Хочу затронуть давнюю шумиху на тему того, что в схеме Apple Macintosh LC III один из конденсаторов установлен задом наперёд. LC III — это модель Mac размером с «коробку от пиццы». Выпускалась она с начала 1993 по начало 1994 года преимущественно для сферы образования. Также существовала линейка потребительских модификаций в виде моделей Performa 450, 460, 466 и 467. Масштабного отзыва устройств со стороны Apple так и не последовало, что, на мой взгляд, и вызвало среди сообщества скептическое отношение к проблеме. Поэтому предлагаю взглянуть на эту историю более подробно и подробно рассмотреть саму схему устройства. Действительно ли инженеры Apple допустили ошибку?
Я участвовал в том давнем обсуждении, на которое дал ссылку в начале, но до сегодняшнего дня у меня не было подходящего устройства, чтобы оценить его схему собственными глазами. Недавно же я купил старенький Performa 450 с его родными, потёкшими конденсаторами, плюс у меня есть несколько других машин в таком же форм-факторе. Так что пришло время всё проверить самому!
На следующем фото показана проблемная часть платы до того, как я демонтировал с неё конденсаторы. Здесь видно, что у всех этих деталей (C19, C21 и C22) отрицательный полюс находится «сверху», и это согласуется с шелкографией печатной платы, на которой + обозначен снизу.
И если все эти грязные следы пайки, которые мы видим на фото, не являются достаточным предупреждением о том, что нужно заменять SMD-конденсаторы во всех классических Mac из 90-х, то даже не знаю, что ещё может им стать. Давайте взглянем на плату более внимательно после демонтажа деталей и небольшой чистки.
Да уж, C21 тёк реально сильно и повредил не только паяльную маску, но и медный слой под ней. Когда я его снял, то обнаружил под ним большой липкий наплыв. Новые конденсаторы я ещё не устанавливал, да и сперва мне наверняка придётся получше зачистить грязный участок оголённой меди и покрыть его паяльной маской с УФ-отверждением. Повезло хоть, что это заземляющая плоскость, и особых сложностей возникнуть не должно.
Однако самое важное на этом фото то, что отрицательный контакт каждого конденсатора подключён к заземляющей плоскости, а положительные все направлены в сторону выводов разъёма питания.
Здесь мы имеем по одному сглаживающему конденсатору для каждой из трёх шин питания. C19 — для +5 В, C21 — для +12 В, а C22 — для -5 В. На плате видно, что дорожка от плюса C22 идёт напрямую к выводу -5 В разъёма питания.
Такое расположение разумно для двух положительных шин питания, но является обратным для шины -5 В. И если картинка выше недостаточно наглядно это демонстрирует, то вот пара фото, на которых мой мультиметр точно показывает, что положительный контакт C22 идёт на -5 В, а минусовой — на землю. Это означает, что при включённой системе напряжение на этом конденсаторе будет -5 В.
Собственно, никакой дополнительный анализ для подтверждения столь очевидной ошибки мне не нужен. Подобные конденсаторы не должны испытывать отрицательное напряжение. У них неспроста обозначена минусовая сторона. Напряжение на плюсовом конце должно быть выше либо равно напряжению на отрицательном. Иными словами, плюс этого конденсатора должен быть подключён к земле, а минус — к -5 В.
Давайте сравним и сопоставим эту схему с аналогичной схемой из оригинального Mac LC, где используется в точности такой же источник питания. Вот фото его платы, где родные кондёры тоже потекли:
В оригинальных моделях LC (и LC II) конденсаторы установлены правильно. Здесь -5 В подключается к минусовой стороне, а земля — к плюсовой. В итоге на конденсаторе мы имеем 5 В действующего напряжения.
А что насчёт LC 475, последователя LC III? Если в Apple при разработке LC III чудесным образом открыли исключение из законов физики, то они бы наверняка продолжили следовать этому новому правилу и в схеме LC 475.
Но нет! Здесь у нас снова то же (корректное) расположение, что и в оригинальном LC.
Когда я увидел всё сам и сравнил схему с другими моделями Mac той эпохи, у меня не осталось сомнений в том, что в Apple реально накосячили в своём LC III. И это не просто ошибка с пайкой компонента на фабрике, так как шелкография платы тоже некорректна. По сути, это аппаратный эквивалент ошибки копирования-вставки при написании кода. Я надеюсь привлечь внимание людей к этой оплошности, поскольку во всех (очень полезных) инструкциях по замене конденсаторов, какие я нашёл в сети, об этом случае установки детали задом наперёд почему-то не упоминают, хотя сей недочёт проектирования вызвал проблемы у многих.
Но вы можете спросить, почему это не оказалось столь значимым для электролитического конденсатора, который ставился на плату с завода? Почему вокруг этого не возникла шумиха ещё тогда? Почему каждый LC III не взрывался, превращаясь в гигантский фаербол? Одна из причин в том, что оригинальный конденсатор был устойчив к этой ошибке, так как предназначался для 16 В, но получал всего -5 В. Если верить информации в сети, то этого обратного напряжения предостаточно, чтобы необратимо повредить подобный конденсатор. Но вот для конкретного взрыва его всё же маловато. Кроме того, он участвует в работе только шины -5 В, которая необходима лишь для последовательных портов RS-422. Ввиду своего развёрнутого положения этот конденсатор, может, и не работал должным образом, но по факту серьёзно ничему не вредил.
В свете того, что сегодня многие любители (включая меня) в качестве замены используют танталовые конденсаторы, думаю, есть некоторая опасность в недостаточной освещённости этого случая. Несмотря на то, что компьютер может вроде бы нормально работать при такой установке штатного электролитического кондёра, танталовые аналоги в подобном случае уже не окажутся столь снисходительны. Некоторые обратили внимание, что при установке танталового конденсатора «наоборот» на шине -5 В возникает некорректное напряжение. Автор поста на эту тему, paul.gaastra, сказал, что установленный таким образом танталовый конденсатор потреблял 1,3 А (очень много) при напряжении всего -2,3 В. В лучшем случае это приведёт к проблемам с последовательными портами, а в худшем — кондёр просто загорится или взорвётся. Да и для питания тут ничего хорошего. На шине -5 В предполагается всего 75 мА.
Основной вывод из всего этого в том, что шелкография Apple и фабричная установка C22 в LC III явно ошибочны. Альтернативной оценки здесь быть не может. Так что, если будете менять конденсаторы в подобных устройствах, устанавливайте C22 противоположным указанному на шелкографии образом. Если не верите мне или хотите перепроверить сами, то можете легко убедиться в этом, используя мультиметр в режиме прозвонки при отключённой системе. Плюсовой конец конденсатора должен быть подключён к земле, а минусовой — к -5 В. Установите мультиметр в режим проверки постоянного напряжения. Включите систему — на указанном конденсаторе вы должны увидеть 5 В (минусовой щуп приложите к минусовой стороне детали, а плюсовой — соответственно, к плюсовой). И так будет на каждом Mac с шиной питания -5 В.
Автор: Bright_Translate
