用外部电流注入法有效查找短路退耦电容

　　为了抑制集成电路产生的高频信号对本级和其前后级供电的影响，电路中每个集成电路的供电端一般都要使用一个或多个高频退耦电容（也称为高频旁路电容），当这些高频退耦电容中有一个发生短路故障时，往往会引起电源保护，设备无法工作。这时，已短路的退耦电容外表往往并无烧糊后的变化，目测很难发现，如果用万用表测量查找，需要一个一个焊下逐个测量，尤其对于贴片电容来说不仅操作起来费工费时，非常麻烦，而且手工焊接后影响电路板美观。经笔者摸索试验，一种所谓“外部电流注入法”非常有效“查找设备中短路的退耦电容”。
　　
　　基本原理：
　　
　　现实情况中，发生短路故障退耦电容的电阻值(r)一般不会为0欧姆，往往会有零点几至几欧姆甚至几十欧姆的阻值，这时如果用一个合适电压的外部电源经一个功率电阻(R)，向已发生短路的电源支路注入较大的电流，正常电容因为没有电流流过，所以不会发热，而发生短路故障的电容会因为有较大的电流流过明显发热。这时，通过逐个触摸该供电支路上的所有退耦电容，发现明显发热的电容，就可找到发生短路故障的电容。电路原理如附图所示。

　　
　　操作方法：
　　
　　1．准备一个功率较大的低压电源，数个低阻值大功率电阻，两根导线（红黑两色）；

      2．先用数字万用表测量发生短路的电源路径的电阻值(r)：
　　
　　3．根据所测量的短路电阻值，计算出需注人多大的电流后发生短路故障的元件会明显发热。假设贴片电容出现短路故障有0.3W的功耗时就会明显发热，可算出所需注入电流

　　4．计算需外接功率电阻阻值。选择合适的电源电压VCC，忽略短路故障电容的阻值，可算出R—Vcc/l;

    5．将功率电阻的一端与红色导线焊接，另一端接入电源的正极，红导线另一端接到发生短路支路的正端，黑导线与电源负极和发生短路支路的负端连接，见附图所示；

    6．给电源加电，用手指逐个触摸该电路路径的所有退耦电容，明显发热的电容即是故障电容；

    7．将锁定的发热电容焊下来，测量该电源路径对地电阻是否恢复正常，单独测量焊下来的电容，以确认该电容是否确实损坏。
　　
　　为了安全起见，操作时需要注意三点。（一）在向故障电路路径注入电流前，需保证接人电路的电源极性正确，反接可能会损坏正常的元件。（二）所选外接电源的电压不能高于故障电路原来的工作电压。（三）开始时注入的电流不要太大，在查找的过程中通过减小功率电阻R逐步加大注入电流。
　　
　　查找实例：
　　
　　一台索尼PCC-31311W型笔记本电脑开机不启动，取下电池测量发现电量已经耗尽．用电源适配器直接加电，仍无反应。在线测得适配器输出电压不到1V，而空载测适配器输出正常，笔记本电源电路存在短路，引起适配器过载保护，经检查，确认该机电池充电电路输出端对地发生了短路。用万用表检查测得充电电路输出对地电阻约为0.2欧姆，怀疑某高频退耦电容出现短路故障。由于该电路上存在多个高频退耦电容，逐个取下检测比较困难，遂决定用外部电流注入法查找短路故障的电容。
　　
　　用一块台式电脑用开关电源作为外接电源，将该电源输出插头的绿线和黑线短接；用黑导线将主板地和开关电源插头的地端（黑线）连接；红导线串接一只5欧姆2W功率电阻R，将外接电源的3.3V(橙色)和笔记本的充电输出电路连接；给开关电源加电，逐个触摸主板上与该故障支路有关的元件，没有找到明显发热的器件；在电阻R两端逐个并接5欧姆2W功率电阻，加大注入电流，继续查找明显发热的器件，当并接到3只功率电阻时，发现退耦电容C358明显发烫。
　　
　　用热风枪吹下该贴片电容，实际测得电容存在9.2欧姆的漏电电阻，认为该电容已经短路：再测该支路对地已无短路现象；试用一只4.7μF贴片电容代换，再通过适配器给笔记本加电，机器能够正常启动，装好电池，也可正常充电，故障排除。

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