电容软击穿导致故障
整机外设
故障现象:一台刚刚组装不久的P4兼容电脑,原来工作一直很正常,但近日出现连续工作2个小时之后显示器突然黑屏的故障现象。且用“Ctrl+Alt+Del”组合键进行热启动无效,按“RESET”键进行复位启动也未获成功。假如关机后等待大约1分钟时间,立即冷启动开机则电脑又可正常工作,再连续工作2小时后故障重现,如此循环。
故障诊断与处理:根据故障现象分析,首先怀疑是因某个元件热稳定性差,造成电脑出现周期循环性故障。于是打开主机箱并在开机的情况下,用电热吹风机对主板逐渐加热,但故障并未提前发生。停止吹风待故障出现后,又用电吹风的冷风挡对主板进行散热降温,未见故障消失。据此判断,这种周期性故障并非是主板上的某些元件因热稳定性差而造成的。进一步分析,由于故障发生时按“RESET”键电脑仍不能启动,于是便在故障发生时,使用万用表检测“RESET”键两端的电压值,发现万用表始终指示为低电平,由此怀疑很可能是“RESET”复位电路有故障。我们知道正常情况下在开机时,因电容两端的电压不能突变,在时钟发生器的“RES”端产生一个负脉冲复位信号,经时钟发生器把“RESET”复位信号送至系统的各个部分。当“RES”信号由高电平变为低电平时,整个系统便进行初始化,而“RES”信号由低电平变为高电平时,则CPU开始从复位地址处读取指令,进行正常的自检操作。如今“RES”端始终为低电平,则势必会使整个系统一直处于停止状态,自然就会出现电脑无法启动的故障现象。
由于影响“RES”端电平高低的元件,只有RC电路中的电阻和电容器。考虑到电阻在一般情况下,出现断路或阻值不稳定的问题比较少见,且一旦出现则故障现象是不可逆的。而电容出现问题的几率相对较高,并且比较容易出现漏电、击穿、容量减少等情况。现在“RES”端始终为低电平,极有可能是电容被击穿而引起的。
于是首先焊下这个最有可能出现问题的电容(10μF/10V),并用数字电容表进行检测,却发现容量正常,结果令人有些不解。用万用表的R×10KΩ电阻挡,进一步检测充放电情况,发现该电容在放电即将结束时,万用表的指针从接近无穷大,慢慢地向有阻值方向偏转。坚持大约5分种后竟有100KΩ左右的阻值指示。据此判断该电容有“软击穿”的现象。找来一只新的10μF/16V电解电容焊上后,通电试机黑屏不再出现,故障彻底排除。
故障小结:所谓电容“软击穿”,是指当电容两端的电荷,随着通电时间的增长,积累到一定程度之后,如果电容的质量不好,内部的电解质发生变化而产生的一种“电容击穿短路”现象,它与温度的高低并无直接的关系。关机后电容失去外加电压,自然放电完毕后电解质可暂时复原,容量也可恢复正常。这种“软故障”不仅电容器存在,其他元器件也可能会存在,而我们在检修中往往容易忽视,因此应该引起注意。