温度导致的失效
环境温度是导致元件失效的重要因素。
温度变化对半导體(tǐ)器件的影响:构成双极型半导體(tǐ)器件的基本单元P-N结对温度的变化很(hěn)敏感,当P-N结反向偏置时,由少数载流子形成的反向漏電(diàn)流受温度的变化影响,其关系為(wèi):
式中:
ICQ:温度T0C时的反向漏電(diàn)流。
ICQR:温度TR℃时的反向漏電(diàn)流。
(T-TR):温度变化的**值。
由上式可(kě)以看出,温度每升高10℃,ICQ将增加一倍。这将造成晶體(tǐ)管放大器的工作点发生漂移、晶體(tǐ)管電(diàn)流放大系数发生变化、特性曲線(xiàn)发生变化,动态范围变小(xiǎo)。
温度与允许功耗的关系如下:
式中:
PCM:*大允许功耗。
TjM:*高允许结温。
T:使用(yòng)环境温度。
RT:热阻。
由上式可(kě)以看出,温度的升高将使晶體(tǐ)管的*大允许功耗下降。
由于P-N结的正向压降受温度的影响较大,所以用(yòng)P-N為(wèi)基本单元构成的双极型半导體(tǐ)逻辑元件(TTL、HTL等集成電(diàn)路)的電(diàn)压传输特性和抗干扰度也与温度有(yǒu)密切的关系。当温度升高时,P-N结的正向压降减小(xiǎo),其开门和关门電(diàn)平都将减小(xiǎo),这就使得元件的低電(diàn)平抗干扰電(diàn)压容限随温度的升高而变小(xiǎo);高電(diàn)平抗干扰電(diàn)压容限随温度的升高而增大,造成输出電(diàn)平偏移、波形失真、稳态失调,甚至热击穿。
温度变化的影响
1、对電(diàn)阻的影响
温度变化对電(diàn)阻的影响主要是温度升高时,電(diàn)阻的热噪声增加,阻值偏离标称值,允许耗散概率下降等。比如,RXT系列的碳膜電(diàn)阻在温度升高到100℃时,允许的耗散概率仅為(wèi)标称值的20%。
但我们也可(kě)以利用(yòng)電(diàn)阻的这一特性,比如,有(yǒu)经过特殊设计的一类電(diàn)阻:PTC(正温度系数热敏電(diàn)阻)和NTC(负温度系数热敏電(diàn)阻),它们的阻值受温度的影响很(hěn)大。
对于PTC,当其温度升高到某一阈值时,其電(diàn)阻值会急剧增大。利用(yòng)这一特性,可(kě)将其用(yòng)在電(diàn)路板的过流保护電(diàn)路中,当由于某种故障造成通过它的電(diàn)流增加到其阈值電(diàn)流后,PTC的温度急剧升高,同时,其電(diàn)阻值变大,限制通过它的電(diàn)流,达到对電(diàn)路的保护。而故障排除后,通过它的電(diàn)流减小(xiǎo),PTC的温度恢复正常,同时,其電(diàn)阻值也恢复到其正常值。
对于NTC,它的特点是其電(diàn)阻值随温度的升高而减小(xiǎo)。
2、電(diàn)容的影响
温度变化将引起電(diàn)容的到介质损耗变化,从而影响其使用(yòng)寿命。温度每升高10℃时,電(diàn)容器的寿命就降低50%,同时还引起阻容时间常数变化,甚至发生因介质损耗过大而热击穿的情况。
此外,温度升高也将使電(diàn)感線(xiàn)圈、变压器、扼流圈等的绝缘性能(néng)下降。
温度导致失效
湿度过高,当含有(yǒu)酸碱性的灰尘落到電(diàn)路板上时,将腐蚀元器件的焊点与接線(xiàn)处,造成焊点脱落,接头断裂。
湿度过高也是引起漏電(diàn)耦合的主要原因。
而湿度过低又(yòu)容易产生静電(diàn),所以环境的湿度应控制在合理(lǐ)的水平。
过高電(diàn)压导致失效
施加在元器件上的電(diàn)压稳定性是保证元器件正常工作的重要条件。过高的電(diàn)压会增加元器件的热损耗,甚至造成電(diàn)击穿。对于電(diàn)容器而言,其失效率正比于電(diàn)容電(diàn)压的5次幂。对于集成電(diàn)路而言,超过其*大允许電(diàn)压值的電(diàn)压将造成器件的直接损坏。
電(diàn)压击穿是指電(diàn)子器件都有(yǒu)能(néng)承受的*高耐压值,超过该允许值,器件存在失效风险。主动元件和被动元件失效的表现形式稍有(yǒu)差别,但也都有(yǒu)電(diàn)压允许上限。晶體(tǐ)管元件都有(yǒu)耐压值,超过耐压值会对元件有(yǒu)损伤,比如超过二极管、電(diàn)容等,電(diàn)压超过元件的耐压值会导致它们击穿,如果能(néng)量很(hěn)大会导致热击穿,元件会报废。
振动冲击影响
机械振动与冲击会使一些内部有(yǒu)缺陷的元件加速失效,造成灾难性故障,机械振动还会使焊点、压線(xiàn)点发生松动,导致接触不良;若振动导致导線(xiàn)不应有(yǒu)的碰连,会产生一些意象不到的后果。
可(kě)能(néng)引起的故障模式,及失效分(fēn)析。
1.数控系统维修
各类数控系统板卡如存贮卡、定位模块、显示屏、電(diàn)源模块、CPU板卡等,以及西门子610.611系列伺服驱动的電(diàn)源模块,发那科(kē)5系列、7系列、0系列、15、18系统以及01系统等,此外还有(yǒu)哈斯数控、辛辛那提、海德汉、发格、大限、三菱、AB机AMADA。
2.工控机维修
研详(EVOC)系列、研华系列、(ADVANTECH)大众系列(LEO)西门子系列(SIEMENS)华北(NOCOR)工控系列、艾蕾(ILACS)、凌华系列(ADLINK)、四维科(kē)瑞(CRESUN)、研 杨AAEON)系列。
3.直流调速器维修
无输出维修,烧保险维修,开不了机维修,面板无显示维修,启动无输出维修,输出電(diàn)压不正常维修负载不正常维修,模块坏维修,控制板维修、过電(diàn)流超速、过压、欠压、过热、过载、接地、速度不稳维修参数错误、模拟量报警、有(yǒu)显示无输出、模块损坏报错等维修。
4.PLC/ 控制器维修
各种品牌 CPU 模块单元,数字量,模拟量输入输出模块,以太网通讯模块等,常见故障如上電(diàn)不工作電(diàn)源板损坏,通讯不良,面板报 ERR指示灯,SF 灯闪,I/0 故障,密码保护无法进入程序等。
5.工业電(diàn)源维修
各种品牌开关電(diàn)源、線(xiàn)性直流電(diàn)源、直流变换電(diàn)源、交流稳压電(diàn)源、逆变電(diàn)源、UPS 及其他(tā)電(diàn)源模块。
6.软启动器维修
常见故障:
①.状态故障:直流过/久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相等:
②.硬件故障:電(diàn)流板故障、触发板故障、IGBT故障、脉冲发生器故障等:
③.系统故障:Watchdog 故障、系统参数异常、时钟故障等:
④.通讯故障: TIMEOUT、OVERRUN等:
⑤.電(diàn)源故障:当控制電(diàn)源过高/过低时报警:
专业机器人维修
机器人本體(tǐ)维修、机器人保养、示教器维修、伺服驱动器维修、伺服電(diàn)机、控制柜、驱动模块维修、電(diàn)源维修等等不限品牌型号故障。
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