Falhas prováveis ​​em sistemas comprovados

Os problemas a seguir estão organizados em ordem do mais provável para o menos provável, de cima para baixo.

Este pedido foi determinado em grande parte por experiência pessoal na solução de problemas elétricos e eletrônicos em aplicações automotivas, industriais e domésticas.

Este pedido também pressupõe um circuito ou sistema que comprovadamente funciona conforme projetado e falhou após um tempo de operação considerável.

Os problemas experimentados em circuitos e sistemas montados recentemente não exibem necessariamente as mesmas probabilidades de ocorrência.

Erro do operador

Uma causa frequente de falha do sistema é o erro por parte dos seres humanos que o operam.

Essa causa do problema é colocada no topo da lista, mas, é claro, a probabilidade real depende muito dos indivíduos específicos responsáveis ​​pela operação.

Quando o erro do operador é a causa de uma falha, é improvável que será admitido antes da investigação.

Não pretendo sugerir que os operadores sejam incompetentes e irresponsáveis ​​- muito pelo contrário:essas pessoas costumam ser seus melhores professores para aprender o funcionamento do sistema e obter um histórico de falhas - mas a realidade do erro humano não pode ser negligenciada.

Uma atitude positiva associada a boas habilidades interpessoais por parte do solucionador de problemas ajuda muito na solução de problemas quando o erro humano é a causa raiz do fracasso.

Conexões de fios ruins

Por incrível que pareça para o novo estudante de eletrônica, uma alta porcentagem de problemas de sistema elétrico e eletrônico são causados ​​por uma fonte muito simples de problema:conexões de fios deficientes (ou seja, abertas ou em curto).

Isso é especialmente verdadeiro quando o ambiente é hostil, incluindo fatores como alta vibração e / ou uma atmosfera corrosiva.

Os pontos de conexão encontrados em qualquer variedade de conectores de plugue e soquete, régua de terminais ou emenda correm o maior risco de falha.

A categoria de “ conexões ”Também inclui contatos de chave mecânica, que podem ser considerados como um conector de alto ciclo.

Conectores de terminação de fio inadequados (como um conector de compressão preso na extremidade de um fio sólido - um gafe definitivo ) pode causar conexões de alta resistência após um período de serviço sem problemas.

Deve-se notar que as conexões em sistemas de baixa tensão tendem a ser muito mais problemáticas do que as conexões em sistemas de alta tensão.

A principal razão para isso é o efeito de formação de arco em uma descontinuidade (quebra de circuito) em sistemas de alta tensão tende a explodir camadas isolantes de sujeira e corrosão e pode até mesmo soldar as duas extremidades, se sustentado por tempo suficiente.

Os sistemas de baixa tensão tendem a não gerar um arco tão vigoroso ao longo do intervalo de uma quebra de circuito e também tendem a ser mais sensíveis à resistência adicional no circuito.

Os contatos da chave mecânica usados ​​em sistemas de baixa tensão se beneficiam de ter a corrente de umedecimento mínima recomendada conduzido através deles para promover uma quantidade saudável de arco na abertura, mesmo que este nível de corrente não seja necessário para a operação de outros componentes do circuito.

Embora aberto falhas tendem a ser mais comuns do que em curto falhas, “curtos” ainda constituem uma porcentagem substancial dos modos de falha da fiação.

Muitos curtos são causados ​​pela degradação do isolamento do fio. Isso, novamente, é especialmente verdadeiro quando o ambiente é hostil, incluindo fatores como alta vibração, alto calor, alta umidade ou alta voltagem.

É raro encontrar um contato da chave mecânica que falhou em curto, exceto no caso de contatos de alta corrente, onde a “soldagem” do contato pode ocorrer em condições de sobrecorrente.

Os curtos também podem ser causados ​​por acúmulo de condutores nas seções das réguas de terminais ou na parte traseira das placas de circuito impresso.

Um caso comum de fiação em curto é a falha de aterramento , onde um condutor acidentalmente entra em contato com o aterramento ou o aterramento do chassi.

Isso pode alterar a (s) tensão (ões) presente (s) entre outros condutores no circuito e o aterramento, causando malfuncionamentos bizarros do sistema e / ou risco para o pessoal.

Problemas de fonte de alimentação

Geralmente consistem em dispositivos de proteção de sobrecorrente desarmados ou danos devido a superaquecimento.

Embora o circuito da fonte de alimentação seja geralmente menos complexo do que o circuito sendo alimentado e, portanto, deve ser menos sujeito a falhas apenas com base nisso.

Geralmente lida com mais energia do que qualquer outra parte do sistema e, portanto, deve lidar com tensões e / ou correntes maiores.

Além disso, devido à sua relativa simplicidade de design, a fonte de alimentação de um sistema pode não receber a atenção de engenharia que merece, a maior parte do foco de engenharia dedicado a partes mais glamorosas do sistema.

Componentes ativos

Os componentes ativos (dispositivos de amplificação) tendem a falhar com maior regularidade do que os dispositivos passivos (não amplificadores), devido à sua maior complexidade e tendência a amplificar as condições de sobretensão / sobrecorrente.

Dispositivos semicondutores são notoriamente propensos a falhas devido à sobrecarga de transientes elétricos (tensão / aumento de corrente) e sobrecarga térmica (calor).

Dispositivos de tubo de elétrons são muito mais resistentes a ambos os modos de falha, mas geralmente são mais sujeitos a falhas mecânicas devido à sua construção frágil.

Componentes passivos

Os componentes passivos (dispositivos não amplificadores) são os mais resistentes de todos, sua relativa simplicidade conferindo-lhes uma vantagem estatística sobre os dispositivos ativos.

A lista a seguir fornece uma relação aproximada de probabilidades de falha (novamente, a parte superior sendo a mais provável e a parte inferior a menos provável):

• Capacitores (em curto), especialmente eletrolítico capacitores. O eletrólito da pasta tende a perder umidade com o tempo, levando à falha. Camadas dielétricas finas podem ser perfuradas por transientes de sobretensão.
• Diodos abertos (diodos retificadores) ou em curto (diodos Zener).
• Enrolamentos do indutor e do transformador abertos ou em curto com núcleo condutor. Falhas relacionadas ao superaquecimento (quebra de isolamento) são facilmente detectadas pelo cheiro.
• Resistores abertos, quase nunca em curto. Normalmente, isso é devido ao aquecimento de sobrecorrente, embora seja menos frequentemente causado por transiente de sobretensão (arco) ou dano físico (vibração ou impacto). Os resistores também podem alterar o valor da resistência se superaquecidos!

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de estratégias básicas de solução de problemas
• Planilha de solução de problemas de circuito básico