(別室)故障のページ
※このページはあくまで個人的な趣味によって書かれており、著者は全ての内容について、いかなる責任も負いません。
1.部品の故障
(1)タンタルコンデンサ
(2)アルミ電解コンデンサ(その1)
(3)アルミ電解コンデンサ(その2)
2.機器の故障
(1)PICKIT3
(2)某社ステレオプリメインアンプ
(3)オシロスコープのプロープ
(4)ATXパソコンの電源部
(5)Windows XPパソコン(ATXタワー型パソコン)のマザーボード
参考にされる場合は、あくまで自己責任でお願いします。
このページは、故障の実例を羅列しているだけのものです。
故障すると突然ショートする事があるので、機器を破壊してしまう可能性があります。
影響が大きい電源回路等には使わないようにするか、影響がでないような対策はしておいたほうが良さそうです。
昔はヒューズが内蔵されたタイプのタンタルコンデンサもよく見られました。
故障すると、「バチン」と音がして割れる事が多いので、故障の見分けはすぐにできます。
新品のタンタルコンデンサ/劣化して火花を出して側面が割れたタンタルコンデンサ
タンタルコンデンサは、突然ショートモードで故障する事が多く、周囲の回路も破壊する事があるので、
徐々に容量抜けするタイプの故障が多いアルミ電解コンデンサよりやっかいです
最も故障しやすい部品のように言われていますが、スイッチング電源のようなハイリップルな回路で使ったり、急激な
充放電をする回路や、高温になるような部品の近くに配置したりしなければ、経験的には何十年も使っていても、
簡単に壊れたりはしないようです。
経年変化で多少の容量抜けがおきても、平滑回路などでは問題になる事はあまりないと思いますし、
もともと誤差が数十パーセントもあるアルミ電解コンデンサを、そんな高精度の値が要求される回路で使っている事は、
少ないように思います。
但し、スイッチング電源に使っているアルミ電解コンデンサは、よく壊れます。
パソコンのスイッチング方式の電源部も、壊れる事があるのですが、これは、コンデンサの寿命というより、
低価格で作るために壊れる事を想定した設計をしているような気がしないでもありません。
47,000μF(*4)の平滑回路で使っている大型アルミ電解コンデンサ
数十年も使用している機器ですが、コンデンサにほとんど劣化は見られません。
古い電解コンデンサは、テスター等で測定すると、見かけ上の容量は正常でも、高周波特性が著しく低下して
いる可能性があります。
このようなコンデンサは、低周波の平滑回路のような用途では問題なく使えても、スイッチング電源のような
高周波の用途で使用すると、予期しないトラブルを起こす可能性があります。
なお、このような電解コンデンサの劣化を調べるには、一般的なテスターの容量レンジでは駄目で、高周波で測定
ができるLCRメータが必要になります。
古い4700μFのアルミ電解コンデンサの容量を100Hzと100KHzで測定してみると、
100Hzでは正常でも、100KHzではコンデンサとして機能していないものがあった。
パソコンからPICKIT3が認識できない時、USBケーブルが壊れている可能性があります。
このケーブルは壊れやすいようですし、ダイソーで100円で購入できるものなので、スペアーを用意しておいた
方がいいかも知れません。
ケーブルを交換したPICKIT3/ダイソーのUSBケーブル
今は使わなくなってしまった、古いオーディオプリメインアンプに電源を入れてみると、音量が小さく安定せず、
また、雑音や歪みもひどいので直してみました。
パワーアンプ基板の出力に直接スピーカーをつなぐと、正常に動作するので、スピーカー切り替えスイッチを調べてみると、
スイッチの接触抵抗が2Ω以上にもなっていました。
スイッチを解体清掃して元に戻して、作業終了です。
今は使い道がなくなってしまった古いアナログアンプですが、他に故障箇所もないので、当分は使えそうです。
概観イメージ
シャーシの蓋を外したイメージ(上面/下面)
アナログアンプなので、とても分かりやすい構成です。
最近のデジタルアンプやAVアンプより、しっかりした作りです。
パワーアンプの出力部分
最近、測定する波形が変だと思っていたら、オシロスコープのプロープが断線しかかっていました。
プロープのような消耗品は秋月電子で購入できるものですし、高価なものでもないのですが、
調べてみると、ミノ虫クリップにつながるコードの根元が断線しているだけだったので、簡単な修理で終了です。
写真
ATXパソコンが立ち上がらなくなったので、テスターで電源部の電圧を調べてみると出力電圧が降下していました。
※5V端子が3.6V、12V端子が8.8V、3.3V端子が3V、−12V端子がー7.8V。
TL494を使ったATXパソコン電源部の場合、このような事象は電解コンデンサの劣化による場合が多いので、
全ての電解コンデンサをはずしてLCRメータで容量値を測定してみると、100Hzでは正常ですが、
スイッチング電源で使用する100KHz以上の領域では、劣化してコンデンサとして機能しない電解コンデンサが
多く見られました。
劣化した電解コンデンサを全て交換して修理完了です。
なお、一般的なテスターのコンデンサ測定レンジは、測定周波数を切り替えられないものがほとんどなので、
劣化した電解コンデンサでも正常なコンデンサのような値が表示されてしまいます。
スイッチング電源の修理では、高周波で測定が可能なLCRメータが必須になります。
写真とLCRメータ(100Hz/100KHz)による測定イメージ
TL494を使った一般的なATXパソコンの電源部の構成
Windows XPパソコン(ATXタワー型パソコン)が、何度も電源スイッチを入れ直さないと立ち上がらなく
なったので、修理してみました。
電源やグラフィックボード、ハードディスクやメモリー等を外したり、手持ちのものに置き換えても症状が改善
しないので、故障箇所はマザーボードのようです。
自作パソコンの場合、故障箇所が特定できれば、パーツを交換すればいいので、手間をかけて修理する必要は
あまりないのかも知れませんが、マザーボードを覗いて見ると、1500μF16V105℃の電計コンデンサ(4本)
が膨らんでいます。
LCRメータで測定してみると、1500μFのコンデンサの容量が不安定で、値も(安定した値ではありませんが)
100[Hz]で、 12.599μF、 12.325μF、 10.078μF、 15.915μF
100[KHz]で、 470.1nF、 316.0nF、 224.9nF、 311.7nF
と劣化していて、これでは立ち上がるはずがありません。
マザーボードのコンデンサは壊れやすくて需要があるのか、秋月電子では「マザーボード用コンデンサ」という
専用の電解コンデンサが、同じ耐圧、同じ容量のもので1個70円で販売されています。
コンデンサを新しいものに交換すると、正常に起動するようになりました。
修理代は280円、修理時間2時間で完了です。
マザーボードのコンデンサが膨らんでいます。ドライアップしているようです。