淺析電阻、電感類元件故障成因及排除方法

錢琨 陳文紅 孫寧

摘 要：電子設備故障大多是由電子元器件故障引起的。如果您熟悉電子元件的故障類型，您可以快速鎖定故障。就可以用簡單的電阻電壓測量方法來檢查它們。本文根據筆者多年從事元件研究的經驗，系統總結梳理電阻、電感類元件的故障成因及排除方法。

關鍵詞：元件；故障成因；排除方法

一、電阻元件故障

電阻元件包括電阻器和可變電阻器，固定電阻器通常稱為電阻器，可變電阻器通常稱為電位器。電阻元件廣泛應用于電子設備中，是一種耗電部件。由電阻器故障引起的電子設備故障的比例很高，據統計約占15%。電阻器的失效形式和原因與電阻器的工藝特性和工藝條件密切相關。電阻器故障可分為兩大類：致命故障和參數漂移故障。統計表明，80%-90%的電器故障屬于致命故障，如斷路、機械損傷、接觸損傷、短路、絕緣、擊穿等。只有約10%的故障是由電阻漂移引起的。

（一）電位器的失效分析

電位器的失效機理隨類型而變化。非線性電阻和電位器的主要失效形式是開路、電阻漂移、導線機械損傷和接觸損傷。線繞電阻和電位器的主要失效形式是開路導線機械損傷和接觸損傷。主要有4大類：

第一，碳膜電阻、導線斷裂、基體缺陷、膜均勻性差、膜溝槽缺陷、膜材料和導線端部接觸不好、膜和基材污染；

第二，金屬薄膜電阻器，如不均勻電阻膜、電阻膜破裂、導線不安全、電阻膜分解、銀遷移、電阻膜氧化還原、靜電充電、導線斷裂、電暈放電等。

第三，線繞電阻器、接觸不良、電流腐蝕引線、導線絕緣不良、焊點熔化等。

第四，可變電阻、接觸不良、焊接不良、接觸彈簧斷裂或鉛脫落、雜質污染、環氧膠不好、軸傾斜等。

（二）電阻器故障

電阻器容易惡化和開路故障。電阻器在劣化后傾向于較大的漂移。電阻器通常不直接修復和更換新的電阻器。當電阻絲燒壞時，繞線電阻可在某些情況下焊接后再使用。電阻劣化主要是由散熱不良、濕度過高或制造缺陷引起的，而燒損則是由短路、過載等異常電路引起的。

電阻燒損有兩種常見現象。一是電流過熱時電阻燒壞，容易發現電阻表面燒壞。二是在瞬時高電壓作用下，電阻是開放的，或者電阻值變大。道路上經常會發現阻力。

（三）常見故障分析

可變電阻或電位器主要有兩種繞組繞組和非線繞組。常見的失效形式有參數漂移、開路、短路接觸不良、高動態噪聲、機械損傷等。然而，實際數據表明，實驗室測試和現場使用之間的主要失效模式是完全不同的。大多數實驗室故障是由參數漂移引起的，而大多數現場故障是由于接觸不良和開路造成的。電位器的故障是現場使用中常見的故障。例如，90%的電信設備和87%的電視機，不良的接觸對電位器有致命的影響。接觸不良的主要原因如下：

首先，接觸壓力太小，簧片松弛應力、滑軌脫離軌道或導電層、機械裝配不當、或機械負荷大（如碰撞、掉落等）導致接觸彈簧變形。

其次是由于氧化污染和接觸點上各種非導電膜的形成而形成的導電層或接觸軌。

再次是導電層或電阻合金線磨損或燒壞，導致接觸點不良。電位器的故障主要是由局部過熱或機械損壞引起的。例如，電位器的導電層或電阻合金絲由于工藝不當（如繞組不均勻、導電膜厚度不均）而被氧化、腐蝕、污染或過載，導致局部過熱，燒壞電位器并打開電路；滑動接觸面不光滑，接觸壓力過高，會引起嚴重纏繞。

二、電感器和變壓器

（一）故障原因

這些元件包括電感器、變壓器、振蕩線圈、濾波器線圈等。其故障主要由外部原因引起，例如，當負載短路時，由于流經線圈的電流超過額定值，變壓器的溫度上升，導致線圈短路、斷路或絕緣擊穿。當通風不良、溫度過高或受潮影響時，也會造成泄漏或絕緣擊穿。

對于變壓器故障的現象和原因，有幾個共同點：當變壓器供電時，如果鐵芯嗡嗡作響，那么故障可能是鐵芯未被夾緊或變壓器過載；高發熱、冒煙或熔斷器燒毀，可能是線圈短路或過載。

（二）檢測方式

電感器和變壓器元件的故障檢測通常采用以下方法。

（1）直流電阻測量。萬用表的電阻用來測量電感元件的質量。測量天線線圈和振蕩線圈時，測量范圍應放在最小電阻塊內（如R×1W塊）；測量中周和輸出輸入變壓器時，測量范圍應放在低電阻（R×10W塊或R×100W塊）。將測量的電阻值與維護數據或每日累積經驗數據進行比較，如果非常接近，則測量組件是正常的；如果電阻非常接近，則測量組件是正常的；如果電阻是正常的，則測量組件是正常的。該值名義上小于經驗數據，表明線圈有部分短路：如果針的指示值是零，線圈短路。應該注意，振蕩線圈、天線線圈和周邊的次級電阻非常小，只有零歐姆。仔細閱讀，不要誤判為短路。用R×10kW測量初級線圈和次級線圈之間的電阻時，它應該是無限的。如果在初級次級之間有一定電阻值，則在初級和次級之間有漏電。

（2）電檢查方法。可以檢查電力變壓器，看看次級電壓是否下降。如果次級電壓下降，則懷疑次級（或初級）具有局部短路。當變壓器通電后迅速燃燒，或有燃燒氣味、煙霧等現象時，可以判斷變壓器一定有部分短路。

（3）儀器檢測方法。高頻Q表可以測量電感及其Q值，電感短路表可以判斷低頻線圈的局部短路現象。兆歐表可以用來測量初級和次級電力變壓器之間的絕緣電阻。如果發現變壓器泄漏現象，則可能是由于絕緣不良或潮濕造成的，此時可將變壓器取出來干燥。此外，調壓變壓器的各種碳刷或銅刷在維護和使用不當時容易磨損。它們的碎片和焦炭經常由于短路部分線圈的燒毀而燒毀變壓器，因此平時必須注意維護。