电脑电源中的哪些组件会爆炸?


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今天,我听到一声巨响,轰炸了服务器机房中的断路器。它一定是非常响亮的,因为我可以从2个房间穿过2个沉重的门听到它的声音,就像鞭炮在我身旁熄灭一样。

长话短说,它将范围从一台计算机缩小到一个PSU。当我终于开始测试它时,它闻起来像烧焦的橡胶,甚至在关闭了约40分钟后还是很热。其余所有技术都很好。

它是一个老式的服务器PSU,大约有10多年的历史,因此它爆炸后并不感到惊讶。它是HP制造的800W装置,但我找不到任何型号标识。

奇怪的是,我将其打开以真正确保这是失败的事情,但从内部看,它看起来还不错。测试了保险丝-一切都很好,所有的盖子看起来都不错,任何地方都不会烧焦。在看了大约10分钟后,燃烧的气味也消失了。尽管如此,它唯一不会打开的东西。我已将其连接的其余计算机备份并使用备用PSU运行。

在这一点上,我很好奇-有什么可能造成如此大的轰动而事后没有留下痕迹?


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通常,最大的刘海来自大型电解电容器,但放开它们通常会留下相当明显的混乱。
戴夫·特威德

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一种可能是完全短路故障的整流二极管(或桥式整流模块)是可行的。如果断路器跳闸足够快,则可能节省了保险丝。过去我曾经有过一两次幸运的经历,只有二极管发生故障。所以比较便宜容易维修。但是我不会指望它。
Brian Drummond

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另外,很有可能不是您听到的爆炸声。组件故障可能是由电源浪涌引起的电弧引起的,而电弧本身就是造成爆炸的原因。只是这个特殊的单元崩溃了,牺牲了自己以拯救其他单元。
戴夫·特威德

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我曾经有一个PSU执行此操作。它没有取出保险丝。它没有使电源电路上的30A断路器跳闸。它确实在走廊墙壁上的盒子里掏出了150A的保险丝,该盒子自1930年代就已经存在,并且几代电工都将其遗忘了。在一天的剩余时间里,一半的建筑物处于黑暗中。之后,我更换了PSU,PC正常了。我不知道什么失败了,但是失败了两个阶段。有人将PC带给我,因为它无法开机。我将其插入以进行诊断,然后它突然发出响亮的响声。
nigel222

8
由于所有答案大多都是猜测,因此,可能需要一两张PSU板才能提供帮助
。– WooShell

Answers:


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UPS中使用的铅电池因氢气积聚而剧烈爆炸
机械损坏将很明显,因为电池封装将失败。
如果可以在房间外听到,我就把钱花在这上面。

二极管和走线可以爆炸而不会造成太大的机械损坏或残留。然而,根据故障电流容量或换句话说,取决于保护电路的能量,它们听起来像是一个小的闪电。

电解电容器可以从板上弹出,但它们往往会积聚大量烟雾和碎屑。但是,在服务器中,气流可能会很快消散。

钽和陶瓷电容器在火焰中上升。没有太大的爆炸。

电阻器通常会首先显示PCB烧坏。否则,它们会在电涌条件下爆炸,并且会散布在外壳周围,类似于二极管。

保险丝仅在选择性或破坏能力分配不当时才会爆炸。


我认为您的答案是最有效的(比我的答案还要强),因为您的答案列出了许多组件及其听觉行为的水平。
BORT

“二极管和走线”-对于二极管,我同意但“走线”吗?真?这怎么可能?
DannyS

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@DannyS:只要有足够的电流通过,PCB走线就会像保险丝一样愉快地工作。
myersjustinc

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也许我误会了,但是我相信op在谈论的是PSU(电源设备-机箱内部),而不是UPS(不间断电源)。
matt_rule18年

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我知道的@matt_rule。你检查了吗?
Jeroen3

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从绝对数量来看,我的赌注是一个电解电容器。在正确的(错误的)条件下,这些可能会产生很大的压力并猛烈爆发。

我知道您说的瓶盖“看起来不错”,尽管乍一看电解故障并不总是很明显。有时它们会在顶部发泄,只有一条小缝。有时它们从下面发泄(很难注意到)。底部可能有一个“塞子”,该塞子可能弹出不适当的位置,很难从上方辨别。并非总是会出现炭化/变色或可见的液体泄漏。

我会再次检查以查看上限(如果可能)。也许取下通孔盖并从下面对其进行检查。用万用表检查它们,确保它们没有失败。


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Afaik电容器的外壳经过特殊切割,以免产生压力。
Agent_L

2
“我知道你说的瓶盖看起来不错,尽管乍一看电解故障并不总是很明显”。 我已经看到了几项技术展示了这种行为,其中电容器以不明显的方式破裂了。仔细检查,您会发现缝隙已经破裂。值得注意的是,当它们以这种方式破裂时,它们不会发出爆炸声,否则它们会更明显/更猛烈地吹动,因此可能不是OP的情况。
恢复莫妮卡

1
@Agent_L-是的,瓶盖经过专门设计和切割,以使破裂更容易控制。以保险丝为例。它们本来是可以打开的,但是具有足够的电压,它们将在爆炸前继续长时间导通。我发现盖帽上的过电压会导致缓慢的衰减,但是即使在正电压额定值的一半大小的情况下,反向电压也可以在很短的时间内使鞭炮模拟器变得很棒
Bort

1
@正确,但是立即放空仍然与“增加很多压力”完全相反。
Agent_L

1
@Agent_L-是什么原因导致立即放空?快速泄压肯定是很大的压力,不是吗?我的想法是:压力需要时间来传播。如果压力迅速增大,则其积累速度可能快于安全机构的反应速度。
BORT

15

正如其他人所说,电解电容是这里常见的罪魁祸首。在我找错板子的时候,我的鼻子前六英寸处有一个大灯,就像罗马蜡烛一样。一眼4英尺高的烟雾在我眼前升起,我很幸运,我没有再倚在板上了。

但是,如果硅片出现故障,实际上很难看到。爆炸的芯片通常在设备爆破的中心有一个很小但很深的凹坑。但是,您通常必须真正地寻找它,因为它通常并不立即显而易见。


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我有200A,400V的SCR,我当了徒弟大约40年。您现在真的看不到它有任何损坏,但是它显然可以测量为三个端子的链接,我记得它会蒸发掉PCB上至少两个走线。现在,它已成为奖杯,没人想拥有,是实验室中最近最好的爆炸。如果您使用电力电子设备,偶尔会遇到麻烦。幸运的是,我们可以继续学习,但是从来没有犯错的工程师都没有制作过东西-Warren
Hill,

3
我曾经和5MW IGBT一起呆在同一个房间里,而IGBT仅以一半的功率就发生了灾难性的故障。那太激烈了。甚至硅器件也可以在参加会议时大放异彩。但是涉及的力量不是面包板大小。(重量接近20公斤)
斯蒂安·伊特维克

@StianYttervik我的职业生涯始于建造HVDC链路和静态无功补偿器的地方,但是我在那里呆的时间不够长,以至于没有关于自己吹东西的任何战争故事。我在那里的一位朋友在调试印度的某个站点时确实不得不说服一条蟒蛇离开布线通道,这在项目风险登记簿中通常并不常见-尽管它照顾了老鼠蚕食了绝缘材料。
格雷厄姆

我以前曾经有人用错误的方式连接过运算放大器。小部件,大爆炸。我将其与入门手枪进行比较。
Baldrickk

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我倾向于认为MOSFET发生了故障。

MOSFET的在任何SMPS系统最热的部分和过热时会发生灾难性的故障。与大多数材料的电阻随温度升高而增加的不同,包括MOSFET在内的硅基半导体的电阻实际上会在其温度达到约160°C时开始下降,并随着温度超过该点而继续下降。

这种不正常的行为意味着,当MOSFET过热时,它会进入反馈环路,在该环路中,较低的电阻会导致更多的电流流经MOSFET,从而使其变得更热。这称为热失控。该设备最终会灾难性地发生故障,温度升高得如此之快,以至于经常爆炸,甚至可能引起火灾。MOSFET以20倍慢动作爆炸的视频(以30 fps播放600 fps记录)展示了这种情况的发生。

由于这种电阻下降,MOSFET通常会因热失控而短路失效,从而有可能在其完全自毁之前汲取足够的功率使断路器跳闸。


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可能是一部分短路故障并允许大电流流过。您可能会发现走线已从PCB上彻底蒸发掉和/或保险丝已烧断。

大电流会导致物体在力和温度的作用下移动并振动,并会产生声音。在存在大量故障电流的商业/工业情况下尤其如此,在某些情况下,这些故障电流超出了普通熔断器干净断开电流的能力,这可能导致熔断器自身爆炸,从而肯定会造成大的爆炸(和玻璃弹片) )。


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主要是电容器,我在一个有问题的中国电容器(一家公司偷了一种电解质配方,但没有全部偷走)会每周关闭电源的地方工作。我们会遇到一些非常担心的人,因为声音很大,然后他们的计算机将关闭。您可以说大部分时间,因为看起来电源内部有碎纸屑。

任何东西都可以真正融化,但是大多数情况下,电容器会退化并爆炸。其他组件通常会在设计时发生故障(例如,不为适当的电流确定开关稳压器电阻或电感的大小,但即使如此,这些故障通常也会在发生故障时根据我的见解融化)

我也看到晶体管炸毁了好几次。

我的确因愚蠢而在脸上打了个接力,几乎把我的视线移开。

我敢打赌,如果您检查了供应量并查看了所有的上限,您会发现其中一个与其他上限不太一样,那将是有罪的。如果看不到它,并不表示某个组件没有发生故障,我会进行一次测试,然后开始测试组件以查看哪个发生故障。我还要看一下PCB的底部,这可能比顶部更重要。


6

一个MOV也可以发出砰的一声。我曾经有一个电源,MOV会因爆炸,烟雾和热橡胶味而失效-不管它是在工作还是有我不知道的某种缺陷。无论如何,制造商似乎并不感到惊讶,但向我发送了备用MOV,我将其更换了,没有问题。


1
大型MOV可以像小型手榴弹一样。
罗伯特·恩德尔

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正如其他文章中部分提到的那样,半导体部件也可能爆炸性地失效,而不仅仅是通常被怀疑的电容器。

原因之一是实际的半导体芯片是通过外壳内部的极细导线连接的,整体模制成塑料块。如果确实存在严重的电流浪涌,则该导线会突然在硬塑料的范围内蒸发,可能是由从导线端部撕下的金属离子产生的等离子弧。压力和热应力可以使塑料封装更好,塑料封装往往较重,而半导体部件则较硬,因此它不仅会熔化而且会破裂。

如果一小段键合线似乎不太可能产生这种爆炸声,请阅读EBW雷管是什么以及它可以做什么:)


4

我有一个HP 800 PSU之一(来自Proliant G4或G5,我忘了哪个)也因响亮而失败。把服务器室附近办公室里的人吓到了。

在第一次检查时看起来还可以,但是后来我发现问题主要隐藏在PCB上较大的组件之一之下。
实际上,其中一条12V PCB迹线已经折断,留下1毫米的间隙,并带有一些可见的烧损。铜刚走了。我想汽化了。
间隙右侧留下的其余迹线从PCB剥开,一侧的距离约为8 mm,另一侧的距离为4 mm。
由于这些走线在正常负载下已经可以在这些PSU中承载高达65 A的电流,因此似乎有些不稳定性导致向走线提供了更多的功率,而此时它失败了。
声音可能是过热的汽化铜和气泡,其膨胀速度快于声音的速度,并导致微型音爆。


3

电弧会解释它

考虑低电源断路器。通常,它们的热跳闸会以电路容量的110%突然弹出,但要花半小时才能完成。它们还具有一个磁跳闸,可以使断路器在一个或两个周期内跳闸,但不会在断路器额定值的1000%以下运行(因此,它不会因电动机启动,PSU盖充电等涌入而跳闸)。也会在较高的电流(例如5000%)下跳闸。因此,让我们考虑一下。

20A断路器的5000%为1000A。我们的主电源是120V?那是120kw,或120,000焦耳/秒。现在,一瓶0.44的大酒瓶(肮脏的哈里)是1150焦耳,他得到了6。还是只有5?好吧,你的空头每秒会掉下100或120,尽管希望断路器在打了几枪后就会跳闸。

无论如何,那肯定可以解释噪音。


2

也许是切线,但是我的咖啡机(一台非常不错的意大利专业生产意式浓缩咖啡机)最近发生了某种电力故障,这意味着某处可能很短,可能是电缆布线不佳。

这通过真实的雷电和令人难以置信的大声响来显示,这无疑是在房间之外听到的。显然断路器跳闸了。

声音太大了,我注意到我实际上在“测试”过程中出现了身体反应(即,试图弄清这是一次偶然的fl幸,还是几天后又发生的重复的事情);也就是说,当我戴着那些像耳机一样的声音抑制器时,只有在身体上才能打开它。

长话短说; 事实证明这只有很短的一些电缆。您实际上不需要任何部分来“爆炸”。症状与您的症状相同。即,开始时确实闻到了气味,但是气味很快消失了,并且在任何地方都没有明显的烧伤/炭化迹象。

因此,在不了解您的机器的情况下,我想说的是,不要排除在某处220V / 110V路径中存在诚实对上帝的缺点。


0

桥式整流器。许多开关电源使用壁装电源插座侧的桥式整流器将交流电转换为直流电。假设没有滤波器,并且通常具有坚固的封装,这是第一波出现的现象。发生故障时,电源可能会短路,直到内部蒸发。

让您自己获得一个窄角度的红外测温仪,然后您可以检查它的组件温度。如果它不是电阻器并且很热,则其寿命会缩短。

跳闸时可能是断路器电弧,您没有提及其额定值。


或更好的是,热像仪。基本的基于智能手机的热像仪售价仅为200美元。我个人使用的是Seek RevealPRO,零售价为700美元,但重量却大大超过了它。该软件的功能不如FLIR先进,图像质量也未达到相同的标准,但这些设备的价格很容易达到数千美元。即便如此,320x240的分辨率也不容小at。
bwDraco

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也许是某种导体,例如铜线或虫子。如果铜线突然与PSU中不应短路的2条导轨接触,则可能会产生电弧。例如,如果风扇中插入了铜线,并且铜线接触了机箱和12V导轨,则电容器中的所有能量都将被释放。声音可能很大。并且温度可能足够高以蒸发铜。

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