Quel type de composant dans l'alimentation d'un ordinateur peut exploser fort?

Aujourd'hui, j'ai entendu une forte détonation qui a déclenché le disjoncteur dans la salle des serveurs. Ça devait être vraiment fort parce que je pouvais entendre deux pièces plus loin à travers deux portes lourdes et c'était comme si un pétard partait juste à côté de moi.

Pour résumer, il a été réduit à un bloc d’alimentation de l’un des ordinateurs. Cela sentait le caoutchouc brûlé et était très chaud même après environ 40 minutes d’éteint lorsque j’ai enfin pu le tester. Tout le reste de la technologie était heureusement bien.

C'est un vieux serveur PSU, âgé de 10 ans et plus, donc pas vraiment surpris, il a explosé. C'est une unité 800W fabriquée par HP mais je n'ai trouvé aucune identification de modèle dessus.

Ce qui est bizarre, c’est que j’ai ouvert la porte pour vraiment s’assurer que c’est la chose qui a échoué, mais à l’intérieur, ça a l'air bien. Testé le fusible - tout va bien, tous les bouchons ont l'air bien, pas de carbonisation nulle part. Après environ 10 minutes de recherche à l'intérieur, l'odeur de brûlé s'était également estompée. Cependant, c’est la seule chose qui ne s’allume pas. J'ai eu le reste de l'ordinateur sur lequel il était connecté pour le sauvegarder et le faire fonctionner avec un bloc d'alimentation de remplacement.

À ce stade, je suis juste curieux de savoir ce qui pourrait éventuellement créer une telle détonation et ne pas laisser de trace par la suite.

Les batteries au plomb utilisées dans un système UPS peuvent exploser violemment en raison de l'accumulation d'hydrogène.
Des dommages mécaniques seront évidents, car l’encapsulation de la batterie aura échoué.
Je mets mon argent là-dessus, si on peut l'entendre des chambres de l'autre.

Les diodes et les traces peuvent exploser sans causer beaucoup de dommages mécaniques ou de résidus. Pourtant, ils peuvent ressembler à un petit éclair en fonction de la capacité en courant de défaut ou, en d'autres termes, de l'énergie laissée par les circuits de protection.

Les condensateurs électrolytiques peuvent décoller d’une carte, mais ils ont tendance à dégager beaucoup de fumée et de crud. Cependant, dans un serveur, le flux d'air peut se dissiper rapidement.

Les condensateurs au tantale et à la céramique s'enflamment. Pas beaucoup coup.

Les résistances montrent souvent une brûlure du PCB en premier. Sinon, ils ont explosé en cas de surtension et ils seront dispersés autour de l'enceinte, comme des diodes.

Les fusibles n'exploseront que si la sélectivité ou la capacité de coupure est mal attribuée.

À en juger par le volume, je parie sur un condensateur électrolytique. Ceux-ci peuvent accumuler beaucoup de pression et éclater violemment dans les bonnes conditions.

Je sais que vous avez dit que les capuchons "avaient l'air", bien que les défaillances électrolytiques ne soient pas toujours évidentes à première vue. Parfois, ils sont ventilés par dessus, avec juste une petite fente. Parfois, ils s'échappent d'en bas (ce qui rend difficile à remarquer). Les fonds peuvent avoir un "bouchon" qui peut sortir de sa place et il est difficile de discerner d'en haut. Il n'y aura pas toujours de carbonisation / décoloration ou de fuite de fluide visible.

Je vérifierais encore pour regarder sous les chapeaux (si possible). Peut-être retirer les capuchons traversants et les inspecter par le dessous. Vérifiez-les avec un multimètre pour vous assurer qu'ils n'ont pas échoué.

Comme d'autres personnes l'ont dit, les capsules électrolytiques sont les coupables habituels ici. J'ai eu une grosse lampe allumée comme une bougie romaine, six pouces devant mon nez, pendant que je cherchais une planche. Un panache de fumée de 4 pieds est apparu juste devant mes yeux et je suis très chanceux de ne pas me pencher un peu plus sur le tableau.

Si le silicium a échoué, il peut être difficile à voir. Une puce qui a éclaté a généralement une petite mais importante fosse au centre où l'appareil a explosé. Vous devez cependant souvent rechercher cela, car ce n'est souvent pas immédiatement évident.

Je suis enclin à penser qu'un MOSFET a échoué.

Les MOSFET sont les pièces les plus chaudes de tout système SMPS et peuvent tomber en panne de manière catastrophique en cas de surchauffe. Contrairement à la plupart des matériaux, dont la résistance électrique augmente à mesure que la température augmente, la résistance des semi-conducteurs à base de silicium, y compris les MOSFET, commencera à diminuer lorsque leur température atteint environ 160 ° C et continuera à baisser à mesure que la température augmente.

Ce comportement inhabituel signifie que lorsqu’un MOSFET surchauffe, il entre dans une boucle de contre-réaction dans laquelle la résistance plus faible provoque le passage d’une plus grande quantité de courant dans le MOSFET, ce qui le rend encore plus chaud. Ceci est appelé emballement thermique . L'appareil tombe finalement en panne de façon catastrophique, la température augmentant si rapidement qu'il va souvent exploser, provoquant même potentiellement un incendie. Une vidéo d'un MOSFET explosant au ralenti 20 × (enregistrement à 600 ips lu à 30 ips) montre comment cela peut arriver.

En raison de cette chute de résistance, un MOSFET échouera généralement lorsqu’il subira un emballement thermique, puisant potentiellement assez de puissance pour déclencher le disjoncteur avant qu’il ne s’autodétruise complètement.

Peut-être une pièce est-elle tombée en court-circuit et a-t-elle laissé passer des courants importants. Vous constaterez peut-être qu'une trace a été évaporée proprement du circuit imprimé et / ou qu'un fusible a sauté.

Les courants importants provoquent des mouvements et des vibrations dus aux forces et aux températures et peuvent causer des sons. Ceci est particulièrement vrai dans les situations commerciales / industrielles où des courants de défaut importants sont disponibles, dépassant dans certains cas la capacité des fusibles ordinaires à rompre proprement le courant, ce qui peut provoquer l’explosion du fusible lui-même, ce qui provoque certainement une grande détonation (et des éclats de verre ).

Les condensateurs principalement, je travaillais à un endroit où des condensateurs chinois défectueux (une entreprise avait volé une formule à électrolyte, mais pas le tout ) permettraient de couper les alimentations hebdomadairement. Nous aurions des gens assez inquiets parce que le son était fort et ensuite leur ordinateur s'éteindrait. Vous pouvez dire la plupart du temps car il semble y avoir du papier déchiqueté à l'intérieur de l'alimentation.

Tout peut vraiment fondre, mais la plupart du temps, ce sont des condensateurs qui se dégradent et sortent avec un bang. Les autres composants tombent généralement en panne au moment de la conception (par exemple, ne pas dimensionner une résistance ou une inductance de régulateur de commutation en fonction des courants appropriés, mais même dans ce cas, ceux-ci fondent généralement lors d'une défaillance, à la lumière de ce que j'ai vu).

J'ai aussi vu des transistors exploser plusieurs fois.

J'ai eu un relais qui a explosé au visage par stupidité et a presque arrêté de me regarder.

Je parie que si vous examiniez votre offre et examiniez toutes les limites, vous en découvririez une qui ne ressemblait pas tout à fait aux autres et qui constituerait l'infraction. Si vous ne pouvez pas le voir, cela ne signifie pas qu'un composant n'a pas échoué, je sortirais un compteur et commencerais à tester les composants pour voir lequel échouait. Je regarderais aussi au bas du circuit imprimé, ce qui pourrait en dire plus que le haut.

Un MOV peut également faire un bang fort. Une fois, j'ai eu une alimentation électrique où le MOV était en panne avec explosion, fumée et odeur de caoutchouc chaud - qu'il fasse son travail ou non, ou qu'il ait un défaut que je ne connais pas. Quoi qu'il en soit, le fabricant n'a pas semblé surpris, mais il m'a envoyé des MOV de rechange, je les ai remplacés, aucun problème.

Comme mentionné partiellement dans d’autres publications, les composants semi-conducteurs peuvent également subir une défaillance explosive, pas seulement les condensateurs habituellement suspectés.

Une des raisons est que la puce à semi-conducteur est connectée via des fils extrêmement fins à l'intérieur du boîtier, le tout étant moulé dans un bloc en plastique. En cas de surintensité de courant très sérieuse, ce fil peut soudainement se vaporiser dans les limites du plastique dur, créant probablement un arc de plasma à partir d'ions métalliques arrachés des extrémités du fil. La pression et le stress thermique peuvent avoir raison de l’encapsulation en plastique, qui a tendance à être lourde pour les charges et duroplastique pour les pièces semi-conductrices.

Si une très petite longueur de fil de liaison ne semble pas en mesure de créer une telle détonation, lisez ce qu'est un détonateur EBW et ce qu'il peut faire :)

J'ai eu un de ces PSU HP 800 (d'un Proliant G4 ou G5, j'oublie lequel) échouer avec un bang fort aussi. Effrayé les gens dans les bureaux près de la salle des serveurs.

La première inspection semblait satisfaisante, mais j’ai découvert par la suite que le problème était généralement dissimulé sous l’un des composants les plus volumineux du circuit imprimé.
L’une des traces de circuits imprimés 12 V s’était cassée, laissant un espace de 1 millimètre avec quelques dégâts de brûlure visibles. Le cuivre était juste parti. Vaporisé je présume.
Les traces restantes laissées à droite de la fente ont été débarrassées du circuit imprimé sur une distance d'environ 8 mm d'un côté et de 4 mm de l'autre.
Étant donné que ces traces peuvent déjà contenir jusqu'à 65 A dans ces PSU avec une charge normale, il semble probable qu'une certaine instabilité a provoqué une alimentation encore plus puissante de la trace, à quel point elle a échoué.
Le son était probablement du cuivre vaporisé surchauffé et une bulle d’air se dilatant rapidement plus rapidement que la vitesse du son et provoquant un boom sonique miniature.

Un arc électrique va l'expliquer

Considérez le disjoncteur principal humble. Ils ont généralement un déclenchement thermique qui apparaîtra à 110% de la capacité du circuit, mais prend une demi-heure pour le faire. Ils ont également un déclenchement magnétique qui déclenche le disjoncteur en un cycle ou deux, mais qui ne fonctionnera pas en dessous de 1000% de la valeur nominale du disjoncteur (il ne se déclenche donc pas en cas de démarrage du moteur, de remplissage du module d'alimentation, etc.). déclenchera également un flux de courant plus élevé, par exemple 5000%. Alors contemplons celui-là.

5000% d'un disjoncteur 20A est 1000A. Notre alimentation secteur est quoi, 120V? C'est 120kw, ou 120 000 joules / sec. Maintenant, un magnum de .44, l'arme de Dirty Harry, est de 1150 joules et il en a obtenu 6. Ou était-ce seulement 5? Eh bien, votre court-métrage en frappe 100 ou 120 par seconde, mais nous espérons que le disjoncteur va déclencher après quelques tirs.

Quoi qu'il en soit, cela expliquerait très certainement le bruit.

Peut-être une tangente, mais ma machine à café (une très belle machine à expresso italienne de type prosumer) a récemment eu une sorte de panne d'électricité, ce qui signifie qu'il y avait un court-circuit quelque part, probablement dans le câblage.

Cela s'est manifesté par un véritable éclair et une détonation incroyablement forte, ce qui entraînerait très certainement des pièces entendues. Et évidemment, les disjoncteurs se déclenchent.

C'était tellement bruyant que j'ai remarqué que j'avais effectivement développé une réaction physique pendant les «tests» (c'est-à-dire que j'essayais de déterminer s'il s'agissait d'un coup de chance ponctuel, ou d'une chose répétée, après que cela se soit reproduit quelques jours plus tard); c’est-à-dire que je n’étais physiquement capable de l’allumer que lorsque je portais ces suppresseurs de son ressemblant à des écouteurs.

Longue histoire courte; il s'est avéré qu'il était juste un court-circuit à certains des câbles. Vous n'avez réellement besoin d'aucune pièce pour "exploser". Les symptômes étaient les mêmes que les vôtres. c’est-à-dire qu’il sentait au début, mais que l’odeur s’est rapidement estompée et qu’il n’y avait aucun signe visible de brûlure / carbonisation à l’intérieur, ni ailleurs.

Donc, sans que vous sachiez à propos de votre machine, je dirais qu'il ne faut pas exclure un court-circuit honnête-à-Dieu sur le chemin 220V / 110V quelque part.

Ponts redresseurs. Un grand nombre d'alimentations à découpage utilisent un redresseur en pont du côté de la prise murale pour convertir le courant alternatif en courant continu. Ceci est la première chose à voir une augmentation, ne supposant aucun filtre, et a souvent un package robuste. Quand cela se produit, il peut y avoir un court-circuit dans l'alimentation principale jusqu'à ce qu'elle se vaporise à l'intérieur.

Procurez-vous un thermomètre infrarouge à angle étroit et vérifiez la température des composants. Si ce n'est pas une résistance et est chaud, sa durée de vie diminue.

Et il aurait pu s'agir d'un arc de disjoncteur quand il s'est déclenché, vous n'avez pas mentionné son classement.

Peut-être que c'est un conducteur, comme un morceau de fil de cuivre ou un insecte. Si un fil de cuivre entre soudainement en contact avec deux rails de l’alimentation qui ne sont pas supposés être en court-circuit, un arc électrique peut se produire. Par exemple, si un fil de cuivre arrive du ventilateur et qu’il touche le châssis et le rail 12V, toute l’énergie du condensateur sera déchargée. Le son peut être fort. Et la température peut être suffisamment élevée pour vaporiser le cuivre.