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Técnicas de solução de problemas de PCB

10 de maio de 2021

Erros e falhas de componentes são um fato da vida. As placas de circuito impresso às vezes são enviadas com defeitos de fabricação, os componentes podem ser soldados ao contrário ou na posição errada e os componentes podem estragar. Todos esses pontos de falha em potencial fazem com que um circuito funcione mal ou nem funcione.

Solução de problemas de PCB

As placas de circuito impresso, ou PCBs, são uma massa de isoladores e vestígios de cobre que conectam componentes densamente compactados para criar um circuito moderno. A solução de problemas de PCBs costuma ser um desafio, com fatores como tamanho, número de camadas, análise de sinal e tipos de componentes desempenhando um papel importante. Algumas placas mais complicadas requerem equipamento especializado para solucionar problemas de forma adequada. No entanto, a maior parte da solução de problemas pode ser feita com equipamento eletrônico básico para seguir traços, correntes e sinais através do circuito.

Westend61 / Brand X Pictures / Getty Images

Tenha as ferramentas certas

A maioria dos problemas básicos de solução de problemas de PCB requer apenas algumas ferramentas. A ferramenta mais versátil é um multímetro. No entanto, dependendo da complexidade do PCB e do problema, um medidor LCR, osciloscópio, fonte de alimentação e analisador lógico também podem ser necessários para aprofundar o comportamento operacional do circuito.

Realize uma inspeção visual

A inspeção visual de um PCB revela problemas mais óbvios, incluindo traços sobrepostos, componentes queimados, sinais de superaquecimento e componentes ausentes. Alguns componentes queimados, danificados por corrente excessiva, não podem ser vistos tão facilmente, mas uma inspeção visual ampliada ou o cheiro podem indicar a presença de um componente danificado. Componentes salientes são outro bom indicador de um problema, especialmente para capacitores eletrolíticos.

Realize uma inspeção física

Um passo além da inspeção visual é uma inspeção física com alimentação aplicada ao circuito. Tocando a superfície do PCB e os componentes da placa, você pode detectar pontos quentes sem o uso de uma câmera termográfica cara. Quando um componente quente for detectado, resfrie-o com ar comprimido comprimido para testar a operação do circuito com o componente em temperaturas mais baixas. Esta técnica é potencialmente perigosa e só deve ser usada em circuitos de baixa tensão com as devidas precauções de segurança. Ao tocar em um circuito energizado, tome várias precauções. Certifique-se de que apenas uma mão entre em contato com o circuito a qualquer momento para evitar que um choque elétrico potencialmente fatal se espalhe pelo seu coração. Manter uma mão no bolso é uma boa técnica ao trabalhar em circuitos ativos para evitar esses choques. Certifique-se de que todos os caminhos de corrente potencial para o aterramento, como seus pés ou uma pulseira de aterramento não resistiva, estejam desconectados para reduzir o perigo de choques. Tocar em várias partes do circuito também altera a impedância do circuito, o que pode alterar o comportamento do sistema e, assim, identificar locais no circuito que precisam de capacitância adicional para funcionar corretamente.

Conduzir testes de componentes discretos

Testar cada componente individual costuma ser a técnica mais eficaz para solucionar problemas de PCB. Teste cada resistor, capacitor, diodo, transistor, indutor, MOSFET, LED e componentes ativos discretos com um multímetro ou medidor LCR. Se os componentes forem registrados abaixo ou iguais ao valor do componente declarado, os componentes são normalmente bons. Se o valor do componente for maior, é uma indicação de que o componente está ruim ou a junta de solda está ruim. Verifique os diodos e transistores usando o modo de teste de diodo em um multímetro. As junções base-emissor e base-coletor de um transistor devem se comportar como diodos discretos e conduzir em uma direção apenas com a mesma queda de tensão. A análise nodal é outra opção que permite o teste sem alimentação de componentes, aplicando alimentação a um único componente e medindo sua resposta de tensão versus corrente (V / I).

Teste de ICs

Os componentes mais desafiadores de verificar são os CIs. A maioria pode ser facilmente identificada pelas marcações e muitos podem ser testados operacionalmente usando osciloscópios e analisadores lógicos. No entanto, o número de CIs especializados em várias configurações e designs de PCB podem tornar os testes um desafio. Comparar o comportamento de um circuito com um circuito em bom estado costuma ser uma técnica útil e deve ajudar a destacar o comportamento anômalo.