20车载硬盘录像机无图像故障的分析与排除教学课件

第8章存储设备故障的分析与排除（二）：车载硬盘录像机无图像故障电子类专业课程2学时/90分钟1教学目标2教学重难点3课程导入：未接地导致的视频模块损坏4核心知识点1：故障描述与维修流程5核心知识点2：视频信号处理与保护电路原理6核心知识点3：故障定位与排除演示7维修小结与实践任务8课程总结与作业布置目录一、教学目标【知识目标】掌握车载硬盘录像机无图像故障的标准化维修流程熟悉视频信号完整传输路径（摄像头→A/D→编码→输出）理解A/D转换芯片TW2864的功能与工作条件掌握视频输入保护电路（BA301N、TVS）的原理与检测方法【能力目标】能按信号流路径逐步排查无图像故障能使用万用表检测A/D芯片的3.3V/1.8V两路供电能测量气体放电管判断是否击穿短路能通过对地阻抗对比判断A/D芯片是否内部击穿【素养目标】培养系统思维，理解信号链路各环节的依赖关系体会设备接地对车载电子系统稳定性的重要性坚持规范操作，严谨对比测量数据，避免误判二、教学重难点教学重点无图像故障的"从输入到输出"逐级排查流程TW2864芯片的两路供电要求与输入信号检测BA301N气体放电管的击穿判断方法对地阻抗对比测量法的应用教学难点TW2864内部A/D转换、梳状滤波、音频编解码集成功能理解输入保护电路故障与A/D芯片本身故障的区分并联电路对阻抗测量的影响排除技巧1.导入新课（5分钟）【思考问题】"某公交集团车载监控频繁出现单路无图像故障，返修发现均为视频模块损坏，经排查车辆未做接地处理"1未接地为什么会导致视频模块损坏？最容易损坏哪个部分？2无图像故障可能出在信号链路的哪些环节？3你会按什么顺序检测排查？本节课我们将学习车载硬盘录像机无图像故障的维修方法，掌握保护电路检测和A/D芯片故障判断技巧。3.视频信号处理与保护电路原理解析（20分钟）各环节功能1.前端摄像头：采集模拟CVBS复合视频信号，通过同轴电缆传输2.输入保护电路：BA301N气体放电管+TVS管，泄放浪涌、静电，保护后级3.A/D转换（TW2864）：将模拟CVBS信号转换为数字YCbCr信号，完成解码、滤波4.主控编码：将数字视频信号编码为H.264/H.265格式，存储到硬盘并输出显示A/D模块供电原理输入5V电压通过TPS5331DC/DC降压输出3.3V，为TW2864I/O和外围电路供电3.3V通过AMC1117LDO降压输出1.8V，为TW2864内核供电两路供电缺一不可，任何一路异常都会导致A/D芯片不工作3.核心芯片：TW2864四通道视频解码器芯片简介台湾Techwell出品的高集成度4路视频音频解码器集成4路10位A/D转换器，支持NTSC/PAL制式视频解码内置自适应梳状滤波器，分离亮度（Y）和色度（C）信号集成4路音频A/D和1路音频D/A核心功能1模拟视频信号数字化转换2视频解码、去隔行、色彩校正3梳状滤波，提高图像清晰度4音频信号处理工作条件3.3VI/O供电

±5%1.8V内核供电

±5%正常输入模拟视频信号（1Vp-p）3.核心保护元件：BA301N陶瓷气体放电管BA301N实物图伏安特性曲线示意图元件简介贴片式陶瓷气体放电管，专为视频、通信线路浪涌保护设计标称击穿电压300V，耐冲击电流1kV（8/20μs）极间电容<0.5pF，高绝缘电阻>10GΩ工作原理1正常状态：线路电压低于击穿电压，放电管呈高阻态2浪涌冲击：线路出现瞬时过电压，放电管快速击穿导通，泄放大电流3恢复状态：过电压消失后，放电管快速恢复高阻态典型应用视频端口RS485接口以太网口4.故障定位与排除演示（25分钟）分步检测流程（本案例4路无图像场景）1.外观检查：BNC端口无变形，主板无明显烧痕，电容无鼓包2.输入保护电路检测：用万用表二极管档测量Z3-Z6（BA301N）两端，均为高阻状态，排除击穿故障3.A/D供电测量：测量U38输出3.3V正常，U31输出1.8V正常，排除供电故障4.阻抗对比测量：测量TW2864视频输入引脚对地阻抗，均为50Ω左右（正常应为300~500Ω），明显偏低；断开外围串联电阻后测量芯片引脚阻抗，仍然偏低，判断芯片内部击穿5.故障修复：更换TW2864芯片，测量阻抗恢复正常，连接摄像头后4路图像均正常显示强调提示：多通道同时无图像、输入阻抗普遍偏低，优先判断A/D芯片整体损坏。4.关键测量点正常数据参考测量点正常电压值正常阻值/阻抗异常表现可能故障TPS5331输出3.3V3.2~3.4V-0V/电压偏低DC/DC芯片损坏、输出短路AMC1117输出1.8V1.75~1.85V-0V/电压偏高LDO损坏、反馈电阻异常BA301N两端（二极管档）-无穷大（高阻）导通/阻值<100Ω击穿短路视频输入引脚对地阻抗-300~500Ω<100ΩA/D芯片内部击穿、TVS击穿模拟视频输入信号（示波器）-1Vp-pCVBS信号无信号/幅度异常摄像头故障、线缆断线万用表测量气体放电管示意图图：万用表测量气体放电管5.维修小结与知识点拓展（15分钟）故障现象排查重点所有通道都无图像A/D芯片3.3V/1.8V供电故障、芯片整体损坏单通道无图像对应通道的BA301N击穿、串联电阻开路、A/D对应通道损坏图像有条纹、干扰接地不良、保护器件漏电、A/D芯片滤波电容损坏图像色彩偏色、失真TW2864梳状滤波故障、供电纹波过大车载设备正确接地示意图车载电子系统接地要求1单点接地：所有设备接地端单点连接到车身接地点，避免地环路干扰2接地电阻：接地电阻<4Ω，保证浪涌电流顺利泄放3接地导线：使用多股粗铜线，避免过细导致压降过大4定期检查：定期检查接地点是否氧化、松动，保证接地可靠6.课堂实践任务（10分钟）分组任务（每组一套故障主板+工具）1领取预设无图像故障的车载DVR主板2测量A/D芯片两路供电电压，记录数据3测量输入保护器件BA301N两端阻值，判断是否击穿4测量视频输入引脚对地阻抗，与正常板卡对比5小组讨论故障点并汇报教师指导要点讲解梳状滤波器的作用和图像质量的关系指导阻抗对比测量方法，强调与好板对比的重要性提醒测量小阻值时表笔接触要良好，减少误差7.总结与作业（5分钟）课程总结车载DVR无图像故障按"从输入到输出"原则，优先检查保护电路，再检测A/D芯片TW2864正常工作需要3.3V和1.8V两路供电，缺一不可BA301N气体放电管是浪涌保护核心，击穿后表现为低阻导通，需及时更换对地阻抗对比测量是判断A/D芯片是否击穿的有效方法，明显偏低即可判断内部损坏良好的接