ELEKTRONİK KART CİHAZ TEST ONARIM

08.07.2014 tarihinde yayınlandı.
Elektronik malzemelerin iyi tanınması arızacılık için önemlidir. Her geçen gün ileri teknoloji ile doğru orantılı yeni elektronik malzemeler üretilmekte. İyi tanınmayan malzemeye yanlış test metodu uygulayıp zarar verilebilir. Devre içi test yapılıyorsa, test edilen malzemeye verilen voltajın, aynı yola bağlı programlı malzemenin yaz bacağını tetikleyip, yazılımını bozabileceği unutulmamalıdır. Yukarıda gördüğünüz 'Elektronikte Arza Bulma ve Giderme Teknikleri-1' kitabında istediğiniz arızacılık bilgilerini geniş ve oldukça cömert bilgi paylaşımı ile bulacaksınız.
Testini yapmak istediğimiz malzemelerin tanındığını kabul ediyoruz.
Unutulmaması gereken ana hususumuz şudur : Arıza en kısa sürede giderilmelidir. 
Eskiden kalma test metotları halen güncelliğini yitirmemelidir. Gözle, dokunma ile, koklama ile veya işiterek çok hızlı arıza tespiti yapmak mümkün olabiliyor. ESKİG+B nin önemini vurgulamak isteriz. Bu ifade ilk defa Ülkemizde kitabımızda kullanılmıştır. 
Sönmüş bir araba tekerleğini patlak diye söküp en sonunda basit bir sibob arızası ile karşılaşabiliriz. Bir çok zaman ve iş kaybına uğramış oluruz.
Arızalarda unutulamaması gereken: daima en basit yoldan arıza aramaya başlanmasıdır. 
Bilgisayar donanım işi ile uğraşan bir çok teknik arkadaşımız, bilgisayar boot işlemini yaparken (açılırken) birden bire ‘neler oluyor?’ deyip, bilgisayarın arıza mesajı verdiğini görmüş, belki de hemen kasayı açıp tüm donanımları kontrole başlamıştır. Oysa arızanın disket sürücüsünde unutulmuş olan bir disket olduğunu görünce tebessüm etmiştir. Vaktin çok önemli olduğu günümüzde bu konular unutulmamalıdır.
Gözümüz ile öncelikle kontrol etmeliyiz. Yerinden çıkmış bir soket olabilir. Bir kablo jakından çıkmış veya kopmuş olabilir. Bir kondansatör şişmiş (elektrolitik kondansatör ve şişmiş ise direk çöpe atın, kesin arızalıdır), herhangi bir malzeme bariz yanmış, sigorta teli atmış, küçük bir darbe ile kart üzerinde yol kopuğu oluşmuş olabilir. Işıklı bir mercek kullanarak bir soğuk lehim arızası bile bulabilirsiniz. Özellikle güç elektronik malzemeleri, yüksek akım ile fazla ısındıklarından soğuk lehim çok olmaktadır. RF devrelerinde de empedanslar önemlidir. Çok az oluşacak soğuk lehim empedans farkı oluşturacağından iyi bir arızadır.
Yanık bir trafonun kokusunu almak iyi bir arıza yaklaşımıdır. Bazen sistem üzerinde çalışırken ozon (03) kokusu (keskin koku) almak elektik arkı oluştuğunun habercisidir. Elektrik atlaması (kısa devre) havadaki hidrojenin parçalanıp ozon oluşmasını sağlar. Arıza-bakım teknik personeli daima uyanık olmalı, nezle ve hasta olmamaya da gayret etmeli. Cihaz kullanıcılarını da cihazı dinlemeleri konusunda eğitmeli. Ses, koku, vibrasyon vs. değişimleri gibi konularda tetikte olmalılar devamlı. Çünkü arızaların büyük çoğunluğu geliyorum sinyali verirler. Bakım ve koruyucu tedbirler konusunda da ilerleyen yazılarımızda bilgiler vereceğiz.
En hesaplı onarım, zamanında bakım yapmak, koruyucu önlemler almaktır.
Çok ısınan bir malzemeyi (over load) kılıflarına (yollara ve malzeme pinlerine dokunmadan) dokunarak tespit edebilirsiniz. Sistemin herhangi bir köşesinden duyduğunuz bir çatırtı veya küçük patlama da ben buradayım diyen bir arızadır. 
Arızacılıkta sistem ne olursa olsun, öncelikle arıza lokalize edilmelidir. Yani sistemin hangi kısmının arızalı olduğu ortaya çıkarılmalıdır. Sistem eğer arıza bilgileri veriyorsa, bu bilgiler çok iyi incelenmeli ve dikkate alınmalıdır. Gerilimleri takip ederek veya elimizde çalışır durumda bulunan diğer sistemlerle de bazı değerleri mukayese ederek, arızayı kart-modül-sensör bazına indirmeliyiz. Sağlam olduğundan emin olduğumuz çalışan sistemden aldığımız ile deneyerek kesin arızayı teyit etmeliyiz.
Elektronik malzeme seviyesinde arıza bulma ve giderme belirli adımlarla, bir disiplin içinde yapılmalıdır. Arızalı bir sistemi misal kabul ederek, bu adımları ve test metotlarını detaylı ele alabiliriz. Arızalı sistemimiz; yüksek teknolojili bir biyomedikal cihazlardan olan bir hasta başı monitörü olsun. R&E Elektronik arıza bulma giderme laboratuarında onarılan bir hasta başı monitörü için anlatacağımız çalışma (oda sıcaklığında) yapılmıştır.
Sistemi sökmeden ve arıza giderme çalışmasına başlamadan önce; kullanıcısına sorulacak bazı sorular vardır. Kullanıcı ile konuşulurken mutlaka kağıda not alınır. Belki sistem arızalı olmayabilir, kullanıcının unuttuğu bir açma anahtarı veya koruma anahtarı, ayar olabilir. Bundan emin olunup, diğer sorulara geçebiliriz. Arıza ile ilgili sorular arızayı belirli bir bölgeye daraltmada (lokalizasyon) oldukça önemlidir. Bu sorulardan bazıları şöyle sıralanabilir:
1)     Arıza nasıl meydana geldi? Kesintisiz güç kaynağı veya regülatör kullanılıyor mu?
2)     Arıza sürekli mi, periyodik mi, belirli şartlar altında mı yoksa rasgele mi meydana gelmektedir?
3)     Cihazdaki arıza sürekli ise, kısa süreli dahi olsa sistem çalıştırılabildi mi?
4)     Cihazla ilgili detaylı teknik bilgi, devre şeması, kullanım kitapçıları var mı?
5)     Bu cihazın aynısından bir tane daha var mı?
6)     Cihazın periyodik bakımında bir aksama var mı?
7)     Bilinen arıza belirtileri ve bilgileri neler? Özetleyebilir misiniz?
Bu soruların cevapları arızalı sistemimiz için kullanıcısına sorularak alındı. Sırasıyla aşağıdaki gibidir.
1)     Elektrik kesintisi sonucu oluştu. Kesintisiz güç kaynağı kullanılmıyor.
2)     Arıza sürekli.
3)     Kısa süreli dahi olsa çalıştırılamadı.
4)     Cihazla ilgili devre şeması veya kitapçık yok.
5)     Evet bir hastaneye ait olan bu cihazın aynısından, 4 tane daha var.
6)     Cihazın periyodik bakımı yapılmış.
7)     Cihazın 11 inç’lik LCD monitörüne sadece ışığı geliyor, gelmesi gereken eğriler ve diğer işlem listeleri (menu) monitöre gelmiyor.
Arıza bulma-giderme işlemi mümkün olan en kısa sürede yapılmalıdır. Öncelikle bakılabilecek en basit kontrollerle başlanır. Yapılan işlemler adım-adım aşağıda verilmektedir.
1.Adım : Cihazın genel olarak incelenmesi ve mekanik sökme işlemleri bu adımda gerçekleşir. Cihazın sökülmeden önce enerji girişleri, dışındaki cam sigortalar, bilgi giriş-çıkışını sağlayan data kabloları, ayarlarının olması gereken durumda olması gibi, kullanıcıdan da kaynaklanabilecek hatalar arandı. Cihazın üzerindeki; potansiyometre, komütatör, anahtarlar olması gereken konuma getirildi. Arızalı sisteme deneme maksadıyla enerji verirken seri bir adi lamba bağlanır. Bu durum cihazda olası bir kısa devre var ise teknik servis şebekesinin zarar görmesini engeller. Cihazın dış kısmında bulunan bütün gösterge lambalarının (bu lambalar led’lerle oluşturulmuş) düzgün yandığı görüldü. Cihazdan gelen ses (vınlama), koku, duman olmadığı görüldü. Gelen bazı tiz seslerin kullanıcısı ile tartışılarak normal olduğu belirlendi. Bu bilgiler ana besleme ile ilgili sorun olmadığını, fan sesinin gelmesi, ilgili ledlerin yanması, anahtarlama modlu (switch mode) güç kaynağının normal çalıştığını, cihaz üzerindeki tüm fonksiyonların (EKG, NIBP, SPO4 gibi) kontrol ledlerinin hata vermemesi dolayısıyla muhtemelen sağlam olduğunu göstermektedir. Sorularımıza kullanıcısından aldığımız cevaplar ve başlangıçta yaptığımız fiziksel incelemeler, arızanın muhtemelen monitör besleme veya görüntü katında olabileceği düşüncesi oluşturdu.
 İkinci Adım: Cihazın sökülmesi gerçekleştirilir. Cihaz sökülmeden önce antistatik bileklik takılır. Cıvata ve somunlar için uygun avadanlık setleri kullanılır (ağzı yıpranmış kavrama kabiliyeti olmayan aletlerin kullanılması cihazın somun ve vidalarını bozabilir). Sökme esnasında; adım adım her vida, somun, şase kabloları gibi cihaz bileşenlerinin ilk durumları sırasıyla not alınmalı ve gerekiyorsa çizilmelidir. Cihaz onarımından sonra en sondan başlanarak bu işlemler adım adım geriye doğru yapılacaktır. Gerçek usta vida, pul, rondela arttırmaz, bilakis elindekilerden eksiltir.
Sökülen vida ve somunlar, rondelalar kaybolmaması için kutulara konulur. Cihazın vidaları sökülürken önce vida başları temizlenir, sonra bilekten güç alınarak ani bir hareketle tornavidanın döndürülmesi gerekir. Tornavida boşa döndürülüp vida ağzına asla zarar verilmez. Şayet vida dönmüyorsa vidaya zarar vermeden uygun ağırlıkta bir çekiç (sisteme zarar vermeyecek en hafif uygun çekiç) ile vurularak gevşemesi sağlanır. Gevşeme sağlanmamış ise pas, kir çözücü uygun kimyevi sıvılar vida üzerine ve yuvasına emdirilerek sökülmeye çalışılır. Emdirme işleminde vidaya hafif çekiç darbeleri uygulanır. Vida üzeri vernikli veya kaplamalı ise uygun kaplama sökücü sıvılar kullanılır. Vida hala dönmüyorsa ısıtılmak suretiyle vida sıcak iken döndürülmeye çalışılır. Tüm bu işlemler ile vida yerinden oynatılamamış ise vida yuvasından biraz küçük uygun uçlu matkap ile vida eskitilerek sökülür. Bu çalışmaları yaparken metal parçalarının elektronik devre içlerine girmemesine dikkat edilir.

Şekil 2.5. TO-3 Kılıf Tipi Üçüncü Adım : Cihazın ilgili kısımları söküldükten sonra yapılacak fiziksel kontroller. İlk işlem göz ile kontroldür. Fiziksel bir aşınma veya darbe, kirlenmiş veya tozlanmış yüzeyler, yanmış, kömürleşmiş veya renkleri değişmiş malzemeler, şişmiş veya şekli değişmiş elektronik malzemeler, gevşemiş veya yuvasından çıkmış kablo veya soketler, yanlışlıkla cihaz içine girmiş yabancı maddeler olup olmadığı kontrol edilir (üretim yapan bazı fabrikalarda büyük CNC (Bilgisayarlı mekanik işlem sitemleri) cihazlarının kapakları söküldüğünde fareler tarafından kemirilmiş kablolara oldukça rastlanılmıştır). Koklamak suretiyle yanmış herhangi bir malzeme olup olmadığı anlaşılabilir. Gözükmeyen bir bölgede (trafo altındaki bir direnç gibi) ise anlaşılabilir. Dokunmak suretiyle aşırı ısınan malzemeler (muhtemel arıza) tespit edilebilir. Tüm işlemler yapılırken çarpılmamaya ve elin yanmamasına dikkat edilmelidir. Eğer kirlilik fazla ise daha iyi inceleme yapmak için antistatik vakumlu cihaz ile ve uygun kimyevi sıvılar temizlik yapılır.  Tüm incelemelerde bir arıza sebebine ulaşılamamış ise, diğer adım olan test işlemlerine geçilir. Biz hasta başı monitörümüzde tüm bu işlemleri yaptık ve arıza göremedik. 

 4. Adım : Arızanın cihazın üzerinde hangi kart veya bölgede olduğuna karar verilmesi işlemidir. Hasta başı monitörünün içerisinde 9 adet elektronik kart vardır. Güç kaynağı, mikroişlemci ve birçok programlanabilir malzemenin de içinde bulunduğu ana kart, monitör kartı, LCD besleme kartı, cihazın işlevlerini yerine getiren modüllerin her birinin elektronik kartı (probların girişleri doğrudan ilgili modüllerle bağlantılı), modüller ile ana kart arasında interface (ara yüz) kartı, tuş takımını ana karta ileten elektronik ara yüz kartı. Cihazın üzerindeki tüm elektronik kartların birbirlerine olan bağlantı ve ilişkilerini görebileceğimiz, taslak blok şema çizildi. Arızanın bulunduğu LCD kısmından başlamamız gerektiğine birinci adımda karar verilmişti. Görüntünün monitöre gelmemesinin bir çok sebebi olabilir. Öncelikle monitör besleme ve ayar kartı üzerindeki elektronik malzemelerin, monitörü düzenli beslediğini görmek için voltajları ölçüldü. Ölçme işlemi multimetrenin Vdc. kademesi ile yapıldı. Voltajların düzenli olduğu görüldü. Monitöre ışığı (düz bir görüntü) geldiği için, LCD besleme kartının sağlam olduğu anlaşıldı. Görüntü sinyali data kablosu ile, ana karttan monitörün besleme katına gelmekte. Bu kablonun tüm yolları kontrol edildi, sağlam olduğu anlaşıldı. Ana kart üzerinde bulunan kısımların taslak blok şeması çizildi. Ana kart üzerinde; Intel 286 mikroişlemci, 4 adet EPROM (27C010-25), 4 adet RAM (64C256), 5 adet PALXX serisi programlı malzeme, entegre besleme katı, çok sayıda kapı entegresi, giriş-çıkış kablo I/O sürücü entegreleri, 10 adet transistör, çok sayıda kondansatör, direnç gibi temel elemanlar bulunmaktadır. Ana kart 4 katlı (multilayer) yapıdadır.
Ana kart üzerindeki pilin sağlam olduğu görüldü. Pil belirli bir ömre sahip olduğu için ilk test edilecek malzemelerdendir. Belirli bir miadı olan malzemeler öncelikle test edilmelidir (Data projeksiyon cihazlarındaki lambanın belirli bir ömrü olması gibi). İlerleyen zamanlardaki yazılarımızda ilk önce bakılacak miadlı malzemeler ele alınacaktır. Ana kart üzerinde multimetrenin Volt dc. kademesi ile (malzeme bacaklarını kısa devre yapmadan dikkatlice) entegre besleme voltajları ölçüldü, 4.57 V. olarak yeterli görüldü. Kart üzerinde besleme-toprak arası kısa devre olmadığı görüldü. Ana karttan monitöre bilgi sinyalinin, sürücü entegreleri ve PALXX programlı malzemeleri üzerinden göndermekte olduğu görüldü. Ana kart yerinden daha önce belirttiğimiz gibi dikkatlice söküldü. Bu arada test çalışmaları yapılırken her yapılan test işlemi bir daha yapılmaması için teknik servis formuna not edildi. Bu işlemler yapılırken başkaları ile lüzumsuz konuşma, şakalaşma gibi ciddiyetten uzak ve kazaya sebep olacak davranışlardan sakınılmalıdır. Stresli değil, mümkün olduğu kadar relax olunmalı, konsantrasyonu bozacak konular düşünülmemelidir, mümkünse telefonlara da kısa süre dahi bakılmamalıdır o an. Yanınızda yaptığınız işlerle ilgili tartışacak ikinci bir teknik arkadaşın bulunması işi çok hızlandırır ve konsantrenizi kuvvetlendirir. Kafa dengi arkadaşlardan kurulu, keyifli bir ekip çalışması ile her işin üstesinden gelinir. Hasta başı monitörünün ana kartının arızalı olduğu, medikal cihazlarda bakım-onarım işi ile yıllarca uğraşan arkadaşlarımızla tartışıldı, etüt edildi.

 5. Adım: Elektronik kart üzerindeki arızalı malzemenin, devre şeması olmadan bulunması işlemidir. Ana kartın üzerindeki malzemeler kart testi metotlarına tabi tutuldu. Test metotları ilerleyen yazılarımızda detaylı ele alınacaktır. Yapılan testler; empedans testi, fonksiyonel test, programlı malzeme testi ve kısa devre testidir. Bu işlemler yapılırken programlı malzemelerin programlarına zarar vermemek için öncelikle bu malzemeler devre dışına alındı. Empedans test cihazı düşük akımda (1mA-150 mA arası) değişik voltajlar tatbik ettiğinden (1V.-50V.arası) malzemeye zarar vermemekle birlikte, programlı malzemenin programını etkileyebilir.
 
Şekil 2.5. TO-220  250 °C’ye kadar malzeme ile soğutucu arasında ısı yalıtımı sağlayan beyaz silikon mutlaka iş bitiminde sürülmelidir. Kimi teknisyenler silikon ve rondelalara montajda önem vermezler. Oysaki az dahi olsa titreşimli cihazlarda rondela yerine takılmamış ise, somun zamanla gevşeyerek düşebilir. Düşen somun, pul gibi metal  parçalar elektronik devreyi kısa devre ederek bozabilir. Silikonun olmaması veya malzemenin soğutucudan ayrılması gerekli ısı transferini sağlayamamasını sağlar ve malzeme arızalanır, kendisi ile birlikte aşırı akım üzerinden (aşırı ısınmadan dolayı) geçireceğinden (ısıl sürüklenme-saturation) sürdüğü elektronik malzemelere de zarar verir.
 
Şekil Devre içi BC547 Hasta başı monitörü ana kartı üzerinde yapılan empedans (VI) testinde BC547 transitör arızası bulundu. Arıza EFL VI Tester-TFT profesyonel empedans test ve arıza bulma cihazımız ile tespit edilmiştir. EFL VI Tester-TFT empedans test cihazı Ülkemizde ilk üretilen milli empedans test cihazıdır. Kalite, fiyat ve performans açısından halen sınıfında liderdir. Cihazımız halen teknik servisimizde başarıyla kullanılmaktadır. Transistörün bir bacağı Pal XX programlı malzemelerinden, u47 nolu malzemeye gitmektedir. Transistorün devre içinde base-emiter arasında göstermesi gerektiği eğri ve arızalı eğrisi aşağıdaki şekilde görülmektedir. Yeşil renkli transistör (zener diyot) eğrisi (Kanal B) olması gereken, kırmızı arızalı direnç olmuş eğri (Kanal A)’dir. Arızalanan yarıiletken yapının yanarak (karbonlaşarak) direnç eğrisine doğru gittiği burada bir kez daha görülmektedir.                                          
Şekil Devre içi BC547 Transistörü base-emiter sağlam ve arızalı mukayese eğrileri.


Önder ŞİŞER
(M.Sc.E.E.E.- Elk.-Elektronik Yüksek Mühendisi)
Not: Bu yazıların hakkı sayın Önder Şişer ’e aittir. İzinsiz yayımlanamaz, herhangi bir nedenle kullanılamaz.
 
Makale1_Elektronik_Kart_Tamiri
Makale2_Elektronik_Ariza_Bulma_Teknikleri