咸庆信|从事工业电子电器测绘和维修的经历

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2017.11.16

而在测绘当中,遇有不能解析之处,总要想法设法,弄来各种电路资料,务求消灭疑惑之为快。同时又借得较为专业与系统的各类教科书,进行统读。食不甘味,夜不成寝,斗室中挑灯夜绘夜读,往往不知夜之将深矣。两耳少闻窗外事,一心只绘电路图。而就这样下去,一晃眼就是五年。其间所绘图纸达近千张,多为厂矿企业(包括家用)常用机电(电子)设备的电路原理图,原设备图纸大多佚失或根本就无图纸。

接下来要将各电路依据信号流程有机地连画起来,同时对不明其功能的集成电路及有些元器件,还要查资料,确定电源端子,输入、输出引脚等,将数十张草图连成几张大体成形的图纸,才算略喘一口气。准备绘制成品图时,要考虑整个电路的信号逻辑关系,元器件的疏密安排,力争做到从原理上便于读图而又能从观感上说得过去,即信号通路一目了然而图面又能较为美观。铅笔绘图易于修改,但有描图、晒图的繁琐过程,而被我弃之不用。用碳素笔绘图时,落笔成错,橡皮又擦不得,只有用刀子刻。刻痕一多,整张图就会惨不忍睹。

但即使是对简单电路的设计,从中毕竟也能看出“功夫”的深浅,学员级与师傅级的设计,明眼人还是一眼就能看出来。比如推动动作继电器的末级电路,只采用一个简单的电压比较器和一只功放三极管,从理论上分析,似乎没什么问题,电路应该能正常工作。但干起活来可能就不太灵光,会导致继电器频繁动作等,而在同相输入端与输出端子之间加装一只大阻值电阻,增加其电压回差,则问题便得以妥善解决。

再比如一个由可控硅控制继电器的电路,忽略了栅极和阴极之间的那只小电容,则电源的轻微波动,附近环境中大电流器件(电感元件)的开断等,都会造成可控硅的误导通,使电路莫名其妙地误动,让人大伤脑筋。解决的办法同样是非常简单,加装一只小电容即搞定。越是在此细微末节之处,反倒能看出“功力”的高低。

对机电控制电路而言,电路简洁,动作可靠是至高原则。因而另一见出“功力”高低之处的是:同等功能的电路,则使用元器件愈少愈好,除了必不能省去的上文中的回差电阻、消噪电容之类,则电路简洁能使故障率降低,可靠性提高。那种简单功能的电路,使用大量元器件,信号通道弯路多而直路少,动辄故障百出电路误动,为我所不欣赏,我认为乃是一种不成熟的表现。

时代的发展,尤其是电子电路的发展,实在可谓神速!二十年前电子电路,以三极管为主的分立电路居多,再以后,集成电路的应用多起来,而似乎是一夜之间,单片机电路大行其道,已成独霸天下之势。就设计而言,分立电路的设计难度较大,一个实现简单功能的电路要用到十几支甚至几十只三极管单元电路,好大一块电路板哟!其中每一级的电流放大倍数、电压放大倍数,是交流耦合还是直流耦合,是交流反馈还是直流反馈是电压反馈还是电流反馈等,都要弄明白并加以细致核算,做成整机电路后还要做细心的统调,是一点也马虎不得的。

我对分立电路的设计者怀有敬意。而集成电路的设计相对来说就容易多了,明白了其功能用途,拿过来用就是了。一个简单控制电路,仅需几块甚至是一块集成电路就可以了。一般的人——不需要师傅级的,就可以办了。并且集成电路的外围电路和元件数少得多了。待做成后,只要电源电压、电阻电容的取值大致错不了,电路就能干活,调试几乎是不需要的。

在测绘中当然也可根据集成电路的电路引脚位置和输入、输出的逻辑关系以人为改变其输入信号测试其输出状态的方法判断其属于哪种类型的集成电路。依据此法,在测绘中也“破译”过一部分抹掉型号的片子。对常用的14引脚集成电路,4和11脚接电源的为模拟电路,7和14脚接电源则肯定是数字电路。输入、输出关系呈一进一出的,并呈高低电平相反关系的,是反相器集成电路;两输入端一输出端的,则可分别在两输入端加相应电压并测其输出端电压的变化,以判断其属于与门、与非门、或门、或非门同或者是其它电路。若上述方法完全不灵验,则只有放弃。所以这类电路的维修对资料的依赖性有所增强,设计和修理能力再强再高的人也不能完全保证能如数修复。只能采用变通方法修复一部分,比如在明白电路的功用后,将不能修复部分另设计制作一个电路替代之,也不失为修复一良方。但如果对电路功用尚不明晰,就无可奈何之了。

对第三类电路的维修,因为单片机的外围电路非常简单,检修起来不成问题,成问题的是单片机本身,在具有单片机引脚功能电压资料的前提下,除了检查其中常规的“工作三要素或四要素或五要素”和进行外部调整外,单片机不干活你能拿它怎么办?有事先“装好”原程序的片子更换,当然能修复。无现成片子,即使懂编程的人大多也无法下手。所以这类电路对资料的依赖性是绝对的,手头无资料只有彻底拜拜,不用费神多想。

这类电路的维修尚具备另一特点:即硬件部分往往没有故障,单片机本身也不坏,其“工作三要素”也全都具备,单片机“罢工”的原因是因为调整(或称工作指令编程)不当造成的,是人为下的“停工”命令呀。只要按正确指令重新调整之,则整部机器能起死回生。像应用广泛的变频器,很多故障就是如此修复的。不必动电烙铁,按按面板按键便修复了。但是没有说明书不行,调不了。该类机器依赖产品说明书、依赖厂家提供的参数调整资料、依赖厂家提供的原配件,是不容置疑的。“调整修复”所占的比例日益增大。

处在第一种设计层面的高手,其辉煌已成昨日黄花,雄风难在,很快就要无用武之地了,靠既有技艺吃不成饭了。今日的电子电路设计和维修已然有了质的变化!人不学习要落后,在今天成为残酷的现实。但电机、变压器等修理行业,虽也不断进步,但只有些微变化,三个月或一、两年手艺一成,则一辈子靠此手艺吃饭,没有问题。从事这些行业的人倒是有福了。而从事电子电路的设计或维修,不学习不行啊。更新换代太快了,不赶趟不行啊。

THE END
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