Bài đăng này là bài thứ hai trong loạt bài gồm năm phần về hàn vi mô. Phần một có thể được tìm thấy đây.
Tôi là Kỹ thuật viên tháo rời hàng đầu của iFixit (bạn có thể biết tôi từ YouTube), và gần đây tôi quyết định đã đến lúc tôi phải học cách hàn vi mô để có thể thực hiện mọi sửa chữa nhỏ nhặt cầu kỳ trên các thiết bị điện tử hiện đại. Hàn vi mô là sửa chữa có giá trị cao: Bạn có thể sửa những thứ mà nhà sản xuất không làm, điều này có thể giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều tiền. Vì vậy, tôi đã đăng ký Trường dạy hàn vi mô của Jessa Jones. Nhưng tôi không thể giữ kiến thức quan trọng như vậy cho riêng mình! Nếu bạn tham gia cùng tôi Ngày đầu tiên của trường dạy hàn vi môbạn biết đấy, tôi đã học được rằng sơ đồ rất quan trọng để chẩn đoán vấn đề. Nhưng thực ra tôi không biết cách đưa nó vào thực tế—tôi phải đợi đến ngày thứ hai.
Bài học chính của ngày thứ hai là học cách xác định lỗi trên bảng mạch và cách xác định ngắn mạch. Đây là một quá trình đơn giản khi bạn đã có những kiến thức cơ bản—và sơ đồ mạch. Rốt cuộc, mục đích của việc có thể tháo rời các thứ khỏi PCB là gì nếu bạn không biết mình cần tháo rời thứ nào?
Đồng hồ vạn năng là người bạn tốt nhất của bạn khi săn tìm lỗi điện. Nếu bạn không biết cách sử dụng, hướng dẫn của chúng tôi về những điều cơ bản của đồng hồ vạn năng có thể giúp bạn bắt kịp tốc độ. Các chức năng cơ bản cực kỳ dễ học!
Trước khi chúng ta bắt đầu, các loại thử nghiệm chúng tôi đang thực hiện ở đây sẽ luôn luôn được thực hiện với thiết bị đã tắt! Không rút nguồn điện ra khỏi thiết bị có thể làm hỏng thiết bị bạn đang sử dụng!
Chế độ Diode
Để xác định xem một linh kiện điện có hoạt động như mong đợi hay không, bạn phải chuyển đồng hồ vạn năng sang chế độ diode và đo các giá trị tại các chân của linh kiện đó.
Một lời thú nhận nhỏ: Khi Jessa dạy chúng tôi về chế độ diode trong trường dạy hàn vi mô, nó không hoàn toàn mới đối với tôi. Lần đầu tiên tôi gặp nó trong Justin Ashford Hành trình sửa chữa khóa học trực tuyến và học hỏi thêm từ anh ấy trực tiếp và từ xa trong suốt vài năm. Tôi không thể nhấn mạnh đủ về sức mạnh của phương pháp khắc phục sự cố này.
Ý tưởng rất đơn giản. Bằng cách đặt đồng hồ vạn năng ở chế độ diode, chúng ta có thể đưa điện áp và dòng điện cụ thể vào mặt đất và chúng ta có thể đo được độ sụt điện áp tại điểm nghi ngờ hỏng hóc. Độ sụt điện áp này phải gần như giống hệt nhau trên tất cả các thiết bị đang hoạt động cùng loại.
Chỉ số sụt áp cho bạn biết lượng điện áp bị mất trong mạch do trở kháng. Mọi người thường so sánh điện áp với vòi nước trong vườn: Điện áp giống như áp suất của nước chảy vào. Dòng điện giống như nước chảy qua vòi. Kích thước và vật liệu của vòi dẫn đến áp suất khác nhau chảy ra khỏi vòi so với áp suất chảy vào vòi—đó là sự sụt giảm điện áp. Để hiểu được giá trị sụt giảm điện áp, bạn cần biết điện áp thường bị mất do trở kháng là bao nhiêu. Nếu bạn thấy độ sụt giảm cao hơn hoặc thấp hơn, bạn có thể chắc chắn rằng có sự cố điện tương đương với sự gấp khúc hoặc rò rỉ trong vòi nước của bạn.
Ví dụ, phép đo chế độ diode của chân 9 trên đầu nối màn hình iPhone 11 Pro sẽ đọc được mức giảm khoảng 0,7V trên mọi ví dụ (hoạt động) của iPhone 11 Pro. Vì vậy, nếu chúng ta nhận được kết quả đọc khác với mức giảm 0,7V, chúng ta biết rằng có lỗi ở đâu đó trên đường dây đó.
Để sử dụng phương pháp này, bạn sẽ cần các phép đo chế độ diode mà một số người tốt bụng đã đăng trực tuyến. Nếu các phép đo diode không khả dụng cho thiết bị của bạn—và đối với phần lớn các thiết bị điện tử, chúng sẽ không khả dụng—bạn sẽ cần một thiết bị giống hệt được biết là hoạt động tốt để bạn có thể thực hiện các phép đo diode cần thiết và so sánh với thiết bị của riêng bạn.
Vậy làm thế nào để đo được số diode? Đầu tiên, hãy chuyển đồng hồ vạn năng sang chế độ diode.
Lấy dây dẫn màu đỏ từ đồng hồ vạn năng của bạn và đặt điểm trên miếng đệm nối đất trên PCB của bạn. Dây dẫn màu đen từ đồng hồ vạn năng của bạn sẽ được đặt trên miếng đệm mà bạn nghi ngờ có thể bị ngắn mạch xuống đất. Ghi lại và so sánh số đọc bạn thấy trên đồng hồ vạn năng với số đọc từ thiết bị tốt mà bạn biết—hoặc, nếu bạn đủ may mắn, các số đọc được liệt kê trong tài liệu chẩn đoán do cộng đồng sản xuất.
Đây là cách tẻ nhạt hơn—và tốn kém hơn—để tìm thông tin mà thông tin chẩn đoán được ghi chép đầy đủ có thể cung cấp gần như ngay lập tức. Đối với người tiêu dùng trung bình, việc mua một chiếc iPhone thứ hai để sửa chiếc đầu tiên không phải là một đề xuất hợp lý nhưng trong trường hợp không có luật nào buộc các nhà sản xuất phải công bố tài liệu mà chúng ta cần để thực hiện các sửa chữa như vậy, thì đây có thể là cách tốt nhất mà chúng ta có.
Vì vậy, nếu bạn thấy mình có thể cung cấp thông số diode cho một thiết bị không có sơ đồ mạch điện công khai, hãy cân nhắc đăng thông số đó để người khác sử dụng.
Ngắn mạch
Tại sao sụt áp có thể là thứ gì đó khác với những gì bạn mong đợi? Ngay cả khi bạn hoàn toàn mới trong lĩnh vực sửa chữa điện tử, bạn có thể đã nghe nói về một vấn đề phổ biến dẫn đến sụt áp kỳ lạ: đoản mạch.
Vậy đoản mạch là gì? Thường được gọi là “đoản mạch”, đoản mạch xảy ra khi một điểm trên mạch kết nối với mặt phẳng đất khi không được phép. Đất thường được kết nối với cực âm và mang điện áp bằng không.
Đôi khi một thiết bị sẽ cố tình ngắn mạch xuống đất nhưng khi mạch của chúng ta bị ngắn mạch sớm, dòng điện được cho là đi từ điểm A đến B đang bị chuyển hướng giữa chừng xuống đất và trở lại cực âm. Điều đó có nghĩa là B không bao giờ nhận được dòng điện mà nó mong đợi. Các triệu chứng của đoản mạch có thể bao gồm vòng lặp khởi động, thiết bị chỉ thỉnh thoảng bật hoặc không bật, hoặc thậm chí là pin cạn quá nhanh.
Sơ đồ cực kỳ có giá trị khi tìm kiếm các mạch ngắn. Nếu chúng ta lấy điện thoại di động làm ví dụ, để tìm mạch ngắn, trước tiên chúng ta cần tìm Đơn vị quản lý nguồn (PMU) và các đường ray nguồn phân nhánh từ mạch tích hợp (IC) PMU. Trong iPhone 6, PMU lấy 5V từ cổng Lightning hoặc khoảng 4V từ pin và chuyển đổi thành điện áp có thể sử dụng cho nhiều thành phần khác nhau trên PCB. Sau đó, các đường ray nguồn phân phối từng điện áp đến các IC thích hợp.
Khi bạn có sơ đồ mạch, việc xác định vị trí PMU, đường điện, các giá trị được gán cho các đường điện đó và IC nào chúng dẫn đến là một nhiệm vụ đơn giản.
Sẽ khó hơn một chút để tìm PMU nếu không có các sơ đồ đó nhưng với một chút kinh nghiệm thì đây vẫn là một nhiệm vụ khá đơn giản. Hiểu được các miếng đệm nhỏ bên dưới PMU dẫn đến đâu—tụ điện, bộ lọc và IC nào—và các thành phần đó dẫn đến đâu là một câu chuyện hoàn toàn khác. Nếu không có thông tin bổ sung đó, có thể khó để biết liệu một chân có giả sử để dẫn xuống đất hoặc nếu bị chập.
Một cách để giải quyết vấn đề này là đặt đồng hồ vạn năng của chúng ta ở chế độ diode và kiểm tra với các giá trị đọc tốt đã biết. Quay lại ví dụ trước đó, nếu chúng ta đang kiểm tra chân 9 của đầu nối màn hình iPhone 11 Pro và chúng ta mong đợi thấy giá trị đọc là 0,7V nhưng lại thấy 0V hoặc OL, thì đó là vấn đề.
OL được hiển thị khi vượt quá giới hạn trên của đồng hồ vạn năng đối với các phép đo chế độ diode và được mô tả là “quá tải” trong hầu hết các tài liệu về đồng hồ vạn năng. Bạn thường nghe thấy nó được gọi là “quá giới hạn” hoặc “đường hở”, trong đó từ sau là dễ hiểu nhất. Nó có thể biểu thị rằng có một sự đứt gãy trên đường dây ở nơi không nên có.
Vì chúng ta mong đợi thấy 0,7V, nên giá trị đọc được là 0V sẽ chỉ ra một mạch ngắn ở đâu đó trên bảng mạch. Một cái gì đó, ở đâu đó, đang kết nối với mặt đất quá sớm. Việc tìm ra mạch ngắn đó có thể dao động từ cực kỳ dễ dàng đến khó khăn đến bực bội. Để làm phức tạp vấn đề hơn, một mạch ngắn sẽ không chỉ biểu hiện ở khu vực có vấn đề mà còn trên toàn bộ phần mạch đó qua nhiều thành phần. Như Jessa thích nói, “một mạch ngắn ở đâu đó là một mạch ngắn ở khắp mọi nơi”.
Là một thợ hàn vi mô mới vào nghề, tôi đã sử dụng một công cụ giúp tìm điểm ngắn dễ dàng hơn: máy ảnh nhiệt. Bằng cách đặt một PCB dưới camera nhiệt, chúng ta có thể—trong nhiều trường hợp, nhưng không phải tất cả—xem liệu có điểm nào trên bo mạch nóng hơn mức cần thiết không. Điều này sẽ xảy ra ở một phần bị ngắn mạch của bo mạch vì dòng điện chạy qua chỗ ngắn mạch sẽ lớn hơn so với phần mạch được thiết kế để chứa. Điều này dẫn đến nhiệt độ quá cao, mà chúng ta có thể quan sát thấy trên camera nhiệt.
Có nhiều cách khác để phát hiện ra hiện tượng đoản mạch, và Jessa khuyến khích chúng tôi sử dụng công cụ mạnh nhất trong hộp công cụ của mình trước: mắt của chúng tôi! Có thể phát hiện hiện tượng đoản mạch dưới dạng tụ điện bị nổ, vết cháy, mối hàn bị chảy và dịch chuyển, và trong trường hợp tệ nhất là khói.
Kết thúc
Tóm lại, hành trình học tập ngày thứ hai—do Justin Ashford và Jessa Jones cung cấp—đã dạy tôi những nền tảng về cách tôi có thể cô lập một vấn đề trên bảng mạch. Theo tôi, đây là một kỹ năng thậm chí còn quan trọng hơn cả hàn. Bằng cách xác định nguồn gốc của lỗi, chúng ta cũng trao cho mình sức mạnh để sửa lỗi.
Trong phần ba của loạt bài đăng trên blog gồm năm phần về kỹ thuật hàn vi mô, chúng ta sẽ xem xét quy trình hàn lại IC và lắp lại vào bảng mạch.
Source link
" />
