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3.8.1 分析

电路故障排除的第一个步骤是分析故障的线索或征兆。分析可以从确定对某些问题的答案开始：

该电路正常工作吗？
如果电路曾经工作过，那么是在什么条件下出现问题的？
故障的征兆是什么？
故障的可能原因是什么？

小贴士：在对PC板上新制造电路进行故障排除时，某些故障可能与已经工作过的电路不同。例如，在新电路中可能不慎用错元件或安装时引脚弯曲，由于元件错误将在一些列新制造的电路板上导致相同的问题。

3.8.2 规划

分析线索后，进行故障排除过程的第二个步骤：制定一个排除的逻辑计划。通过适当的规划可以节省很多时间。电路的工作知识是故障排除计划的先决条件，如果不清楚电路如何工作，需花时间审查电路图（原理图）、操作说明以及其他相关信息，在各个测试点标记正确电压值的电路原理图特别有用。虽然逻辑思维也许是进行故障排除的最重要工具，但是仅凭逻辑思维很少能解决问题。

3.8.3 测量

第三步是通过深思熟虑的测量缩小可能出现故障的范围。这些测量通常确认当前解决问题的方向是否正确，或者之处应该考虑新方向，有时还会发现意想不到的结果。

3.8.4 APM举例

用一个简单的例子说明APM方法中的思维过程。假设有一串八个15V装饰灯泡串联到120V电源Vs上，如图3-25所示。设该电路正常工作了一段时间，但移到新的位置后停止工作，插到新的位置时灯泡无法点亮，怎么发现故障呢？

图3-25 一串灯泡连接到电压源

分析思维过程

可仿照下面的情况进行分析：

由于在移动前电路正常工作过，因此，问题可能出在新的位置上没有电压。
移动时导线可能松动和拉脱。
灯泡可能烧毁或从灯座脱落。
根据这一推理，能够考虑到的可能的原因和可能发生的故障，继续思维过程：
该电路曾经正常工作过的事实消除了原电路接线不当的可能性。
如果故障由断路造成，可能有一个以上的断点，可能是一个损坏连接或烧坏的灯泡。
现在已经分析了问题，可以着手计划在电路中查找故障的过程。

规划思维过程

计划的第一部分是在新的位置测量电压。如果电压存在，那么问题就在灯串上；如果电压不存在，则检查房间配电箱中的断路器。复位断路器之前，应该想想断路器为什么会跳闸。我们假设电压是存在的，这意味着问题在灯串。
计划的第二部分是测量灯串的电阻或测量灯泡两端的电压。测量电阻或测量电压无一定规划，可以根据测试的难易程度决定。很少能一开始就制定出完备的覆盖所有可能出现故障的排除计划，因此，需要不断修改计划。

测量过程

继续计划的第一部分，在新的位置用万用表检查电压。假设测量显示电压为120V，可以排除没有电压的可能性。由于在灯串两端有电压，而灯泡没亮，所以没有电流流过灯泡，因此，在电流路径中一定有断路，要么是有灯泡烧坏，要么灯座的连接损坏或者导线损坏。
接下来，决定通过万用表测量电阻来定位断点。运用逻辑思维，决定测量一半灯串的电阻。而不是每个灯泡的电阻。通过每次测量一半灯泡的电阻，通常可以减少找到断点所需要的尝试，这是一种故障排除过程的技术，称为* 半分法 *。
一旦某一半灯串的电阻为无穷大，则可以确定断点就在这一串灯中，然后，对于这一半灯串继续用半分法查找，如此继续下去，直到将故障范围缩小到一个故障灯泡或连接。这个过程如图3-26所示。为了便于说明问题，假设第七个灯泡烧坏了。

图3-26 半分法故障排除演示。编号的步骤表示万用表从一个位置移到另一个位置的顺序

由图3-26可见，在这种特殊情况下，半分法至多需要五次测量就能确定断路的灯泡。如果你打算从左边开始逐个测量每个灯泡，则需要七次测量才能定位断点。所有，有时半分法可以节省步骤，但有时却不能。所需要的步骤取决于从哪里以何种顺序开始测量。
不幸的是，大部分故障排除比这个例子困难的多。然而，在任何情况下，分析和规划是有效的故障排除所必不可少的。随着测量的进行，不断修改规划。经验丰富的故障排除人员通过将征兆与测量拟合到可能的原因来缩小搜索范围。在某些情况下，当故障排除及维修成本与更换设备成本相当时，低成本的设备将被简单地丢弃或回收利用。

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4.10 故障排除

在所有电路中，元件或接触开路与导体间短路是最常见的问题。开路产生无限大电阻，而短路则产生接近零的电阻。
学习完本节内容，应该能够

对串联电路进行故障排除；
在电路中检查开路；
在电路中检查短路；
识别开路与短路的主要原因。

4.10.1 开路

串联电路中最常见的错误是开路。例如，电阻器或灯泡烧坏时将产生开路，破坏电流通路，如图4-57所示。串联支路中的开路阻止电流流动。

图4-57 发生开路时电流停止

排除开路故障 第3章介绍了分析、规划、测量（APM）的故障排除方法，还学习了半分法和使用欧姆表的例子。现在，应用同样的原理，只是用电压测量替换电阻测量，电压测量通常是最容易的，因为不必断开什么。
作为开始步骤，在分析之前最好目视检查有故障的电路，用这种方法有时可发现烧焦的电阻、断了灯丝的灯泡、导线松脱或连接松散。但是，可能（并且更加常见）电阻器或其他部件开路了却出现看得见的损坏迹象。若目视检查什么都没有发现，再按APM方法进行。
串联电路发生开路时，电源电压全部降落在开路点上。原因是开路阻止了串联电路的电流，没有电流，任何其他的电阻器（或其他元件）两端也没有电压。因为IR=（0A）×R=0V，电阻器的每个端电压都相同，因此，加给串联电路的电压全部呈现在开路元件的两端，没有其他电压降，如图4-58所示。根据基尔霍夫电压定律，电源电压将出现在开路电阻两端。

111页公式
图4-58 电源电压呈现在开路串联电阻两端

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