Stárnou součástky?

Zpráva

bourvil · #1 Příspěvek od **bourvil** » 02 led 2012, 20:33

Zdravím,

Rád bych se zeptal jak už název vlákna napovída zda-li a jak jednotlivé součástky stárnou a jak se to u jednotlivých typů součástek projevuje na jejich parametrech. Předpokládám jejich provoz v běžných podmínkách - to znamená minimální nebo žádné přetěžování, standartní teplota, vlhkost apod. Prostě takové podmínky během kterých součástka odejde stářím (pokud vůbec) a ne tím, že ji odpálíme.

Nejtypičtěji elektrolytické kondenzátory - ty vysychají a přestávají plnit svoji funkci. Jak je to u odporů - předpokládám že jejich hodnota odporu není v čase zcela neměnná - zvyšuje se a nebo snad snižuje? Zrovna tak diody - mají po dlouhé době provozu větší odpor, mění se hodnota závěrného proudu? A polovodiče - taky se mění a nebo zustávají kvalitativně stejné - podobné celou dobu životnosti? A jak další typy součástek?

Ptám se proto, že jednak neumím na tyto otázky odpovědět a pak také proto, že často nastává situace, kdy ve starším přístroji osazeném kvalitními součástkami se přecejenom nějaká pokazi a tím pádem přístroj nefunguje a nebo se její parametry zhorší tak že kazí správnou funkci přístroje (brum, šum a podobně - v audiozařízeních). Potom sice vyměním onu (ony) součástky (např. elektrolytické kondenzátory) ale všechny ostatní součástky (jako např. "ochozené" rezistory, diody či tranzistory zůstanou a mohou potenciálně rovněž částečně eliminovat benefit nové součástky.

Teď konkrátně. mám starý integrovaný zesilovač japonské výroby starý přes 30 let. Je osazen kvalitními součástkami ale výstup šumí a trochu i brumí. Chystám se nahradit všechny elektrolyty jelikož ty původní, přestože kvalitní jsou již staré, mohou mít svody, kapacity neodpovídají a tak dále. Teď nechci od vás odpověď zda to pomůže (ale doufám, že ano) ale zda li nemohou další neměněné součástky "promlouvat" do kvality zvuku díky svému stáří.

Za odpovědi velmi děkuji.

EL34 · #2 Příspěvek od **EL34** » 02 led 2012, 20:55

Tak elyty určitě-vysychaj-způsobujou většinu závad ve spotřební elektronice. Mě zas na škole učili, že FET tranzistory taky docela stárnou, je to pravda?

Artaban001 · #3 Příspěvek od **Artaban001** » 02 led 2012, 21:15

Všechno stárne. Kupříkladu bipolární trandy se v určitých zapojeních "opalují", záleží na kvalitě. Jen tak pro zajímavost. Vemte si tranzistor, změřte mu zesilovací činitel a zapojte ho třebas do obvodu měniče pro zářivku. Nechte ho běžet třeba 2 roky a pak ten trand změřte znovu.
Ono - určitě docházi v čipu k nějakým chemickým změnám, třeba z důvodu zbytkové atmosféry - mám dojem, že KU-čka, který jsem rozřezával kvůli experimentu ze svítícím čipem, vakouvý nebyly a ty zátavy můžou klidně popraskat. Pak stačí nevhodné prostředí, vlhko, agresívní prostředí (doma nejspíš kuchyňe, či garáž ) a degradace postupuje rychleji.

Navíc si myslím, že ty různé "ostrůvky" částí P a N v extémně čistém křemíku jaksi mění svůj tvar časem, podobně, jako pětikoruna položená na asfaltu se časem propadne i bez toho, aby se asfalt roztavil.

#4 Příspěvek od **EKKAR** » 02 led 2012, 21:18

Stárnutí se týká všech součástek, bohužel ne u všech je strmost křivky vyjadřující počet poruch na například milión součástek v závislosti na věku stejně strmá - třeba u těch elytů je graf určitě jiný, než u polovodičů atd. A co je ještě důležitější, strmost se mění i s provozními podmínkami, ve kterých se dané součástky nacházejí - jak po stránce elektrického pracovního bodu, tak po stránce tepelných a klimatických poměrů v zařízení. Celou touto otázkou se zabývá teorie spolehlivosti a zálohovatelnosti, důležitá hlavně u zařízení pracujících v prostředí s minimem možné údržby - meteostanice na vzdálených lokalitách od civilizace, vojenská zažízení, podmořské kabely, kosmická technika...

radekrd · #5 Příspěvek od **radekrd** » 02 led 2012, 21:19

Stárnou všechny součástky. Různě rychle, nicméně nové stárnou rychleji, s časem se parametry víceméně ustálí. Některé součástky pro náročné použití se proto nechávají vystárnout provozem za zvýšené teploty.
U rezistorů bych se problémů moc neobával, že by nastala až taková změna odporu, že by způsobila výpadek je nepravděpodobné. To spíš vlivem přetížení, nadměrných teplot ...
U tak starého zařízení bude stejně problém asi některé součástky dnes sehnat. Pokud nejsou vadné tak bych je neměnil, zvlášť pokud jde o kvalitní výrobky.
Přeměřit a vyměnit co je vadné, kvalitní součástky vydrží velmi dlouho.

Artaban001 · #6 Příspěvek od **Artaban001** » 02 led 2012, 22:03

Už často jsem se setkal u uhlíkových odporů, že jim "vysublimovala" odporová vrstva.

gmike · #7 Příspěvek od **gmike** » 02 led 2012, 22:21

Zajímavé čtení, ikdyž je to z wikipedie a anglicky je tady
http://en.wikipedia.org/wiki/Failure_mo ... lectronics

#8 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 02 led 2012, 22:32

U tranzistorů dost záleží na topologii čipu. Často "stárnou" třeba výkonový VF tranzistory, kdy tranzistor postupně ztrácí zisk, jak mu "uhnívá" aktivní plocha - hodně se na tom podepisuje provozní teplota čipu a technologie výroby.

Artaban001 · #9 Příspěvek od **Artaban001** » 02 led 2012, 23:04

Zajímavé čtení je třeba toto:
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor_plague
Doporučuji pro neznalé angličtiny použít Chrome pro automatický překlad

bourvil · #10 Příspěvek od **bourvil** » 02 led 2012, 23:55

Díky za reakce,

Zatím mám v plánu vyměnit ty elektrolyty - Samozřejmě ne za nějaka Hitana apod. Planuji nejake Samxony nebo neco kvalitativne podobneho. Puvodne jsou tam kondiky samHWA (na rozdil od dnesni samWHA nebo naopak? a korea chemicon) Nejde mi jen o kapacitu, ktera je malokdy mensi ale vetsinou i vetsi ("koroze" hlinikove vrstvy od elektrolytu a tim padem vetsi plocha) ale mam na mysli i mozne svody a zvysujici se ESR. Jedine co by snad bylo horsi k sehnani jsou polovodice - resp tranzistory - koncove jsou bezne typy a i ostatni jsou dodnes vyrabene ci nahraditelne ale zase dnesni kvalita novych vyrobku natoz pak pajcu...darmo mluvit - predpokladam ze polovodice nejsou jete tak vyznamne aby vic skodily nez prospivaly. A dal uz jsou tam jen rezistory, dva varistory a neco mechanickych potenciometru, trimru a prepinacu - nenahraditelne ale zase cistitelne - a nesrovnatelne co se tyce zpracovani i s dnesni produkci dejme tomu alps (i kdyz puvodni jsou prave alps.

#11 Příspěvek od **rnbw** » 02 led 2012, 23:59

Samxony som uz vyberal nafuknute z LCD monitorov a naposledy zo zdroja switchu. Urcite nemen bezhlavo vsetko, co tam najdes.

bu2520 · #12 Příspěvek od **bu2520** » 03 led 2012, 06:58

když už o kvalitě, tak je dobré podívat se do datasheetu na životnost to co se tu běžně prodává má životnost 1000-25000 hodin což je 41-104 dní nepřetržitého provozu to vše ostatní co vydrží je bonus. A pak už se můžeme bavit o tom která značka má větší ten bonus. Elyty s životností 10 000 a výše už stojí úplně jiné peníze než pět korun

Andrea · #13 Příspěvek od **Andrea** » 03 led 2012, 07:59

bu2520 píše:když už o kvalitě, tak je dobré podívat se do datasheetu na životnost to co se tu běžně prodává má životnost 1000-25000 hodin což je 41-104 dní nepřetržitého provozu

Při maximální teplotě.

MirrA1 · #14 Příspěvek od **MirrA1** » 03 led 2012, 08:25

Artaban001 píše:Všechno stárne. Kupříkladu bipolární trandy se v určitých zapojeních "opalují", záleží na kvalitě. Jen tak pro zajímavost. Vemte si tranzistor, změřte mu zesilovací činitel a zapojte ho třebas do obvodu měniče pro zářivku. Nechte ho běžet třeba 2 roky a pak ten trand změřte znovu.
Ono - určitě docházi v čipu k nějakým chemickým změnám, třeba z důvodu zbytkové atmosféry - mám dojem, že KU-čka, který jsem rozřezával kvůli experimentu ze svítícím čipem, vakouvý nebyly a ty zátavy můžou klidně popraskat. Pak stačí nevhodné prostředí, vlhko, agresívní prostředí (doma nejspíš kuchyňe, či garáž ) a degradace postupuje rychleji.

Navíc si myslím, že ty různé "ostrůvky" částí P a N v extémně čistém křemíku jaksi mění svůj tvar časem, podobně, jako pětikoruna položená na asfaltu se časem propadne i bez toho, aby se asfalt roztavil.

Jen spíš zajímavost k té vakuovosti pouzder. U většiny součástek s nekovovým pouzdrem je problém s natahováním vlhkosti do pouzdra. Ona ta pryskyřice nebo obecně materiál z jakého je vyrobeno pouzdro není nikdy 100% hermeticky těsný. Takže vždycky je možnost aby se vlhkost byť minimální dostala přes pouzdro k samotnému čipu. Proto se spousta součástek po vyrobení vakuově balí - z důvodu natažení vlhkosti a následnému prasknutí pouzdra při reflow.

Samozřejmě při obecném používání to nebude mít vliv. Nicméně při testování např vys. teplota/vlhkost se už vliv vlhkosti na funkci může projevit.

reese · #15 Příspěvek od **reese** » 03 led 2012, 09:36

bu2520

1000 / 24 = 41,6. 25 000 / 24 =1041,6