2008款讴歌MDX车仪表故障的诊断与排除
2021-03-10青岛市运输事业发展中心郭广沛
青岛市运输事业发展中心 郭广沛
故障现象一辆2008款讴歌MDX车,仪表时而工作,时而不工作(只有两三个指示灯亮着,仪表指针回到零位),主修技师判断是仪表自身故障,需要更换仪表总成,但询价得知该车仪表总成单价近9 000元后,为给老客户节省费用,该汽修厂向笔者求助,为该车故障进行诊断与排除。
故障诊断笔者接车后首先试车验证故障,刚开始仪表工作正常,但几分钟后仪表照明灯全都熄灭,仪表指针有的回到零位,有的停在某一个位置就不动了,只有3个指示灯点亮。由于该车的防盗系统没有设置在仪表里,因此车辆只要不熄火便可以继续行驶。为了进一步诊断该车故障是线路问题还是仪表自身问题,笔者把仪表总成从车上拆下来,根据仪表电路,给仪表接上电源,仪表可以正常点亮,但大约5 min后仪表上就只剩下几个指示灯亮了,液晶屏也灭掉了(图1),再过一会儿,就只有3个指示灯点亮,故障重现。断电后再接通电源进行重复试验,结果仪表指示灯开始还是全部亮起,几分钟后灭掉,故障重现且时间间隔变短。根据上述试验结果,可以诊断为仪表电路板电路问题。笔者虽然之前没有维修过这款车的仪表,但根据故障现象和以往仪表电路维修的经验推测,该故障应是仪表总成的电路板某处“虚焊”了,认为应该对电源芯片处进行重点检测。
图1 重现仪表故障
在仪表工作正常时,用万用表对仪表的供电进行测量,图2中从右向左30号、15号电经过二极管输入,7805芯片将12 V变为5 V输出给CPU(没有查到该型号单片机的技术资料),为CPU提供电源,由于该芯片只有在30号常电时才工作,也就是说断开点火开关,仪表进入休眠时的电源也是由7805芯片提供的。CPU的左下角处有一个标有C510的电容,在仪表正常工作时有5 V电压,故障出现时该处的电压为0 V,没找到单独为此处供电的电源芯片,这就会有两种可能性,一是该处的5 V电压来自某一个单独的电源芯片,当该电源芯片出现问题时,没有5 V电压输出时,CPU便停止工作,故障现象便出现;二是该处的5 V电压是CPU通过某一个器件控制接通的,因其他问题引发CPU停止工作,从而导致故障出现时该处的5 V电压也没有了。左侧装有大散热片的A1741芯片(PNP三极管、基极有二极管和电阻组成分压电路),经测量输入为12 V、输出为10 V,应该是一个恒流源,用于为LED灯珠提供电源。
图2 检测仪表电路板
“虚焊处”没找到并重新补焊,笔者接下来的一个错误操作导致“白内障变瞎眼”!因在测试过程中发现,故障出现时CPU左下角的电容没有5 V电压了,便想给这个电容人为提供5 V电压试验一下。设想是从7805芯片的3号针脚接线,结果自己脑袋偶然先“短路”了,错将测试线接到7805芯片的12 V输入针脚上了,只听到“啪”的一声,仪表瞬间彻底不亮了!心想这下惹出大麻烦了,肯定有元器件烧坏了,这要如何找出到底是哪些元器件被烧坏了呢?
冷静梳理一下,笔者决定先画出仪表电路板草图来帮助进行逻辑分析测试。对照已损坏的电路板,经过近5 h梳理,终于绘制完成了一张仪表内部供电电路(图3和图4)。
由图3可知,仪表的30号常电经过二极管、滤波电容管给7805芯片的1号针脚提供12 V的电,7805芯片的2号针脚搭铁,3号针脚输出5 V电压给CPU、93C76外接存储器、D3741故障灯闪烁芯片、HC74Q触发器、75557D通用时钟芯片、MSA282芯片供电。也就是说,CPU在仪表接上30号常电和搭铁线后便进入待机状态(或叫休眠状态)。
图3 仪表内部30号供电电路
由图4可知,接通点火开关,仪表的15号电通过2个电阻和1个稳压二极管输送到一个三极管的基极,三极管的集电极与CPU的一个IO口连接,三极管的发射极搭铁,15号电通过2个电阻降压后形成基极电流,三极管导通,CPU的IO口通过三极管集电极到发射极导通到搭铁,从高电平变为低电平,CPU被唤醒开始工作。这与8051单片机的上电复位有点不同,因为车上的很多电路板都工作在待机休眠状态,是通过15号电或是CAN总线、LIN总线来唤醒的。常见的还有音响主机里面的MCU唤醒方式,也是这样的。
图4 仪表内部15号供电电路
再来找一下CPU左下角那颗标有C510电容处的5 V电压到底来自何处?经过一番检测发现,是CPU控制一个场管的通断,把7805芯片的5 V电压经过这颗P沟道COMS场管送到液晶屏、3个上拉排阻、TJA1050CAN总线收发器芯片、4个6C596G4移位寄存器(在该电路板中控制各个LED指示灯),也就是说只有CPU被唤醒以后该部分电路才会有5 V电压,图3中的C510电容就是这段电路供电的滤波电容。
分析到此,笔者决定测量一下这一路供电所有芯片是否被烧掉了,结果检测到TJA1050CAN总线收发器芯片的针脚8(CAN总线收发器芯片的TXD引脚)与搭铁短路,4个6C596G4移位寄存器都已烧坏,并且可以断定这都是笔者前面试验接错线导致的。在网上购买了4个同型号的6C596G4移位寄存器,焊接到线路板上,首先完成了“误伤”芯片更换,通电后仪表故障又当然表现出最初始故障状况。
后笔者反复思索,终于回想起那个75557D通用时钟芯片极有可能是故障所在,因为这种功能的芯片在仪表电路板上一般起伺服作用。
故障排除用热风枪对75557D通用时钟芯片进行补焊后装复试车,仪表故障果然得到排除。
故障总结检修电路板应注意以下事项。
(1)测量线路通断时要断电。
(2)对部分带有大电容的电路应先放电。
(3)必须要给电路板通电测电压时,电路板周围金属工具等应予以清理。
(4)选用特尖形的万用表笔进行测量时,应尽量保持表笔垂直测量。
(5)若无可查阅资料且电路分支太多,应绘制必要电路图。
(6)掌握一定的电子电路知识,练就焊接不同型号和不同封装芯片的技能是“基本功”。