A kérdést sokféle környezetben feltesszük nap, mint nap, nem kivétel ezalól a számítástechnika sem. Amiről most ez eszembe jut ismét, az mi más is lehetne, mint: A tápegység.

A beteg

Manapság már nem csak fórumszerte közhelyes téma, hogy a tápegységek, melyek közé sorolható bármelyik elektromos háztartási, és sokszor ipari berendezés kapcsolóüzemű tápegysége, kondenzátorokat tartalmaznak, melyek jelentősége sok éven keresztül nem volt felszínen, tudtuk, tanultuk, hogy az úgynevezett elektrolitikus kondenzátoroknak záros élettartamuk van, sok régi, 10-20 éves televíziónál, erősítőnél előforduló hiba forrása a kiszáradó, kapacitását vesztett kedvencünk. Ezt az élettartamot úgy határoztuk meg, hogy az adott kondenzátor bizonyos peremfeltételek szerint öregszik, és amint alul halad egyes működési jellemzőket, elhasználtnak tekintjük. Manapság mégis többet beszélünk ezekről a kis hengerekről, mivel a kapcsolóüzemű tápegységek elterjedésével, a kondenzátorok sajátos paraméterei miatt a klasszikus öregedési körülmények intenzívebbé váltak, és nem utolsó sorban azért is, mert míg a japán gyártmányú kondenzátoroknál elenyésző probléma fakad élettartamuk alatt és rendszerint bőven túlhasználhatóak, a kínai, olcsó alternatívák élettartama sokszor siralmas, mivel paramétereik gyengeségei a kapcsolóüzemű környezetben hangsúlyozottabbá válnak. Kínai kondenzátor mindig is létezett, de ennyi gond nem volt velük, amíg a tápegységeknek csak a hálózati, 50Hz-es (100Hz-es, az egyenirányítás sajátosságai miatt) áramával kellet boldogulniuk.

Made in China

Miért vettem elő ismét a témát, kérdezheti joggal az olvasó, hiszen már a http://www.badcaps.net-en sok éve olvasható okok és világszerte szerzett tapasztalatok alapján ma már egységes következtetésekkel és magyarázattal bírunk, nincs itt mit tenni, japán kondit kell keresni, és azzal javítani, vagy ha ilyen nincs,a kevés, jobb minőségű kínai közül választani. A cikk tárgya annyiban tér el a klasszikus problémáktól, hogy eddig egy valamelyest érintetlen területre kalauzol, ez pedig a primer köri nagyfeszültségű kondenzátorok.

A primer oldali puffer. Jól látható a PFC tekercse (középen) és a
hűtőbordán a PFC kapcsolóeszközei

A szekunder oldali kondenzátorokra terjedő probléma elsődleges kiváltója a magas üzemi frekvencia, az ennek ütemében a kondenzátorokat töltő áram, mely a kondenzátor ESR, ESL (ekvivalens soros ellenállás, illetve induktivitás) értékei miatt jelentős melegedést képesek kiváltani, illetve más eróziós hatások és a hibásan lopott recept alapját adó vízbázis bomlása miatt idő előtt kapacitáscsökkenést, gázosodást idéznek elő. Mélyebb szakmaiság nélkül is belátható, hogy ezek a hatások a primer oldalon lévő kondenzátort nem érintették, az ugyanis a hálózati, egyenirányított feszültségen lóg, 100Hz-es frekvenciát kell simítania, így igénybevétele legalábbis erről az oldalról meglehetősen mérsékelt-Igaz, hogy a rá elég közvetlenül kapcsolódó primerköri nagyáramú fokozatok meglehetősen magas és nagy meredekségű terhelést okoznak. Ami viszont csak az utóbbi pár évben jellemző, az az aktív PFC jelenléte. Erről az áramkörről már készült egy remek cikk, az ott leírt működést egy kicsit továbbviszem itt. Mint említésre került, az aktív PFC kapcsolóeszköze úgy ér el egyenletes,a hálózati szinuszra illeszkedő áramalakot, hogy a periódus alatt számos alkalommal szaggatja meg a tekercs áramát. És a probléma itt kezdődik: Ez a számos alkalom a tápegység üzemi frekvenciájával összemérhető frekvenciát jelent. A PFC mögött elhelyezkedő kondenzátor ennek fényében periódusonként nem egy nagy, de egyenletes lefolyású áramtüskét kell elviseljen, hanem többtíz, száz kHz-es, négyszöghöz hasonló valamit, amivel el is érkeztünk a szekunder oldalon lévő kondenzátorok fő problémájához, az ESR/ESL-hez. Ennek hatásait illetően még néhány kollégával egyelőre elmélet szintjén tartunk, de hatása könnyen belátható.

És ami miatt ez felszínre került, az FSP méltán ismert és bevált sorozata, a GreenPower-rel debütált, Champion vezérlő köré épült megoldások. Ezekből számos került vissza 3-4 éves korában olyan problémával, ami sosem volt jellemző az FSP-re, de más tápegységekre sem: Elégett PFC tekercs, elrepült PFC kapcsolóeszközök, illetve üresjárásban is instabil működés, terhelés hatására abszolút leállás. Olcsó és drága, nevenincs és neves tápegységekben máris mindennapos, hogy a jellemzően gyenge minőségű primer oldali pufferek ugyanúgy megpúposodnak aktív PFC mögött, mint a szekunder oldaliak: Az Antec TruePower sorozatában szolgáló lapos Fujhyyu-k, a Coolink, Aerocool tápokban használt Jee márkák rendszeres vendégek ilyen témakörben, de az FSP-nél tapasztalt elváltozás ezen túlmutat.

Capxon a kapacitásmérő hídon, híd kimenetén a műszer, eredmény: 0,1uF a
névleges 270uF helyett

Az FSP-ben használt Capxon régi, ismert beszállító, éppúgy olcsó kínai tömegtermék, mint a többi, amiről hallunk eleget. A szekunder oldalon immár sokéve szereplő megoldásokkal (KM sorozat) vegyes a tapasztalat. A primer oldalon lévőkkel eddig nem volt gond, az utóbbi időben viszont egyre gyakoribb fent leírt jelenségek egyértelműen elégtelen primer szűrésre utalnak. A kondenzátor külsőleg ép, nem púpos, kapacitásához mérten kellő méretű. Az eddig feltárt tápegységek alapján a Capxon LP sorozata érintett és a megnyitott dobozon jól láthatóan a fegyverzet egyik hozzávezetése korrodált, elrohadt! Ilyennel egyes régi, 6-7 éves TFT monitorok rettenetesen silány alkatrészeinél találkoztam, ahol aktív PFC-nek még nyoma sincsen, de az FSP tápegységeiben lévő kondik egységesen 2005-ös gyártásúak, melyekből így 4, de zömmel 3 éves tápegységek készülhettek. A jelenség annál is inkább aggodalomra okot adó, hogy a taglalt jelenségek, elégett tekercsek, eldurranó kapcsolóeszközök önmagukban is jelentős kárt okoznak, de a gépre is fokozottan veszélyesek lehetnek.

A szétszedett kondenzátorban jól látható a leszakadt láb és a hengert
formáló fegyverzet alján a hozzávezetésen keletkezett korrózió

Több megfigyelt eset és szétszedett Capxon kondenzátor után az alábbi következtetéseket vontam le:
-Az FSP GreenPower, BlueStorm II és erre a bélre épülő tápok, kiemelten a Zalman modelljei érintettek, és minden más márka, olyan modell, melyben a Capxon LP sorozatú kondenzátorainak 400V-os változata szerepel és 2005, 2006 körüli dátummal rendelkezik (a gyártás dátuma a kondenzátor tetején van beleégetve a fedelet takaró műanyagkupakba
-Jelenleg a 220uF, 270uF, 330uF méretek biztosan érintettek, a 180uF-os sorozat még vizsgálat tárgya
-A sok vihart megélt FSP Zen nem érintett, a benne lévő Capxon HP sorozata úgy tűnik, nem károsodik
-A hiba vélhetően a kondenzátor típusát és évjáratát tekintve egyedi, de nem kizárható, hogy érintett más dátumbélyegzős sorozat is (ezügyben további visszajelzéseket várok). Úgy tűnik, hogy a 450V-os sorozatok mentesek ettől a hibától, vagy később jelentkezik kóros tünet.
A javítás egyszerű, de körültekintéssel megválasztott alkatrészt kíván, és ebben a pozícióban sajnos nem olcsó kondenzátort beszerezni, de a rendszerint jó minőségű tápegység megérdemli és meghálálja a befektetést.

A javítás kiváló minőségű Epcos alanya (B43501 típus: Hosszú élettartam,
alacsony ESR, magas áramterhelhetőség)

További képek ide kattintva érhetőek el.