多年前,我開了家公司,主要業務是向辛巴威(Zimbabwe)的旅行社出租終端機系統。這些終端機是我是從英國航空公司買來的一些二手貨(辛巴威航空用這套系統提供機票預訂)。英國航空每隔5年就會淘汰一批終端機,所以我買的這些舊貨價格很低。英國航為什麼5年就要換一批終端機呢,是因為這些終端機用了5年就需要定期維護了。

這些二手貨看起來像極了怪獸,又大又醜又笨,不過還是很實用。它們用的是古老的Z-80微處理器,配有CRT顯示器、大號鐵芯變壓器和線性電源。維護它們還是比較容易的,而且我有完整的服務資料。

其中的電源可能是問題最多的。這些線性電源使用三端穩壓IC:性能良好的老式LM323K用於+5V邏輯電源,LM317K用於+24V監視器電源,兩者均有一個大的鰭形散熱器,而7812/7912用於±12V電源,為它們供電的是一個又大又重的環形變壓器。(後來我用舊終端機上的零件製作了一個很不借的實驗室電源!)

雖然簡單了點,還是可以用。它們在使用中會發燙,有時候還會出故障。問題最大的是連接器,+5V和+24V電源僅透過一個完全不合格的連接器上的一個引腳到達各自的電路板,不良的連接器會成為大電阻,在工作中發熱,然後成為更大的電阻,有時候溫度太高甚至會讓連接器熔化。後來我換了連接器,一兩年內就沒有再出問題了。

我還遇到了一個與垂直輸出電路相關的問題,這個問題不難診斷,卻最有意思。磁偏轉CRT顯示器的顯像管頸部有一個偏轉線圈,在垂直輸出電路中有一個尺寸較大的6.8µF無極性電解電容器,其直徑約為2公分,長度為5公分。

在第一台終端機出現故障後(開路了,螢幕中央有一條水平線),我遍尋當地的電子產品供應商,終於找到了一些具有合適額定電壓值的10µF無極性電容。但是,它們的直徑只有約1公分,長約2公分。自從我開始組裝終端機系統以來,元件設計的發展速度之快著實讓人驚訝,在這台出故障的終端機中,我裝了一個新的電容,開機後,它恢復了正常。終端運作了幾分鐘,一切都很好,因此我把這台修改好的終端收起來,以備不時之需。過了一段時間,我最喜歡的一家旅行社的一台終端機壞了,這台終端機就派上了用場。

幾天後,旅行社打來了電話。

「戴夫,記得上星期幫我們換的那台終端機吧?」

我心裡一沉。

「是……怎麼了???」

「它爆炸了!」

旅行社告訴我,爆炸發出了很大的響聲,還產生了大量煙霧,把那個正在使用終端機的姑娘嚇得夠嗆。一聽他們提到爆炸聲,我便知道問題出在哪兒了,是我換上的那個小得不可思議的新電容爆炸了,碎屑在主機殼外面都看得見。打開終端,果然跟我想的一樣,終端機內部到處都是鋁箔和蓬鬆的電介質碎屑。

我向旅行社致以最深的歉意,向他們解釋發生了什麼,然後送他們一個月不需繳交月租費,以對他們受到驚嚇進行補償。這件事為我上了寶貴的一課,讓我更深入地瞭解了電容的AC電流額定值,也讓我知道,元件設計並非我想像的那樣發展神速。

我設法找到了一些3.3µF的聚酯電容,其中兩個並聯工作,以及原來的無極性電解電容。這次你放心吧,我絕對謹慎,終端機修好後我對它做了一周的測試,然後才交付給我的旅行社客戶!

(參考原文: Pop goes the capacitor!,by David Ashton,EDN China Jenny Liao編譯)