试述常见电子元器件的故障原因及检测方法

试述常见电子元器件的故障原因及检测方法

邓永连

(广州市优正检测咨询服务有限公司510663)

摘要：电子元器件是元件和器件的总称。电子元件是指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。目前，电子元器件广泛的应用于电子设备中，电子设备的绝大部分故障是由电子元器件故障引起的。因此必须要熟悉了解元器件的故障类型，检测出电子元器件的相关参数，才能进一步判断出电子元器件是否正常有效。

关键词：电子元器件；故障原因；检测方法

1.常见电子元器件的故障原因

对于电子元器件来说，其构成部分有两种，一种是元件，它是电子元器件加工中化学成分不需要该改变的部分，也不会影响电子元器件电压与电流。另一种是器件，它在电子元器件加工中需要改变化学成分，进而产生电子，也对电气元器件电流与电压有一定影响。

1.1电阻类元器件故障

电阻在电子设备中使用的数量很大，在电路中起限流、分流、降压、负载、与电容配合作滤波及阻抗匹配等作用，由于电阻失效而导致电子设备故障比例约占15%左右。电阻器故障可分为两大类，即致命失效和漂移参数失效。据统计，85%～90%的电阻属于致命失效，如断路、机械损伤、接触损坏、短路、绝缘、击穿等，只有10%左右的电阻是由阻值漂移导致失效，短路失效则更为少见。

电阻类元器件按其构造形式可分为线绕电阻和非线绕电阻两种，线绕电阻器的故障模式主要为开路、引线机械损伤和接触损坏；非线性电阻器的故障模式主要为引线开裂、膜层不均匀、膜材料与引线接触不良、开路、阻值漂移、引线机械损伤和接触损坏。另外，电位器接触不良也是普遍存在的故障之一，在电信设备中达90%，电视机中约占87%，所以接触不良对电位器是致命的薄弱环节。

1.2电容类元器件故障

电容器常见的故障模式主要有：击穿、开路、参数退化、电解液泄漏及机械损伤等。其中，击穿是较为常见的一种故障模式，造成击穿的原因主要有以下几点：①介质中存在疵点、缺陷、杂质或导电离子；②介质材料的老化；③金属离子迁移形成导电沟道或边缘飞弧放电；④介质材料内部气隙击穿或介质电击穿；⑤介质在制造过程中机械损伤；⑥介质材料分子结构的改变等。电容在使用中非常容易发生击穿故障，导致损坏。

开路也是导致电容失效的常见故障，引出线与电极接触点氧化会造成低电平开路，引出线与电极接触不良或绝缘、工作电解质的干涸或冻结、电解电容器阳极引出金属箔因腐蚀或机械折断会导致开路，在机械应力作用下工作电解质和电介质之间出现瞬时开路等。

另外，潮湿、老化、热分解、电极材料的金属离子迁移、残余应力存在或变化、表面污染、材料的金属化电极的自愈效应、工作电解质的挥发和变稠、电极的电解腐蚀或化学腐蚀和杂质或有害离子的影响等则是造成电容电参数退化故障的诸多原因。

1.3电感类元器件故障

在这类元件中主要包括电感、变压器、振荡线圈和滤波线圈等。其故障多由于外界原因所引起的，如由于负载短路导致流过线圈的电流过大、变压器温度升高，从而导致线圈短路、断路或绝缘击穿。如由于通风不良、温度过高或受潮导致的漏电或绝缘击穿的现象。

2.常见电子元器件故障的检测方法分析

2.1电阻类元器件故障检测

电阻是电气设备中数量最多的元件，但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。常用的碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。前两种电阻应用最广，其损坏的特点：一是低阻值（100Ω以下）和高阻值（100kΩ）以上的损坏率较高，中间阻值（如几百欧到几十千欧）的极少损坏；而是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑，很容易发现，而高阻值损坏时很少有痕迹。线绕电阻一般用作大电流限流，阻值不大。圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表皮、裂纹，有的没有痕迹。水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时可能会断裂，否则也没有可见痕迹。保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，而有的却没任何痕迹，但绝不会烧焦发黑。根据以上特点，在检查电阻时要有所侧重，快速找出损坏电阻。

2.2电容类元器件故障检测

2.2.1电解电容器的检查

将万用表置于电阻挡，量程视被测电解电容的容量及耐压大小而定。测量容量小、耐压高的电解电容，量程应位于R×10kW挡；测量容量大、耐压低的电解电容，量程应位于R×1kW挡。观察充电电流的大小、放电时间长短及表针最后指示的阻值。

2.2.2容量为1mF以上的一般电容器检查

可用万用表电阻挡（R×10kW）同极性多次测量法来检查漏电程度及是否击穿。将万用表的两根表笔与被测电容的两根引线碰一下，观察表针是否有轻微的摆动。对容量大的电容，表针摆动明显；对容量小的电容，表针摆动不明显。紧接着用表笔再次、三次、四次碰电容器的引线（表笔不对调），每碰一次都要观察针是否有轻微的摆动。如从第二次起每碰一次表针都摆动一下，则说明此电容器有漏电。如接连几次碰时表针均不动，则说明电容器是好的。如果第一次相碰时表针就摆到终点，则说明电容器已经被击穿。另外，对于容量为1mF~20mF的电容器，有的数字万用表可以测量。

2.2.3容量为1mF以下的电容器检查。可以使用数字万用表的电容测量挡较为准确地测得电容器的实际数值。若没有带电容测量功能的数字万用表，只能用欧姆挡检查它是否击穿短路。用好的相同容量的电容器与被怀疑的电容器并联，检查它是否开路。

2.3电感类元件故障检测

2.3.1直流电阻测量法

用万用表的电阻挡测电感类的元件的好坏。测天线线圈、振荡线圈时，量程应置于最小电阻挡（如R×1W挡）；测中周及输出输入变压器时，量程应放在低阻挡（R×10W或R×100W挡），测得的阻值与维修资料或日常积累的经验数据相对照，如果很接近则表示被测元件是正常的；如果阻值比经验数据小许多，表明线圈有局部短路；如果表针指示值为零，则说明线圈短路。应该注意的是，振荡线圈、天线线圈及中周的次级电阻很小，只有零点几欧姆，读数时尤其要仔细，不要误判断为短路。用高阻挡（R×10kW）测量初级线圈与次级线圈之间的电阻时，应该是无穷大。如果初级、次级之间有一定的电阻值，则表示初级、次级之间有漏电。

2.3.2通电检查法

对电源变压器可以通过通电检查，看次级电压是否下降，如果次级电压则怀疑次级（或初级）有局部短路。当通电后出现变压器迅速发烫或有烧焦味、冒烟等现象，则可判断变压器肯定有局部短路。

2.3.3仪器检查法

可以使用高频率Q表来测量电感量及其Q值，也可以用电感短路仪来判断低频率线圈的局部短路现象。用兆欧表则可以测量电源变压器初、次级之间的绝缘电阻。若发现变压器有漏电现象则可能是绝缘不良或受潮所引起的，此时可将变压器拆下来去潮烘干。另外，调压变压器的各种碳刷或铜刷，在维护和所用不当的情况下极容易磨损，其碎片和积炭往往因短路部分的线圈烧毁而烧毁变压器，因此平时要注意维护。

结束语：总之，电子产品离不开电子元器件，只有合格的电子元器件才能组成高质量的电子产品，因此，要对电子元器件的检测工作分外重视。要在电子元器件检测工程中明确其功能与价值，对电子元器件常见的故障做到分类和认知，使电子元器件检测方法和技术得到进一步优化，在确保电子元器件质量的同时，为电子产品更好地服务生活与生产打下设备、器材、技术的基础。

参考文献：

[1]刘宇通.电子元器件的失效机理和常见故障分析[J].数字通信.2012.

[2]杨红英，张勇，张银玲.常用电子元器件的性能和特征[J].科技资讯.2010.

[3]关本霞.电子元器件的检测方法探讨[J].科技创业家.2013.