鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件

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
鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件
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
鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件
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
鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件
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
鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件
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
鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件
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
鬧很大的海盜SF750開機時炸裂事件
 
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
港都狼仔 wrote:
這次鬧很大的海盜SF750...(恕刪)


海盜PSU大部分是台灣的海韻,SFX該款是中國長城

我是覺得中國長城在設計時候不是以台灣這些海島類型(高溫潮濕)氣候地區來做的
所以搞不好是潮濕引起的跳火短路?絕緣不夠,簡單說就是經驗不夠
而台灣的海韻則自然沒這問題了

這類出包問題在中國廠商的產品挺常見的
故第一批新設計商品都打死不能買,根本是大型open beta
第2代產品才稍作改進

和美日歐台廠商在第一批反而因為怕經驗少出事為了保險把安全係數做最到高相反
小弟前幾個月 幫朋友裝機買了顆 RM650 第一次開機也是蹦一聲
當下不敢再用 隔天立馬抱去原價屋 店員用tt的電源檢測 說可以 就裝機回去
立馬開機可以正常使用 不知道狼大這樣有沒有隱患
事實證明
用料好跟故障是兩碼子的事
港都狼仔 wrote:
這次鬧很大的海盜SF750...(恕刪)


我的SF750之前也開機沒多久就爆了,後來換一顆回來沒多久

前天就看到這顆SF750有批號要招回,剛好我爆的就是招回那批

但換回來的也是同批號,前天報修今天剛收走了
勇者 吉姆 wrote:
海盜PSU大部分是台...(恕刪)


其實國外SF750用戶也是哀鴻遍野,炸機一樣很多,似乎還有炸到家裡配電迴路出問題的
roger0932 wrote:
小弟前幾個月 幫朋友...(恕刪)


通常來說,炸得很響或有火花的,大部分是一次側異常,因為電腦交換式電源為隔離式設計,這種高壓一次側失效的故障影響到低壓二次側的機率非常小,所以換個電源後就可以繼續上陣
osyahkim wrote:
事實證明用料好跟故障...(恕刪)


雖然堆料堆到天,但只要一個小零件失效就可能上西天
night0907 wrote:
我的SF750之前也...(恕刪)


目前也要等代工廠做出改掉問題料的新品,才能替換這些已經銷售的產品,所以再給原廠與代理商一點時間吧
極高壓極低壓電位兩者相差過高
mm等級相鄰近,跳電(漏電)是必然會發生
Power身處開放空間,落塵必須面對
最佳方案:
散熱器分開(切開),並且間隔斷路

塗料防跳電
舊時代處理就是兩個電極面有條件的擠散熱膏
兩個電極面得到防塵防濕
再者散熱膏高阻讓跳電局部避免

TO-247等同TO-3P屬高功率
TO-220中低功率
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