一開始，這沒什么大不了的。大約在1985年，電信公司仍在使用設(shè)備，DUT是一種遠(yuǎn)程操作的雙絞電話電纜分析儀。幾年前，我們對(duì)其中的幾臺(tái)進(jìn)行了廣泛的逆向工程并進(jìn)行了維修，因此OEM已不復(fù)存在。客戶對(duì)我們以前的工作感到非常滿意，以至于最近又有另一批古董進(jìn)行了維修。

作為進(jìn)行初始逆向工程的SME（主題專家），我將項(xiàng)目交給了我。拿出我的筆記，并嘗試用兩年前的學(xué)習(xí)來刷新我的記憶。易于修復(fù)–電源問題。這是一個(gè)簡單的DC-DC轉(zhuǎn)換器，沒有調(diào)節(jié)反饋：-48伏輸入到推挽式中心抽頭降壓變壓器，線性調(diào)節(jié)+ -15Vdc和+5 Vdc輸出。幾個(gè)電阻被燒成酥脆，集電極-發(fā)射極鉗位二極管短路，7815和7915線性穩(wěn)壓器泄漏到地面失敗（幸運(yùn)的是，因?yàn)檫@有望使負(fù)載電路免受損壞），五個(gè)電解電容器變干了并在示波器上進(jìn)行測(cè)量。非電解電容器均測(cè)試良好。為了預(yù)防起見，我更換了所有電源芯片，

TIP51 NPN BJT推挽驅(qū)動(dòng)器過時(shí)的晶體管很難找到替代品，但最終找到了在電氣上合適的NTE394。它采用的是較大的TO-249封裝，而不是原始的TO-218，但采用的是螺栓到散熱器的樣式，所有機(jī)械尺寸看起來都是可行的。在這種情況下，金屬機(jī)箱外殼本身用作散熱器。

最初的TIP51晶體管使用了符合橡膠要求的絕熱材料和塑料肩墊圈，以將其集電法蘭與底盤電氣隔離，但是這些絕緣子體積太小，無法與新晶體管一起重復(fù)使用。每個(gè)NTE394都帶有一個(gè)大的云母絕緣體，需要在絕緣體的兩側(cè)散布一層薄薄的導(dǎo)熱化合物，以實(shí)現(xiàn)充分的熱傳導(dǎo)。我們的零件庫存中存儲(chǔ)了某種類型的導(dǎo)熱油脂– Arctic Silver 5-因此我使用了它。起初，我有點(diǎn)擔(dān)心，因?yàn)檫@種潤滑脂是由懸浮在“高級(jí)多合成油”中的微小銀顆粒組成的，但其數(shù)據(jù)表卻表明它不導(dǎo)電。隨新NTE394一起提供的云母絕緣子看上去有些破舊，在運(yùn)輸時(shí)彎曲了，

出于謹(jǐn)慎的我做的第一試射在20伏，而不是正常的48伏-冒煙測(cè)試只是如果DUT沒有成功不吸煙。（也許應(yīng)該稱為防煙測(cè)試）。開關(guān)晶體管之一的集電極上的示波器顯示出振蕩了幾秒鐘（yeehaw?。?，然后突然停止了振蕩。隨后以更高的電壓上電將導(dǎo)致“壓縮”現(xiàn)象，即如圖1所示的幾個(gè)振蕩周期的短脈沖，然后在重復(fù)之前暫停幾毫秒。

Q1基地

地面是Q1發(fā)射極

Q1收集器

圖1蠕動(dòng)每隔幾毫秒重復(fù)一次。Vin是-48V。

那個(gè)電源使我陷入了瘋狂的追逐中。為了繼續(xù)在降低的20伏電壓下進(jìn)行測(cè)試，我暫時(shí)減小了46K4基極偏置電阻，以再次使該信號(hào)能夠產(chǎn)生波形，希望不會(huì)發(fā)生任何爆炸。然后是我所遇到的最令人沮喪，費(fèi)力的，痛苦不堪的故障排除經(jīng)驗(yàn)。

即使降低了基極偏置電阻，該蠕變也不與電源電壓一致。有時(shí)它會(huì)以18伏的電壓開始蠕動(dòng)，有時(shí)直到30伏才開始蠕變。當(dāng)不壓縮時(shí)，它僅會(huì)吸收約10 mA的電流，兩個(gè)推挽晶體管幾乎都偏置為導(dǎo)通狀態(tài)，因此顯然沒有短路組件。

圖2電路看似簡單。這有什么問題呢？

為了消除過載的可能性，我卸下了橋式整流器。電路仍然受壓。

更換完所有有缺陷的組件后，問題是否出在磁性元件上？主變壓器T1（裝在金屬外殼中，已定制，現(xiàn)在已淘汰）沒有多余的備件，但T2是環(huán)形磁芯上的幾匝電磁線。有短路嗎？巖心是否已從先前的斷層中被磁化和飽和了？將其從PCB上拿下來，并使用圖3的以下電路測(cè)量電感：

圖3使用示波器和方波函數(shù)發(fā)生器測(cè)量變壓器電感。

圖4 DUT變壓器的響應(yīng)在C = 1nF的情況下，電感的計(jì)算公式為L = 1 [[（2πf）2C]，為21.3μH。

圖4看起來還不錯(cuò)，但即使在所有繞組都空載的情況下也有很好的阻尼，將初級(jí)繞組的另一半短路會(huì)導(dǎo)致電感急劇下降，證明沒有短路匝。

由于所涉及的低壓，變壓器不太可能在實(shí)際工作條件下發(fā)生故障，并且環(huán)形磁芯不導(dǎo)電，因此不會(huì)受到高壓（雷擊）浪涌的破壞。但是仍然存在可能的磁芯磁化或看不見的裂紋的問題，并且由于我在垃圾箱中有一些大小大致相同的環(huán)形磁芯，所以我用相同的匝數(shù)纏繞了一些。最初的核心材料類型是未知的，但是通過myjerry操縱的嘗試之一已經(jīng)接近完成，請(qǐng)參見圖5。

圖5 Amidon FT-50A-77環(huán)形材料仍為1μs / div，具有較高的電感（85.9μH），但其他方法也適用。

不幸的是，蠕變繼續(xù)，所以我將原始的T2放回PCB上，然后將其他T2放回垃圾箱中以備將來使用。

將主變壓器T1從PCB上拉出，并進(jìn)行類似的測(cè)試。再次使另一個(gè)繞組短路會(huì)導(dǎo)致電感急劇下降，從而證明變壓器內(nèi)部沒有短路匝。但是，在正常操作的較高電壓下該怎么辦？

注意（在圖2中）T1繞組與82R5電阻和0.1μF電容器串聯(lián)。我打開了這個(gè)分支，并插入（串聯(lián)）了一個(gè)小型變壓器（Midcom50398，另一個(gè)垃圾箱工件），并用來自函數(shù)發(fā)生器的方波來驅(qū)動(dòng)它。這迫使電路進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)，以便更好地了解擠壓的靜噪情況。串聯(lián)的0.1pF電容可對(duì)方波進(jìn)行微分，以限制晶體管的導(dǎo)通時(shí)間，希望達(dá)到一個(gè)安全值，該值不會(huì)因連續(xù)工作而炸毀晶體管。

我用限幅夾線將T1重新連接回電路。為了測(cè)量晶體管和變壓器電流，將一個(gè)1 ohm電阻插入電路的發(fā)射極分支，并使第二個(gè)129μH扼流圈（與二極管和27 ohm電阻并聯(lián)）短路，以消除其影響。然后，當(dāng)1歐姆電阻兩端的電壓下降時(shí)，就可以在示波器上讀取電流。我應(yīng)該已經(jīng)看到由于變壓器電感的空載，每個(gè)電流脈沖都有一個(gè)上升沿。相反，我看到了這個(gè)：

發(fā)射極電流通過1Ω；1V = 1A（I平均長凳供應(yīng)米是220毫安）

Q2集電極電壓

示波器接地–ve側(cè)為1 ohm

圖6看來，T1初級(jí)電流并未按預(yù)期上升。

T1出問題了嗎？

由于無法獲得另一個(gè)相同類型的T1，我從電感值大致相同的廢舊報(bào)廢PCB上拉了一個(gè)普通的扼流圈，用于臨時(shí)測(cè)試。共模扼流圈具有兩個(gè)相同的繞組，并且可以很好地替代DUT T1中心抽頭式無載初級(jí)線圈，以驗(yàn)證我的測(cè)試設(shè)置。我從電路上拆下了原始的T1，并使用相同的分配器夾線將該扼流圈塞入DUT。

結(jié)果令人大開眼界。參見圖7和8。

發(fā)射極電流通過1Ω；1V = 1A（I平均長凳供應(yīng)米是220毫安）

Q2集電極電壓

示波器接地–ve側(cè)為1 ohm

圖7用 共模扼流圈代替T1時(shí)，接通Q2時(shí)沒有變化，但接通Q1時(shí)電流很好地斜升了。

發(fā)射極電流通過1Ω；1V = 1A（I平均長凳供應(yīng)米是220毫安）

Q1集電極電壓。峰值電壓達(dá)到200伏特。示波器接地–ve側(cè)為1 ohm

示波器接地–ve側(cè)為1 ohm

圖8上面無法解釋。為什么只有Q1具有所需的電流斜坡？

與原始變壓器不同，共模扼流負(fù)載在兩個(gè)推挽驅(qū)動(dòng)晶體管之間顯示出截然不同的開關(guān)特性。交換扼流圈沒有影響，問題一直存在于第二季度。很明顯，電路的Q2部分出了問題。

最終，有了一個(gè)可靠的線索，我再次用歐姆表戳了戳。Q1和Q2集電極到機(jī)箱的距離均為21.5歐姆。我現(xiàn)在有罪魁禍?zhǔn)专C必須是T1中心抽頭和先前檢查過的機(jī)箱之間的1pF電容器。Butnope –將帽從PCB上拔下來沒有任何區(qū)別。盡管溫度計(jì)告訴我，電路中的機(jī)箱也沒有其他連接。

然后打了一個(gè)令人討厭的懷疑，并且在仍然連接溫度計(jì)的情況下，我退了Q2的安裝螺釘大約四分之一圈。儀表跳到約8K歐姆。

我松開了Q1的安裝螺絲–儀表跳到了無窮大–開路。

晶體管的集電極安裝法蘭不知何故通過云母絕緣體泄漏到機(jī)箱。我知道絕緣子已經(jīng)彎曲了一個(gè)小折痕，但是即使裂縫確實(shí)完全穿透了絕緣子也不會(huì)引起任何問題，因?yàn)閷?dǎo)熱油脂是不導(dǎo)電的。

再看一下數(shù)據(jù)手冊(cè)。如果將導(dǎo)熱油脂涂在PCB板上，則它是不導(dǎo)電的。它用于連接到CPU的散熱器。當(dāng)將散熱器安裝到BGA上時(shí)，我們的工作人員會(huì)使用這種油脂。在這種使用中，即使它是導(dǎo)電的也不會(huì)有問題。

但是數(shù)據(jù)表卻沒有說在將晶體管法蘭固定到散熱器的更高壓力下壓縮油脂時(shí)會(huì)發(fā)生什么。還記得潤滑脂中含有浸在油基中的微小銀顆粒嗎？當(dāng)緊密擠壓時(shí)，這些銀顆粒是否會(huì)相互接觸？如果是這樣，當(dāng)擠入完全穿透云母絕緣體的裂縫中時(shí)，這種油脂可能會(huì)引起我所看到的問題。

向北極銀公司發(fā)送電子郵件，幾個(gè)小時(shí)后接到一個(gè)電話。是的，他們確認(rèn)他們的產(chǎn)品在壓力下會(huì)導(dǎo)電。

然后，我又獲得了另外兩個(gè)完整的云母絕緣子和一些不含銀顆粒的真實(shí)導(dǎo)熱油脂-您知道，每個(gè)人都將白色物質(zhì)稱為鳥糞。在那之后沒有更多的問題了。

編輯：hfy