¿Qué tipo de componentes en la fuente de alimentación de una computadora pueden explotar ruidosamente?

Las baterías de plomo, usadas en un UPS, pueden explotar violentamente debido a la acumulación de gas hidrógeno.
El daño mecánico será evidente, ya que la encapsulación de la batería habrá fallado.
Pongo mi dinero en esto, si se puede escuchar en las habitaciones que se encuentran fuera.

Los diodos y las trazas pueden explotar sin mucho daño mecánico o residuo. Sin embargo, pueden sonar como un pequeño rayo en función de la capacidad de la corriente de falla o, en otras palabras, la energía que dejan pasar los circuitos de protección.

Los condensadores electrolíticos pueden desprenderse de una placa, pero tienden a quemar mucho humo y basura. Sin embargo, en un servidor, el flujo de aire puede disiparse rápidamente.

El tantalio y los condensadores de cerámica se inflaman. No mucho bang.

Los resistores a menudo mostrarán la quema de la PCB primero. De lo contrario, han explotado en una condición de sobrecarga y se dispersarán alrededor del recinto, de forma similar a los diodos.

Los fusibles solo explotarán cuando la selectividad o la capacidad de ruptura no se asignen correctamente.

A juzgar por el gran volumen, mi apuesta está en un condensador electrolítico. Esos pueden acumular mucha presión y explotar violentamente bajo las condiciones correctas (incorrectas).

Sé que usted dijo que las tapas "se ven bien", aunque las fallas electrolíticas no siempre son obvias a primera vista. A veces se ventilan en la parte superior, con solo una pequeña hendidura. A veces se ventilan desde abajo (lo que dificulta notarlo). Los fondos pueden tener un "tapón" que puede salirse de su lugar y es difícil de discernir desde arriba. No siempre habrá charring / decoloración o fugas visibles de líquido.

Volvería a revisar para ver debajo de las tapas (si es posible). Quizás retire las tapas de los orificios pasantes e inspeccione desde abajo. Verifíquelos con un multímetro para asegurarse de que no hayan fallado.

Como han dicho otras personas, las tapas electrolíticas son las culpables habituales aquí. He tenido una gran luz apagada como una vela romana, seis pulgadas frente a mi nariz, mientras buscaba errores en una tabla. Un penacho de humo de 4 pies de altura subió frente a mis ojos, y tengo mucha suerte de no estar inclinándome un poco más sobre el tablero.

Sin embargo, si el silicio ha fallado, puede ser difícil de ver. Un chip que se ha desbocado generalmente tiene un foso pequeño pero significativo en el centro donde el dispositivo se ha fundido. Sin embargo, a menudo tienes que buscar esto realmente, porque a menudo no es inmediatamente obvio.

Me inclino a pensar que un MOSFET ha fallado.

Los MOSFET son las partes más atractivas de cualquier sistema SMPS y pueden fallar catastróficamente cuando se sobrecalientan . A diferencia de la mayoría de los materiales, cuya resistencia eléctrica aumenta a medida que aumenta la temperatura, la resistencia de los semiconductores basados en silicio, incluidos los MOSFET, en realidad comenzará a disminuir cuando su temperatura alcance los 160 ° C, y continuará disminuyendo a medida que la temperatura aumenta más allá de ese punto. p>

Este comportamiento inusual significa que cuando un MOSFET se sobrecalienta, ingresa a un circuito de retroalimentación donde la resistencia más baja hace que pase más corriente a través del MOSFET, lo que lo hace aún más caliente. Esto se llama fuga térmica . El dispositivo eventualmente falla de manera catastrófica, con la temperatura aumentando tan rápidamente que a menudo explotará, posiblemente causando un incendio. Un video de un MOSFET explotando a cámara lenta 20 × (600 fps grabados a 30 fps) muestra cómo esto puede suceda.

Debido a esta caída de resistencia, un MOSFET fallará en corto ya que sufre un embalamiento térmico, lo que podría generar suficiente energía para disparar el interruptor del circuito antes de que se autodestruya por completo.

Posiblemente una parte falló en corto y permitió que grandes corrientes fluyeran. Puede encontrar que un rastro ha sido vaporizado limpiamente desde la PCB y / o se ha fundido un fusible.

Las corrientes grandes causan que las cosas se muevan y vibren debido a las fuerzas y temperaturas, y pueden causar sonido. Esto es particularmente cierto en situaciones comerciales / industriales donde están disponibles enormes corrientes de falla , que en algunos casos exceden la capacidad de los fusibles comunes para romper limpiamente la corriente, lo que puede hacer que el fusible explote, lo que definitivamente causa una gran explosión (y metralla de vidrio).

Condensadores principalmente, trabajé en un lugar donde condensadores chinos defectuosos (una compañía robar una fórmula de electrolito, pero no la cosa entera ) reduciría las fuentes de alimentación semanalmente. Conseguíamos gente bastante preocupada porque el sonido era fuerte y luego su computadora se apagaba. La mayoría de las veces puede saberlo porque parece que hay papel triturado dentro de la fuente de alimentación.

Cualquier cosa puede derretirse realmente, pero la mayoría de las veces son los condensadores los que se degradan y se apagan con una explosión. Otros componentes generalmente fallan en el momento del diseño (como no dimensionar una resistencia o inductor del regulador de conmutación para las corrientes apropiadas, pero incluso entonces estos normalmente se funden durante un fallo por lo que he visto)

También he visto volar transistores varias veces.

Tuve un relevo en mi cara por la estupidez y casi me quité los ojos.

Apuesto a que si examinaste tu oferta y miraras todos los límites, encontrarías uno que no era como los demás y sería el ofensivo Si no puede verlo, no significa que un componente no haya fallado, sacaría un medidor y comenzaría a probar los componentes para ver cuál fallaba. También me gustaría ver en la parte inferior de la PCB, lo que podría decir más que la parte superior.

Un MOV también puede hacer un ruido fuerte. Una vez tuve una fuente de alimentación donde el MOV fallaba con explosión, humo y olor a goma caliente, ya sea que estuviera haciendo su trabajo o tuviera algún tipo de defecto, no lo sé. De todos modos, el fabricante no pareció sorprendido, pero me envió los MOV de repuesto, los reemplacé, sin problemas.

Como se mencionó parcialmente en otras publicaciones, las partes de los semiconductores también pueden fallar de manera explosiva, no solo los condensadores que generalmente se sospechan.

Una de las razones es que el chip semiconductor real está conectado a través de cables extremadamente finos dentro de la caja, con todo moldeado en un bloque de plástico. Si hay un aumento de corriente realmente serio, este cable puede vaporizarse repentinamente dentro de los límites del plástico duro, probablemente creando un arco de plasma de iones metálicos arrancados de los extremos del cable. La presión y la tensión térmica pueden obtener lo mejor de la encapsulación plástica, que tiende a ser más pesada en los rellenos y duroplástica en las partes semiconductoras, por lo que no se derretirá sino que se romperá.

Si parece poco probable que una pequeña longitud de cable de enlace pueda crear tal explosión, lea qué es un detonador EBW y qué puede hacer :)

Tuve uno de esos HP 800 PSU's (de un Proliant G4 o G5, olvido cuál) también fallan con un golpe fuerte. Asustó a la gente en las oficinas cerca del servidor.

Se veía bien en la primera inspección, pero más tarde descubrí que el problema estaba casi escondido debajo de uno de los componentes más grandes de la PCB.
Una de las huellas de PCB de 12 V se había roto, dejando un espacio de 1 milímetro con algunos daños visibles de quemaduras. El cobre se había ido. Vaporizado supongo.
Las trazas restantes que quedaron a la derecha del espacio se separaron del PCB a una distancia de aproximadamente 8 mm en un lado y 4 mm en el otro. Como estas trazas ya pueden transportar hasta 65 A en estas PSU bajo carga normal, parece probable que alguna inestabilidad haya provocado que la traza se alimente con más potencia, en cuyo punto falló. El sonido fue probablemente el cobre vaporizado sobrecalentado y la burbuja de aire que se expandió rápidamente más rápido que la velocidad del sonido y causó un auge sónico en miniatura.

El arco eléctrico lo explicará

Considere el modesto interruptor de red. Por lo general, tienen un disparo térmico que se disparará al 110% de la capacidad del circuito, pero tardan media hora en hacerlo. También tienen un disparo magnético que dispara el interruptor en uno o dos ciclos, pero que no funcionará por debajo del 1000% de la capacidad nominal del interruptor (por lo que no se dispara con el arranque de los motores, la carga de la PSU, etc.) también se disparará en un flujo de corriente más alto, digamos 5000%. Así que vamos a contemplar que uno.

El 5000% de un interruptor de 20A es 1000A. ¿Nuestra potencia principal es qué, 120V? Eso es 120kw, o 120,000 julios / seg. Ahora, un Magnum de .44, el arma de Dirty Harry, es de 1150 julios y obtuvo 6. ¿O solo fue 5? Bueno, tu short está golpeando 100 o 120 de estos por segundo, aunque esperemos que el interruptor se dispare después de solo un par de tiros.

De todos modos, eso explicaría el ruido bastante definitivamente.

Tal vez una tangente, pero mi máquina de café (una muy buena máquina de café expreso de prosumidor italiano) tuvo algún tipo de falla eléctrica recientemente, lo que significaba que había algo corto en algún lugar, probablemente en el cableado.

Esto se mostró a sí mismo a través de un verdadero rayo y una explosión increíblemente fuerte, que sin duda alguna se oiría en las habitaciones. Y obviamente los interruptores se disparan.

Fue tan fuerte que noté que en realidad desarrollé una reacción corporal durante la "prueba" (es decir, tratando de averiguar si fue una casualidad de una vez, o una cosa repetida, después de que sucedió nuevamente después de unos días) ); es decir, solo pude físicamente encenderlo cuando uso esos supresores de sonido similares a los auriculares.

Larga historia corta; resultó que era solo un corto en algunos de los cables. Realmente no necesitas ninguna parte para "explotar". Los síntomas eran los mismos que los tuyos; es decir, olía al principio, pero el olor desapareció rápidamente, y no había signos de quemaduras / quemaduras perceptibles dentro, en ninguna parte.

Entonces, sin saber acerca de su máquina, diría que no descarte un corto honesto a Dios en el camino de 220V / 110V en alguna parte.

Puentes rectificadores. Una gran cantidad de fuentes de alimentación de conmutación utilizan un puente rectificador en el lado de la toma de corriente de la pared para convertir la CA en CC. Esto es lo primero que hay que ver en un aumento, suponiendo que no haya filtros, y con frecuencia tiene un paquete robusto. Cuando se va, puede haber un cortocircuito en la alimentación principal hasta que se vaporiza internamente.

Consiga un termómetro de infrarrojos con un ángulo estrecho y puede verificar la temperatura de los componentes con él. Si no es una resistencia y está caliente, su vida útil está disminuyendo.

Y podría haber sido el arco del disyuntor cuando se disparó, no mencionaste su clasificación.

Tal vez sea un conductor, como un trozo de alambre de cobre o un error. Si un cable de cobre entró repentinamente en contacto con 2 rieles en la PSU que no deben cortocircuitarse, se puede producir un arco eléctrico. Por ejemplo, si un cable de cobre sale del ventilador y toca el chasis y el riel de 12 V, entonces se descargará toda la energía del condensador. El sonido puede ser fuerte. Y la temperatura puede ser lo suficientemente alta como para vaporizar el cobre.