Welche Komponenten in einem Computer-Netzteil können laut explodieren?

Bleibatterien, die in einer USV verwendet werden, können aufgrund der Ansammlung von Wasserstoffgas heftig explodieren .
Mechanische Beschädigungen sind offensichtlich, da die Batteriekapselung versagt hat.
Darauf setze ich mein Geld, wenn es von Räumen weiter zu hören ist.

Dioden und Leiterbahnen können ohne große mechanische Beschädigung oder Rückstände explodieren. Abhängig von der Fehlerstromkapazität oder anders gesagt der von der Schutzschaltung durchgelassenen Energie können sie jedoch wie ein kleiner Blitz klingen.

Elektrolytkondensatoren können von einer Platine schießen, aber sie neigen dazu, viel Rauch und Dreck zu pusten. In einem Server kann sich der Luftstrom jedoch schnell auflösen.

Tantal- und Keramikkondensatoren gehen in Flammen auf. Nicht viel Knall.

Widerstände zeigen oft zuerst ein Brennen der Leiterplatte. Andernfalls sind sie bei Überspannung explodiert und werden ähnlich wie Dioden im Gehäuse verstreut.

Sicherungen explodieren nur, wenn Selektivität oder Ausschaltvermögen falsch zugeordnet sind.

Der schieren Lautstärke nach zu urteilen, tippe ich auf einen Elko. Diese können viel Druck aufbauen und unter den richtigen (falschen) Bedingungen heftig platzen.

Ich weiß, dass Sie gesagt haben, dass die Kappen "gut aussehen", obwohl elektrolytische Fehler nicht immer auf den ersten Blick offensichtlich sind. Manchmal entlüften sie oben, mit nur einem kleinen Schlitz. Manchmal entlüften sie von unten (wodurch es schwer zu bemerken ist). Die Böden können einen "Stöpsel" haben, der herausspringen kann und von oben schwer zu erkennen ist. Es kommt nicht immer zu Verkohlungen/Verfärbungen oder sichtbaren Flüssigkeitsaustritt.

Ich würde noch einmal nachsehen, um unter die Kappen zu schauen (wenn möglich). Entfernen Sie vielleicht die Durchgangslochkappen und inspizieren Sie sie von unten. Überprüfen Sie sie mit einem Multimeter, um sicherzustellen, dass sie nicht ausgefallen sind.

Wie andere Leute gesagt haben, sind Elektrolytkappen hier die üblichen Übeltäter. Mir ist schon mal ein großes Licht ausgegangen wie eine römische Kerze, 15 cm vor meiner Nase, während ich Fehler an einem Brett suchte. Eine 4-Fuß-Rauchwolke stieg direkt vor meinen Augen auf, und ich hatte großes Glück, dass ich mich nicht noch ein bisschen mehr über das Brett gebeugt hatte.

Wenn Silizium jedoch ausgefallen ist, kann es tatsächlich schwer zu sehen sein. Ein Chip, der kaputt gegangen ist, hat im Allgemeinen eine kleine, aber signifikante Vertiefung in der Mitte, wo das Gerät durchgebrannt ist. Das muss man aber oft wirklich suchen, weil es oft nicht sofort ersichtlich ist.

Ich neige dazu zu glauben, dass ein MOSFET ausgefallen ist.

Die MOSFETs sind die heißesten Teile in jedem SMPS-System und können bei Überhitzung katastrophal ausfallen. Im Gegensatz zu den meisten Materialien, deren elektrischer Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt, beginnt der Widerstand von Halbleitern auf Siliziumbasis, einschließlich MOSFETs, tatsächlich abzunehmen, wenn ihre Temperatur etwa 160 °C erreicht, und nimmt weiter ab, wenn die Temperatur über diesen Punkt hinaus ansteigt.

Dieses ungewöhnliche Verhalten bedeutet, dass ein MOSFET bei Überhitzung in eine Rückkopplungsschleife eintritt, in der der niedrigere Widerstand dazu führt, dass mehr Strom durch den MOSFET fließt, wodurch er noch heißer wird. Dies wird als thermisches Durchgehen bezeichnet . Das Gerät fällt schließlich katastrophal aus, wobei die Temperatur so schnell ansteigt, dass es oft explodiert und möglicherweise sogar einen Brand verursacht. Ein Video eines explodierenden MOSFET in 20-facher Zeitlupe (Aufnahme mit 600 fps, abgespielt mit 30 fps) zeigt, wie das passieren kann.

Aufgrund dieses Widerstandsabfalls fällt ein MOSFET typischerweise kurzzeitig aus, wenn er einem thermischen Durchgehen unterliegt, wodurch möglicherweise genug Strom gezogen wird, um den Leistungsschalter auszulösen, bevor er sich vollständig selbst zerstört.

Möglicherweise fiel ein Teil kurz aus und ließ große Ströme fließen. Möglicherweise stellen Sie fest, dass eine Spur sauber von der Platine verdampft wurde und/oder eine Sicherung durchgebrannt ist.

Große Ströme bringen Dinge durch die Kräfte und Temperaturen in Bewegung und vibrieren und können Geräusche verursachen. Dies gilt insbesondere in gewerblichen/industriellen Situationen, in denen große Fehlerströme verfügbar sind, die in einigen Fällen die Fähigkeit gewöhnlicher Sicherungen überschreiten, den Strom sauber zu unterbrechen, was dazu führen kann, dass die Sicherung selbst explodiert, was definitiv einen großen Knall (und Glassplitter) verursacht ).

Kondensatoren hauptsächlich, ich arbeitete an einem Ort, an dem fehlerhafte chinesische Kondensatoren (eine Firma stahl eine Elektrolytformel, aber nicht das Ganze ) wöchentlich die Stromversorgung zum Erliegen brachten. Wir bekamen einige ziemlich besorgte Leute, weil der Ton so laut war und dann ihr Computer heruntergefahren wurde. Sie können dies die meiste Zeit daran erkennen, dass es so aussieht, als ob sich im Inneren des Netzteils zerfetztes Papier befindet.

Alles kann wirklich schmelzen, aber meistens sind es Kondensatoren, die sich verschlechtern und mit einem Knall ausgehen. Andere Komponenten fallen normalerweise zur Entwurfszeit aus (wie die Nichtdimensionierung eines Schaltreglerwiderstands oder einer Induktivität für die entsprechenden Ströme, aber selbst dann schmelzen diese normalerweise während des Ausfalls, wie ich gesehen habe).

Ich habe auch schon mehrmals Transistoren explodieren sehen.

Mir ist aus Dummheit ein Relais ins Gesicht geflogen und hätte mir fast das Auge ausgestochen.

Ich wette, wenn Sie Ihren Vorrat untersuchen und sich alle Kappen ansehen würden, würden Sie eine finden, die nicht ganz wie die anderen ist, und das wäre die beleidigende. Wenn Sie es nicht sehen können, bedeutet das nicht, dass eine Komponente nicht ausgefallen ist. Ich würde ein Messgerät herausholen und anfangen, Komponenten zu testen, um zu sehen, welche ausgefallen ist. Ich würde auch auf die Unterseite der Platine schauen, was mehr sagen könnte als die Oberseite.

Ein MOV kann auch einen lauten Knall machen. Ich hatte einmal ein Netzteil, bei dem das MOV mit Explosion, Rauch und heißem, gummiartigem Geruch ausfiel - ob es seine Arbeit tat oder nicht oder einen Defekt hatte, weiß ich nicht. Wie auch immer, der Hersteller schien nicht überrascht zu sein, schickte mir aber Ersatz-MOVs, ich ersetzte sie, keine Probleme.

Wie in anderen Beiträgen teilweise erwähnt, können auch Halbleiterbauteile explosionsartig ausfallen, nicht nur die üblicherweise vermuteten Kondensatoren.

Einer der Gründe dafür ist, dass der eigentliche Halbleiterchip im Inneren des Gehäuses über hauchdünne Drähte verbunden ist, wobei das Ganze in einen Kunststoffblock eingegossen ist. Wenn es zu einem wirklich starken Stromstoß kommt, kann dieser Draht plötzlich innerhalb der Grenzen des harten Kunststoffs verdampfen und wahrscheinlich einen Plasmabogen aus Metallionen erzeugen, die aus den Drahtenden herausgerissen werden. Die Druck- und Wärmebelastung kann der Kunststoffumhüllung, die bei Halbleiterteilen tendenziell stark mit Füllstoffen und Duroplasten belastet ist, zu schaffen machen, sodass sie nicht einfach schmilzt, sondern reißt.

Wenn es unwahrscheinlich erscheint, dass ein winziges Stück Bonddraht einen solchen Knall erzeugen kann - lesen Sie nach, was ein EBW-Zünder ist und was er kann :)

Ich hatte auch eines dieser HP 800-Netzteile (von einem Proliant G4 oder G5, ich habe vergessen, welches) mit einem lauten Knall versagt hat. Hat die Leute in den Büros in der Nähe des Serverraums zu Tode erschreckt.

Es sah auf den ersten Blick in Ordnung aus, aber ich fand später heraus, dass das Problem hauptsächlich unter einer der größeren Komponenten auf der Platine verborgen war.
Eine der 12-V-Leiterplattenspuren war tatsächlich abgebrochen und hinterließ eine 1-Millimeter-Lücke mit sichtbaren Brandschäden. Das Kupfer war einfach weg. Verdampft, nehme ich an.
Die verbleibenden Spuren links und rechts der Lücke wurden von der Leiterplatte über eine Distanz von etwa 8 mm auf der einen Seite und 4 mm auf der anderen Seite abgerissen.
Da diese Leiterbahnen in diesen Netzteilen unter normaler Last bereits bis zu 65 A führen können, ist es wahrscheinlich, dass eine Instabilität dazu führte, dass die Leiterbahn mit noch mehr Strom versorgt wurde, an dem sie ausfiel.
Das Geräusch war wahrscheinlich das überhitzte verdampfte Kupfer und die Luftblase, die sich schnell schneller als die Schallgeschwindigkeit ausdehnten und einen Miniatur-Überschallknall verursachten.

Drahtlichtbogen wird es erklären

Betrachten Sie den niedrigen Netzschalter. Typischerweise haben sie einen thermischen Trip, der bei 110 % der Kreislaufkapazität platzt, aber dafür eine halbe Stunde braucht. Sie haben auch eine magnetische Auslösung, die den Unterbrecher in ein oder zwei Zyklen auslöst, aber nicht unter 1000% der Unterbrecherleistung arbeitet (so dass sie nicht beim Einschaltstrom durch startende Motoren, Aufladen der Netzteilkappen usw. auslöst). Natürlich löst auch bei einem höheren Stromfluss aus, sagen wir 5000%. Also lasst uns darüber nachdenken.

5000 % eines 20-A-Leistungsschalters sind 1000 A. Was ist unsere Netzspannung, 120 V? Das sind 120 kW oder 120.000 Joule/Sek. Jetzt hat eine .44 Magnum, Dirty Harrys Waffe, 1150 Joule und er hat 6. Oder waren es nur 5? Nun, Ihr Short schlägt 100 oder 120 davon pro Sekunde ab, obwohl der Brecher hoffentlich nach nur ein paar Schüssen auslöst.

Jedenfalls würde das das Geräusch ziemlich erklären.

Vielleicht eine Tangente, aber meine Kaffeemaschine (eine sehr schöne italienische Prosumer-Espressomaschine) hatte kürzlich einen Stromausfall, was bedeutete, dass irgendwo ein Kurzschluss war, wahrscheinlich in der Verkabelung.

Dies zeigte sich durch einen regelrechten Blitz und einen unglaublich lauten Knall, der mit Sicherheit Zimmer weit zu hören wäre. Und offensichtlich lösen die Unterbrecher aus.

Es war so laut, dass ich bemerkte, dass ich während des "Testens" tatsächlich eine körperliche Reaktion entwickelte (dh herauszufinden, ob es ein einmaliger Zufall war oder eine wiederholte Sache, nachdem es nach ein paar Tagen wieder passiert war); Das heißt, ich konnte es nur körperlich einschalten, wenn ich diese kopfhörerähnlichen Schalldämpfer trug.

Um es kurz zu machen; Es stellte sich heraus, dass es an einigen Kabeln nur ein Kurzschluss war. Sie brauchen eigentlich kein Teil, um zu "explodieren". Die Symptome waren die gleichen wie bei Ihnen; Das heißt, es roch am Anfang, aber der Geruch verschwand schnell, und es gab nirgendwo erkennbare Brand-/Verkohlungszeichen im Inneren.

Ohne etwas über Ihre Maschine zu wissen, würde ich also sagen, dass Sie irgendwo einen ehrlichen Kurzschluss im 220-V / 110-V-Pfad nicht ausschließen.

Brückengleichrichter. Viele Schaltnetzteile verwenden einen Brückengleichrichter auf der Seite der Wandsteckdose, um den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Dies ist das erste, was einen Anstieg sieht, vorausgesetzt, es gibt keine Filter, und es hat häufig ein robustes Paket. Wenn es geht, kann es einen Kurzschluss in der Hauptleitung geben, bis es intern verdampft.

Holen Sie sich ein IR-Thermometer mit einem engen Winkel und Sie können damit die Temperatur von Komponenten überprüfen. Wenn es kein Widerstand ist und heiß ist, nimmt seine Lebensdauer ab.

Und es könnte der Leistungsschalter gewesen sein, der beim Auslösen einen Lichtbogen ausgelöst hat, Sie haben seine Bewertung nicht erwähnt.

Vielleicht ist es ein Leiter, wie ein Stück Kupferdraht oder ein Käfer. Wenn ein Kupferdraht plötzlich 2 Schienen im Netzteil berührt, die nicht kurzgeschlossen werden sollen, kann ein Lichtbogen entstehen. Wenn beispielsweise ein Kupferdraht vom Lüfter hereinkommt und das Chassis und die 12-V-Schiene berührt, wird die gesamte Energie im Kondensator entladen. Der Ton kann laut sein. Und die Temperatur kann hoch genug sein, um Kupfer zu verdampfen.