給大家分享一段以前的經歷,順便講個之前發(fā)生的關于電視機的一件事。
以前老一輩常說一句話:電視要是放久了,隔段時間得打開看看,不然容易壞。小時候不懂這是為啥,一直以為就是怕落灰或者怕潮。直到后來學了硬件,搞了電子,才真正明白這句話背后的道理,這不只是生活經驗,而是實打實的電子學原理。
01
拆開電視,里面原來是這么回事
咱們平時用的顯示屏,拆開來看,里面主要有個AD板,這板子就是把主機接過來的HDMI信號或者DP信號,轉成屏幕能識別的LVDS,EDP,VB1或者其它信號。當然VGA也有,不過這種接口越來越少了。
當時沒拍照,就拿我之前拆過的一塊屏幕圖片來介紹了,原理基本差不多。
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從圖片能看到,AD板上還引出了一些接口。比如按鍵板,就是你按菜單、調音量那個小電路板;還有接背光的接口,背光就是照亮屏幕的那層光,沒了它畫面就黑乎乎的;以及連屏幕的接口,負責傳畫面數據。
當外部信號進來,經過AD板處理,傳到屏幕上,咱們就能看到正常畫面了,這就是咱們平時說的電視能看了。
把AD板單獨放大看,紅色框出來的地方是幾個鋁電解電容。這幾個電容一般放在電源輸入口,一般輸入是12V直流;12V轉5V的降壓電路后面也要放;背光升壓那塊還得放個大個的。它們的作用說白了就是儲能,電壓穩(wěn)的時候存點電,電壓波動的時候放出來,保證供給芯片和背光的電壓穩(wěn)穩(wěn)當當。
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02
電容鼓包,電視就歇菜了
背景交代清楚了,那這跟老一輩說的電視久了不看會壞有啥關系?關系大著呢。
有一次碰到個情況,一個老電視放了好幾年沒開,再想開的時候,電源燈亮一下就沒反應了,開不了機。拆開后蓋檢查,一眼就看見板子上的電解電容不對勁——頂上都鼓起來了,有的甚至能看到頂部的防爆紋已經裂開。后來買了同規(guī)格的新電容換上,電視才恢復正常。問題就出在這幾個電解電容上。
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當時我也覺得奇怪,好好的電容,也沒通電,放在那兒怎么會自己鼓包?后來去網上查了資料,才明白是怎么回事,鋁電解電容是需要激活的,時間長了不用,它自己就會慢慢失去活性。
為什么會這樣?這得從電解電容的內部結構說起。
鋁電解電容的核心結構,是兩層鋁箔夾著浸了電解液的紙。其中一層鋁箔表面通過電化學腐蝕形成極薄的氧化鋁絕緣層?,這層氧化膜就是電容的介質,起到絕緣作用。另一層是陰極箔,通過電解液和陽極箔形成導電回路。
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問題就出在電解液和氧化膜上。長時間不通電放置,電解液就會失去活性,導電率下降。等到突然通電,這些就會產生較大的漏電流,局部發(fā)熱嚴重,發(fā)熱又加速電解液蒸發(fā),惡性循環(huán)下去,電容內部壓力增大,頂蓋就鼓起來了。嚴重的話,防爆閥會打開,電解液泄露,電容徹底報廢。
這就是為什么電視放久了不看,再開機反而容易壞,那幾個關鍵的濾波電容已經在長期閑置中失去了活性,突然上電受不了沖擊。
03
放久了的電容得先激活再用
鋁電解電容放久了再用,必須要激活。激活的本質,就是通過逐步施加電壓,讓氧化膜慢慢修復,以確保電容性能穩(wěn)定、漏電流可控。
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具體操作其實不復雜。如果有可調電源,可以這樣操作:
先從額定電壓的一半開始充電。比如電容標著25V,就先給12.5V。保持10分鐘左右,然后每隔10分鐘往上調一點,每次大概上調10%左右,慢慢調到額定電壓。到達額定電壓后,保持通電一兩個小時,過程中注意電容燙不燙。如果發(fā)熱特別厲害,說明漏電流還很大,可以適當降低電壓多充一會兒,或者串聯一個限流電阻。
激活之前最好先判斷一下電容還能不能用。用萬用表電阻檔測電容正反向,如果電阻為零或者特別小,說明電容已經擊穿短路了,直接扔了吧,別折騰了。如果測著阻值正常,沒有短路,就可以按上面方法激活。
別小看電解電容,它需要注意的細節(jié)其實還有很多,這里就簡單介紹一下,有機會再細聊。
04
給咱們工程師的建議
最后給做硬件的朋友提個醒。電解電容便宜,容量大,項目里用得多。但如果產品里有電解電容,庫存超過一年沒用的話,建議及時更換或者出貨前最好通電激活一下再正式使用。
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當然,要是不想這么麻煩,選型的時候可以直接用固態(tài)電容。固態(tài)電容沒有電解液,介質是導電高分子材料,壽命長,不用激活,也不會鼓包。缺點就是價格貴點,容量和耐壓選擇沒電解電容那么多。用哪個,看項目需求和成本取舍吧。
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內容轉載自微信公眾號「硬件筆記本」,作者:王工
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