【问答12】 如何检测集成电路?
在电动车控制器和充电器中使用的集成电路往往只有一、二片,大多是微处理器、比较器、稳压器等,下面介绍其检测方法。
1.不在路检测
不在路检测就是在集成电路未接入电路之前,用万用表检测集成电路各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值,并将检测到数据与标称值(或资料)对照,即可对其性能的好坏进行判断。
2.在路检测
在路检测就是使用万用表直接测量集成电路在印制电路板上各引脚的直流电阻、对地交直流电压是否正常来判断该集成电路是否损坏。常用的几种测量方法如下:
(1)直流电阻检测法
采用万用表在路检测集成电路的直流电阻时应注意以下三点:
1)测量前必须断开电源,以免测试时造成万用表和元器件损坏。
2)使用的万用表电阻挡的内部电压不得大于6V,选用R×100Ω或R×1kΩ挡。
3)当测得某一引脚的直流电阻不正常时,应注意考虑外部因素,如被测机与集成电路相关的电位器滑动臂位置是否正常,相关的外围元器件是否损坏等。
(2)直流工作电压检测法
直流工作电压检测法是在通电情况下,用万用表直流电压挡检测集成电路各引脚对地直流电压值,来判断集成电路是否正常的一种方法。检测时,应注意以下三点:
1)测量时,应把各电位器旋到中间位置,如果是电视机,信号源要采用标准彩条信号发生器。
2)对于多种工作方式的装置和动态接收装置,在不同工作方式下,集成电路各引脚电压是不同的,应加以区别。如电视机中的集成电路各引脚的电压会随信号的有无和大小发生变化,如果当集成电路各引脚有信号或无信号,其引脚电压都无变化/变化异常,则说明该集成电路损坏。
3)当测得某一引脚电压值出现异常时,应进一步检测外围元器件,一般是外围元器件发生漏电、短路、开路或变值所致。另外,还需检查与外围电路连接的可变电位器的滑动臂所处的位置,若所处的位置偏离,也会使集成电路的相关引脚电压发生变化。在检查以上均无异常时,则可判断集成电路已损坏。
(3)交流工作电压检测法
采用带有dB插孔的万用表,将万用表拨至交流电压挡,正表笔插入dB插孔;若使用无dB插孔的万用表,可在正表笔中接一只电容(0.5μF左右),对集成电路的交流工作电压进行检测。但由于不同的集成电路的频率和波形均不同,所以测得数据为近似值,只能作为掌握集成电路交流信号变化情况的参考。
3.微处理器集成电路的关键测试点
微处理器集成电路的关键测试点主要是电源(VDD)端、复位(RESET)端、晶振信号输入(XIN)端、晶振信号输出(XOUT)端及其他电路输入、输出端。
可用在路检测法测量出上述关键点的对地电阻值和电压值,并与正常值对照,即可判断该集成电路是否正常。
注意:微处理器集成电路的复位电压有低电平复位和高电平复位两种形式。低电平复位:即在开机瞬间为低电平,复位后维持高电平;高电平复位:即在开机瞬间为高电平,复位后维持低电平。
4.集成电路的关键测试点
(1)充电器集成电路的关键测试点
充电器集成电路的关键测试点主要是电源(VCC)端、电压检测输入端、电流检测输入端、激励脉冲输出端等。
可采用在路检测法测量集成电路各引脚的电压值和电阻值,然后与资料上的正常值进行比较,若相差较大,还应检测相关的外围元器件,在确定外围元器件正常的情况下,则可判断该集成电路已损坏。
在开关型充电器的集成电路中开关管是核心器件,对内置大功率开关管的厚膜集成电路,当怀疑开关管不良时,可通过测量开关管c、b、e极之间的正、反向电阻来进行判断。
(2)运算放大器集成电路的关键测试点
运算放大集成电路的关键测试点主要是输入端和输出端。此点静态时电压值较高。测试时,将万用表拨至直流电压挡,测量输出端与负电源端之间的电阻值。用手握金属镊子依次点触运算放大器的两个输入端(加入干扰信号),并观察表针的摆动情况,正常时,万用表指针会有较大的摆动,若指针根本不动,则说明该运算放大器已损坏。
(3)555时基集成电路的关键测试点
555时基集成电路内部的主要器件有两个比较器、一个双稳态触发器、一个由三只电阻构成的触发器和一个功率输出级。它将数字电路和模拟电路巧妙地结合在一起。用万用表很难直接测出其好坏。可采用6V直流电源、电源开关和一个8脚IC插座,配置阻容元件和LED组成一个检测电路对其进行检测。测试时,将555时基集成电路插入IC插座,按下电源开关,若LED闪烁发光,则说明该时基电路正常;若LED不发光或一直亮,则说明该时基集成电路有故障。
(4)三端稳压器的关键测试点
三端稳压器的关键测试点主要是稳压值。检测时,需配备一台稳压电源,如测试7805、7905等系列三端稳压器使用的稳压电源,其输出可调范围应在5~30V之间,再结合万用表即可进行测试。测试时,应注意稳压电源的调整和连接方法,一般稳压电源的输出电压应比所测三端稳压器的标称稳压值高出5V。稳压电源与被测三端稳压器连接,应根据被测三端稳压器的不同电路而定。常用的三端稳压器有78XX系列、79XX系列等。这类稳压器的引脚识别方法是,对于78XX系列,将封装上的字符面向自己,左边为电压输入,中间引脚为接地,右边为电压输出(稳压后输出);对于79XX系列,将封装上的字符面向自己,左边为接地,中间为电压输入,右边为电压输出。
例如,测试7805三端稳压器时,稳压电源输出电压应调至10V左右,将稳压电源的正端接7805的输入(VIN)端,稳压电源的负端接7805的接地(GND)端,再将万用表调至直流7.5V挡,测量7805的接地(GND)端与输出(VOUT)端的稳压值。测试7905三端稳压器时,只是稳压电源与三端稳压器的连接方式不同,即将稳压电源的正端接7905的接地(GND)端,稳压电源的负端接7905的输入(VIN)端。其稳压电源使用的电压、万用表的检测挡及检测部位均与测量7805完全相同。测试三端稳压器如图2-35所示。
图2-35 测试三端稳压器