综合航电整机电路故障分析（一）

1．电子电路的故障及其规律

电子电路是由具有特定功能的电子元件组合成的，其中每个元件都有自己特定的作用。如果某个元件损坏，电路的功能必将发生变化，我们将电路系统丧失规定功能的现象称为电路故障，电路功能的变化必然伴随电路参数的变化，根据电路参数变化来辨别故障的过程，称为电子线路故障诊断。故障诊断的过程，实际上就是从故障现象出发，通过反复测试，做出分析判断，逐步找出故障的过程。

1.1电子电路故障分类

故障可以按不同的原则进行分类。对于电子电路来说，按故障的程度可以分成软故障和硬故。软故障又称为渐变故障或部分故障，指元件参数超出容差范围而造成的故障。这时元件功能通常并没有完全丧失，而仅仅引起功能的变化，例如一个5.6kΩ(1士5%)的电阻，其实测值为6kΩ,一个漏电流不许超过10μA的6μF/12V的电解电容器，实测漏电流为150μA，都可以认为是软故障，因为它们并没有导致电路功能的完全丧失，当然，软故障有时是可以容忍的；有时则是不许可的，特别是处于电路关键之处的元件。对软故障，通常除了要判定故障元件之外，还应计算元件参数对标称值的偏离量。硬故障又称为突变故障或完全故障，例如：一个电阻阻值变得特别高以至开路；一个二极管阳极与阴扱短路等。这样的故障往往引起电路功能的完全丧失、直流电平的剧烈变化等现象。对这种故障，通常只要判定故障位置即可。

按故障存在的时间，又可分为永久性和间歇性故障。永久性故障是指，一旦出现就长期存在的故障，在任何时刻进行检测均可检测到。间歇性故障是指，在某种特定条件下才出现的或随机性的、存在时间短暂的故障，由于难以把握其出现的规律与时机，这种故障不易检测。

按同时出现故障的数量又可分为单故障和多故障。若某一时刻仅有一个故障，称为单故障；若同时可能发生若干个故障，则称为多故障。通常诊断多故障比诊断单故障更为困难。

1.2.电子电路故障规律

    研究电子电路的故障，就是研究故障出现的客现规律，分析电子电路发生故障的原因，以便进一步提高电子设备的可靠性和可维修性。每一台设备出现故障虽然是个随机亊件，是偶然发生的，但是大量产品的故障却呈现出一定的规律性。从产品的寿命特征来分析，大量使用和试验结果表明，电子电路故障率曲线的特征是两端离，中间低，呈浴盆状，习惯称之为“浴盆曲线”，如图1.1所示。从曲线上可以看出，电子设备的故障率随时间的发展变化大致可分为3个阶段：

  图1.1 浴盆曲线

      (1) 早期故障期。早期故障出现在产品开始工作的初期，这一阶段称为早期故障期。在此阶段，故障率高，可靠性低，但随工作时间的增加而迅速下降。电子设备发生早期故障的原因主要是由于设计、制造工艺上的缺陷，或者是由于元件和材料的结构上的缺陷所致。

      (2)偶然故障期。偶然故障出现在早期故障之后，此阶段是电子设备的正常工作期，其特点是故障率比早期故障率小得多，而且稳定，故障率几乎与时间无关，近似为一常数。通常所指的产品寿命就是指这一时期。这个时期的故障是由偶然不确定因素所引起的，故障发生的时间也是随机的，故称为偶然故障。

     (3)耗损故障期。耗损故障出现在产品的后期。此阶段特点刚好与早期故障期相反，故障率随工作时间增加而迅速上升。损耗故障是由于产品长期使用而产生的损耗、磨损、老化、疲劳等所引起的。它是构成电子产品元器件的材料，长期化学、物理不可逆变化所造成的，是电子设备寿命的“终了”。上述是大量电子设备的统计规律。对于实际电子产品不一定都出现上述3个阶段。“浴盆曲线”也可看成是在成批电子设备中，有些电子设备故障率曲线是递增型、有些是递减型，而有些是常数型，宏观表现出来的是3种故障率曲线叠加而成的，如图1.2 所示。

图1.2  电子设备故障率曲线

（未完待续）

本文来自《综合航空电子系统》。

来源：微波与电磁兼容