給大家分享一段以前的經(jīng)歷,順便講個(gè)之前發(fā)生的關(guān)于電視機(jī)的一件事。
以前老一輩常說(shuō)一句話:電視要是放久了,隔段時(shí)間得打開(kāi)看看,不然容易壞。小時(shí)候不懂這是為啥,一直以為就是怕落灰或者怕潮。直到后來(lái)學(xué)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(jīng)驗(yàn),而是實(shí)打?qū)嵉碾娮訉W(xué)原理。
01
拆開(kāi)電視,里面原來(lái)是這么回事
咱們平時(shí)用的顯示屏,拆開(kāi)來(lái)看,里面主要有個(gè)AD板,這板子就是把主機(jī)接過(guò)來(lái)的HDMI信號(hào)或者DP信號(hào),轉(zhuǎn)成屏幕能識(shí)別的LVDS,EDP,VB1或者其它信號(hào)。當(dāng)然VGA也有,不過(guò)這種接口越來(lái)越少了。
當(dāng)時(shí)沒(méi)拍照,就拿我之前拆過(guò)的一塊屏幕圖片來(lái)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(diào)音量那個(gè)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(méi)了它畫面就黑乎乎的;以及連屏幕的接口,負(fù)責(zé)傳畫面數(shù)據(jù)。
當(dāng)外部信號(hào)進(jìn)來(lái),經(jīng)過(guò)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(shí)說(shuō)的電視能看了。
把AD板單獨(dú)放大看,紅色框出來(lái)的地方是幾個(gè)鋁電解電容。這幾個(gè)電容一般放在電源輸入口,一般輸入是12V直流;12V轉(zhuǎn)5V的降壓電路后面也要放;背光升壓那塊還得放個(gè)大個(gè)的。它們的作用說(shuō)白了就是儲(chǔ)能,電壓穩(wěn)的時(shí)候存點(diǎn)電,電壓波動(dòng)的時(shí)候放出來(lái),保證供給芯片和背光的電壓穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)。
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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(shuō)的電視久了不看會(huì)壞有啥關(guān)系?關(guān)系大著呢。
有一次碰到個(gè)情況,一個(gè)老電視放了好幾年沒(méi)開(kāi),再想開(kāi)的時(shí)候,電源燈亮一下就沒(méi)反應(yīng)了,開(kāi)不了機(jī)。拆開(kāi)后蓋檢查,一眼就看見(jiàn)板子上的電解電容不對(duì)勁——頂上都鼓起來(lái)了,有的甚至能看到頂部的防爆紋已經(jīng)裂開(kāi)。后來(lái)買了同規(guī)格的新電容換上,電視才恢復(fù)正常。問(wèn)題就出在這幾個(gè)電解電容上。
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當(dāng)時(shí)我也覺(jué)得奇怪,好好的電容,也沒(méi)通電,放在那兒怎么會(huì)自己鼓包?后來(lái)去網(wǎng)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(shí)間長(zhǎng)了不用,它自己就會(huì)慢慢失去活性。
為什么會(huì)這樣?這得從電解電容的內(nèi)部結(jié)構(gòu)說(shuō)起。
鋁電解電容的核心結(jié)構(gòu),是兩層鋁箔夾著浸了電解液的紙。其中一層鋁箔表面通過(guò)電化學(xué)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(zhì),起到絕緣作用。另一層是陰極箔,通過(guò)電解液和陽(yáng)極箔形成導(dǎo)電回路。
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問(wèn)題就出在電解液和氧化膜上。長(zhǎng)時(shí)間不通電放置,電解液就會(huì)失去活性,導(dǎo)電率下降。等到突然通電,這些就會(huì)產(chǎn)生較大的漏電流,局部發(fā)熱嚴(yán)重,發(fā)熱又加速電解液蒸發(fā),惡性循環(huán)下去,電容內(nèi)部壓力增大,頂蓋就鼓起來(lái)了。嚴(yán)重的話,防爆閥會(huì)打開(kāi),電解液泄露,電容徹底報(bào)廢。
這就是為什么電視放久了不看,再開(kāi)機(jī)反而容易壞,那幾個(gè)關(guān)鍵的濾波電容已經(jīng)在長(zhǎng)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(zhì),就是通過(guò)逐步施加電壓,讓氧化膜慢慢修復(fù),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(shí)不復(fù)雜。如果有可調(diào)電源,可以這樣操作:
先從額定電壓的一半開(kāi)始充電。比如電容標(biāo)著25V,就先給12.5V。保持10分鐘左右,然后每隔10分鐘往上調(diào)一點(diǎn),每次大概上調(diào)10%左右,慢慢調(diào)到額定電壓。到達(dá)額定電壓后,保持通電一兩個(gè)小時(shí),過(guò)程中注意電容燙不燙。如果發(fā)熱特別厲害,說(shuō)明漏電流還很大,可以適當(dāng)降低電壓多充一會(huì)兒,或者串聯(lián)一個(gè)限流電阻。
激活之前最好先判斷一下電容還能不能用。用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)電容正反向,如果電阻為零或者特別小,說(shuō)明電容已經(jīng)擊穿短路了,直接扔了吧,別折騰了。如果測(cè)著阻值正常,沒(méi)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(xì)節(jié)其實(shí)還有很多,這里就簡(jiǎn)單介紹一下,有機(jī)會(huì)再細(xì)聊。
04
給咱們工程師的建議
最后給做硬件的朋友提個(gè)醒。電解電容便宜,容量大,項(xiàng)目里用得多。但如果產(chǎn)品里有電解電容,庫(kù)存超過(guò)一年沒(méi)用的話,建議及時(shí)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(dāng)然,要是不想這么麻煩,選型的時(shí)候可以直接用固態(tài)電容。固態(tài)電容沒(méi)有電解液,介質(zhì)是導(dǎo)電高分子材料,壽命長(zhǎng),不用激活,也不會(huì)鼓包。缺點(diǎn)就是價(jià)格貴點(diǎn),容量和耐壓選擇沒(méi)電解電容那么多。用哪個(gè),看項(xiàng)目需求和成本取舍吧。
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內(nèi)容轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「硬件筆記本」,作者:王工
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