• Методика поиска места короткого замыкания

 #10154   IgorA100
 11 фев 2017, 21:28
Поиск неисправностей сотовых телефонов, проявляющихся в виде короткого (нулевое сопротивление) или почти короткого замыкания (сопротивление, близкое к нулевому, показание прибора недостоверны) – занятие, само по себе, сложное. Трудность поиска места замыкания заключается в том, что оно может быть в одной из нескольких ветвей схемы, соединенных параллельно. Разделить ветви и исследовать их по отдельности сложно. Конечно, можно последовательно снимать подозрительные радиоэлементы, пока замыкание не пропадет. Но для сотовых телефонов, ввиду миниатюрности их монтажа, этот способ крайне трудоемок, его следует оставить в качестве резервного, на крайний случай.
В случаях, когда сопротивление замыкания от 0.2 Ом и выше, неисправный радиоэлемент можно определить по его нагреву. Если же сопротивление значительно меньше, такая методика неприменима. Или нагрев не ощущается, или потребляемый ток становится опасно большим, или срабатывает защита по току.

Здесь предлагается эффективный способ, в котором ветвь с коротким замыканием определяется по наличию хоть и очень малого, но, в принципе, измеряемого падения напряжения на ее последовательном участке. Во всех остальных, исправных ветвях, падения напряжения будут нулевыми. Вся исследуемая схема (все ветви) запитывается большИм, но еще безопасным, током.

Нижесказанное относится к тракту первичного питания VBAT, но в полной мере применимо и к вторичным источникам питания и к другим функциональным участкам схемы. Разве что, испытательный ток можно сделать поменьше. В качестве источника тока (не напряжения) можно использовать блок питания с регулируемым ограничением тока. Не с защитой по току, а именно с ограничением тока. Если такого блока питания (типа источника тока) нет, можно использовать источник напряжения с балластным резистором. Можно использовать и обычный Li-Ion аккумулятор, также с балластным резистором. Типовое значение напряжения VBAT равно 4.2-3.6 В. Если задаться безопасной величиной тока 0.5 А, тогда сопротивление балластного резистора составит, примерно, 8 Ом.

Величины напряжений в исследуемых точках зависят от сопротивления пробитого радиоэлемента, заранее спрогнозировать их не представляется возможным. По опыту, это единицы-сотни милливольт. Если замыкание очень уж "короткое", падения напряжений будут слишком малыми, за пределами точности измерения. Значит, не повезло... Измерять можно тем, к чему привыкли. Автор привык к осциллографу.
При исследовании тракта VBAT, подключаться следует именно к коннектору аккумулятора. Или специальной колодкой, или подпаиваться к контактам коннектора (естественно на плате, в местах паек, а никак не на рабочей поверхности контактов), или подпаиваться к "пятакам". Измерять нужно относительно контакта GND ("-") коннектора аккумулятора или в ближайшей к нему удобной точке. Будьте готовы к тому, что напряжения на различных участках GND будут ненулевыми, т.к. цепи GND имеют очень малые, но не нулевые сопротивления.

В приведенном ниже примере (одном из первых) использовался средне заряженный аккумулятор (3.8 В) и резистор типа МЛТ-2 на 5.1 Ом. Отсюда, испытательный ток составил, примерно, 0.7 А.
Если бы эта методика не сработала, пришлось бы поочередно снимать оставшиеся, еще не проверенные радиоэлементы. Но она все-таки сработала, не пришлось.
Заметьте, что в ходе поиска неисправности была сделана единственная пайка, оказавшаяся именно той, что надо. Хотя, если бы конденсатор оказался жив, пришлось бы снимать еще и N3300. Но, все равно, только две пайки.

Пример 1

Nokia 6300 (RM-217)

Симптом: короткое замыкание по цепи VBAT.

На предмет КЗ поочередно проверены:
- в обвязке RETU - L2202
- в обвязке TAHVO - L2301, L2306, R2303 (он отсутствует, вместо него просто печатная дорожка, не проверено, оставлено "на потом")
- в обвязке N2301 LED driver - L2305
- в обвязке N6030 Bluetooth - L6077
- в обвязке N7520 RF_PA - L7520
- в обвязке N3300 1.8V DC/DC converter - L3304 (позиционное обозначение L3301 ошибочное, следует читать именно "L3304").

Падение напряжения почти на всех испытуемых дросселях было нулевым. По принципу максимальной пакости, неисправность оказалась в последней области проверки.
Напряжения в цепи VBAT обвязки N3300:
- вход L3304 - 55 мВ
- выход L3304, он же верх С3306 - 45 мВ
- низ С3306, местная цепь GND - 22 мВ.
Отсюда видно, что падение напряжения на дросселе не нулевое. При ближайшем рассмотрении установлено, что полуда выводов L3304 темная и пористая, на внутренней стороне экранирующей крышки отсека HWA, именно над L3304 есть темные следы.
Конкретно, пробитым оказался в C3306. Внешний вид снятого конденсатора идеальный, но короткое замыкание именно в нем.
Все восстановлено, ОК, телефон устойчиво переходит в нормальный режим.