Napisane przez Keysight, 23 sierpnia 2021 Instrumenty, Keysight, Power
Moją pierwszą pracą było wiele lat temu analizowanie awarii sprzętu, pracując jako inżynier w branży produkcji twardych dysków. Musiałem rozwiązywać problemy związane z obwodami elektronicznymi w zespole płytki drukowanej (PCBA) na poziomie funkcjonalnym, na który produkt otrzymywał instrukcje dotyczące wykonania określonych funkcji. Funkcje mogą polegać na przenoszeniu głowicy siłownika z określonej ścieżki na inną, odczytywaniu i zapisywaniu danych z dysków twardych lub przetwarzaniu danych w celu komunikacji między kontrolerem dysku twardego, a adapterem hosta komputera PC.
Po zawężeniu rozwiązywania problemów do poziomu awarii komponentu, początek ma etap zwany analizą awarii na poziomie komponentu. Analiza awarii podzespołu może być dość żmudna, a na płytce PCBA występuje ich wiele rodzajów. Na przykład związane z elementami dyskretnymi, takimi jak kondensatory elektrolityczne, kondensatory ceramiczne, kondensatory tantalowe, diody, cewki indukcyjne, oscylatory kwarcowe, mikrokontrolery, układy scalone sterownika mocy (IC), układy interfejsu protokołu i inne. Dodatkowo, prawie zawsze podczas analizy awarii będzie potrzebna weryfikacja poziomu elektrycznego, na poziomie komponentu. Pomiar odbywać się będzie przed zagłębieniem się w weryfikację przekroju poprzecznego komponentu.
Przy wielu typach awarii i różnych komponentach na PCBA, analiza awarii z pewnością nie jest trywialnym zadaniem, ani procesem. Wiele osób pisze swoje tezy i księgi na ten temat. Jest to zawód dla wielu osób z branży elektronicznej, które znam. Czytając artykuły i rozmawiając z inżynierami zajmującymi się tematem, można stwierdzić, że analiza awarii na poziomie funkcjonalnym przebiega zwykle przy użyciu zasilacza, analizatora stanów logicznych, oscyloskopu i multimetru cyfrowego.
Przyczyną awarii produktu końcowego mogą być błędy oprogramowania (w tym układowego) oraz błędy komponentów sprzętowych. W tym blogu wykluczę oprogramowanie układowe oraz błędy oprogramowania. Zamiast tego skupię się na błędach komponentów sprzętowych, które mogą pochodzić z:
W kolejnych akapitach omówimy kilka praktycznych przykładów przyrządów do testów laboratoryjnych służących do analizy awarii.
Multimetr cyfrowy (DMM) jest jednym z najbardziej wszechstronnych przyrządów testowych do wstępnej weryfikacji elementów dyskretnych. Powodem jest, że mierzy rezystancję, napięcie, prąd, pojemność, a nawet może wykonać test diody. Elementy dyskretne są zazwyczaj bardzo wytrzymałe, ale czasami procesy produkcyjne, takie jak pobieranie i umieszczanie, mogą potencjalnie je uszkodzić, powodując niewielkie pęknięcia na krawędziach elementów.
Jeśli uszkodzenie jest poważne, komponent stanie się obwodem otwartym. Niektóre elementy, takie jak diody, mogą ulec uszkodzeniu w przypadku przeciążenia. Rysunek 1 pokazuje krzywą prąd-napięcie (IV) sprawnej diody i diody uszkodzonej, tak jakby na diodzie znajdował się dodatkowy rezystor.
Do rozwiązania tego problemu potrzebny jest tylko Multimetr cyfrowy, który wykona zadanie przy użyciu trybu testu diody lub pomiaru rezystancji.
Wiele urządzeń elektronicznych, zwłaszcza wyposażonych w sterowniki silników elektrycznych, wymaga oddzielnego zasilania 12 V z linii 5 V, które zasila płytkę drukowaną. W analizie awarii zdarzają się sytuacje, w których można napotkać urządzenia elektroniczne, które nie są prawidłowo zasilane lub w najgorszym przypadku nastąpiło zablokowanie zasilania IC. Ta awaria może być spowodowana problemem w projekcie produktu wywołanym przez zewnętrzne źródło przepięcia, jak również problemem z komponentem.
Nowoczesny zasilacz prądu stałego może pomóc w zasilaniu wielu źródeł prądu stałego w różnych sekwencjach czasowych. Korzystając z zasilacza DC EDU36311A firmy Keysight, można programowo zasilać wiele źródeł prądu stałego w różnych sekwencjach czasowych uruchamiania, aby zweryfikować odporność produktu (rysunek 2).
Seria Keysight Smart Bench Essentials to kompletne portfolio uniwersalnego systemu testowego z jednym ujednoliconym, wydajnym graficznym interfejsem PC. Możesz kupić system jako pakiet lub jako rozwiązanie. Seria Smart Bench Essentials składa się z następujących elementów:
Potężne oprogramowanie aplikacji Keysight PathWave BenchVue pozwala kontrolować i wyświetlać wszystkie przyrządy oraz wyświetlać wyniki testów na jednym monitorze, umożliwiając produktywne rozwiązywanie problemów i debugowanie produktów. Dzięki oprogramowaniu aplikacji PathWave BenchVue możesz przechwytywać dane, robić zrzuty ekranu, przeglądać stany systemu, wizualizować i analizować pomiary za pomocą zaledwie kilku kliknięć. Możesz także porównać wcześniejsze wyniki, aby uzyskać szczegółowe informacje pomiarowe. Następnie możesz szybko stworzyć raporty dotyczące projektu, wykorzystując standardowe w branży formaty eksportu danych (Rysunek 4).
Każde rozwiązanie Smart Bench Essentials (Rysunek 5) jest dostarczane z usługą i wsparciem KeysightCare — zapewniając dostęp do kompleksowej bazy danych wsparcia, doradców technicznych ekspertów i powiadomień o proaktywnej pomocy technicznej po zarejestrowaniu produktu.
Dowiedz się więcej o oprogramowaniu aplikacji Keysight Smart Bench Essentials and PathWave BenchVue application software.
Świat technologii nie zwalnia. Dzięki naszym rozwiązaniom możesz skupić się na tym, co najważniejsze – na swoim biznesie.
