Funktionsausfälle aufgrund von Wärmenestern auf bestückten Leiterplatten
Hot Spots aufspüren
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Kurzschluss auf einer unbestückten Leiterplatte
Liegt die unbestückte Platine vor, so wird entweder mit einem Ohmmeter oder mit einem Labornetzgerät nachgeprüft, ob ein Kurzschluss zwischen den unterschiedlichen Versorgungsspannungen untereinander bzw. zur Masse vorliegt. Eigentlich wird dieses von entsprechenden Layout-Software-Paketen geprüft. Dennoch ist diese schnelle Kontrolle anzuraten.
Besteht ein Kurzschluss, wird mit einem Netzgerät Strom in die Leitungen eingespeist (Bild 2). Mit Hilfe einer Wärmebildkamera ist nun sehr leicht und schnell erkennbar, wo sich ein Kurzschluss befindet. Dort zeichnet sich plötzlich eine deutliche Auffälligkeit auf der Platine ab, wobei die absolute Temperatur in diesem Fall eine untergeordnete Rolle spielt.
Tatort: bestückte Leiterplatte
Nachdem die Leiterplatte bestückt ist oder eventuell nur die jeweilige Baugruppe in Betrieb genommen worden ist, will ein Ingenieur wissen, ob die Bauelemente thermisch richtig dimensioniert sind – also ob die richtige Leistungsklasse der Widerstände verwendet wurde oder Elektrolyt-Kondensatoren nicht zu warm werden. Der Scan mit einer Wärmebildkamera deckt sehr schnell Designfehler auf.
Tatort: Elektrolyt-Kondensatoren
Die Lebensdauer von Elektrolyt-Kondensatoren hängt sehr stark von ihrer Betriebstemperatur ab. Hier gibt es zwei starke Einfluss-Komponenten:
- Die Stromstärke und die Verluste zum Umladen des Kondensators
- Die Wärmestrahlung von benachbarten Leistungselementen, z.B. in einem geschalteten Netzteil.
Ein Blick durch die Wärmebildkamera gibt hier Aufschluss.
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