Вздутие конденсаторов. Проблемы материнской платы

Иногда почитываю Хабр, в основном DIY. Иногда - это редко, поскольку работа, знаете-ли… И вот, не так давно, с удивлением наткнулся на хабратопик (не буду тыкать пальцем) с описанием, так сказать, ремонта ЖК-монитора. Бегло проглядев, почувствовал сперва желание поплакать, а затем - посмеяться. Почему?

Мне приходится примерно 8 часов в день работать как раз в одной веселой организации, одним из направлений деятельности которой является ремонт различной техники, включая и ЖК-мониторы. Хотел высказать все, что можно только высказать в комментариях, но не смог. Решил написать хотя бы в Песочницу, ибо сил молчать нет.
Беглое расследование показало, что автор того самого топика, посвященного «ремонту» ЖК-монитора, успел опубликовать еще один, на этот раз про ремонт телевизора. Должен сказать, что данные топики породили не очень длинный тред в закрытом разделе одного широко известного технического форума. Общий настрой этого треда можно охарактеризовать следующей взятой там цитатой:

Ждём от автора новых опусов на тему:
«Как с помощью кривых рук, зеркальца и ножниц удалить геморрой»
«Дрель и снижение внутричерепного давления»

Нередко приходится ремонтировать технику после других мастеров, которые не смогли определить неисправность, либо не имели возможности ее устранить. И очень часто - после любителей, попытавшихся «отремонтировать» аппарат при помощи очередной «инструкции», во множестве щедро разбросанных по интернету. И, честно говоря, был сильно удивлен, обнаружив сразу 2 такие «инструкции» на Хабре.

Итак, начнем с пресловутого «ремонта» телевизора, поскольку это хабратопик появился первым. Для начала хотелось бы указать на наличие такого параметра, как ESR. Любой желающий элементарно загуглит этот термин и получит всю теоретическую базу. Поэтому плотно рассматривать ее не будем. Нас интересует только тот факт, что дефектовка электролитических конденсаторов производится не только по факту раздутия аллюминиевой рубашки, но и по этому самому параметру ESR. На самом деле это довольно важно, поскольку конденсатор вздувается по причине излишнего нагрева, приводящего к увеличению давления внутри его корпуса вследствии испарения электролита. А нагрев конденсатора тем выше, чем выше ESR. Таким образом, подумав пару минут, мы поймем, что в блоке питания вполне может быть довольно большое количество конденсаторов, еще не вздутых, но уже с завышенным ESR. Т.е. по сути уже неисправных, однако простому взгляду еще не видных. Для измерения ESR применяются простейшие приборы, доступные любому ребенку, однако многие мастера пользуются ими довольно редко, поскольку самым простым решением проблемы является замена всех электролитов в т.н. «холодной» части блока питания, так же называемой «вторичкой». Менять только вздутые конденсаторы без проверки остальных, не вздутых, нельзя. Поскольку чревато отнюдь не профитом, а повторным ремонтом через небольшой промежуток времени. Причем учитывая схемотехнику современной цифровой техники - вполне возможно, что ремонтом не только БП.

Еще одной ошибкой автора является техника пайки. Помилуйте, зачем лудить выводы конденсаторов? Которые после монтажа все равно придется обрезать?
А использование в монтажных работах кислоты? Высокоактивные флюсы типа «Паяльной кислоты» вообще не предназначены для электромонтажных работ! Это флюсы для пайки черных металлов. И кислотой называются не спроста. «Паяльная кислота» способна за пару-тройку месяцев сгноить пайку этого самого кондесатора, даже будучи нанесена в незначительных количествах. Именно по этому после применения таких флюсов спаянные поверхности надо обязательно отмывать водой, растворителями, а лучше - специальными жидкостями. И никогда нельзя их применять в радимонтажных работах.

Очень часто в прейскурантах сервисных организаций указано, что применяется повышающий коэфициент к стоимости ремонта аппаратуры со следами не квалифицированного ремонта и это не спроста! Как пример - описанный телевизор вполне уже способен доставить часок-другой веселых развлечений любому сервису через неопределенный промежуток времени. От недели до года.

Второй хабратопик, посвященный «ремонту» монитора тоже весьма веселит. Любой специалист знает, что ремонт начинается с измерений. Автор топика же проводит измерения таких параметров как «горючесть лампочки» - результат измерения «не горит», и «рабочесть монитора» - результат измерения «умер». Методика ремонта - так же бездумно заменить визуально вздутые электролиты на выдранные из «древнего БП», да еще и на меньшее напряжение. Конечно, конструкторы LG дураки ведь - зачем-то поставили конденсаторы на 16 вольт, если и 10-ти вольтовые работают… И очередное чудо - горючесть лампочки поднялась до «горит», срочно постим в Хабр…

Поверьте, все это написано не по причине того, что я боюсь остаться без работы. Напротив - такие «акушеры беременных литов» как раз и обеспечивают нормальных мастеров работой. К сожалению, зачастую, когда после замены конденсатора монитор все равно не работает или работает не удовлетворительно, монитор начинают жестоко «копать», портя дорожки на плате, выпаивая детали и т.д. А ремонт такой копанины - совсем другое дело. Мы, к примеру, применяем для таких аппаратов повышающий коэффициент 1.3 к цене.
Тут проблема в другом. Совсем недавно был вынужден выдать клиенту «копанный» монитор, по причине того скромного факта, что «копатель» «укопал» плату БП-инвертора насмерть, до дыры в текстолите под одной из транзисторных сборок. Ему же было неизвестно, что широкая минусовая дорожка под сборкой проложенна неспроста. И число таких примеров множится, именно по причине широкого распостранения различных «инструкций», написанных различными «специалистами»…

Конденсатор – это устройство накопления заряда, одна из самых распространённых деталей в современных электронных устройствах. Их другое название – ёмкости. Преимущественно на материнской плате эти радиодетали используются в схемах фильтров питающего напряжения различных узлов компьютера. Ёмкости являются одними из важнейших компонентов схем электропитания, поскольку стабильность питающих напряжений – залог долгой и безотказной работы всего ПК в целом.

Внимание! Выход из строя конденсаторов несет большую опасность для всего электронного прибора в целом, неважно, будет это компьютер или простой утюг. Любая поломка схемы электропитания чревата поломкой практически всей электронной «начинки» того или иного устройства.

У конденсатора есть две основные характеристики – ёмкость, измеряемая в фарадах и напряжение, измеряемое в вольтах.

Причина вздутия (деформации) оболочки конденсатора одна – перегрев. А вот уже причин перегрева может быть несколько. Причём, они могут быть как внутренними (качество изготовления самого элемента, качество выпрямленного напряжения, величина нагрузки и т.д.), так и внешними, например, высокая температура в пространстве вокруг элемента.

Рассмотрим основные причины, почему вздуваются конденсаторы на материнской плате:

различные виды внешнего перегрева;
старение самого элемента;
превышение номинальных значений тока и напряжения (основная причина);
смена полярности напряжения;
механические повреждения;
брак производства.

Ещё каких-нибудь 30 лет назад ёмкости от вышеуказанных причин не вздувались, а вообще, взрывались. Но, современные конструкции позволяют избежать этого неприятного явления, благодаря особой конструкции крышки, способной немного деформироваться и создавая внешний эффект «вздутия». Именно вид такой крышки и говорит о том, что работоспособность элемента нарушена, и он требует замены.

Прямые признаки неисправности – уменьшение его ёмкости и изменение импеданса – могут быть обнаружены только при измерении его параметров, что в большинстве случаев обычному пользователю сделать невозможно. С уверенностью можно сказать, что вышеуказанные эксплуатационные характеристики вздутого конденсатора существенно отличаются от тех, которые должны быть.

Однако, чтобы визуально проверить работоспособность всех конденсаторов, не следует постоянно открывать крышку системного блока и заглядывать внутрь. Существует множество косвенных причин, по которым можно понять, случились ли с элементами что-то плохое.

Основным косвенными признаками наличия неработоспособных элементов является полная неработоспособность ПК, либо нестабильность его работы. Обычно, это появляется в критических режимах, когда в каком-то одном узле ПК (или в нескольких) наблюдается существенное увеличение производительности, а вследствие, и увеличение потребляемой мощности. При этом компьютер «зависает», «тормозит», а в некоторых случаях и перезагружается.

Как заменить вздутый конденсатор

Рассмотрим, что нужно делать, если вздулся конденсатор на материнской плате. Собственно, путей решения проблемы всего два: отнести ПК в сервисный центр или попытаться исправить неисправность самостоятельно.

Важно! Решать проблему придётся в любом случае. Даже если система работает стабильно, вздутие – это только начало. Очень скоро конденсатор может выйти из строя окончательно. И, если он задействован в цепи электропитания важного устройства (например, микропроцессора), то это может привести к выходу из строя последнего.

Если принято решение сделать замену самостоятельно, то для этой цели потребуются следующие инструменты:

паяльник малой мощности (до 30 Вт);
вакуумный отсос припоя;
кусачки;
припой (желательно не содержащий свинца);
любой паяльный флюс (в виде пасты, геля, спиртового раствора канифоли и т.д.);
вата и спирт для удаления остатков флюса.

Естественно, понадобятся и новые детали для замены.

Внимание! Номинал элементов по ёмкости должен полностью соответствовать тому значению, которое написано на заменяемых деталях! Допускается использовать элементы с большим напряжением, но ёмкость должна быть точно такой же.

Последовательность действий при этом следующая:

ножки элемента мажутся флюсом и поочередно прогреваются паяльником;
как только припой на материнке на обеих ножках расплавится, следует аккуратно вынуть деталь из неё;
отверстия следует прочистить при помощи отсоса припоя;
далее необходимо, соблюдая полярность, вставить в материнку новый элемент, и кусачками отрезать ножки, чтобы они выступали не более, чем на 1-2 мм;
покрыть ножки и посадочные площадки флюсом и осуществить запайку нового элемента;
вымыть пространство вокруг места пайки при помощи ваты и спирта.

Как избежать вздутия конденсаторов

Главное – не допускать перегрева этих элементов. Для чего следует придерживаться простых, но эффективных правил:

Вентиляция корпуса, в котором расположен ПК, должна быть достаточной. Не рекомендуется превышение температуры внутри корпуса выше +45°С.
Блок питания должен иметь запас по мощности не менее 10-15% от той, которую потребляет ПК в пике своей производительности. Это поможет избежать больших токовых нагрузок и существенно уменьшить нагрев всех элементов в цепях питания.
При сборке ПК и подключении его узлов друг к другу следует внимательно следить за правильностью подключения и полярностью тех или иных элементов.
Не допускать механических повреждений конденсаторов.
Не эксплуатировать ПК в режиме 24/7. Для этой цели существую совсем другие устройства – серверы. Комплектующие для серверов имеют гораздо лучшие эксплуатационные характеристики и рассчитаны на круглосуточную работу.

Так же вы можете посмотреть статьи на темы и .

Иногда происходит так что компьютер начинает самопроизвольно выключатся или не включается вообще. Это очень распространенный симптом и влиять на такое его поведение может что угодно. Но я расскажу вам как диагностировать самую распространенную болезнь старых (или неправильно собранных, сбалансированных) компьютеров. Это вздувшиеся конденсаторы.

Конденсаторы очень распространены в наших приборах и случается, так что они высыхают от возраста, а иногда при неправильном выборе блока питания бывает, так что блок не в силах дать полной мощности требуемой, например прожорливой видеокарте или нескольким жестким дискам.
Блоки питания часто попадают под раздачу при прыжках напряжения и грозе. Но вместе с собой они очень часто портят и половину компьютера. Так вот конденсатор как раз и предназначен для борьбы с пиками напряжения, которые на смогли, или не успели отработать трансформаторы. Таким образом, конденсатор дает возможность выравнивать напряжение в приборах.

Особенно востребовательны конденсаторы в схемах, например, после выпрямителя, ведь после выпрямителя остаются пульсации тока, а краткие падения напряжения, вызываемые неравномерностью тока можно компенсировать конденсатором, который в состоянии выдать дополнительное напряжение небольшое количество времени. Для схем стабилизации используют конденсаторы с меньшим эквивалентным последовательным сопротивлением (Equivalent Series Resistance, ESR), которые позволяют эффективно справляться с пульсациями.

Внутреннее сопротивление (ESR) зачастую определяется проводимостью электролита. следовательно электролиты, которые используются в конденсаторах с низким внутренним сопротивлением, должны иметь очень хорошую проводимость. Следовательно, чтобы увеличить проводимость электролита (он состоит по большей части из диспергаторов), нужно использовать добавки. Вода как раз и является той самой добавкой. Из-за диссоциации воды образуются свободные ионы и электрическая проводимость увеличивается.

Но бывает так, что недостаточно очищенная вода вызывает коррозию алюминиевого корпуса конденсатора. При этом образуются газы, которые и вздувают конденсатор. Производитель предусмотрел такой исход и сделал на крышке конденсатора канавки, которые, разрываясь, выпускают газ наружу.

Но данные насечки не всегда срабатывают и конденсатор взрывается с довольно громким хлопком, но такое происходит довольно редко и обысловлено это тем что на конденсатор было подано слишком большое напряжение. При этом электролит может вытечь на саму плату и вызвать короткое замыкание, что повлечет более серьезные последствия .

К выходу конденсатора из строя так же приводит и его высыхание, это может случиться как в работающем компьютере, так и в выключенном и спрятанным до лучших времен:)
Также очень положительно как на систему в целом, так и конкретно на конденсаторы влияет охлаждение (должен признать, что я в свое время отказался от водяного охлаждения именно из-за этого), так что при обеспечении хорошего охлаждения вы не только делаете услугу вашему процессору, видеокарте и оперативной памяти, но и продлеваете жизнь конденсаторам.

А теперь перейдем к самой процедуре их замены.
Итак, у нас на сегодня есть видеокарта, которая всячески глючит.
Внимательно изучив видеокарту можно заметить что на ней вздулись четыре конденсатора (помечены стикерами), стикеры так же укажут нам откуда мы выпаяли конденсаторы, потому как мест под конденсаторы бывает больше чес самих конденсаторов.

Выпаивать рекомендую постепенно выпаивая и расшатывая по одной ножке конденсатора, в этом деле нам спешить некуда, сначала разогреваем одну ножку до полного размягчения олова, когда олово стало похоже на ртуть или воду(но не кипит, используйте паяльник примерно до 50Ватт) пытаемся немного вытянуть эту ножку наклоняя конденсатор, и повторяем для другой ножки те же процедуры, не спешите пускай ножки будут выходить по 0,5 мм все равно вы добьетесь своего, так же обязательно нужно дождаться полного разогрева олова, чтобы не оторвать дорожки(контакты с дырочками) к которым припаяны конденсаторы.

Когда все конденсаторы будут выпаяны, то их места нам будут указывать стикеры.

Теперь нужно определить их номинал, как пример 35"вольт" 4700"микрофарад" и купить, или выпаять (не желательно) такой же, или немного большего вольтажа. Ничего страшного не произойдет, если немного повысить напряжение.

Итак, когда вы уже нашли подходящие вам конденсаторы их нужно впаять. Тут очень важно соблюдать полярность, ведь если неправильно их расположить он взорвется или сожжет остальную часть схемы. Полярность помечена на плате белой риской или полукругом, а на конденсаторе белой полоской (иногда на белой полоске рисуют минус) это и есть минус, этой ножкой и нужно припаивать к контакту с белым полукругом.
При впаивании конденсатора (и любого другого компонента в схему) нужно внимательно следить, чтобы олово было разогретым иначе можно опять таки оторвать дорожки. Припаиваем конденсатор, как и выпаивали постепенно, не спеша, прогревая то одну ножку то другую.

После того как впаяете все конденсаторы можно проверить материнку на работоспособность, для этого не вкручивая ее в системный блок подключаем к ней блок питания, процессор, оперативку, видеокарту, а к видеокарте монитор и следим если изображение есть, скорее всего вы все сделали правильно. Важный момент в таком положении не положить материнку на металлическую стружку или откусанную от конденсатора ножку, иначе может произойти замыкание.

Проверили, все заработало! Все, можно ставить в корпус и наслаждаться работой без сбоев.

Если симптомы остались, не расстраивайтесь от новых конденсаторов вашей материнке только лучше, а для дальнейшей диагностики рекомендую разобрать блок питания, скорее всего конденсаторы вздуты и там, но советую его сразу заменить.

Все действия вы выполняете на свой страх и риск, автор статьи ответственности за ваши действия не несет.

Конденсатор - это неотъемлемая часть любого устройства, в котором используется электричество, но порой бывает, что с этим самым важным элементом системы происходят сбои. В данной статье мы расскажем про то, почему

Конденсатор внешне напоминает батарейку, иногда слегка приплюснут по вертикали. Внутри располагается небольшой рулон алюминиевой фольги, находящейся в растворе электролита Алюминиевая фольга изолирована от электролита диэлектриком из тонкой окисленной пленки.

Основным назначением конденсаторов является конвертация переменного тока из розетки в постоянный ток, необходимой для своей цепи частоты, а также для сглаживания колебаний пропускаемого напряжения.

Такие колебания по-другому еще называются пульсацией. Они заставляют конденсатор нагреваться, и чем они сильнее, тем выше будет расти температура.

Причины вздутия конденсаторов

Вздутый конденсатор является одной из самых распространенных причин поломки электрической техники, а если говорить техническим языком — выхода из строя электрической цепи. Вздутие чаще всего происходит именно в цепях питания, а также в самих устройствах питания.

Причин, почему вздуваются конденсаторы, предостаточно — от некачественных материалов и механических повреждений микросхемы, до износа и перебоев в подаче электрического напряжения.

Из самых явных и частых причин можно выделить последовательность событий: чрезмерный нагрев (скорее перегрев) и последующее испарение электролитической жидкости из емкости конденсатора.

Перегрев

Самым страшным явлением среди причин, из-за которых вздуваются конденсаторы, является качество подаваемого на цепь напряжения. Если оно изначально не было предусмотрено для данного конденсатора в этом конкретном случае, ему приходится работать в повышенном режиме.

Поэтому главной задачей производителей микросхем, например материнских плат для компьютеров, является расчет базовой и возможной нагрузки в сети и установка конденсаторов с достаточной реактивной мощностью (аналог пропускной способности), способной выдерживать перепады напряжения или самостоятельно отключаться.

И они с этим успешно справляются, в противном случае бы в считанные часы.

Нельзя исключать и бракованные детали, которые, соответственно, имеют куда меньший срок службы и более низкие пределы отклонения от базового режима работы — греются быстрее и сильнее.

Наверняка, если питать подобный бракованный конденсатор качественным током, он отработает весь заявленный срок и не подаст признаков неисправности, но абсолютного ничего не бывает, и скачки напряжения не являются чем-то необычным.

Поэтому конденсаторы постоянно работают в агрессивной среде. Такая работа обязательно приведет к нагреву, который постепенно будет выпаривать электролитическую жидкость из емкости конденсатора, что в недалеком будущем и приведет ко вздутию.

Испарение электролита

Любая жидкость при достаточном нагреве начинает кипеть. Вода превращается в пар и испаряется, и электролитическая жидкость не является исключением.

Чаще всего конденсаторы вздуваются именно из-за нехватки электролита, а причиной тому могут быть их недостаточная реактивная мощность, низкое качество материалов, а также банальный физический износ самого конденсатора, заставляющий греться его все сильнее и сильнее.

Реже причиной может послужить и внешнее нагревание, а также неправильная полярность.

Замена вздутых конденсаторов

Любой мастер, разбирающийся в маркировке конденсаторов или способный найти информацию по устройству, куда он установлен, заменит его в течение нескольких минут. Процесс включает в себя выпаивание старого «кондера» и припаивание нового.

Профилактика работы конденсаторов

Предупредить вздутие конденсаторов в домашних условиях, допустим, на материнской плате компьютера, можно при помощи определенных мер. К ним относятся:

Установка в системный блок дополнительного охлаждения.
Установка «Отсекателя напряжения» хотя бы на розетку, питающую ПК.
Использование качественных проводов, розеток, сетевых фильтров.
Использование качественного блока питания.
Покупка ИБП.

Также существуют специальные кремниевые конденсаторы. Вздуваются они гораздо реже, но и их цена на порядок больше, а также они не везде подходят, ведь выравнивание синусоиды у них другое.

Иногда бывает, что компьютер, который верой и правдой прослужил примерно 5 лет, неожиданно дает сбой. В статье пойдет речь об одной из наиболее частых неполадок и как ее устранить.

Для нейтрализации пиков напряжения в электрических схемах применяют конденсаторы. Конденсатор как аккумулятор заряжается от напряжения и заряд остается после отключения от подачи. Это способствует нормализации напряжения.

Трансформатор сводит напряжение к требуемому пределу. Переменный ток переходит на постоянный при помощи выпрямителей. После того как ток прошел выпрямитель, в нем начинается пульсация (напряжение снижается на очень короткое время). Пульсации, в свою очередь, устраняются конденсатором, он стабилизирует такое напряжение. Для стабилизирующих схем применяют меньшее эквивалентное последовательное сопротивление в конденсаторе. Оно очень хорошо устраняет пульсации.

Внутреннее сопротивление обычно определяют проводимостью электролита. Электролиты, использующиеся в конденсаторах с небольшим сопротивлением, должны являться хорошими проводниками. Для повышения проводимости электролита (состоящий в основном из диспергаторов) используются добавки. В частности – вода, которая при диссоциации освобождает ионы, что повышает проводимость.

Неочищенная вода при взаимодействии с алюминием на конденсаторе, вызывает коррозию, способствующую образованию газов. Газы увеличивают давление внутри и конденсатор от этого вздувается. Вверху конденсатора существуют насечки, которые раскрываются при слишком высоком давлении, позволяя газу выйти наружу.

Бывает так, что насечки не спасают и конденсатор взрывается. То же происходит и при слишком большом напряжении. Из-за этого электролит может вытечь из конденсатора на материнскую плату и может произойти замыкание.

Теперь разберемся на практике. У нас есть материнка, которая глючит.

При поверхностном осмотре видим четыре вздутых конденсатора, которые помечены наклейками. Наклейки также будут полезны при установке конденсаторов на место.

Будем паять самым простым паяльником. Выпаиваем конденсаторы, которые вздулись. Ножки выпаиваются поочередно. Нагрели одну ножку, расшатали, вытянули. Также и вторую. Делается это аккуратно, не спеша, без усилий.

Выпаяли? Впаиваем новые. Номинал на них указан – проблем с поиском замены не будет.

При впаивании новых конденсаторов нужно соблюдать полярность. На конденсаторе есть полоска. Сторона с полоской ставится на закрашенную часть в месте под конденсатор на плате.

После восстановления платы, нужно ее проверить. Не стоит устанавливать материнскую плату в корпус до ее проверки. Соберите на столе стенд и проверьте.

Если что – то пойдет не так, можно будет быстро исправить. Проверка прошла успешно? Все работает? Значит ставим плату в корпус и получаем удовольствие от бесперебойной работы компьютера.

Ну вот и все! Восстановление отнимает около 20 минут. Конечно, если делать эту работу впервые – времени уйдет больше, примерно около 1 часа. Не важно сколько времени на это вы затратите. Когда работа будет завершена – вам приятно будет осознавать, что это сделано вашими руками.

В общем, не нужно ничего бояться. Даже если вы что – то, вдруг, испортите, то скорее всего, это тоже подлежит восстановлению.