在 PCB(印制电路板)维修完成后,测试是验证维修有效性、确保电路功能恢复且无潜在故障的关键环节。测试需遵循 “从基础到复杂、从静态到动态” 的逻辑,分步骤排查,避免遗漏隐藏问题。以下是具体的测试流程和注意事项:
一、前期准备:安全与工具核查
在测试前,需先排除外部风险,确保测试环境和工具合规,避免二次损坏:
安全防护:佩戴防静电手环 / 手套,避免人体静电击穿 PCB 上的芯片、电容等敏感元器件;确保工作台面铺设防静电垫,测试仪器(如万用表、示波器)接地正常。
工具校准:确认测试工具处于正常状态 —— 万用表需校准(检测电压、电阻档是否准确),示波器探头需接地良好,电源适配器 / 可调电源需设置正确的输出参数(电压、电流限额,避免超过 PCB 额定值)。
PCB 外观复检:维修后再次检查 PCB 表面,确认焊接点无虚焊、连锡、漏焊,元器件引脚无弯折、短路,螺丝 / 连接器无松动,避免因物理连接问题导致测试误判。
二、第一步:静态测试(不通电,排查基础故障)
静态测试无需给 PCB 通电,重点排查 “硬故障”(如短路、开路、元器件损坏),是避免通电烧板的核心步骤:
1. 短路检测(关键!优先执行)
工具:万用表(电阻档,通常用 “200Ω” 或 “通断档”)。
操作:
检测 PCB 的电源回路:将万用表红、黑表笔分别接 PCB 的 “电源正极”(如 VCC、5V/12V 引脚)和 “地(GND)”,正常情况下电阻应≥100Ω(具体需参考 PCB 设计规格);若电阻接近 0Ω 或 “蜂鸣档报警”,说明电源与地短路,需立即停止后续测试,排查焊接连锡、元器件击穿(如电容爆浆、芯片短路)。
检测关键信号线路:对维修过的焊点(如芯片引脚、导线焊接处),检测其与相邻线路是否短路(如相邻引脚间电阻应无穷大,若有数值则可能连锡)。
2. 开路与元器件检测
开路排查:针对维修时更换的元器件(如电阻、电容、二极管)或焊接的线路,用万用表检测其 “通路性”—— 例如,更换电阻后,检测电阻两端是否通路(电阻值应符合标称值,误差在 ±5%~±10% 内);焊接导线后,检测导线两端是否通断(通断档蜂鸣则正常)。
元器件好坏复核:对更换的关键元器件(如芯片、三极管、稳压管),可通过 “离线检测” 二次确认 —— 例如,二极管需检测正向导通、反向截止;三极管需检测基极 - 发射极、基极 - 集电极的 PN 结特性,避免因 “新元器件本身故障” 导致维修失败。
三、第二步:动态测试(通电,验证功能恢复)
静态测试无问题后,再给 PCB 通电,测试电路的动态功能,需分 “基础供电” 和 “核心功能” 两步:
1. 基础供电测试(防过流烧板)
操作逻辑:先给 PCB 通低压(若允许),观察是否有异常(冒烟、发烫),再逐步恢复额定电压,用万用表 / 示波器监测供电稳定性。
具体步骤:
用可调电源给 PCB 供电(优先选择 “恒压 + 恒流” 模式,电流限额设为 PCB 额定电流的 1.2 倍,避免过流);
通电瞬间观察 PCB 有无异响、冒烟,用手触摸维修过的元器件(如芯片、焊接点),若明显发烫(超过 40℃),立即断电排查(可能是焊接短路、元器件型号错配);
用万用表检测 PCB 上的关键供电点(如芯片 VCC 引脚、电容两端),确认电压是否稳定在额定值(如 5V 供电应在 4.8~5.2V 之间,12V 供电应在 11.5~12.5V 之间),无明显波动。
2. 核心功能测试(按 PCB 用途针对性验证)
根据 PCB 的实际功能(如控制板、驱动板、信号采集板),设计针对性测试方案,确保每个维修相关的功能模块正常工作:
示例 1:数字控制类 PCB(如单片机控制板)
用串口助手 / 调试软件连接 PCB 的通信接口(如 UART、USB),发送测试指令,观察是否能正常接收并反馈(如指令 “读取温度” 后,PCB 返回正确的温度数据);
检测输入 / 输出接口(如按键、LED 指示灯、继电器):按下按键,观察 LED 是否按设计亮灭;控制继电器吸合,用万用表检测继电器触点是否导通。
示例 2:模拟信号类 PCB(如放大器板、传感器板)
用信号发生器给 PCB 输入标准模拟信号(如 1kHz 正弦波),用示波器检测输出端信号,确认幅值、频率、波形是否符合设计要求(如放大器应将 1V 信号放大到 10V,无失真);
若 PCB 带传感器(如温度、压力传感器),模拟实际工况(如用加热设备改变温度),检测传感器输出信号是否随工况变化,且数据准确(与标准仪器读数对比)。
示例 3:电源类 PCB(如 DC-DC 稳压板)
改变输入电压(如输入 9~15V,测试输出是否稳定在 5V),用示波器检测输出电压的纹波(正常纹波应≤100mV),避免纹波过大影响下游电路;
带负载测试:给 PCB 输出端接额定负载(如电阻负载),观察输出电压是否保持稳定,无明显压降(压降应≤0.2V)。
四、第三步:稳定性与应力测试(排除潜在隐患)
部分故障(如虚焊、元器件老化)在短期测试中可能不显现,需通过稳定性测试验证长期可靠性:
长时间通电测试:将 PCB 在额定工况下连续通电 4~24 小时(根据需求),期间每隔 1~2 小时记录一次关键参数(如供电电压、输出信号、元器件温度),观察是否有漂移、中断(如电压逐渐下降、信号突然丢失),排查 “隐性虚焊” 或 “元器件热稳定性差” 问题。
负载波动测试:对带负载的 PCB(如电机驱动板),模拟负载变化(如电机从低速到高速、负载从空载到满载),观察 PCB 是否能稳定响应,无死机、重启现象。
环境应力测试(可选,针对工业级 PCB):若 PCB 用于恶劣环境(高温、潮湿),可在恒温箱中模拟高温(如 60℃)或低温(如 - 20℃)环境,测试功能是否正常;或通过湿度测试,排查 PCB 是否因受潮导致绝缘不良。
五、测试后记录与复盘
测试完成后,需做好记录,为后续维修积累经验:
记录测试数据:包括静态电阻值、供电电压、功能测试结果、稳定性测试时长及异常情况;
复盘问题:若测试中发现故障(如通电后芯片不工作),需反向排查 —— 先确认供电是否正常,再检查元器件焊接,最后排查元器件本身(如芯片是否插反、型号是否匹配);
标记合格:测试通过的 PCB,需标记 “维修合格” 及日期,避免与未维修板混淆。
通过以上 “静态→动态→稳定性” 的三层测试,可最大限度确保 PCB 维修质量,避免因未检测到的故障导致设备二次损坏或运行风险。
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