Вздувшиеся конденсаторы и почему их стоит заменять

Очень часто при ремонте материнских плат, или иных электронных блоков и компонентов, мы сталкиваемся с проблемой вышедших из строя, или как любят говорить мастера «вздувшихся» конденсаторов. Проблема достаточно серьезная, и может приводить не только к разнообразным сбоям в работе оборудования, но так же может приводить к выходу из строя других компонентов устройства.

Для начала давайте разберемся какую функцию выполняют конденсаторы. Электролитические конденсаторы (в радиотехнике часто используется жаргонное  название — «электролиты») являются низкочастотными элементами электрической цепи, их редко применяют для работы на частотах выше 30 кГц. В основном они служат для сглаживания пульсирующего тока в цепях питания различных устройств. В связи с тем, что электролитические конденсаторы полярны, при работе на их обкладках должно поддерживаться не изменяющее знака напряжение, что является их некоторым недостатком. Включение конденсатора в электрическую цепь с обратной к рабочей полярностью вызывает увеличение тока утечки, деградации параметров, и даже может привести к взрыву конденсатора при достаточной мощности цепи. По этой причине их можно применять только в цепях, где полярность напряжения на конденсаторе неизменна (с пульсирующим или постоянным напряжением). Данный факт влечет за собой проблему того что очень часто при сбоях электропитания устройства, или деградации других элементов устройства, конденсатор выходят из строя. Выход из строя конденсатора ведет к тому что напряжение питания перестает выпрямляться от пульсаций, так или иначе присутствующих в бытовой электросети, что в свою очередь влечет либо сбои  работе всего оборудования, либо полному отказу включения.

На материнской плате компьютера конденсаторы ставятся в цепях питания процессора, так как процессор рабтает с очень большо частотой, и опмехи по питанию могут вызвать серьезные сбои в работе процессора, вплоть до невозможности запуска компьютера

На данном фото вышедший из строя конденсатор (помечен красным) легоко можно определить по выпучиванию верхней крышки конденсатора, специально сконструированной таким образом, для предотварщения взрыва конденсатора, рядом можно увидеть исправные конденсаторы.

При выходе из строя электролитических конденсаторов последствия могут быть самыми разнообразнми. Компьютер может начать выключаться или перезагружаться сам по себе, из за сбоев в работе процессора, или других узлов материнской платы.

Так же проблема может носить глобаьный характер, если повреждены конденсаторы находящиес в блоке питания ПК. Причём в дальнейшем повреждение конденсаторов в блоке питания ведет к увеличению нагрузки на конденсаторы, находящиеся на материнсой плате, и в дальнейшем они тоже выходят из строя.

Основных причин по которым происходит такая проблема две: превышение рабочего напряжения на конденсаторе, и увеличение температуры конденсатора, во время его работы.

Первая причина может быть обусловлена деградацией полупроводниковых элементов, в блоке питания и других преобразователях напряжения, находящихся непосредственно на материнской плате. Как следствие этого рабочие напряжения на различных линиях питания увеличивается. Производители же как правило закладывают запас напряжения на конденсаторе при проектировании устройства примерно на 1-1.5 вольта, выше чем типовое напряжение на линии питания. Тоесть на 4-5 вольтовой линии ставятся конденсаторы с рабочим напряжением в 5-6.3 вольта.

Вторая причина — перегрев более распространена в персональных компьютерах. Как известно любой компьютер нуждается в системе охлаждения, ввиду того что центральный процессор и видеопроцессор в процессе своей работы выделяют тепло. Неправильно подобранный по мощности радиатор процессора, или загрязнение ребер радиатора, установленного на процессор, может вызвать собой перегрев как воздуха внутри системного блока, так и нагрев самой материнской платы, и компонентов на ней, так как процессор при недостаточном охлаждении начинает нагревать материнскую плату, на которой он установлен. Так же многие сборщики ПК не ставят на компьютер дополнительные корпусные вентиляторы, что тоже может сказаться на повышении температуры воздуха внутри системного блока. Как следствие конденсатор может при перегреве окружающим воздухом перестать работать в штатном режиме и произойдет его разгерметизация, которая в свою очередь повлечет за собой полное или частичное прекращение фильтрации паразитных импульсов напряжения, и сбои в работе питаемых элементов, или же вообще их выход из строя.

BSOD

Синий экран смерти (BSOD) является одним из самых распространенных сбоев в работе компьютера, вызываемых неправильной работой оборудования, ввиду плохой фильтрации питающих напряжений от помех.

При замене электролитического конденсатора на исправный в первую очередь следует определить параметры заменяемого конденсатора, и подобрать соответствующий аналог из имеющейся элементной базы. Главными факторами при установке нового конденсатора являются: его типоразмер и шаг выводов в посадочном месте материнской платы, или плате блока питания, ёмкость конденсатора, и рабочее напряжение. Если первый параметр влияет в первую очередь на возможность установки подобранного элемента, то  коот ёмкости ко зависит то, как хорошо он будет сглаживать помехи по питанию. Причем крайне не рекомендуется устанавливать конденсаторы меньшей ёмкости, чем была ранее. Это может привести к плохой фильтрации от помех и как следствие сбои в работе устройства. Большая ёмкость оставляет запас для сглаживания помех большего импульса, за счёт запаса потенциала напряжения, которое накапливает в себе конденсатор. Третий же параметр (максимально допустимое напряжение) даёт запас для невыхода конденсатора из строя в случае непредвиденного сбоя питания, и кратковременного (или нет) скачка напряжения, проходящего через конденсатор. Обычно такие скачки напряжения происходят сразу после подачи питания на устройство. При возможности установить в устройство конденсаторы большей ёмкости, и более высокого напряжения даёт нам более долгий срок службы устройства и увеличивает запас рабочей прочности устройства.

Так же после замены конденсаторов обязательным является проверка температуры устройства в той области где он находится, и оптимизация охлаждения устройства. Данная процедура избавляет пользователя от замены порой очень дорогостоящих комплектующих, таких как видеокарты, материнские платы, а нередко и центрального процессора.

По этим причинам, если ваш компьютер устраивает вас по характеристикам, и вдруг начал сбоить или перестал включаться, то возможно продиагностировать основные проблемы, и с минимальными затратами на ремонт вернуть устройство к работе, и не тратиться на дорогостоящюю сборку нового компьютера.