本文介紹一種尋找該類短路的方法，檢修人員甚至不需要專業(yè)知識，也可以迅速準確地找到短路點。
1 工作原理
在圖1中，abcdefgh為印刷電路板上的正電源供電線條(+5伏)，ABCDEFGH為板上地線，正常情況下兩者不直接相通(無短路點)，電源可正常加上去。
圖1 印刷電路板上正負電源供電線條短路點示意圖
現(xiàn)在假設S點發(fā)生短路，則電源無法加上，因為短路電源太大，可能燒壞印刷電路板上的線條(銅箔)如圖1所示。5V電源通過50Ω電阻加上去，由于電阻的分流作用，I=5／50=0.1A，0.1A的電流對線條應該是安全的，該電流流經(jīng)abcd……DCBA，會在導電線條上形成電壓降。靈敏電壓表負極固定在A端，正極自A點起向BCD……移動，由于短路點在S，所以直至F點電壓表讀數(shù)都是增加的，但向H點移動時不增加(電壓表讀數(shù)保持不變)，說明FH段無電流流過，于是放棄H點以遠方向，改向G方向?qū)ふ?，這時發(fā)現(xiàn)F至S點電壓表讀數(shù)是增加的，但S點以遠讀數(shù)不再增加，且除G點以外再無其它方向線條，于是可以斷定S點為短路點。
2 檢測電路簡介
由于印刷電路板上的線條由銅箔構成，電阻約為0.0005Ω／mm(視寬度及厚度而定)，0.1A電流流過時，每毫米線條兩端壓降約為500uV其值很小。而20mV三位半數(shù)字電壓表表頭分辨率為100uV，為了尋找正確，檢測電壓必須加以放大(見圖2)。
圖2放大器原理圖
圖2為由運算放大器IC1(LM324)組成的反相放大器，其放大倍數(shù)為 -(R3/R2)=-10/1=-10(倍) 于是使200mV的數(shù)字電壓表頭滿度的輸入檢
測電壓U為20mV，檢測分辨率為10uV，而實際輸人的測量電壓U一般小于15mV(相當于300mm長的銅箔線條的上壓降)，因而不會超量程。
R1保證測量電路開路時，運放輸人為零，R3、D1、D2保護數(shù)字電壓表免受過載沖擊，R4可平衡掉運放的失調(diào)電流，減小零點漂移。
運放的調(diào)零不是必須的，根據(jù)實例，LM324的失調(diào)電壓小于1mV，有的甚至只有O.1mV(可從其中4只獨立運放中選一只失調(diào)電壓小的使用)，放大10倍后約為數(shù)毫伏，其失調(diào)電壓的溫度系數(shù)實測約為5uV/℃。由于測試時，觀察的是電壓讀數(shù)的變化，而不是電壓的絕對值，因而失調(diào)電壓的影響不大，倒是失調(diào)電壓的溫度系數(shù)不能過大。總之，用一只無調(diào)零功能的LM324已可正常工作，如要求較高，可使用自動穩(wěn)零的運放，此時效果更佳。
本檢測電路也可用于非電源線條短路點的尋找，但限流電流R0應改為200Ω，使I=25mA，因為0.1A的電流可能使某些小功率的硅管發(fā)射結(jié)損壞，而25mA一般是安全的。I減小使得測試靈敏度降低，于是應增大放大倍數(shù)，將R3改為40kΩ，此時失調(diào)電壓的影響增大，因此必須采用自動穩(wěn)零的運放，但工作原理是一樣的。
3 測試方法
按圖1連接好電路，y端固定在A點，用測試棒的尖端x(用萬用表測試棒磨尖改制，以便能刺穿阻焊膜)，自A點起，逐步向遠處測試，并觀察數(shù)字表頭的讀數(shù)，如果測試棒尖在印刷電路板線條上移動至讀數(shù)向所有方向均不再變化時，該點即為短路點，可加以消除，如果有多個短路點，可一個一個找出來，逐個加以消除。
最后需要加以說明的是，由于運放存在失調(diào)電壓，測試棒的尖端x置于A點時，數(shù)字表頭的讀數(shù)可能為某一負數(shù)，x自A向遠處移動時，讀數(shù)的絕對值先減小至零值，然后再增大，但如前所述，這并不影響檢測。
用本文介紹的方法，對某廠庫存的近百塊帶有電源短路故障的印刷電路板進行檢測，成功地找到了短路故障，并加以消除。
下載文檔
