10
APCの現世代SurgeArrest:現代的な分解

同軸保護

同軸保護

左上隅にあるのが新しいSurgeArrestです。右上は8月の分解で見つけたAPCのSurgeArrestです。そして一番古いSurgeArrestが下にあります。

最初の2つは、新しいバーのPCBのタブが欠けていることを除けば全く同じです。古い方の回路基板も、RF側はほぼ同一です。水平方向に反転されている点を除けば、入力Fコネクタと残りのRFトレースの間には、他の2つのような非常に細いトレースではなく、何らかの接続(おそらくヒューズ?)があります。つまり、ハードウェアは10年から15年前から実質的に変わっていません。

電話保護

電話保護

左上の3枚の画像は新モデルのもので、左下の3枚は8月の分解写真です。シルクスクリーンの刻印とソルダーマスクの色を除けば、PCBと部品は同一です。

私の最も古いユニットは、正温度係数(PTC)サーミスタをフル4線式で使用した、かなり異なる電話サージ抑制設計を採用しています。先月分解したBX1000 UPSの電話サージ保護にもPTCサーミスタは搭載されていましたが、メインの電話ペアにのみ搭載されていました。私が最も古いSurgeArrest/BX1000を購入してから、他の2台のSurgeArrestバーを購入するまでの間に、APCはPTCの使用を中止したようです。

メインコース

メインコース

初めてのSurgeArrest分解で、ここからが面白くなってきました。3本の電源ケーブルのハンダ付け部は、それぞれ異なる問題を抱えていました。通電線の芯線の半分が基板を貫通しておらず、中性線も基板を貫通しておらず、アース線は明らかに冷えたハンダの状態でした。右の写真にある3本目のビンテージバーは、他の2本のように電源配線にハンダマスクが貼られておらず、配線の隙間も少ないです。しかし、古いユニットの基板にハンダ付けの問題があるのが分かりますか?ヒントがあります。電源の中性線の近くで、ハンダが基板の真ん中から少しずれているのです。

左にある新モデルのPCBは少し小さく、コンビネーションブレーカースイッチのおかげで電源トレースがかなり短くなっています。APCのはんだ付けは最高に良いように見えます。はんだマスクのない大きな銅箔部分は、はんだコーティングではなく錫メッキされています。しかし、電源トレースの幅と短さを考えると、この余分な工程は不要だったかもしれません。30ドル以上の電源バー、あるいは安全性への影響を考えると、どんなに高価なものでも、これ以上のものは期待できません。

完璧ではない

完璧ではない

もちろん、批判に値する何かを見つけるために一生懸命調べれば、たいてい何かは見つかります。私が本当に精査したことを証明するために、こんなものを見つけました。一番下のアース線では、はんだの塊が線の中心に空洞を作っていました。理想的ではありませんが、配線の細さを考えると、はんだ付けが問題になるずっと前に、この空洞はすぐに破裂するでしょう。

Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。

旧モデルではコンセントのアースがPCBを貫通していましたが、新モデルではアース線がまずコンセントのアースストリップに接続されるため、PCBは配線の不具合検出と時折発生するサージ電流の対策にのみアースを必要とし、重要性は大幅に低下しました。次ページに掲載した私の最も古いユニットや8月の分解で発見したものと比べると、これはほとんど注目に値しません。

過去へ進む

過去へ進む

この写真は、10年以上使っている3台目のSurgeArrestから撮ったもので、新しいものではありません。新しいものははんだ付けがほぼ完璧です。

先ほど、好奇心から一番古いSurgeArrestを開けてみた話を覚えていますか?記録のために、はんだ付け不良のバーがもう1つあるようです。左側の赤い矢印の横では、ワイヤーをカットした際にはんだとワイヤーが分離しているのがわかります。これは、ワイヤーが十分に熱くならず、はんだが適切に接合されなかったことを示しています。紫色の矢印で囲まれたワイヤーの縁は、円周に沿ってはんだ接合が不良になっていることを示しています。オレンジ色の矢印で囲まれた接合部の右側には、はんだが全く付いていません。これはニュートラル側インダクタの片方の脚なので、ここで接触不良が発生すると、下流の「ニュートラル」ワイヤーに通電中の主電源電圧が現れ、接地されていない負荷に感電の危険が生じます。

新品よりも良い

新品よりも良い

良い点としては、不良なはんだ接合部は通常非常に簡単に修復できます。熱を加え、必要に応じてはんだを追加し、熱伝導を促進するために、パッド全体とピン/ワイヤをリフローして、はんだが両方にしっかりと付着するまで加熱します。熱を取り除くと、滑らかで光沢のある美しいはんだ接合部が得られます。

太い銅線と大きなはんだの塊が近くにあるため、接合部をリフローさせるにはかなりの熱が必要です。元の接合部が不均一で接着不良になったのは、おそらくこのためです。黄褐色のものははんだフラックスなので、心配する必要はありません。

約1年の間隔を置いて購入した3台のうち2台が手直しを必要とするというのは、平均としては良くありません。私が非常に運が悪かったか、当時の品質管理が十分でなかったかのどちらかでしょう。

ボードをひっくり返す

ボードをひっくり返す

独立型ブレーカーとスイッチ付きコンセントのスペースを撤去したことで、かなりのスペースが確保され、すっきりとしたレイアウトになりました。APCがMOVを熱収縮チューブで熱遮断する方式に変更したのは、私の一番古いバーを購入してからしばらく経ってからだったようです。新しいバーでは、1つのサーマルヒューズを4箇所で共​​有するのではなく、接地側のMOVペアそれぞれに熱保護装置が付属しています。2つのデバイスはGNR 20D471Kで、その他はGNR 20D201Kのようです。

2枚の基板をリバースエンジニアリングしなくても、個々の部品の種類と数はほぼ変わっていないことがわかります。新モデルでは、MOVが1つ減り、サーマルシャットオフが1つ増え、47nFのXキャップが大幅に小型化され、コンビネーションブレーカースイッチが1つ追加されています。これらがパーツリストの明らかな変更点のようです。

同じコインの裏表

同じコインの裏表

両側を並べてみると、予想通り、メインのサーマルカットオフが、活線とスイッチに直列に接続された上部の2つのMOVに挟まれているのが分かります。これらのMOVのうち1つはヒューズから中央のフィルタ付き中性線(最も大きいもの)へ、もう1つはフィルタ付き活線からフィルタなし中性線へ接続されています。スイッチ付近にある水平のヒューズなしMOVは、フィルタ付き活線と中性線の真向かいに位置し、他のMOVがキャッチできない電流をキャッチします。

部品面画像の左下隅には、4つのライブ-グランドおよびライン-グランドMOVがあり、インダクタの前後にそれぞれ1つのMOVがあります。内側の2つのMOVはグランドと主電源ニュートラルを横切っており、真ん中の1つはフィルタ付きニュートラルに、4つ目はフィルタなしライブに、そして外側のMOVはフィルタ付きライブに接続されています。MOVの配線がこれほど蛇行したり、以前のバーの太くてはんだ付けされた配線とは全く異なる、これほど細い配線になるとは予想していませんでした。

テスト、テスト

テスト、テスト

MOVトレースの細さは、そこを通過するサージ電流の大きさに比べて非常に細いため、回路基板のエッチングプロセスと銅の厚さは、高い信頼性で要件を満たすか、それを上回る必要があります。APCは、非常に細いサンプルに対して4端子「ケルビン」抵抗測定を用いてこれをテストします。銅が薄すぎる場合やエッチングが強すぎる場合、このトレースの抵抗は管理値を超えてしまいます。私が所有する唯一のマルチメーターは0.1Ωまで測定できるので、もし測定しようとしても、抵抗が存在するかどうかは2桁足りません。

さらなるテスト

さらなるテスト

何もない場所にパッドが3組あります。2つは左側のメインMOVのトレースに沿って、もう1つは右側のグランドパスに沿って配置されています。これらの小さな塊のうち2つにハンダ吸い取り線を取り付けて、はんだヒューズではないかと確認してみましたが、その下にはトレースが通っているだけでした。前のスライドのトレースと同様に、これらは追加のテストポイントではないかと考えています。ケルビン抵抗測定は、回路(この場合はトレース)に既知の定電流を流し、負荷(テストポイント間のトレース)の両端の電圧降下を直接測定することで、電源ワイヤの電圧降下を気にすることなく負荷の抵抗を計算します。そのため、ケルビン抵抗測定には4本のワイヤが必要です。

ダニエル・ソヴァジョーは、Tom's Hardware USの寄稿ライターです。彼は、コンポーネントや周辺機器の分解記事で知られています。