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【心得】鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件

樓主 港都狼仔 trumpet
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這次鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件,就是一次側APFC(主動功率因數修正)電路的二極體所使用的絕緣導熱墊絕緣性能變差,導致開機時APFC電路升壓後,該絕緣墊被高壓擊穿,使二極體與散熱片短路而發出火花及爆裂聲

目前電源供應器,一次側(包含APFC)區域,常用的功率元件有兩種封裝,一種是TO-220,一種是TO-220FP(FullPAK),如下圖所示,最左邊的TO-220因為外露金屬部分與下方其中一個接腳相通,所以安裝在金屬散熱片上時就需要加上絕緣螺絲墊片及絕緣導熱墊,以免對散熱片形成短路。但右邊三顆的TO-220FP,因為採全絕緣封裝,所以可以直接安裝在金屬散熱片上,而不用加上絕緣螺絲墊片及絕緣導熱墊

那這兩種封裝有什麼差別呢?以下用Infineon IPx50R190CE這款功率元件來當成範例,這型號功率元件有分成三種, TO-247叫做IPW50R190CE,TO-220叫做IPP50R190CE,TO-220FP叫做IPA50R190CE,但是正面的元件標記都只印5R190CE

既然都叫5R190CE,其主要特性都是相同的,但是封裝會影響如Power Dissipation等規格參數,這個參數是指在規定的散熱條件下,功率元件本身可以連續承受的最大功率,這裡可以看到TO-247/TO-220以及TO-220FP的可承受最大功率相差很多

那為什麼封裝會影響最大承受功率呢?因為TO-247/TO-220內部半導體晶粒的熱量可以從外露金屬部分傳導出來,所以從晶粒到外殼及晶粒到環境的熱阻很小。TO-220FP因為整個半導體晶粒都用環氧樹脂包住,整個熱阻就高上許多,因為熱阻大,導熱不易,所以可承受最大功率就必須要下修,避免內部晶粒因為過熱而損壞

不過TO-220FP因為整個都是環氧樹脂包覆,其外殼有很高的絕緣耐壓,這也是為什麼TO-220FP安裝在金屬散熱片上時不用絕緣螺絲墊片及絕緣導熱墊

回到主題,因為目前電源採高效率化設計,可讓功率元件本身承受功率值大幅下降,所以比起早期機種,同樣功率的高效率電源允許使用較小Power Dissipation的功率元件,但是部分體積較小或大輸出功率的電源供應器,為了讓功率元件在散熱條件較差(散熱片較小/內部較擁擠等),或是連續高功率輸出下,能有更大的承受功率餘裕範圍,會採用TO-220封裝功率元件,但是如果發生異物/濕氣/灰塵等接觸在TO-220外露金屬及散熱片之間,因為該處電壓接近DC400V左右,所以就可能會發生功率元件與散熱片發生短路/跳火的現象,這時功率元件就會被短路大電流擊穿而損壞,電源供應器就無法運作
下方圖片,為一款SFX小型化高功率電源供應器,箭頭所指處就是功率元件外露金屬與散熱片間發生跳火,導致該處燒黑並擊穿功率元件,也造成電源供應器故障,必須送修


結論:
因為台灣環境與氣候因素,導致異物/濕氣/灰塵入侵電源供應器的機率大增,雖然有廠商已經開始在電路板上使用三防塗料,但功率元件與金屬散熱片之間的絕緣同樣重要,如何加強功率元件絕緣性,同時保有較大承受功率餘裕及較低熱阻,是電源廠商要研究的課題,同時也能降低因為這類損壞導致使用者必須送修或更換的機率
海盜這款SF750雖沒實際摸過,但看照片料還不差,堆料堆好堆滿,APFC MOSFET居然還用上TO-247的功率元件(雖然只有一顆),沒想到一片沒幾毛的絕緣導熱墊就砸了整鍋好菜

報告完畢,謝謝收看
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LV. 10
GP 6
2 樓 KAI CAMRY
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這個絕緣矽膠片也許都是穩定的供應商供貨的,只是誰知道某批就出包了。
不只矽膠片,很多零件都是哪天出包都不一定,檢測成本都降價給採購了。
也有可能是組裝IC的仁兄大力出奇蹟,電動起子沒事前校正,鎖下去有緊就好。
TO-220性能好,很多設備都會用,但是矽膠片老化破損導致短路時,就來討錢了...
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LV. 26
GP 183
3 樓 武漢肺炎 ak86235624
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借串問
話說這兩組比起來 哪組比較優阿
安鈦克ANTEC:   Vs   酷媽COOLER MASTER:
HCP-850/1000            V850/1000 PLATINUM
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LV. 30
GP 4k
4 樓 龍魂劍少 jackyetr2002
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請問一下
發生這種狀況
是使用時會有臭味產生嗎?
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LV. 29
GP 198
5 樓 鷹楓 X88552266
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我的海盜船RM650開始抖了..... 整天不關機的
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LV. 7
GP 82
6 樓 肌肉榮 yu700211
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※ 引述《trumpet (港都狼仔)》之銘言
那絕緣片是雲母片嗎?
如果是的話很有可能鎖太緊破了

本來現在3c產品沒有絕對,看保固吧!3.4年前我也買一個海盜ax1200i的power,剛買來一個月就送修三次,最後鈦宇換新的給我,然後我實在賭爛就把新的賣了,當時我也把這件事po在小惡魔網,結果被一堆海盜粉酸到爆,還叫我回家去拜祖先改運.......

老實說現在電子零件品質早就不如以往,小弟工作也會接觸到一些電子零件,連4007 二極體買來漏流的問題還不在少數,電晶體.IGBT買回來都要自己耐壓過,故障率還蠻高的,縱使現在你電路設計得再好,也會被這些零件搞死

自己目前用的POWER :海韻1250w那顆用了7年還很正常當備用,酷媽 v1300剛換上半年也好好的
一切都是命,半點不由人
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LV. 14
GP 0
7 樓 Alice hwangjohnny
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本人SF750炸三次也換三顆了
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LV. 10
GP 165
8 樓 夢醉仙琳丨玄鈴 THSDRTAM
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看了這文沒多久後,我手上的SF750好像也出事了,昨晚兩次突然斷電。

第一次主板自動reboot成功,用到12點左右再次斷電,自動reboot失斷。

要我人手斷電從開。今早開機不到30分鐘再次斷電,電供燙手。我只是

在上上網。另一方面,最近時不時會聽到「啪!」一聲,今早「啪!」一聲

後斷電,兩者肯定有關。下午拿去讓專家燒燒看。


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LV. 20
GP 114
9 樓 Ady e23194239
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我的就是1950批號的 送聯強 5/27送出 5/30就拿到了 換貨的批號是2015開頭的
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LV. 20
GP 114
10 樓 Ady e23194239
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剛剛滑臉書看到的消息,香港sf600也招回,不知台灣是否有受影響的批號與跟進



幫朋友配的sf600,瑟瑟發抖中⋯

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LV. 25
GP 191
11 樓 喵嗚~ morgen0202
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召回範圍擴大了
詳細資訊請參照來源

SF750 (CP-9020186-TW)
SF600 (CP-9020105-TW & CP-9020182-TW)
SF450 (CP-9020104-TW)

序號 194448xx 至 201148xx

繼 SF750 後 SF600 跟 SF450 也開始召回
各位要有等一段時間的心理準備

來源:鈦宇數位 FB
https://www.facebook.com/TIYUfans/posts/3966917793381774
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