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砰!电容器爆了!

2020-03-16 David Ashton 阅读:
砰!电容器爆了!
旅行社告诉我,爆炸发出了很大的响声,还产生了大量烟雾,那个正在用这台终端的姑娘可吓得不轻。一听他们提到爆炸的响声,我便知道问题出在哪儿了。

多年前,我开了个公司,主要业务是向津巴布韦的旅行社出租终端系统。这些终端是我是从英国航空公司买来的一些二手货(津巴布韦航空用这套系统提供机票预订)。 英国航空每隔5年就会淘汰一批终端,所以我买的这些旧货价格很低。英国航为什么5年就要换一批终端呢,是因为这些终端用了5年就需要定期维护了。gWpednc

这些二手货看起来像极了怪兽,又大又丑又笨,不过还是很实用的。它们用的是古老的Z-80微处理器,配有CRT显示器、大号铁芯变压器和线性电源。维护它们还是比较容易的,而且我有完整的服务数据。gWpednc

其中的电源可能是问题最多的。这些线性电源使用三端稳压IC:性能良好的老式LM323K用于+ 5V逻辑电源,LM317K用于+24V监视器电源,两者均有一个大的鳍形散热器,而7812 / 7912用于+/-12V电源。给它们供电的是一个又大又重的环形变压器。 (后来我用旧终端上的零部件制作了一个很不借的实验室电源!)gWpednc

虽然简单了点儿,还是可以用的。它们在使用中会发烫,有时候还会出故障。问题最大的是连接器。+5V和+24V电源仅通过一个完全不合格的连接器上的一个引脚到达各自的电路板。不良的连接器会成为大电阻,在工作中发热,然后成为更大的电阻,有时候温度太高甚至会让连接器熔化。后来我换了连接器,一两年内就没有再出问题啦。gWpednc

我还遇到了一个与垂直输出电路相关的问题,这个问题不难诊断,却最有意思。磁偏转CRT显示器的显像管颈部有一个偏转线圈,在垂直输出电路中有一个尺寸较大的6.8µF无极性电解电容器,其直径约为2厘米,长度为5厘米。gWpednc

在第一台终端出现故障后(开路了,屏幕中央有一条水平线),我遍寻当地的电子产品供应商,终于找到了一些具有合适额定电压值的10µF无极性电容。但是,它们的直径只有约1厘米,长约2厘米。自从我开始组装终端系统以来,元器件设计的发展速度之快着实让人惊讶。在这台出故障的终端中,我装了一个新的电容器,开机,它恢复了正常。终端运行了几分钟,一切都很好。我把这台修改好的终端收起来,以备不时之需。过了一段时间,我最喜欢的一家旅行社的一台终端坏了,这台终端就派上了用场,gWpednc

几天后,旅行社打来的电话。gWpednc

“戴夫,记得上星期帮我们换的那台终端吧??”gWpednc

我心里一沉。gWpednc

“是……怎么了???”gWpednc

“它爆炸了!”gWpednc

旅行社告诉我,爆炸发出了很大的响声,还产生了大量烟雾,把那个正在使用终端的姑娘吓得够呛。一听他们提到爆炸声,我便知道问题出在哪儿了。是我换上的那个小得不可思议的新电容爆了,碎屑在机箱外面都看得见。打开终端,果然跟我想的一样,终端内部到处都是铝箔和蓬松的电介质碎屑。gWpednc

我向旅行社致以深深的歉意,向他们解释发生了什么,然后给他们一个月免租,对他们受到惊吓进行补偿。这件事给我上了宝贵的一课,让我更深入地了解了电容器的AC电流额定值,也让我知道,元器件设计并非我想像的那样发展神速。gWpednc

我设法找到了一些3.3µF的聚酯电容器,将其中两个并联起来跟原来的无极性电解电容器一样工作良好。这次你放心吧,我绝对谨慎,终端修好后我对它做了一周的浸泡测试,然后才交付给我的旅行社客户!gWpednc

原文刊登于ASPENCORE旗下EDN英文网站,参考链接: Pop goes the capacitor! 由Jenny Liao编译。gWpednc

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