早在2006年,我在德州儀器(TI)工作的朋友Alan Martin就有一句至理句言:「總是電容出錯!」他發現很多測試設備出故障都是由於電解電容乾燥或者鉭(tantalum)電容失效造成。

雖然Martin指的是電子產品,但我家最近突然壞掉的中央空調,再次印證了他的「總是電容出錯!」這句話。我到房子側面的壓縮機,發現壓縮機頂部的風扇不轉了,用一把麵包刀轉動風扇,它沒有任何卡住的狀況。我在YouTube上查找「交流風扇不運作」,一個視訊說是啟動/運行電容的問題,還有其他幾個視訊是關於壞掉的啟動/運行電容。打開機器,果然,電容膨脹起來了,這一看就是個麻煩事…

20180122NT01P1 圖1 用於風扇和AC壓縮機的電容。因為壓縮機在壓力下啟動負載較高,因此還有一個單獨的黑色啟動電容。

壓縮機發出可怕的噪音,就像在一個視訊中看到的一樣,我懷疑是缺乏冷卻。我不喜歡黑色電容輪緣中的小晶片,它很舊了,已經用了16年,現在已經壞了一個電容,下一個肯定是它。

20180122NT01P2 圖2 壓縮機運轉電容已經損壞並老化。

銀色電容標籤上的產品型號已經模糊不清了,不過我很快就弄清這是一款5μF/25μF的GE電容,零件號是27L33,特靈(Trane)零件號碼是CPT00695。無論是Home Depot還是ACE都沒有販賣啟動電容,一個月前我找到一家提供空調維修服務的本地公司,遺憾的是他們沒有相同的電容;在eBay和亞馬遜(Amazon)上也都找不到完全一樣的,最後我找到印第安那州(State of Indiana)一個叫Shortys HAVC的網站。這個網站很好,有一模一樣的電容,還有圖片,且電容價格便宜,還能免費郵寄。尤其讓我滿意的是,他們接受PayPal支付,這樣我就不用暴露信用卡號,我順便把壓縮機那個舊得不得了的黑色電容也換了,特靈零件編號是CPT00091。新電容跟舊電容完全一樣,不只是性能,尺寸和外觀也不差分毫,它的端子上有一個洩漏電阻,剪斷就好了,記得不要在屋裡剪。

因為我們是工程師,所以我們知道,如果能找到完全一樣的零件,就不要考慮那些只是近似的零件了。此外,用於固定電容器的金屬箍物理尺寸也要完全一樣。

20180122NT01P3 圖3 用管道膠帶為電容的電線做了標記。

可以看到我用管道膠帶對電線進行了標記。我想如果下雨了會淋到它們,夏普油墨很容易從膠帶上擦掉,因此用遮蔽膠帶或許更好一些。整個過程中最好的體驗是,我在感恩節星期六下午7:00給Shorty’s HVAC寫郵件,15分鐘就收到Mike Short的回覆。他說,如果我想在星期二收到電容器,他可以空運給我,但是如果用FedEx地面運輸在星期三之前應該也能收到,雖然我對此表示懷疑,但免費總是誘人的!令我驚奇的是,電容器星期三上午10點就到了,我只花了十五分鐘就裝好了它們。

20180122NT01P4 圖4 空調冷凝器換上了新電容。

啊~又涼快了。謝天謝地,空調壞在11月份的佛羅里達,當時氣溫只有80華氏度。開始我真有點慌,要修好中央空調可不是簡單的事!這給我上了很好的一課:在查找故障或維修電器期間不要著急,正是我為自己的小店買的一個可攜式空調設備,幫我度過了幾天沒有空調的日子。

20180122NT01P5 圖5 在中央空調維修的日子裡,全靠這台可攜式空調應急。

這台應急可攜式空調真是發揮了大作用!它幫我消除了沒有空調的恐慌,讓我小小的辦公室保持舒適涼爽,整個房子都乾燥了。我認為生活在Mason Dixon線以南的每個人都應該在車庫裡放一台這樣的可攜式空調設備,以備不時之需。這樣的話,即便中央空調壞了,你也不用急著馬上去買零件。

你可能注意到了,在安裝好的電容器圖片中,右邊有一個大的接觸式繼電器,它用於啟動壓縮機和風扇。經過16年的連續工作,接觸處磨損相當嚴重,但為它找出零件號也是一個難題。

20180122NT01P6 圖6 更換空調繼電器更具挑戰性。

我花了數小時才弄清楚這是一個Potter Brumfield繼電器。網路上有各種各樣的「山寨」和「替代」品,但我只想從自己信得過的地方購買「貨真價實」的繼電器。好吧,Newark Element 14就是一個值得信賴的網站,那裡有完全一樣的零件,一個真正的Tyco零件,而且有貨,請這個繼電器在Newark上只賣13美元,不是60美元。

這不禁讓我有些小哀怨。不久前我剛付了100美元給空調公司,我家的中央空調就是這家公司在1999年安裝的。一個友好的年輕小夥走了過來,從閣樓上取下鼠籠式風機(squirrel-cage blower),清理乾淨,然後重新裝上。他拔掉排水管,檢查製冷劑。但是你會認為檢修一個已經用了16年的空調至少應當更換所有的電容,現在我想知道那個小夥子取下的風機裡面是否有一個運行電容,如果有的話,我想把它也換掉。

我之所以知道要更換電容器,是因為Alan Martin說了,「總是電容器出問題。」

我把空調故障電容的事情告訴了Alan Martin。他回答:「由於Tektronix從來沒有製造過空調,所以電容的報價可能有點離譜。我不知道它使用的油浸電容是否容易破裂並引起火災,不過一想到有這種可能,我就很慶幸我們這地方不需要空調,電容器膨脹是很嚇人的。你說你是用麵包刀轉開風扇的,那麼你就用錯了刀。HVAC手冊上說,應該用奶油刀,因為刀上的奶油可以潤滑軸承,這是預防性維護的一部分」。

另一位朋友,國際神秘人士Martin DeLateur寫信給我:

「我的空調已經用了12年,空氣壓縮機的起動電容也壞了。我在eBay上找到了完全一樣的替代品,價格8美元,更換電容之後,壓縮機立即啟動。由於測試良好,我沒有費事去更換運行電容器,結果兩個星期後,壓縮機又壞了,我還沒來得及管它,因為我已經買了兩台新壓縮機做備用。」

讀者朋友,你有沒有過為了使電器正常工作而不得不與電機啟動/運行電容「糾纏奮戰」的經歷?我可以告訴你,靠自己的能力修好一個電器,還能省一大筆錢,實在太有成就感了!

(參考原文: It’s always a capacitor,by Paul Rako,EDN中國版編輯Jenny Liao編譯)