【每周分享】万变不离其宗，实际工作中检修运放、比较电路异常引起故障案例两则

运算放大器，被广大电子从业者简称为运放，是模拟电子技术领域里一个极为重要的组成部分。由于运放电路知识的复杂性和丰富性，成了相当一部分人学习模拟电路知识时倍感头疼的一个难点所在，更有甚者据此将模拟电路知识戏称为“魔电”！本人对于运放电路的知识学习了解的极为有限，不过却明白万变不离其宗的道理，从而在面对运放电路的维修工作时能小有收获，今天带来两个实际工作中处置过的故障案例，供大家交流，不足之处还请大家多多指正。

图一所示为某矿山启动器所用综合保护器线路，故障现象表现为在启动器空载状态下，三相电流显示值均为0A，不过在带载运行时却出现三相间电流显示值相差较大，报“三相电流不平衡”故障代码。经使用1.5kW三相异步电动机测试，发现确实有一相电流显示值为异常的7.5A，而非正常的2.6A左右。根据综合保护器三相电流互感器进线流向进行分析，发现三相电流信号进入线路后，经整流、I/V转换电路等送入一支TL084四运放集成电路（见图二特写），经过运放处理的信号直接送入一型号被打磨掉的MCU。

在带载状态下分别测量TL084之1、7、8三个输出脚的电压值（TL084管脚排列见图三），发现7脚电压值较其它两脚明显偏高两倍有余，据此分析故障原因同后级MCU系统关系不大，于是重点排查TL084之5、6、7脚外围电路。根据运放电路两大特性之一的“虚短”，即正常的运放电路中两输入管脚间无电压差，分别测量5、6两管脚的电压值，结果并未发现异常，于是判定故障系TL084自身损坏所致，将其换新后，故障得以排除。

做为运放电路一种特定形式的应用类型，比较器电路在各种功能电路中的应用也是非常多的，由于处于开环无反馈状态，因此比较器电路的输出只有两个状态：不是高电位便是低电位，换而言之通过测量比较器电路两输入管脚电位，即可判断出输出端状态，从而检修比较器电路也相对较为简单。
如图四所示为一款化工厂所用的本质安全性开关电源，其额定输出参数为DC24V 0.5A，不过该电源却在使用过程中出现带载能力不足的症状——当带载至0.3A左右时，输出电压便会消失并出现时断时续输出现象。经查该电源前级为2SD0880经典电源架构，后级为比较器加MOS管限流形式，在对2SD0880部分做测量无异常后，结合故障现象，本人将排查重点放在了后级限流保护电路上。

查看后级保护电路，发现两支8脚贴片集成电路型号已经被厂家打磨掉了，但结合线路功能和反绘线路进行分析，推测其极大概率为类似LM358之类的运放比较器电路，反绘草图见图五。随后针对输出端电流采样电阻进行测量，未见其阻值发生偏移，接下来便将排查放在呈串联形式的两组比较器电路上。在输出端接入可调电子负载，分别对两组比较器电路的正、负输入端及输出端电位进行测量，最终发现标号IC8的比较器电路的输出端电压竟然在输入端稳定的情况下，出现飘忽不定变化的（幅值在1.7V左右）症状，据此本人以定该IC已经老化，尝试使用LM358进行代换，经反复带载测试后故障得以排除。

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作者：王栋春
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