Korisna elektronika DIY: metode mjerenja

[Harp]

Kako pronaći međusobno povezane elemente na PCB pločici, dakle, cilj je pronaci sve (dostupne) veze pojedinog elementa prema svim ostalima.


Metoda se zasniva na propustanju slabe struje izmedju dviju tocke i mjerenje pada napona (u diode mode). Nama je ovdije bitan samo zvuk, pistanje multimetra kada detektira manju razliku potencijala.

Kako pronaći međusobno povezane elemente na PCB pločici #2242


Medjutim s time treba biti oprezan, jer ukoliko se radi na npr SMPS napajanjima, strujni izlazi cesto imaju manji otpor od 100 ohma, pa ce multimetar pistati makar to nije ono sto trazimo. Ipak, na displeju cemo vidjeti da nije u pitanju direktna vodljivost (000) nego nesto drugo, pa mozemo to mjerenje odbaciti.
Za napredne, tome se lako moze doskociti serijski ubacivanjem jednog manjeg potenciometra, na kojem se toliko priblizimo granicnoj tocki, koliko vec zelimo visu diskriminaciju.

Ovim kistom mozemo brzo pomesti po cijeloj plocici i svako lemno mjesto je dostupno. Izuzetak su BGA cipovi koji ispod sebe imaju loptice kositra, tako da se ne moze fizicki doci do njih s kistom, mozda cackanjem nekom zicom i slicno sto nikako ne savjetujem.
Isto tako, ukoliko je plocica lakirana protiv vlage (npr masina za ves), ova metoda nije ucinkovita, jer ne moze zagrebati ispod laka.

Ipak, ovaj alat mi cesto zgodno posluzi, bilo da nesto popravljam i trazim vezu, bilo da izradjujem shemu od nekog sklopa na plocici.

[Harp]

Testiranje i provjera optocouplera

Optocoupler (oc) je element koji se cesto nalazi u danasnjim SMPS napajanjima uz TL431 referencu. Naravno, postoje SMPS napajanja i bez tih elemenata, obicno slabije snage i dizajnirana kao ekonomski najprihvatljivija.

Oc dakle fizicki izolira jedan strujni krug od drugoga, i salje samo opticki (svjetlosni) signal za jednosmjernu komunikaciju.

Problem ga je testirati, jer se na diodu mora dovesti predvidjeni napon i ogranicena struja kako bi ona zasvijetlila a ne pregorila. Ja sam tome nadosao koristeci tranzistor tester kao izvor konstantne struje koji ujedno mijenja i polaritet, tako da je svejedno kako se pipalice spoje. S druge strane se mjeri otpor, kada dioda zasvijetli otpor naglo padne. Dakle, posto su ta dva strujna kruga neovisna, mozemo zakljuciti da cim vidimo bilo kakvu promjenu (pad otpora) na fototranzistoru da je oc ispravan.

Moze ga se ispitati i s drugim multimetrom, ali on mora biti pogodan i polaritet mora biti ispravan. Isto tako, ispravnost oc se moze potvrditi i pri radnim uvjetima, ali tada, posto je uredjaj prikljucen na mrezu moramo vrlo paziti sto i kako diramo. Opcenito valja izbjeci testiranja pod visokim naponom ako su ona zamjenjiva drugom neopasnom metodom.

Testiranje i provjera optocouplera (opto izolatora) na PCB pločici #2339

[Harp]

Bezkontaktno mjerenje

U mjerenju se mogu upotrijebiti i razni senzori koji registriraju pojedino zracenje, poput elektromagnetskog, pa se time ubrzava ili prosiruje pristup pojedinom kvaru.

Danas mnogi cipovi, ako ne i sva digitalna elektronika, proizvodi pulseve koji za posledicu imaju proizvodnju EM zracenja, sum, proporcionalno jacini struje, tako da se ovom sondom moze ustanoviti da li pojedini cip radi, ili se blokirao, ili pak da li zavojnica na napajanju, transformator titra.

Izrada nekontaktne EM probe za osciloskop #2343

[Harp]

Mjerenje i metode mjerenja ponekad obuhvacaju i puko obiljezavanje bez potrebe da se zaista zna koja velicina stoji iza toga. To se zove ocrtavanje, odnosno prenasanje znanih mjera na potrebno mjesto, cesto putem nekog pomagala, npr ravnala, sestara, konca... no postoje i nacini koji su posebno pogodni kada preciznost ne mora biti velika, vec u prakticnim granicama, a mnogo olaksavaju samo obiljezavanje - na direktan nacin

Direktno ocrtavanje #2344

[Harp]

Prakticna analiza nepoznatog hladnjaka

Kada odete u trgovinu, mozete kupiti pojedini hladnjak na kojem vec pise koje je "jacine", koliku ima sposobnost da hladi. Medjutim, ako imate samo neki komad lima kojeg bi rado upotrijebili u projektu, sto moze biti i samo kuciste uredjaja i slicno, kako cete znati da li isti ima sposobnost da ohladi zeljenu komponentu?

Ako imate iskustva, mozete reci od oka, no, idemo mi na prakticni nacin izmjeriti sto se dogadja kada u njega pustimo odredjenu toplinu...

Practical analysis of unknown heatsink #2546

Kada se temperatura ustali, to znaci da je sposobnost hladnjaka u ravnotezi s kolicinom grijanja (napon x struja), i samo napravimo razmjer koliko bi to bilo za 1W... ovdje u primjeru smo dobili oko 10 st.C/W* sto znaci da ce hladnjak za svaki watt jacine se ugrijati dodatnih 10 st.C. Tom ukupnom podatku (dakle s koliko ce vati nasa hladjena komponenta zaista isijavati) se dodaje ambijentalna temperatura, obicno 25 st.C ili vise ako se uredjaj nalazi u drugacijim okolnostima, u frizideru, uz pec...
Bitno je napomenuti da je polozaj hladnjaka bitan ukoliko ga hladimo na pasivni nacin, kao i da ventilator ili smjestaj unutar zone strujanja zraka mu znacajno povecava jacinu hladjenja, pa moze biti manji.

Sve dok ukupna temperatura ne prelazi cca 100 st.C** se smatra ok, mada ja volim da je maksimum oko 60-70 st.C sto je vruce na opip.


* klasicni jaci hladnjaci imaju 1 st.C/W
** komercijalne komponente koje se griju su obicno u kategoriji do 125 st.C, dok postoje jos za industriju, vojsku i svemir s prosirenim granicama.

[Harp]

Rutinsko mjerenje mosfeta

Kod popravka el. uredjaja jedna od prvih stvari koje se provjeravaju su mosfeti, jer se oni obicno nalaze na putu velikog opterecenja. Mosfet za razliku od tranzistora ima vrlo mali unutarnji otpor (u miliomima) i ostriju krivulju izmedju on/off stanja sto ga cini idealnim za brzi rad prekidanja jake struje (smps), sto danas koristi vecina utedjaja.

No, ima i svojih mana... kontrolni pin GATE je vrlo osjetljiv i to na sami napon jer ima svojstva kondenzatora, tako da mu mozete promjeniti stanje vec "krivim" dodirom... ukoliko mosfet  radi s velikim strujama, a gate nije potpuno zasicen (bilo u on ili off stanju), mosfet obicno djeluje kao otpornik (npr 2-3 ohma) te odmah izgori. Zato ih se provjerava:

Be aware of tricky MOSFETs #2551

Mjerenje dakle treba izvrsiti (ukoliko je mosfet vec u kratkom spoju) bilo da promjenite polaritet na gateu ili da ga vrhom pipalica pipalica kratko spojite na SOURCE pin. Ako je gate u kratkom spoju prema source ili drain, mosfet je sigurno los. Svakako da treba biti svjestan ove klopke, kao i to da na smps napajanjima od CPU/GPU zapravo mjerite otpor procesora (paralelni spoj) koji je vrlo malen...

The Most Common Mistake in Laptop Repairs The shorted mosfet myth - Testing mosfets