¿Forzar la alimentación a través de una placa defectuosa es una buena herramienta de diagnóstico?

Es una técnica bastante estándar cuando un nodo tiene una falla de cortocircuito (baja impedancia). La razón por la que es seguro es que toda la corriente fluye a través del dispositivo defectuoso.

Tienes que tener algún conocimiento de la placa que estás probando. Y debe evitar aplicar un voltaje excesivo al nodo que está probando. El voltaje no debe ser superior al voltaje de funcionamiento normal para ese nodo.

En algunos casos, las placas tienen múltiples reguladores de voltaje y podría haber requisitos de secuencia para ellos. Puede que no sea seguro alimentar 1,8 V mientras que 3,3 V no está alimentado o algo así (solo un ejemplo inventado). Pero si el voltaje se mantiene por debajo de 0,5 V, no debería haber ningún problema, incluso si hay un requisito de secuencia.

Algunas personas pueden preguntarse, si es un cortocircuito, ¿por qué se calienta? La respuesta es que "cortocircuito" realmente significa una resistencia o impedancia mucho más baja que la normal. Incluso si son 100 mOhms, si 2 amperios pasan por 0,1 ohmios y el componente es pequeño, generará mucho calor. Además, las trazas pueden calentarse si no están diseñadas para transportar 2 amperios. Por lo tanto, es probable que el componente defectuoso o los rastros que conducen a él se calienten.

Es un buen método en mi opinión. La única diferencia entre lo que escribe y la forma preferida es que probablemente usaría una fuente de alimentación de banco con límite de corriente variable. Entonces, inicialmente, puede establecer el límite de corriente en 300 mA y, si no obtiene alegría de la cámara térmica, puede aumentarla a un amplificador.

Recomiendo una fuente de alimentación limitada actual para que no termine quemando pistas de cobre en caso de que el cortocircuito sea muy, muy cero ohmios. En efecto, el límite de corriente evita que el cobre de la placa de circuito impreso se dañe y debería poder ver fácilmente cualquier pista de cobre que se esté calentando con la cámara térmica.

Si una cámara térmica es lo suficientemente buena para detectar componentes calientes en funcionamiento normal, es lo suficientemente buena (con un poco de cuidado) para detectar circuitos integrados en cortocircuito.

Además de las otras respuestas, cuando es imposible determinar los componentes en cortocircuito a través del método térmico, otro método es utilizar una medición de resistencia de precisión.

Muchos multímetros tienen un "rango de precisión extendido" para la resistencia. Ponga el suyo en ese modo, o use un multímetro o miliohmímetro con alta precisión, y rastree los cortos a través del tablero. Las lecturas más bajas probablemente serán las culpables.

Una alternativa es aplicar el voltaje regular a alguna corriente limitada. Luego pruebe los voltajes a través de esos rastros. Los voltios más bajos = ohmios más bajos.

Una vez encontré una tapa de derivación de cerámica MLCC en corto de esta manera, cuando no tenía una cámara IR y el corto tenía una resistencia tan baja que las huellas se calentarían antes que el corto. La diferencia de resistencia en la tapa, hasta el final de la pista, fue de solo ~5 miliohmios, por lo que se necesita un medidor realmente bueno.

Depende de cuál sea el propósito de diagnosticarlo. Claro, puede causar daños, pero es posible que ya haya daños cuando se aplica energía por primera vez, incluso antes de que sepa que hay un problema y pueda ver qué se está sobrecalentando. Qué tan riesgoso es y qué posible daño podría causar depende de cuál sea el problema y dónde. Por lo general, haría algunas mediciones y determinaría si la alimentación forzada de una placa sigue siendo una buena opción o una mala. No hay una respuesta verdadera a esto. Si tiene una o solo unas pocas placas prototipo, puede ser beneficioso mencionar la defectuosa, aunque sea parcialmente.

Como nota al margen, si el problema es un cortocircuito en una pista de PCB, una cantidad moderada de corriente con bajo voltaje puede eliminar el cortocircuito.

Mucho depende de los detalles de la placa en cuestión.

Si se trata de una PCB en una fuente de alimentación de $ 100 para una PC de escritorio, entonces seguro, continúe y bombee algo de corriente a través de la falla y vea si puede localizar la falla o tal vez se queme. Si las cosas no funcionan, en el peor de los casos te costará $100 en una nueva PS.

Si se trata de una placa de $ 250,000 para una aplicación espacial, entonces hay un juicio de ingeniería involucrado. Por ejemplo, ¿cuál es el costo, tanto de un nuevo ensamblaje más el costo del cronograma alcanzado si no repara la placa? ¿Qué tipo de riesgo está dispuesto a aceptar el programa si el método de corriente forzada le permite localizar y reparar el cortocircuito, pero no está seguro de si ha inducido o no algún defecto latente o debilidad en la placa, algo que puede no aparece hasta años después. Es decir, ¿esto se convertirá en una situación de junta tórica Challenger?

Hace años teníamos una placa de circuito impreso multicapa (12, 14 capas) que se volvió a trabajar perforando la placa para agregar un componente de orificio pasante. Este era un PCB con un plano de 5V y GND. Bueno, en el proceso de perforación (sí, usamos brocas muy afiladas) el cobre se untó entre los planos de 5 V y GND, creando un corto de baja resistencia. En el sistema, esta placa se conectó a un backplane pasivo y se alimentó con una fuente de alimentación de 200 A. La corriente disponible no tardó mucho en calentar la placa hasta el punto en que más cobre se convirtió en parte del cortocircuito y terminamos con una placa carbonizada que tuvo que ser desechada. No recuerdo si el tablero realmente comenzó a arder o no.