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摘 要：电子电路调试与维修模块是维修电工高级工培训和考证中的一个重要环节，其核心内容是在电子线路板上设隐蔽故障2处，由考生单独排除故障。文章介绍了维修电工考证中常用的通用控制电路和脉宽调制电路的组成、检测步骤，并根据工作经验给出了故障分析与维修的方法。
关键词：维修电工 电子电路 故障排除
中图分类号：TM07 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（b）-0046-02
1 电路要求
根据电路原理图，在正确安装的前提下，对电路进行测试、调试和故障排除。了解基本门电路、施密特触发器、可预置数十进制加/减计数器和用PWM脉宽调制实现直流电压的无级调节的相关知识。
2 考试形式
给定电路原理图一张，给定带2处故障点的印制电路板一块，根据故障现象，在电子线路图上分析故障可能产生的原因，确定故障发生的范围并排除，回答考评员提出的问题。
3 技能要求
（1）读图、识图能力；（2）电路分析能力；（3）元器件检测技能；（4）调试、检测、维修技能。
4 工具
（1）万用表；（2）电烙铁；（3）吸锡器；（4）双踪示波器；（5）双15V变压器；（6）螺丝刀等。
5 电路
5.1 通用控制电路
5.1.1 电路组成
通用控制器的主要部分由增、减控制单元，预置数控制单元，启动、停止控制单元，0.6s脉冲发生器，3s脉冲发生器，十进制加/减计数器，可预置十进制减法计数器，四-七BCD译码驱动器和七段共阴LED数码管组成。系统电源为+12V直流稳压电源，如图1所示。
5.1.2 参数检测
（1）检测输入交流电压、电源变压器以及直流12V电压。
（2）电路功能检查。
（1）通电启动，观察数码管显示是否为“0”。
（2）按下S4按钮，加预置数设置；按下S3按钮，减预置数设置。
（3）按下S1按钮，在预置数不为“0”时，LED发光二极管亮，倒计数开始，当计数到“0”时，指示灯熄灭，数码管重新显示预置数。在倒计数未到“0”，按下S2按钮，倒计数停止，发光二极管熄灭，数码管显示停止时的数字。
5.1.3 故障分析及排故舉例
（1）电源回路故障。
正常情况下经二极管整流，电容滤波，LM7812稳压后，在C2两端应是DC12V，若无此电压则电源回路有故障，可采用电压测量法分段测量，例如：测量发现LM7812的12端有DC18V，而23两脚间无DV12V电压，则可判断LM7812有问题，查看此器件看是否有短路或断路及接线是否正确。依此方法可以查出电源电路的故障。此电压将提供给置数电路及启动停止电路，要保证后面操作正常，必须保证有正确的电压输出。
（2）加减置数回路故障。
在电源回路正确的情况下，分别进行加减置数。若加减置数均不行，则可能原因有：电源未送到S3、S4上；IC5-A上无低电平输出；IC4-4的10脚无方波输出；若IC4-C的9脚为高电平而10脚无方波，则测IC4-C的8脚看有无三角波，若无则R9和C7组成的回路有断路；还有一种虚高现象，即接线端悬空始终为高电平，此种情况应在之前排除，一旦发生只有在断电的情况下用电压表测量检查。在检查置数回路故障时必须要知道电路的路线，拿加置数回路做例。按下S4，IC5-A的2脚为高电平，经过或非门IC5-A输出3脚为低电平，3脚的低电平送到IC5-B的输入端，则输出4脚为高电平，此高电平是施密特触发器IC4-C的开启电压，R9和C7为8脚提供了三角波，这样在输出10脚便有了方波，此方波送到IC4-B的5脚，6脚此时为高电平已经开启了施密特触发器，这样IC4-B的输出端4脚便是方波，送到IC3的UP端，就可按一定的频率进行加置数了。减置数的原理类似于加置数，在此就不作分析了。
（3）启动、停止回路故障
按下S1发光二极管亮，经IC6-A、IC6-B、IC4-D使得A点得到方波，此方波在经过IC6-C送到IC2的DOWN脚进行自动减置数，当减到0时，借位端BO为低电平，这样IC6-A的1脚为低电平，这样IC6-B的5脚为低电平，与门IC6-B的输出端4脚为低电平，此时发光二极管熄灭，倒计数停5止，此过程即为启动过程。停止回路是在预置数不为0的情况下，按下S2使得IC6-A的2脚接入低电平，这样与门的输出就为低电平就不能进行自动倒计数。若该回路有故障，按此路线查找就可以解决问题，前提是不存在虚高现象。
5.2 脉宽调制电路
5.2.1 电路组成
脉宽调制电路，由方波-三角波发生器、PWM脉宽发生器、驱动部分、取样给定部分、直流电源5个部分构成。自激振荡在方波-三角波发生器输出三角波，送到PWM脉宽发生器中的电压比较器的反相输入端，电压比较器的同相输入端的信号由取样给定部分所提供的直流电压信号。给定信号与三角波的比较结果决定了输出电压，不同的给定电压信号，产生不同的调制波形，即不同占空比的矩形波，也将获得不同的平均直流电压，经基本放大电路的驱动，使发光二极管的电流不同，发出的亮光也不同。
5.2.2 电路检测
（1）安装完成后对装配的正确性和规范性进行检查。
（2）上电稳压电路是否输出正负12V。
（3）调节电位器，观察发光二极管是否能明暗变化。
（4）测量E点波形。
（5）测量D点波形。
（6）测量C点波形。
（7）测量F点波形。
5.2.3 故障分析与维修
（1）发光二极管不亮故障排除（调整电位器无效）。 在不用仪表检查的情况下，用眼对电路检查的方法是给电路通电后调整电位器，看LED是否能从暗变亮或从亮变暗，不能的话就说明电路存在故障。调整电位器LED始终不亮，这个故障一般从电源开始检查。
（2）发光二极管常亮不灭故障排除（调整电位器无效）。
这个现象是说明电源部分基本正常，但是也要检查一下正负12V是否正常，如果-12V没有或很低，则也会产生这样的现象。
在电源正常的情况下用示波器检查D点的三角波，没有的话就要检查波形单元的所有元件是否正常。电阻检查是否开路，电容是否短路，以及是否存在虚焊等，IC外围确认无误后，再用替换法判断LM324是否损坏。
一般经过上面这些检查后，都能查到故障部位。在检查虚焊时要先用眼仔细观察各焊点，用镊子拉元件，能否拉出焊脚；还可以用万用表的通断检查来查两连接点是否开路。这单元是一个闭环系统，任何一个元件出现问题，就导致该单元无三角波输出，要细心地检查每一个元件。
（3）调节电位器不能达到最亮和熄灭LED。
上面讲了根据LED在通电后能否亮和暗来判断，是直观的故障，还有不能关闭LED或不能使LED达到最亮的，这些也是故障的现象。这可能是三角波的输出幅度不恰当或调整A点变化范围不太小产生的问题。
①可以先用示波器观察D点的三角波幅度，一般在4VP-P左右，频率在50kHz上下，当输出幅度过大时，可能是电阻R7阻值发生了很大的变化，测量该电阻的阻值，正常為2.4K，太小就会造成三角波幅度过大，同时频率变低。
②调制电路的B点电位的变化范围不正确，调整RW1测量A或B点的变化范围，是否在-1.86～-10.50V范围内，如果不是，则加查检查电阻R1、R2是否为图纸上的数值。
③也有可能是电位器故障，测量电位器的固定端的阻值和滑动点对固定点能否从10～4.7K范围变化。
参考文献
[1] 王兆晶.维修电工（高级）[M].北京：机械工业出版社，2015.
[2] 陈锦燕.无线电调试工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社，2007.
[3] 陈其纯.电子线路[M].北京：高等教育出版社，2001.
[4] 劳动和社会保障部教材编写委员会.无线电基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2003.
[5] 肖建章.高级维修电工专业技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2004.
关键词：维修电工 电子电路 故障排除
中图分类号：TM07 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（b）-0046-02
1 电路要求
根据电路原理图，在正确安装的前提下，对电路进行测试、调试和故障排除。了解基本门电路、施密特触发器、可预置数十进制加/减计数器和用PWM脉宽调制实现直流电压的无级调节的相关知识。
2 考试形式
给定电路原理图一张，给定带2处故障点的印制电路板一块，根据故障现象，在电子线路图上分析故障可能产生的原因，确定故障发生的范围并排除，回答考评员提出的问题。
3 技能要求
（1）读图、识图能力；（2）电路分析能力；（3）元器件检测技能；（4）调试、检测、维修技能。
4 工具
（1）万用表；（2）电烙铁；（3）吸锡器；（4）双踪示波器；（5）双15V变压器；（6）螺丝刀等。
5 电路
5.1 通用控制电路
5.1.1 电路组成
通用控制器的主要部分由增、减控制单元，预置数控制单元，启动、停止控制单元，0.6s脉冲发生器，3s脉冲发生器，十进制加/减计数器，可预置十进制减法计数器，四-七BCD译码驱动器和七段共阴LED数码管组成。系统电源为+12V直流稳压电源，如图1所示。
5.1.2 参数检测
（1）检测输入交流电压、电源变压器以及直流12V电压。
（2）电路功能检查。
（1）通电启动，观察数码管显示是否为“0”。
（2）按下S4按钮，加预置数设置；按下S3按钮，减预置数设置。
（3）按下S1按钮，在预置数不为“0”时，LED发光二极管亮，倒计数开始，当计数到“0”时，指示灯熄灭，数码管重新显示预置数。在倒计数未到“0”，按下S2按钮，倒计数停止，发光二极管熄灭，数码管显示停止时的数字。
5.1.3 故障分析及排故舉例
（1）电源回路故障。
正常情况下经二极管整流，电容滤波，LM7812稳压后，在C2两端应是DC12V，若无此电压则电源回路有故障，可采用电压测量法分段测量，例如：测量发现LM7812的12端有DC18V，而23两脚间无DV12V电压，则可判断LM7812有问题，查看此器件看是否有短路或断路及接线是否正确。依此方法可以查出电源电路的故障。此电压将提供给置数电路及启动停止电路，要保证后面操作正常，必须保证有正确的电压输出。
（2）加减置数回路故障。
在电源回路正确的情况下，分别进行加减置数。若加减置数均不行，则可能原因有：电源未送到S3、S4上；IC5-A上无低电平输出；IC4-4的10脚无方波输出；若IC4-C的9脚为高电平而10脚无方波，则测IC4-C的8脚看有无三角波，若无则R9和C7组成的回路有断路；还有一种虚高现象，即接线端悬空始终为高电平，此种情况应在之前排除，一旦发生只有在断电的情况下用电压表测量检查。在检查置数回路故障时必须要知道电路的路线，拿加置数回路做例。按下S4，IC5-A的2脚为高电平，经过或非门IC5-A输出3脚为低电平，3脚的低电平送到IC5-B的输入端，则输出4脚为高电平，此高电平是施密特触发器IC4-C的开启电压，R9和C7为8脚提供了三角波，这样在输出10脚便有了方波，此方波送到IC4-B的5脚，6脚此时为高电平已经开启了施密特触发器，这样IC4-B的输出端4脚便是方波，送到IC3的UP端，就可按一定的频率进行加置数了。减置数的原理类似于加置数，在此就不作分析了。
（3）启动、停止回路故障
按下S1发光二极管亮，经IC6-A、IC6-B、IC4-D使得A点得到方波，此方波在经过IC6-C送到IC2的DOWN脚进行自动减置数，当减到0时，借位端BO为低电平，这样IC6-A的1脚为低电平，这样IC6-B的5脚为低电平，与门IC6-B的输出端4脚为低电平，此时发光二极管熄灭，倒计数停5止，此过程即为启动过程。停止回路是在预置数不为0的情况下，按下S2使得IC6-A的2脚接入低电平，这样与门的输出就为低电平就不能进行自动倒计数。若该回路有故障，按此路线查找就可以解决问题，前提是不存在虚高现象。
5.2 脉宽调制电路
5.2.1 电路组成
脉宽调制电路，由方波-三角波发生器、PWM脉宽发生器、驱动部分、取样给定部分、直流电源5个部分构成。自激振荡在方波-三角波发生器输出三角波，送到PWM脉宽发生器中的电压比较器的反相输入端，电压比较器的同相输入端的信号由取样给定部分所提供的直流电压信号。给定信号与三角波的比较结果决定了输出电压，不同的给定电压信号，产生不同的调制波形，即不同占空比的矩形波，也将获得不同的平均直流电压，经基本放大电路的驱动，使发光二极管的电流不同，发出的亮光也不同。
5.2.2 电路检测
（1）安装完成后对装配的正确性和规范性进行检查。
（2）上电稳压电路是否输出正负12V。
（3）调节电位器，观察发光二极管是否能明暗变化。
（4）测量E点波形。
（5）测量D点波形。
（6）测量C点波形。
（7）测量F点波形。
5.2.3 故障分析与维修
（1）发光二极管不亮故障排除（调整电位器无效）。 在不用仪表检查的情况下，用眼对电路检查的方法是给电路通电后调整电位器，看LED是否能从暗变亮或从亮变暗，不能的话就说明电路存在故障。调整电位器LED始终不亮，这个故障一般从电源开始检查。
（2）发光二极管常亮不灭故障排除（调整电位器无效）。
这个现象是说明电源部分基本正常，但是也要检查一下正负12V是否正常，如果-12V没有或很低，则也会产生这样的现象。
在电源正常的情况下用示波器检查D点的三角波，没有的话就要检查波形单元的所有元件是否正常。电阻检查是否开路，电容是否短路，以及是否存在虚焊等，IC外围确认无误后，再用替换法判断LM324是否损坏。
一般经过上面这些检查后，都能查到故障部位。在检查虚焊时要先用眼仔细观察各焊点，用镊子拉元件，能否拉出焊脚；还可以用万用表的通断检查来查两连接点是否开路。这单元是一个闭环系统，任何一个元件出现问题，就导致该单元无三角波输出，要细心地检查每一个元件。
（3）调节电位器不能达到最亮和熄灭LED。
上面讲了根据LED在通电后能否亮和暗来判断，是直观的故障，还有不能关闭LED或不能使LED达到最亮的，这些也是故障的现象。这可能是三角波的输出幅度不恰当或调整A点变化范围不太小产生的问题。
①可以先用示波器观察D点的三角波幅度，一般在4VP-P左右，频率在50kHz上下，当输出幅度过大时，可能是电阻R7阻值发生了很大的变化，测量该电阻的阻值，正常為2.4K，太小就会造成三角波幅度过大，同时频率变低。
②调制电路的B点电位的变化范围不正确，调整RW1测量A或B点的变化范围，是否在-1.86～-10.50V范围内，如果不是，则加查检查电阻R1、R2是否为图纸上的数值。
③也有可能是电位器故障，测量电位器的固定端的阻值和滑动点对固定点能否从10～4.7K范围变化。
参考文献
[1] 王兆晶.维修电工（高级）[M].北京：机械工业出版社，2015.
[2] 陈锦燕.无线电调试工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社，2007.
[3] 陈其纯.电子线路[M].北京：高等教育出版社，2001.
[4] 劳动和社会保障部教材编写委员会.无线电基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2003.
[5] 肖建章.高级维修电工专业技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2004.