缺点。

1、电阻器类
电阻器类元件包含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运用的数量很大，并且是一种耗费功率的元件，由电阻器失效致使电子设备缺点的比率比照高，据核算约占15% 。电阻器的失效办法和要素与商品的构造、技能特征、运用条件等有挨近联络。电阻器失效可分为两大类，即丧身失效和参数漂移失效。现场运用核算标明，电阻器失效的85%~90% 归于丧身失效，如断路、机械危害、触摸损坏、短路、绝缘、击穿等，只需1 0 % 分配的是由阻值漂移致使失效。
电阻器电位器失效机理视类型纷歧样而纷歧样。非线形电阻器和电位器首要失效办法为开路、阻值漂移、引线机械危害和触摸损坏；线绕电阻器和电位器首要失效办法为开路、引线机械危害和触摸损坏。首要有以下四类：
（1 ）碳膜电阻器。引线开裂、基体缺点、膜层均匀性差、膜层刻槽缺点、膜资料与引线端触摸不良、膜与基体污染等。
（ 2 ）金属膜电阻器。电阻膜不均匀、电阻膜割裂、引线不牢、电阻膜分化、银搬迁、电阻膜氧化物康复、静电荷效果、引线开裂、电晕放电等。
（3 ）线绕电阻器。触摸不良、电流腐蚀、引线不牢、线材绝缘欠好、焊点熔解等。
（4 ）可变电阻器。触摸不良、焊接不良、触摸簧片割裂或引线坠落、杂质污染、环氧胶欠好、轴歪斜等。
电阻简略发作蜕变和开路缺点。电阻蜕变后通常是阻值变大的漂移。电阻通常不进行修补，而直替代换新电阻。线绕电阻当电阻丝烧断时，某些状况下可将烧断处理从头焊接后运用。
电阻蜕变多是由于散热不良，过火湿润或制造时发作缺点等要素构成的，而烧坏则是因电路不正常，如短路、过载等要素所构成的使。电阻烧坏多见有两种景象，一种是电流过大使电阻发热致使电阻烧坏，此刻电阻外表可见焦糊状，很易发现。另一种状况是由于霎时刻高压加到电阻上致使电阻开路或阻值变大，这种状况，电阻外表通常没有显着改动，在高压电路常常可发现这种缺点景象的电阻。
可变电阻器或电位器首要有线绕和非线绕两种。它们一同的失效办法有：参数漂移、开路、短路、触摸不良、动噪声大，机械危害等。可是实习数据标明：实验室实验与现场运用之间首要的失效办法区别较大，实验室缺点以参数漂移居多，而现场以触摸不良、开路居多。
电位器触摸不良的缺点，在现场运用中广泛存在。如在电信设备中达9 0 % ，在电视机中约占8 7 %，故触摸不良对电位器是丧身的单薄环节。构成触摸不良的首要要素如下：
（ 1 ）触摸压力太小、簧片应力懈怠、滑动接点违背轨迹或导电层、机械设备不妥，又或很大的机械负荷（如磕碰、下跌等）致使触摸簧片变形等。
（2 ）导电层或触摸轨迹因氧化、污染，而在触摸处构成各种不导电的膜层。
（3 ）导电层或电阻合金线磨损或焚毁，致使滑动点触摸不良。
电位器开路失效首要是由有些过热或机械危害构成的。例如，电位器的导电层或电阻合金线氧化、腐蚀、污染或许由于技能不妥（如绕线不均匀，导电膜层厚薄不均匀等）所构成的使的过负荷，发作有些过热，使电位器烧坏而开路；滑动触点外表不润滑，触摸压力又过大，将使绕线严峻磨损而断开，致使开路；电位器挑选与运用不妥，或电子设备的缺点危及电位器，使其处于过负荷或在较大的负荷下作业。这些都将加快电位器的危害。
2、电容器类
电容器多见的缺点景象首要有击穿、开路、电参数退化、电解液走漏及机械损坏等。致使这些缺点的首要要素如下：
（1 ）击穿。介质中存在疵点、缺点、杂质或导电离子；介质资料的老化；电介质的电化学击穿；在高湿度或低气压环境下极间边际飞弧；在机械应力效果下电介质瞬时短路；金属离子搬迁构成导电沟道或边际飞弧放电；介质资料内部气隙击穿构成介质电击穿；介质在制造进程中机械危害；介质资料分子构造的改动以及外加电压高于额外值等。
（2 ）开路。击穿致使电极和引线绝缘；电解电容器阳极引出箔被腐蚀断（或机械折断）；引出线与电极触摸点氧化层而构成低电平开路；引出线与电极触摸不良或绝缘；电解电容器阳极引出金属箔因腐蚀而致使开路；作业电解质的单调或冻住；在机械应力效果下电解质和电介质之间的瞬时开路等。
（3 ）电参数退化。湿润与电介质老化与热分化；电极资料的金属离子搬迁；剩余应力存在和改动；外表污染；资料的金属化电极的自愈效应；作业电解质的蒸腾和变稠；电极的电解腐蚀或化学腐蚀；引线和电极触摸电阻增加；杂质和有害离子的影响。
由于实习电容器是在作业应力和环境应力的综协效果下作业的，因而会发作一种或几种失效办法和失效机理，还会有一种失效办法致使别的失效办法或失效机理的发作。例如，温度应力既能够推进外表氧化、加快老化的影响程度、加快电参数退化，又会推进电场强度下降，加快介质击穿的提早到来，并且这些应力的影响程度仍是时刻的函数。因而，电容器的失效机理与商品的类型、资料的品种、构造的区别、制造技能及环境条件、作业应力等诸要素等有挨近联络。
电容器出现击穿缺点十分简略发现，但对于有多个元件并联的状况，要判定详细的缺点元件却较为艰难。电容器开路缺点的判定可经过将一样类型和容量的电容与被查看电容并联，查询电路功用是不是康复来完毕。电容电参数改动的查看较为费事，通常可依照下面办法进行。
首要应将电容器的其间一条引线从电路板上烫下来，以防止周围元件的影响。其次根据电容器的纷歧样状况用纷歧样的办法进行查看。
（1 ）电解电容器的查看。将万用表置于电阻遏，量程视被测电解电容的容量及耐压巨细而定。丈量容量小、耐压高的电解电容，量程应坐落R ×十kW 挡；丈量容量大、耐压低的电解电容，量程应坐落R × 1 k W 挡。查询充电电流的巨细、放电时刻长短（表针退回的速度）及表针终究指示的阻值。
电解电容器质量好坏的区别办法如下：
①充电电流大，表针上升速度快，放电时刻长，表针的退回速度慢，阐明容量足。
②充电电流小，表针上升速度慢，放电时刻短，表针的退回速度快，阐明容量小、质量差。
③充电电流为零，表针不动，阐明电解电容器现已失效。
④放电到终究，表针退回到终了时指示的阻值大，阐明绝缘功用好，漏电小。
⑤放电到终究，表针退回到终了时指示的阻值小，阐明绝缘功用差，漏电严峻。
（2 ）容量为1 mF 以上的通常电容器查看。可用万用表电阻遏（R × 1 0 k W）同极性屡次丈量法来查看漏电程度及是不是击穿。将万用表的两根表笔与被测电容的两根引线碰一下，查询表针是不是有纤细的摇晃。对容量大的电容，表针摇晃显着；对容量小的电容，表针摇晃不显着。紧接着用表笔再次、三次、四次碰电容器的引线（表笔不对调），每碰一次都要查询针是不是有纤细的摇晃。如从第2次起每碰一次表针都摇晃一下，则阐明此电容器有漏电。如连续几回碰时表针均不动，则阐明电容器是好的。假定榜初度相碰时表针就摆到完毕，则阐明电容器现已被击穿。别的，对于容量为1mF~20mF的电容器，有的数字万用表能够丈量。
（3 ）容量为1 mF 以下的电容器查看。能够运用数字万用表的电容丈量挡较为准确地测得电容器的实习数值。若没有带电容丈量功用的数字万用表，只能用欧姆挡查看它是不是击穿短路。用好的一样容量的电容器与被置疑的电容器并联，查看它是不是开路。
（4 ）电容器参数的准确丈量。单个电容器容量的准确丈量可运用LCR 电桥，耐压值的丈量可选用晶体管特性查验仪。
3、电感和变压器类
此类元件包含电感、变压器、振动线圈、滤波线圈等。其缺点多由于外界要素所构成的使的，例如，当负载短路时，由于流过线圈的电流跨过额外值，变压器温度增加，构成线圈短路、断路或绝缘击穿。当通风不良、温度过高或受潮时，亦会发作漏电或绝缘击穿的景象。
对于变压器的缺点景象及要素，多见的有以下几种：当变压器接通电源后，若铁心宣告嗡嗡的响声，则缺点要素或许是铁心未夹紧或变压器负载过重；发热高、冒烟、有焦味或稳妥丝烧断，则或许是线圈短路或负载过重。
电感和变压器类元件的缺点查看通常选用如下办法：
（1 ）直流电阻丈量法。用万用表的电阻遏测电感类的元件的好坏。测天线线圈、振动线圈时，量程应置于最小电阻遏（如R × 1 W 挡）；测中周及输出输入变压器时，量程应放在低阻遏（R × 十W或R × 1 0 0 W 挡），测得的阻值与修补资料或往常堆集的履历数据相对照，假定很挨近则标明被测元件是正常的；假定阻值比履历数据小许多，标明线圈有有些短路；假定表针指示值为零，则阐明线圈短路。应当留神的是，振动线圈、天线线圈及中周的次级电阻很小，只需零点几欧姆，读数时格外要细心，不要差错异为短路。用高阻遏（R ×十kW）丈量初级线圈与次级线圈之间的电阻时，应当是无量大。假定初级、次级之间有必定的电阻值，则标明初级、次级之间有漏电。
（2 ）通电查观念。对电源变压器能够经过通电查看，看次级电压是不是下降，假定次级电压则置疑次级（或初级）有有些短路。当通电后出现变压器活络发烫或有烧焦味、冒烟等景象，则可区别变压器必定有有些短路。
（3 ）仪器查观念。能够运用高频率Q 表来丈量电感量及其Q 值，也能够用电感短路仪来区别低频率线圈的有些短路景象。用兆欧表则能够丈量电源变压器初、次级之间的绝缘电阻。若发现变压器有漏电景象则或许是绝缘不良或受潮所构成的使的，此刻可将变压器拆下交游不断潮烘干。别的，调压变压器的各种碳刷或铜刷，在保护和所用不妥的状况下极简略磨损，其碎片和积炭通常因短路有些的线圈焚毁而焚毁变压器，因而往常要留神保护。
4、集成块类
电极开路或时通时断首要要素是电极间金属搬迁、电蚀和技能疑问。电极短路首要要素是电极间金属电涣散、金属化技能缺点或外来异物等。引线折断首要要素有线径不均，引线强度不行，抢手应力和机械应力过大和电蚀等。电参数漂移首要要素是原资料缺点、可移动离子致使的反响等。机械磨损和封装裂缝首要由封装技能缺点和环境应力过大等构成。可焊接性差首要由引线资料缺点、引线金属镀层不良、引线外表污染、腐蚀和氧化构成。无法作业通常是作业环境要素构成的。
综上所述，咱们能够知道，为了确保设备或体系能牢靠地作业，对于电子元器材的牢靠性恳求就十分高。牢靠性方针现已成为元器材的首要质量方针之一。了解了元器材的失效办法和失效机理，对于确诊设备缺点，坚持设备的牢靠性对错常首要的。