دلایل خرابی برد الکترونیکی به عوامل مختلفی از جمله طول زمان کارکرد قطعات، استفاده نادرست، نگهداری ناصحیح، ضربه، نوسانات برق، حرارت بالا، رطوبت و خطاهای تولیدی می تواند بستگی داشته باشد.
برد الکترونیکی قلب تپنده تلویزیون است و کوچک ترین اختلال در آن می تواند کل دستگاه را از کار بی اندازد، از روشن نشدن تلویزیون گرفته تا قطع تصویر یا صدا. بسیاری از خرابی های ناگهانی که کاربران تجربه می کنند، ریشه در آسیب دیدگی برد اصلی دارد، آسیبی که اگر به موقع تشخیص داده نشود، هزینه تعمیر را چند برابر می کند. به همین دلیل آشنایی با دلایل خرابی برد الکترونیکی اهمیت بالایی دارد. اگر با چنین علائمی مواجه شده اید، بهترین راه، بررسی تخصصی و اصولی دستگاه است. برای دریافت خدمات مطمئن و استاندارد، پیشنهاد می کنیم از خدمات تعمیر تلویزیون پاناسونیک توسط تکنسین های مجرب استفاده کنید تا از آسیب های جدی تر جلوگیری شود.
همچنین، اجزای الکترونیکی روی بردها مانند ترانزیستورها، خازن ها و IGBT ها و دیودها نیز ممکن است معیوب شده و باعث کارکرد ناصحیح بردها شوند. در این مقاله به مطالعه دلایل خرابی برد الکترونیکی خواهیم پرداخت.
دلایل خرابی برد الکترونیکی
بطور کلی خرابی بردهای الکترونیکی یک امر طبیعی و گریز ناپذیر می باشد که در این مقاله قصد داریم دلایل خرابی برد الکترونیکی را مورد بررسی قرار دهیم. برای عیب یابی بردهای الکترونیکی نیاز به تجهیزات مناسب از قبیل مولتی متر، اوسیلوسکوپ و … می باشد. شناخت قطعات الکترونیکی از لحاظ ظاهری (دیپ و اس ام دی) و همچنین نوع عملکرد آنها در مدارات الکترونیکی از فاکتورهای مهم تشخیص عیب بردهای الکترونیکی می باشد.
- استهلاک قطعات (طول کارکرد دستگاه)
- قلع مردگی
- خرابی خازن
- تغییر ظرفیت خازن ها
- خشک شدن خمیر سیلیکونی رابط حرارتی بین هیتسینگ و قطعه
- به هم خوردن عایق برد الکترونیکی به علت حرارت
- طول مدت زمان کارکرد
- حوادث پیش بینی نشده مانند رعد و برق
- ایجاد نوسانات برقی
- خیس شدن دستگاه و نشت مایعات به داخل آن
- دستکاری دستگاه توسط افراد غیر حرفه ای و متخصص
- جرقه زدن برد الکترونیکی
- افزایش دما و گرمای بیش از حد
این عوامل هر یک به تنهایی یا ترکیبی از آنها با یکدیگر می توانند موجب ضعف عملکرد بردهای الکترونیکی و در نهایت خرابی آنها شوند. اگر برد شما در محیطی با شرایط سخت کار می کند و یا از قطعات نامرغوبی در طراحی آن استفاده شده است، احتمال بروز این مشکلات زیاد می شود.
جلوگیری از خرابی برد الکترونیکی
برای جلوگیری از خرابی برد الکترونیکی، رعایت نکاتی مانند قطعات استاندارد، طراحی بهینه مدار، نصب فن های خنک کننده روی بردهایی که بر اثر کارکرد حرارت زیادی تولید میکنند، و توجه به شرایط محیطی بسیار مهم است.
- دستگاه در شرایط محیطی مناسب نگهداری شود.
- تعمیر و تعویض قطعه حتما توسط نمایندگی رسمی انجام شود.
- در صورت تعویض قطعه حتما قطعات اصلی و ائرجینال استفاده شود.
- جلوی پنجره یا زیر کولرگازی نصب نشود.
- دستگاه تلویزیون نزدیک آشپزخانه نباشد.
- ماکروفر در محیط بسته و داحل باکس کابینت نصب نشود
- در محیطی که گرد و خاک وچود دارد نصب نشود.
- روی دستگاه پوشانده نشود.
- هر ۳ ساعت یک بار ۱۵ دقیقه دستگاه را خاموش کنید تا خنک شود.
چگونه قلع مردگی باعث خرابی بردهای الکترونیکی می شود؟
قلع مردگی برد الکترونیکی یکی از عوامل شایع و مهم خرابی برد الکترونیکی می باشد. در واقع قلع مردگی به معنای ترک خوردن اتصالات بین قطعات الکترونیکی روی برد و برد است. این ممکن است از عواملی مانند حرارت زیاد، فشار زیاد، ارتعاشات قوی و یا عملکرد نادرست قطعات الکترونیکی روی برد رخ دهد.
مطالب بیشتر در مورد قلع مردگی برد الکترونیکی را به عنوان یکی از علل خرابی بردها را اینجا بخوانید.
قلع مردگی باعث قطع ارتباط یا ایجاد ارتباط ناصحیح قطعات الکترونیکی (قطع و وصل شدن سریع) می شود. اتصالات سریع با گذشت زمان موحب از بین رفتن PCB و قطعه ها شده و در نتیجه سوختن قطعات عملکرد دستگاه الکترونیکی را تحت تأثیر قرار می دهد.
بهم ریختگیِ هم زمانی و یا سنکرون قطعات الکترونیکی روی برد
بین المان های روی برد اسکن، سنکرون و تایمینگ با سرعت زیادی برقرار است. اگر به هر دلیلی یک قطعه نیمه معیوب شده و از کنترل خارج گردد و در موقعیت نامناسب روشن یا خاموش شود به دلیل عدم تطبیق با سایر المان ها جریان شدید روی آنها اعمال می شود و با صدای زیادی جرقه زده و دستگاه خاموش می شود.
نکته: ساختار IGBT:
ساختار آی جی بی تی بعنوان سوییچ اینگونه است که با دادن هر پالس به پایه گیت در ورودی، دو پایه کولکتور و امیتر را به همدیگر متصل می نماید. به عبارتی دو ناحیه را در برد به هم مرتبط می سازد. که این کار در مدت زمان بسیار کمی نزدیک به صدم ثانیه انجام می پذیرد. اگر به هر دلیلی پهنای پالس وارد شده به گیت کم یا زیاد شود عمل سنکرون و یا تایمینگ بصورت صحیح صورت نخواهد گرفت.
تاخر و یا تقدم برقراری جریان باعث سوختن IHGBT های متصل به برد می شود. بدین معنا که اگر پالس وارد شده به پایه گیت که در تصویر با G نمایش داده شده دارای پهنای باند کمتر یا بیشتر باشد باعث اختلال در عمل سوییچینگ شده و در نتیجه تغییر جریان ناگهانی از سمت کولکتور (در تصویر با C نمایش داده شده) به امیتر (در تصویر با E نمایش داده شده) شده و باعث سوختن قطعات روی برد می شود.
از عوامل ایجاد عدم هماهنگی و سنکرون شدن IGBT یا ترانزیستور
- قطع ارتباط بین برد با بدنه دستگاه که از طریق پیچ های نگهدارنده بر ایجاد می شود
- خرابی فلت کابل ارتباطی بین برد اسکن و مین برد دستگاه
- آسیب دیدگی های جزیی آی سی های بافر روی برد به دلیل بالا رفتن ساعت کار قطعه
خرابی برد الکترونیکی ناشی از استهلاک قطعات (طول کارکرد دستگاه)
یکی دیگر از دلایل خرابی برد الکترونیکی استهلاک قطعات می باشد. هر قطعه الکترونیکی ساعت کارکرد محدودی دارد و مهمترین عامل خرابی قطعات الکترونیکی گرمای ناشی از کارکرد قطعات می باشد. گرما باعث قطع لایه های ارتباطی در برد می شود. از جمله نشانه های خرابی برد الکترونیکی بر اثر گرما می توان به تغییر رنگ pcb اشاره کرد.
بهترین راهکار جلوگیری از گرمایش بیش از حد قطعات روی برد الکترونیکی
از دیگر دلایل خرابی برد الکترونیکی گرمایش بیش از حد آن می باشد. رایج ترین راهکار برای جلوگیری از گرمایش بیش از حد قطعات الکترونیکی استفاده از هیتسینگ روی برد و یا فن در قسمت هایی که دفع جریان حرارتی بالایی دارد.
جهت دفع حرارت ناشی از کارکرد المان ها قطعه ای بنام هیتسینگ به آنها اضافه می شود که با افزایش سطح تماس آنها با هوای مجاور دفع حرارت آنها آسان تر انجام شود.
جهت بالا بردن سطح کیفی این موضوع بیبن قطعه الکترونیکی و هیتسینگ از خمیری که بیس سیلیکنی دارد استفاده می شود.
از آنجا که شرایط کارکرد هر قطعه از قبیل ولتاژ کاری جریان مجاز و یا دمای کارکرد آن در دامنه محدودی قرار دارد با خارج شدن شرایط از این دامنه قطعه آسیب دیده و موجب آسیب دیدگی دیگر قطعات برد از قبیل مدارهای راه انداز و یا مدارهایی که خروجی این قطعه به آنها مرتبط می شود می گردد.
بطور کلی المان های روی بردها دمای حرارتی تعریف شده ای دارند و خارج از شرایط تعریف شده به قطعات آسیب می رسد. تمامی فاکتورهای ولتاژکاری، جریان مجاز و دمای کارکرد، در دیتا شیت قطعات ذکر شده است.
همچنین با نصب فن، حرارت ناشی از قطعات الکترونیکی حدالامکان کاهش می یابد.
علت استفاده از خمیر سیلیکونی بین هیتسینگ و المان ها برای انتقال گرما
اتصال بین هیتسینگ و المانها به هم، از نظر ارتباطی یک ارتباط کامل نیست. هیتسینگ از جنس آلومینیوم و جنس بدنه قطعات از پلاستیک مخصوصی بنام باکالیت هستند. باکالیت ها در سطح میکروسکوپی متخلخل اند و با چشم غیر مسلح، سطح شان صاف بنظر رسیده و ناهمواری های میکروسکوپی آن دیده نمی شوند.
سطح آلومینیومی هیتسینگ با بدنه باکالیتی المانها از قبیل IGBT ها، ماوسفت ها، ترازیستورها و آی سی های برد بافر نمی توانند ارتباط کاملی را برقرار کنند. برای بالا بردن کیفیت هدایت حرارتی بین المان و هیتسینگ، خمیر سیلیکونی بین آن دو قرار می گیرد و تخلخل را پر کرده و تماس کاملی را ایجاد می کند.
البته قابل ذکر است که این خمیر سیلیکونی علی رقم اینکه به مرور زمان کیفیت خود را از دست می دهد به همین جهت در مدارهای گران قیمت از نوعی پد سیلیکونی استفاده می شود که علاوه بر اینکه هادی خوبی برای انتقال حرارت می باشد طول عمر خیلی بالاتری نسبت به خمیر سیلیکونی را داراست.
از معایب خمیر سیلیکونی می توان به خشک شدن آن اشاره نمود. در اثر طول زمان با انتقال گرمای هیتسینگ این خمیر خشک می شود و رسانایی حرارتی خود را از دست می دهد و از هادی گرما به عایق گرما تبدیل شده و باعث بالا رفتن حرارت المان الکترونیکی و در نتیجه آسیب دیدگی آن می گردد .
آب خوردگی بردهای الکترونیکی
آب خوردگی یکی از عوامل شایع آسیب دیدگی بردهای الکترونیکی می باشد که باعث سولفاته شدن برد و ایجاد اتصالات نامطلوب بین پایه های IC، IGBT و نیز از همه مهمتر باعث از بین رفتن خود برد الکترونیکی شود.
در واقع ورود رطوبت با آب به داخل برد باعث ایجاد جریان های نامناسب، اتصال کوتاه، زنگ زدگی اتصالات و کاهش عمر مفید قطعات و المان های روی برد می شود.
بطور مثال نشت مایع روی برد آدرس تلویزیون های ال ای دی می توان اشاره نمود. برای کسب اطلاعات بیشتر خواندن مقاله خرابی های پنل تلویزیون پیشنهاد می شود.
خرابی خازن های برد الکترونیکی
خازن از دو صفحه هادی الکتریکی که به موازات هم قرار گرفته اند ساخته شده است. جهت افزایش سطح این صفحات و بالا بردن ظرفیت خازنی آنها با قرار دادن یک لایه عایق (دی الکتریک) بین آنها این سه قسمت را با همدیگر بصورت رول پیچیده و در محفظه ای استوانه ای فلزی از جنس الومینیوم که با یک مایع عایق دی الکتریک پر شده قرار میدهند و دو پایه منفی و مثبت از هریک از صفحات هادی مجموعه به بیرون می کشند که روی بردهای الکترونیکی لحیم می گردد.
بطور کلی دستور کار خازن صاف کردن جریان عبوری از مدار می باشد. خازن دارای دو مولفه مهم و اساسی است.
- ولتاژ کاری
- ظرفیت
بالا رفتن حرارت مایع دی الکتریک داخل خازن و تبخیر آن موجب انفجار خازن می گردد که معمولا با صدای شدید و بوی تندی همراه است. حد مجاز ولتاژ خازن ها معمولا توسط شرکت های سازنده روی آن درج شده است.
بهم خوردن عایق برد الکترونیکی به علت حرارت
حرارت موجب سوختگی پی سی بی و تبدیل آن به کربن می شود و از آنجایی که خود کربن هادی الکتریکی است این موضوع سبب از بین رفتن برد الکترونیکی می گردد.
در تصویر زیر تغییر رنگ برد الکترونیکی ناشی از گرما را مشاهده می کنید.
جرقه زدن قطعات برد الکترونیکی
با آسیب دیدگی المان های نیمه هادی روی بردهای الکترونیکی و بعلت عبور جریان الکتریکی غیر متعارف داخل آنها جریان قطعه به شدت بالا رفته و موجب انفجار قطعات می گردد و این انفجار گاهی همراه با صدا ، دود و نور می باشد. و بعضی افراد این اتفاق را جرقه تلقی می کنند.
خرابی برد الکترونیکی بر اثر نوسان برق
همانطور که میدانید المان های الکترونیکی یا الکتریکی دارای شرایط کارکرد مخصوص به خود هستند که معمولا توسط شرکت های تولید کننده آنها روی آنها درج می شود و یا به صورت فایل های پی دی اف در اختیار خریداران قرار می گیرد.
یکی از این مولفه ها ولتاژ مجاز کارکرد این قطعات می باشد.
از آنجایی که المان های روی برد الکترونیکی دارای محدوده ولتاژ محدود و مشخصی هستند و نوسان ولتاژ به طور کلی باعث خروج از این دامنه ولتاژ تعریف شده خواهد بود موجبات آسیب دیدگی قطعات روی بردهای الکترونیک و در نتیجه مجموعه برد را فراهم می آورد.
۱۱ سوال متداول درباره دلایل خرابی برد الکترونیکی
بردهای الکترونیکی نقش حیاتی در عملکرد دستگاه های مختلف دارند و خرابی آنها می تواند مشکلات زیادی به وجود بیاورد. در این بخش، به بررسی سوالات متداول در مورد خرابی بردهای الکترونیکی پرداخته می شود. کاربران می توانند با مطالعه این سوالات و پاسخ ها، به اطلاعاتی مفید درباره نحوه شناسایی خرابی ها، تعمیر یا تعویض برد، و راهکارهای پیشگیری از مشکلات رایج دست یابند. این اطلاعات به شما کمک می کند تا عمر دستگاههای خود را طولانی تر کرده و از هزینه های اضافی جلوگیری کنید.
۱. شایع ترین دلیل خرابی برد الکترونیکی چیست؟
خرابی بردهای الکترونیکی معمولاً به دلیل نوسانات برق، استفاده از قطعات بی کیفیت، یا اتصال کوتاه در مدار بوجود می آید. همچنین نفوذ رطوبت و گرد و غبار نیز بهشدت در کاهش عمر برد تاثیر دارند. حفظ دستگاه در شرایط مناسب می تواند از این مشکلات جلوگیری کند.
۲. آیا نوسانات برق باعث سوختن برد میشود؟
بله، نوسانات برق یکی از عوامل اصلی خرابی بردهای الکترونیکی است. مخصوصا در دستگاه هایی مانند تلویزیون، ماکروفر و کامپیوتر، نوسانات برق می تواند آسیب جدی به ICها، ترانزیستورها و سایر قطعات برد وارد کند. برای محافظت از دستگاهها، استفاده از محافظ برق استاندارد توصیه می شود.
۳. چطور بفهمیم برد دستگاه آسیب دیده است؟
اگر دستگاه شما با مشکلاتی نظیر روشن نشدن دستگاه، چشمک زدن چراغ پاور، بوی سوختگی، ریست شدنهای ناگهانی، صداهای غیرعادی یا ثابت ماندن تصویر روی لوگو مواجه شد، احتمالاً برد دستگاه آسیب دیده است. در این صورت بهتر است آن را توسط یک تکنسین ماهر بررسی کنید.
۴. آیا تعمیر برد الکترونیکی ارزش دارد؟
در بسیاری از موارد، تعمیر برد الکترونیکی به صرفه تر از تعویض کامل آن است، البته به شرطی که قطعات اورجینال و با کیفیت استفاده شوند و تکنسین مهارت کافی داشته باشد. تعمیر می تواند به بازیابی کارکرد دستگاه کمک کند و هزینه های اضافی را کاهش دهد.
۵. آیا استفاده مداوم از دستگاه می تواند باعث خرابی برد شود؟
بله، استفاده مداوم از دستگاه بدون استراحت، مخصوصا در دستگاه هایی که تهویه مناسبی ندارند یا در محیط های گرم و گرد و خاک، می تواند باعث داغ شدن بیش از حد قطعات و در نهایت خرابی برد شود. برای جلوگیری از این مشکل، بهتر است دستگاه های الکترونیکی را در محیط های خنک و دارای تهویه مناسب قرار دهید.
۶. نفوذ رطوبت چه تأثیری بر برد دارد؟
رطوبت هم می تواند باعث خوردگی و اتصال کوتاه در مسیرهای برد شود. بنابراین، نگهداری دستگاه ها در محیط خشک و تمیز بسیار مهم است. استفاده از محافظ های رطوبتی می تواند به حفظ طول عمر برد کمک کند.
۷. آیا خرابی برد فقط به دلیل قطعات معیوب است؟
خیر، خرابی برد ممکن است به دلیل اختلال در هماهنگی یا سنکرون قطعات سالم نیز رخ دهد. این امر می تواند باعث ایجاد جریانهای شدید و آسیب به مدار شود. در این موارد، حتی قطعات سالم نیز ممکن است دچار خرابی شوند.
۸. آیا خرابی برد بهمرور اتفاق میافتد یا ناگهانی است؟
در بیشتر مواقع، خرابی برد به طور تدریجی و بر اثر استفاده طولانی مدت و استفاده نادرست از دستگاه رخ می دهد. اما گاهی اوقات، خرابی ممکن است بصورت ناگهانی و در اثر قطعه معیوب یا اتصال کوتاه در مدار اتفاق بیفتد.
۹. چطور می توان از خرابی برد جلوگیری کرد؟
برای جلوگیری از خرابی برد الکترونیکی، رعایت نکات زیر توصیه می شود:
- استفاده از محافظ برق استاندارد
- تمیز نگه داشتن دستگاه
- جلوگیری از نفوذ رطوبت
- انجام سرویس های دورهای توسط تکنسین های ماهر
۱۰. تعمیر برد بهتر است یا تعویض آن؟
پاسخ به این سوال بستگی به میزان آسیب دیدگی برد دارد. اگر آسیب سطحی باشد، تعمیر برد ممکن است اقتصادی تر باشد، اما در صورت خرابی شدید یا سوختن چندین قطعه اصلی، تعویض برد مقرون به صرفه تر خواهد بود.
۱۱. آیا همه خرابی های برد قابل تعمیر هستند؟
خیر، در مواردی مانند سوختن کامل مدار چندلایه یا آسیب به پردازنده اصلی، برد قابل تعمیر نیست و باید به طور کامل تعویض شود. در این شرایط، تعویض برد بهترین راهکار است.