鋁電解電容器故障了——這就是問題所在。雖然是個壞消息,但也有好消息是當鋁電解電容器發生故障時,問題很容易被發現。通常電腦顯示器使用的AC主電源配接器出現問題時就是這種情況。

幾個星期前,我太太的電腦顯示器開始間歇性地出現狀況。整個螢幕影像向右移動,拖不到滑桿了。我一開始用的辦法是透過一連串的按鍵操作來重新調節顯示器,所以我製作了一個圖表來記錄操作順序,這樣就能讓她自己按照這個指示進行修正。

然後有一天,顯示器徹底壞了。LED指示燈本來應該保持長亮(on)的,現在卻不停地閃爍,螢幕也整個黑掉了。所幸AC主電源裝在外面。這時我看到配接器的LED燈也在閃爍。

市場上有許多12V、4A AC配接器的替代品,價格從7美元到35美元不等,但要找到合適的配接器卻沒有那麼容易。為什麼?因為一些DC連接器的內管直徑為2.5mm,而其他的則為2.1mm。這台顯示器用的是哪一種?由於沒有卡尺,我只能將不同尺寸的內六角扳手(Allen wrench)插入孔中一一測試,直到發現最合適的尺寸為2.1mm。但我還需要一個直角DC插頭,因為不知道是誰設計的顯示器,它將DC電源插座直接設計在顯示器支架的後面。事實證明找到輸出功率、內管直徑和連接器角度的正確組合沒什麼用。自己動手修好電源配接器顯然是更好的辦法,而且也更有趣。

打開電源配接器,露出兩個1,000µF的電解電容器(圖1),兩個電容器的頂部都向外鼓起來了。這條線索十分重要。但我已經將電源配接器從外殼中取出來了,讓我們來看一看吧!

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圖1:兩個1,000µF、16V的電容器,其頂部向外鼓起來了,說明它們已經用了很長的時間。

我真的沒想到在開關電源周圍會看到這麼多的保護遮罩。也許這並不只是一個超級便宜的AC電源配接器,畢竟它已經使用了12年之久,製造商是Linearity 1 Electronics。

圖2顯示該電源配接器的底部,請注意與遮罩層相連的主板上方還有第二塊板子。電源配接器的遮罩程度超出了我的預期。遮罩層透過一根電線連接到主板的電路接地。我沿著兩個箭頭之間的線切開遮罩層,將遮罩層與底板分開。

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圖2:主電路板下方的板子透過電線連接到電路接地,並連接到環繞遮罩層。

圖3顯示板子頂部及一些元件,板子底部也有一些主動元件。變壓器將AC側與DC側隔開了。

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圖3:AC電源配接器佈局整潔,AC輸入和DC輸出分別置於相反的兩端。

我移開電線,將底下的板子拉起來,就可以看到主板的底面了(圖4)。請注意主板底面的主動元件和被動元件。由於主板和子板之間有導熱膏,看來子板是用來進行EMI保護和散熱的。

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圖4:主板底面的主動元件和被動元件。

接下來就該換下鼓起的電容器了。這很容易。圖5顯示主板的底面,其上的電容已被取下(黃線圈註之處)。我的確該換一個電烙鐵了,因為我那個帶軟木手柄的舊型Weller烙鐵已經無法提供足夠的熱了。在我們本地的五金行可以買到1,000 µF、16V、105°C的替代電容,每個價格僅1.07美元。網路上雖然可以找到一些電容價格才0.32美元,但可沒時間等它寄來了,何況網上購買還要多付運費。此外,我還得再花1.35美元買導熱膏,塗在新的電容器周圍以及兩塊板子之間。

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圖5:黃線圈註處表示壞掉的電容器在板上的原本安裝位置。

圖6顯示其中一個壞掉的電容器,圖7是一個還沒有拆開包裝的新電容器。

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圖6:從AC電源配接器板上取下兩個壞掉的Samxon電容,圖中是其中一個。

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圖7:兩個新的NTE電容中的一個,這就是我需要的。就算它們只能用幾年也好,因為這台顯示器的使用時間已夠長了。

安裝上新電容並塗上一些導熱膏後,我在DC連接器打開的情況下,為配接器上施加AC電源,並測量其電壓。當然,正如我所期望的,電壓接近12 V,而且電源配接器的LED十分穩定。由圖8可見顯示器恢復正常了。買這些零件的總成本:大約3.50美元。剩下的事就是為先前切開的開口進行焊接,重新連接EMI遮罩層,並將電源配接器裝回外殼。

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圖8:LCD顯示器又能用了。

也許我應該趁著打開外殼的機會把其它鋁電解電容器也換掉。塑膠外殼是用膠水固定的,但是很容易打開。為了讓外殼密合在一起,我還用了兩根電線把它綁起來了。皆大歡喜!

編譯:Jenny Liao

(參考原文:Failed Capacitors Down Computer Monitor,by R. Colin Johnson)