2022年5月26日 星期四

談談鬼影電壓的現象

 


修電源板的時候,無意發現量到電壓的存在,最高的時候可以到 20V 左右。您也許會想說這是板子上的電容未放電放完,我肯定的說,這板子上的電容基本都沒有電了。

這怎麼來的?不會是永動機吧?人類的歷史從此刻起即將要改變?





斷開某些零件點之後,這個電壓就消失了,好像沒有存在過一樣。

這個就是所謂的鬼影電壓(ghost voltage)。

我的工作桌四週有著大量開機中的設備,還有 T5 燈,連電烙鐵用的都是高頻的,代表電磁波很強。這片電路板的銅箔走線是轉了一大圈,形成了無線接收器,當使用高輸入阻抗電錶時,就會量到一些莫明奇妙的電壓。但是如果說您想接個整流器想把這能量取出來的時候,它又會突然消失。工作的時候就會被這個事所困擾。

這種情況,如果改用指針電錶的話,通常這個電壓就會消失。不過我切到 DC10V 的檔位時居然還是能量出接近 1V 的電……可見得這電磁波能量極強。有些高檔的數位電錶有提供 Low-Z 的檔位,大約數十 KΩ 的輸入阻抗,這時再拿去量測,基本就會得到 0V 的電壓了。

如果有誰真的找到永動機的話,那可就不是在門外放幾串鞭炮就能了事的……


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講到永動機,大多數的人可能還不知道這是件多麼可怕的理想(貪婪),因為這代表著無限的資源。我簡單舉一個例子。比如說黃金(gold)好了,價格很高對吧?它代表著財富嘛!怎麼去取得它?除了去挖礦之外,您知道它可以用核子技術取得嗎?將兩個比較小質量的原子撞擊後生成,或是拿一個比較大質量的原子分裂後取得。怎麼做?這個人造設備的名字叫粒子加速器或是粒子撞擊機、強子撞擊機……雖說如此,它需要很大、很大、很大的輸入能量來啟動與運作。

多大能量?比如說,需要電力生產,價值等於一千公斤(假設)的黃金價格,這樣的高價,所生產出來的電力,拿去給加速器使用,所製造出來的黃金……連一毫克都不到!這就是為什麼人類不會去想要人造生產黃金的原因,因為這根本就沒有價值!賠本生意,還賠很多呢!但是,如果今天電力不要錢,可以源源不絕的取得使用的話,人造黃金,以至於其它的希有金屬物質,就等於不要錢的意思了……那這是什麼情況?好好想像一下吧!

又比如說,液態氫能源,之前一直說用於汽車上解決污染問題,可是只聞樓梯響、不見人下來--後面完全都沒有下文了。它最大的問題在於便宜大量的氫要怎麼取得?答案是目前還沒有可靠又便宜的量產方式。如果有取之不盡的電力,那就直接電解水取氫就解決了。目前使用電解的方式所花費掉的電力(金錢)與背後的產生的污染(火力發電等),相較於氫所帶來的利益,是負值,無可比性。也就是說,基本無商業價值(此路不通,不可行)。

現在發展電動車也有一樣的問題存在……充進去的電從那裡來的?燃燒石化燃料進行發電,然後透過電網將電力送到遠處再充到車子裡的電池,使用的時候電池裡的電經由馬達產生機械能……另外還要計算大量電池所產生的污染,包含了生產,以及報廢後如何回收?要花掉多少的能量?經過這樣精密計算之後,它真的會比使用石化燃料直接驅動內燃機推到車輪要來的好嗎?假如不會又為什麼要這麼做?諸如此類的話題,其實講不完的。

最後提醒一句,永動機不會出現在這世界的(後果我上面提了),不用浪費時間在它身上。


2022年5月21日 星期六

淺談產品失效的案例:四線式低壓 BLDC 馬達故障(除濕機用)

 淺談產品失效的案例:四線式低壓 BLDC 馬達故障(除濕機用)


因為春天,這幾天台灣天氣潮溼,除濕機使用率大增,維修率也大增。經手到一台機齡不到三年的名牌除溼機。故障點是風扇馬達受損,更換新品馬達後沒幾天的時間又壞了,在研究過它的電路之後發現問題不小,所以一定要花大錢改(這會超過整機價格),所以決定棄修,丟給原廠去傷這個腦筋。我知道有些同為 R&D 背景出身的維修人員會做這種事……自己用的沒關係,客戶花大錢指定也沒關係,可千萬別在客戶不知情之下幫做(大改)這種事,那怕是阻容供電改市電變壓器都要先聲明而且錢要收到足額。


它的風扇馬達採用的是 24V 直流供電,馬達本體內建驅動電路,所以這是整組的組裝零件。目前市面上的電家類別的 DC 風扇基本都是這種模式,小風扇有 12/18V,大一點的是 24V,超過這電壓的馬達在小家電身上還沒有看到使用。這個零件大量採購的話價格低,羊毛出在羊身上,裡面的電路自然也不會是什麼好東西……不過今天重點不在馬達本身,談的是外部主電腦板控制它的方式。


這個馬達有四條線,紅、黑、黃、白。紅色是 24V 電源;黑色是 GND;黃色是控速(Vsp),0V 時停機,5V 最高轉速;白是輸出(Vfb)TTL 或 OD/OC 的脈波信號代表馬達目前的轉速。常規的做法是電源經常性給電,然後使用黃色給一個電壓信號通知馬達是否要動作,然後多快等,無信號時保持 0V 準位。一般黃色空接的情況之下由於內部 push high 的關係預設給電時就會開始運轉。注意這些線色沒有什麼標準可言,所以別用線色去判別它可能的代表功能。另一顆馬達雖然也是四條同色線,但黃白線的功能就顛倒了過來。


這台除濕機的控制方式為,黃色在停機時常態輸出 5V,然後利用控制紅色電源有無的方式來確保馬達是否運轉,之後再控制黃色的電壓準位來達成轉速控制。


這有什麼問題?好像聽不出有什麼異常。如果是品質好的馬達應該是沒有什麼問題,不過前面說了,這類的馬達很多品質都不怎麼樣,保護很差,或是其它未經驗證的潛在問題,不規範的操作模式很有可能會讓它出現故障,在多重因素之下,導至無法使用常規的方式進行維修。這個在山寨品很常出現,看到就直接退修,因為設計問題太多,打從一開始就不應該出生在這個世界上的,也註定了它的命運。這個現象已經開始出現在老牌的家電廠身上了。我也只能說,各位自求多福吧,我不奉陪了。


2022年5月19日 星期四

淺談使用 FAN6754 6755 6756 系列的輔助電源設計

 淺談使用 FAN6754 6755 6756 系列的輔助電源設計


這幾天修到使用 6754ML 電源故障,在修好之後要上電測試,但怎麼與過去的經驗不太一樣,控制 MOS 的閘極沒有見到輸出信號,一度以為是買到的假貨……現在這市場也是很麻煩,還得要懷疑這種事情,前幾天才把好幾顆假的 VIPER22A 給丟了。因為像這種高壓的 AC/DC 電路,我一般不會直接上交流電測試,因為這很容易發生炸管的意外,所以會使用獨立的電源供給 IC 先確認它工作正常後才會正式上電測試,不過這顆 IC 似乎不理會我的作法。


所以花了點時間研究了一下它的 Datasheet,這 IC 特別的地方是它有一個外部的 HV 接腳,而且不單只是作為 AUX 電容充電的功能,還附帶了許許多多安全保護……我想大概是哪一個保護功能被觸發啟動了,可是在文件裡面又沒有對這部分有詳細的交待,基本只是一筆帶過而已。這造成了在維修上的困擾。


HV 接腳觸發了 brownout protect 即斷電保護。FB 接腳觸發 OLP 即空接保護。問題在於說,當內部觸發了保護鎖定後,能不能恢復正常工作?又怎麼樣的條件之下才能恢復?這部分沒有寫得很清楚。當使用外部補助電源給 IC 供電時,它就是直流電,包含了 HV 輸入也是直流。但是在公板電路上 HV 接到的是脈動直流。我發現 IC 進入(疑似)保護狀態後,RESET 似乎與這個脈動是有關係的,當沒有了這信號之後,整個 IC 就當在那邊完全不動了……我推出這個結論,就改供電為交流,結果閘極的信號就出來了!所以應該是沒有猜錯。


聽說有些產品的設計(我是還沒有經手過)是將 HV 由濾波電容後引入,結果導至了一些奇怪的現象,啟動不良等等,後面也有人證實了將電路改正後即恢復了正常工作,不再有啟動不良的問題。


以上,就簡單談談從這個 IC 上所得到的維修經驗。