按鍵不良之原理簡解

大陸那邊有位修家電的師傅，專業知識上與我差不多，但實際經驗明顯高出目前的我一大截。發了一篇文講到修按鍵的事，沒幾個字來看一下：

「客戶送來個破鍋說按鍵不好使了，測按鍵不良，換之，M 個與 LED 若干。試機正常但發現一按鍵仍無反應，顯示器故，怎麼問題一大堆？它奶奶的！抽隻煙……加個 D 搞定收工。」

大概就這樣而已。如此看得明白嗎？所謂江湖一點訣就是這樣嘛！我看完後，感嘆原來還有這一招，學習了！活到老就學到老。（對我來說重點就只「加D」二個字）

……

本來到這邊為止了，有點時間講一下細節吧！

要知道這東西，得先要有相關的專業知識，否則肯定聽不懂！

雖然是難得開講，但我也不會講太多，生活沒無聊到那種程度，簡單提而已。

首先要知道，現代的 MCU 控制 LED 與 SWITCH 的方法，因為 MCU 接腳不夠多，所以常常是共用接腳的情況。如果 LED 故障的話 SWITCH 就會受到影響。

那，為什麼「LED 故障 SWITCH 就會受到影響」呢？這要從它的結構來講起：

這就是典型的接線圖，基本都是長成這樣子。其中 K1/SEG1/GRID1 這些都是接到 MCU 的腳上受控。

當要作為顯示使用時，K1 為輸出高位，GRID1 為輸出低位，此時 SGE1/SGE2 可以分別控制 D1/D2 的亮滅，要亮時 SGEn 就輸出高位，要滅 SGEn 就輸出低位。這是第一步。

接下來就作為按鍵使用。K1 為輸出低位，GRID1 為 輸出高位．SGE1/SGE2 改為輸入加弱上拉，此時如果按鍵沒有按時，SGEn 上的電位為高位，代表無按鍵；反之當按鍵動作時，SGEn 上的電位呈現低位，代表按鍵動作。

這樣就完成一個循環，接下來再回到上一步，如此重覆，一秒做這事最少 20 次以上。以上就是動作原理。

好。此時如果 LED 故障的話會發生什麼事？LED 故障時有三種情況，第一種是斷路，按鍵不受影響；第二種是短路，按鍵與 LED 同時受影響；第三種是漏電，按鍵受影響 LED 也許還能使用。

前兩種不談，別無選擇，只能換新（所以沒零件要備料時就頭痛了），或直接拆掉當作沒看到如果客戶沒意見的話。第三種就比較特硃，開頭的維修就是屬於這一種，所以有其它種選擇。所謂的漏電指的是反向崩潰電壓過低。通常情況是 LED 在上加逆向偏壓時無電流通過或是電流很小，而這個電壓值通常有幾十個伏特。所以這裡的漏電是指這個逆向電壓變得很小，不到 6V （高於 5V 時功能不受影響）甚至可能只剩 1V 不到（此時客戶發現明顯故障、按鍵失效等），但順向偏壓時發光卻是正常的，所以沒有經驗的人都不知道這個事情。

這個時候會發生什麼事？當 GRID1 為輸出高位時，比如說 5V，按鍵不動作時 SGEn 上測到的電壓是 5V 沒有問題（注意這個 5V 來自於 SGEn 本身的弱上拉而不是由 GRID1 提供的），但當按鍵動作時呢？這裡有個前提是，GRID1 通常是強輸出，也就是它可以提供很高的輸出電流（講專業點就很高的扇出或扇入能力），而 K1 通常是弱輸出，電流不高。這個時候因為 K1 由 MCU 作輸出低位，S1 動作時 SGE1(KS1) 上測到的電壓正常是 0-(-VF)=0-(-0.7)=0.7V，此時 MCU 會認定按鍵動作。不過一但 D2 漏電時呢？因為 GRID1 為高位 5V，所以 SGE1(KS1) 上測量到的電壓為 5V-逆向電壓，比如說 D2 現在 1V 的逆偏壓就能導通的話，SGE1 上就會測量到 4V 的電壓，而這個電壓不會因為 S1 動作而有所改變。為什麼？因為 K1 是弱輸出，K1 與 GRID1 打架時 K1 一定會打輸，否則就要燒 MCU 了！在 IC 設計時就會考慮這種事情，事先就先做好了設計。所以，在這種情況之下，S1 就被 D2 鎖死了（GRID1 上的 5V 越過 D2 的 1V 後將 SGE2 鎖在 4V）。

再來看另一種情況，比如說 D2 漏電為 4V？在 S1 不動作時，此時 SGEn 上為 5V（來自於 SGEn 本身的弱上拉）。在 S1 動作時，SGEn 正常為 0.7V, 但當 SGE2 降到 1V 時 D2 導通，SGEn 被 GRID1 鎖定保持在 1V 不會再向下降。此時 MCU 有可以認為 S1 動作或不動作，看它的規格而定。總之就是此於一個不穩定狀態中，客戶會反應按鍵不好使、時好時壞等等說法。

那正常的情況之下，D2 的漏電壓大於 5V？這個時候 D2 相當於不存在，S1 就能正常動作了。

另外一種情況是，當執行按鍵讀取時，GRID1 不是高電位而是懸空的狀態時呢？一樣計算，比如 D2 故障逆偏變成了 1V 時，SGE2 的弱上拉 5V 經過 D1 順偏至 GRID1 為 3.2V （紅光 LED 的 VF 常為 1.8V 此時 D1 會有微光），再經 D2 逆偏灌到 SGE1 線上成了 2.2V，與本來在 SGE1 上的 5V 弱上拉進行平衡，SGE1 的值介於 5V 至 2.2V 之間，SEG2 則低於 5V，其精確值可經過一些數學計算來取得。不過無論如何都已經偏離了設計正常範圍，成了不穩定狀態。而如果 D2 逆偏不是 1V 而是 2V 至 3V 的話，按鍵有可能就直接被鎖死。

那維修時要怎麼辦？換新的 D2 為正解。但有時候會有困難，比如七段或其它的特硃陣列不好取得，因為這個故障是由於 D2 的漏電壓過低，此時偷吃步的方法就是只要在故障的 D2 上再串聯一個二極體（我們這行常常簡稱它叫 D），使得漏電壓大於 5V 這問題不就解決了嗎？這就是開頭提到的方法。

聰明的您也許看出這種作法有什麼問題了？不過這裡不討論技術外的事。

好了講到這邊。希望這篇文能對您有所幫助了。

電路不良一例

送來了一片相當眼熟的電路板，故障情況是不穩定性的故障……其實同系列的東西以前就已經碰到不少次了（台灣市場保守估計○○○台），但每次試不出故障情況而不了了之。所以這次收到就先講好了，很大的機會是整組讓它報廢換新機。不過這次不知道為什麼的，一試就發現異常情況。如此一來終於有了施力點。

順著異常的情況一直找線索，試換了不少的零件，最後定位出這一部分：

上千個零件之中找出了這個看似不起眼的電路。雖然是個示意圖，但已有足夠的資訊可供判別了。如果一眼就能看出這線路的問題所在，您肯定是位高手！不過像這樣的達人能有機會出現在小弟的寒舍中嗎？

看不出來是應該的，因為這是大公司的 R&D 人員犯下錯誤才會讓這東西出現在終端產品中，他們都沒有發現，何況是一般的外人？

這有什麼問題？這是一個「AND」的邏輯控制電路，當右邊輸入的兩個控制點同時為高準位時，左邊的 LED 才會亮起。其它情況的話 LED 是不會亮起的。

但，這種是處於不穩定的工作狀態，因為它會根據每一批的零件特質、時間老化的程度、工作環境的不同，機器開機使用時間的長短……等等因素不同，而產生不可預期的結果，也就是說 LED 不該亮的時候結果亮了，或一開始不亮用了一段時間就自己亮（關機等一下後重新開啟又好了）……對用戶而言看到的是機器故障了（或發瘋了），可是東西到了我這邊試機又好了……產生了令人沮喪的情況。結果就是只能換機或換新基板（如果還有供貨的話），不過新基板有著一樣的問題是肯定的。

這個解釋需要使用到一些些的數學與電子學知識，故 PASS。不過可以給一個 keyword，這個東西叫作 DTL（中文：二極體-電晶體邏輯），另外還有兩個對等的名辭叫 RTL（電阻-電晶體邏輯）與 TTL（電晶體-電晶體邏輯）。

它並不是有什麼零件壞了，也不是用料太差怎麼的，所以無論怎麼換都不會有結果的。根本原因是電路設計上的 BUG……總之，線路改進後，不穩定的情況就會消失，不再出現類似的故障情況。結果就是，維修完成後的基板比新品還要更好用更穩定，這事千真萬確是真的。

電容故障一例

主濾波電源電容三顆一組。從外觀上看不出什麼異常，但其中一顆打火斷線、一顆無容量、一顆容量上升，全部故障報廢。

這個不是因為市電問題，而是由前端的電路故障所引起的。一般來說當第一個元件故障時系統就要做出適常的反應，或是燒保險絲、或是電腦當機等等，但本例的情況是系統沒有出現什麼明顯的異常（或者是說用戶神經很大條），結果就這樣一直開機用下去，最後就造成了連鎖反應，燒了一排元件，然後保險絲動作，只差沒冒出火苗，用戶終於發現機器故障了。

到這種程度了基本都不太好處理。而沒意外的話，後面將陸續出現類似的故障案例。

日立 直立式 24KG 洗衣機 維修

電源壓按後驅動電源有反應，面板無顯示。

這台立起來快要比我的人還要高了。

操作面板設計成不可分離式，一個人作業起來其實是有點困難的。

修好試機。

冰箱漏冷媒維修

 

本機因沼氣傷害而漏冷媒不冷。三年新機，R600a 新式冷媒。破點噴出來的氮氣大到可以吹歪打火機的火燄。

這是一個少見的漏點。銅管不純。

同日送來的除濕機不除濕製水，判定管路阻塞，難得客戶願意修這種故障，一起開工。

三菱電機 MITSUBISHI ELECTRIC 變頻冷氣 MSZ MUZ GC35NA 維修

在我這一區安裝這牌子的用戶很少，所以就不常見。

這台本來是要被淘汰的，打開看看壓縮機用的是日製三菱壓縮機，狀況也還不錯，跑起來很安靜，比起時下的劣質新品縮壓機強上太多了，所以決定留下來。

故障的情況是，內機閃燈，外機不動，通訊異常。簡單修復外機基板故障。東西品質好，維修起來也容易。

硬要說有什麼缺點的話，因為年代太久遠，能源效率過低（第一張照片可以看出冷凝器只有單片而已）。不過這部分可以經過改裝外機的冷凝器來解決的問題，用白話說，其實就是錢的問題而已，其它的部分包含電路板、壓縮機等等都沒有什麼變化。

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改裝有三個方法。

1）原機的空間夠大的話，加裝冷凝器。

 近期改機案例。

2）原機空間不夠大，找個大台的外機，心臟（壓縮機）與大腦（電路板）移稙過去。

3）外掛冷凝器，隨便找台適當的外機，拆掉不必要的部分，串入原本就有的冷凝器即可，商用／定製固定冷庫常行的方式。風扇控制與溫度同步的話可進一步增加能率比。

加長冷凝路徑不是會造成壓縮機的作功更大？這是當然的，因為冷媒量更多，走的長度也更遠了嘛！不過相對來說溫差也變得更大了。一消一長的情況之下，結果是正數的話就可以採用。相同的道理，調整風速也是一樣的。不過實際效果如何？有點質疑。

去年發生的一個案例，小牛拉大車，外機過於小台，散熱不良。同樣一顆壓縮機相同的用電量別人的可以作到一萬五千瓦，這台標稱製冷量一萬瓦有沒有達標我都要打個問號？（一般相同的外箱多是作成七至八千瓦特）不得已臨時的解決方法是只能加高散熱風扇的轉速，效果改善是有一點啦，但也不是很明顯……（不然人家做大台機器是賣心酸的？）而且後果嚴重，這部分我都會先交待客戶知之。最後，請客戶若再發生跳機時，給外機冷凝器沖一沖冷水涼快一下……裝個與溫度同步控制的自動沖水機也是可以，會顯得更高級。

喜歡水冷式的話也可以做，效果更好！水的吸熱能力要比空氣高出太多太多了！不過用在這種家用小台（低於三萬瓦）的身上，殺雞用牛刀了，自己玩玩是可以。還有，水冷機要定期清洗保養也是一大重點。

現在生產機器過剩，消費者也是拼了命在換新品，垃圾場天天爆滿……

電熱器維修 （概念講述）

一台山貨送來，簡單的電熱絲式加熱，機齡一年。故障為電源開關外殼燒融。這個開關為特規品（五檔位150°），買不到，代用類似功能的為三檔位，一來要時間，二來費用不低，三來也不耐用。

如果退修的話，回收場又多了一個冤魂。

考量各種因素後以改裝方式處理。

不換原本零件的話，可以直接找功高率機械開關，或使用電子式開關。一般市售容易取得的是 SSR，但一般這都是 DC 12V/24V 控制，而且這一顆的費用搞不好比這台新的電熱器還要貴……所以這種山貨基本都很難修的原因就在這裡，有市場需求就有供給，大家又喜歡買這種便宜的劣質品，這行業很難再做下去。

不用現成的 SSR 零件，就自己組，簡單的單刀單投開關配上一個適當的 TRIAC 就可以了，如下：

這樣就不需要用到高功率的開關，簡單的小開關也能控制大功率的負載。而且，基本不會壞。

再來就是，這台電熱器沒有設置傾倒開關，必需加一個上去。因為現在改用電子開關，直接採用小型的感測器如 520D 這類的，串聯在原本的電源開關上，就完成了低成本全功能的控制了。

以上是概念性的講述。實際在作業的時候還有很多細節的部分要注意，這是屬於個人實作能力問題，請自行解決。另外就是，因為電熱器、電暖器屬於高危險性家電，想要便宜又想要品質，基本上是沒這種事情的，但少數人會願意多出一點錢來處理這些問題。請在執業時注意用電安全問題，自行負責。本案例用掉的零件成本差不多等於維修費了，這還沒有算上時間成本，如果算上的話早就超過這台新機的價格。安全無小事，不要因為貪那一點小錢省了必要的工序，最後得不償失。給大多數人的建議是，少做改裝，這是很危險的事情。沒零件的話最好就直接退回。

給一般客戶的建議是，對於這種高耗電品項，請不要看它便宜就買。現在生意人不講武德，請找有商譽的品牌購買。希望別再讓我看到這種連傾倒開關都沒有設置的電暖器出現在我眼前了。