Pünktlich vor den Feiertagen...

Ich habe mal wieder etwas, das in dieses informationstechnische Sammelsurium passt.
Im Keller fand ich ein Mainboard (Jetway), das vor ca. 20 Jahren für einen Testaufbau angschafft wurde und nur ein paar Tage im Betrieb war. Dann habe ich es verpackt und eingelagert.
Als es mir am Wochenende wieder in die Hände fiel, staunte ich nicht schlecht darüber, wie es sich verändert hat.



Die Elkos in der Spannungsversorgung sind brav gealtert und aufgeplatzt, obwohl sie all die Jahre weder Spannung noch Last gesehen haben.
Ich kenne solche Fälle aus IT-Foren, wo bisweilen berichtet wird, wie jemand extra ein neues Mainboard als Ersatz für Notfälle eingelagert hat und als er es braucht feststellt, dass alle Elkos dicke Backen haben. Mir selbst war das noch nie passiert.
Ich habe sie alle ausgelötet und gemessen:
Die 1000µF 10V hatten 133, 150,129,142,154 und 130 µF
die 1500µF 6,3V hatten 287, 296,279,296 und 299 µF.

Alle sind vom gefürchtet-berüchtigten Hersteller "GSC". Und alle sind schön synchron im Gleichschritt gealtert. Bei Ausfällen durch Hitze und/oder Ripplebelastung sind meist einzelne Exemplare komplett tot, andere noch fast in Ordnung.

Nun wurden neue Rubycon ZLH 1000µF und Nichicon HM(M) 1500µF eingebaut.



Man sieht, dass diese hochwertigen Typen, die auch wirklich bei hoher Belastung und Ripplebelastung durchhalten selbst heute noch einen größeren Formfaktor haben als die GSC. Jetway hat freundlicherweise beide Rastermaße bzw. Durchmesser berücksichtigt, so dass der Einbau sauber erfolgen kann.

Das Board hat einen"AcerLabsInternational" /ALi-Chipsatz. Die Northbridge ist hier in der sehr seltenen letzten Revision "G" bestückt, bei der pracktisch alle Bugs gefixt waren. Es wäre schade darum gewesen - ich werde es deshalb testen und aufbewahren.

Also bei mir im Keller ist es trocken und kühl.
Auch habe ich in meinen Beständen schon Elkos mit Kapazitätsverlust gefunden, die ich in den 70ern gekauft hatte. Man hätte sie höchstwahrscheinlich nachformieren können. Aber keiner war aufgeplatzt.

Ich sehe es genau wie Reinhard. Die Elkos der Billighersteller (und sogar manche Serien der Tier 1 Anbieter) in dieser Zeit um 1999 - 2004 herum hatten beim Verlassen des Werks schon die Selbstzerstörungssequenz eingeleitet. Egal wie man sie behandelt hat, sie sind völlig unbrauchbar geworden.
Gerade beim Hersteller GSC gibt es viel schlechtes Feedback. Es wird berichtet, dass sie höchstens ein paar Monate funktioniert haben.
Auch gab es Systemintegratoren und IT-Firmen, die sich von besonders leistungsfähigen und zuverlässigen Mainboardtypen reichlich Neuware für spätere Projekte und als Ersatz ins Lager genommen haben. Auch da gab es Berichte, wie man dann 5 Jahre später ein original verpacktes Board voller Vorfreude aus dem Regal genommen und ausgepackt hat nur um festzustellen, dass alle Elkos aufgebläht waren und sich entleert hatten.

Bei Netzteilen kam das auch vor, da ist es aber kein Unglück, alles ist genormt, man nimmt eins aus heutiger Produktion. Bei Mainboards jedoch ging es in der Regel um ganz bestimmte Ausstattungen, Formfaktoren, Controllerchips, Chipsätze etc. die für einen reibungslosen Ersatz Voraussetzung sind. Wenn man dann feststellt, dass der Lagerbestand unbrauchbar ist, kann man schon schlechte Laune bekommen.
Und es waren ja praktisch alle Hersteller betroffen, nicht nur die billigen Jakobs. Auch Jetway wie hier ist bis heute ein angesehener Hersteller gerade auch für Industrieanwendungen.

Und hier kommt noch ein Beispiel:

Gestern habe ich einen unbenutzten VPN-Firewall-Router, der im Keller eingelagert war, ausgepackt, um ihn am Montag beim Kunden einzubauen.
Zuvor wollte ich die Software aktualisieren und staunte nicht schlecht, dass dieser Vorgang nicht durchlief, sondern mittendrin feststeckte.
Mehr aus Verlegenheit habe ich das Gerät geöffnet.



Hier finden sich ausschließlich "Teapo" Elkos, die eigentlich den Ruf haben, je nach Serie "ganz o.k." zu sein, aber auch zu vorzeitigen Ausfällen zu neigen.

Die beiden grünen Exemplare habe ich dann infolge des Aufplatzens des einen ausgebaut und gemessen. Der nicht geplatze hat noch 430µF, der aufgeplatze noch 51µF (statt 470µF). Und das ohne eine einzige Betriebsstunde.

Ich habe mich dann auf den Ersatz der beiden 470er beschränkt, weil ich aktuell keinen Anlass sehe, die Blauen und Schwarzen auch als Ausfallkandidaten eizustufen.

Ja, Michael, jetzt ist alles bestens und ich muss das gute Stück nicht abschreiben.
Bei einer Unterbrechung des Updatevorgangs kann schnell mal ein image korrupt werden, oder sogar der Bootloader beschädigt werden. Dann sieht es übel aus.

Hallo Dieter, damals wareen die Netzteile haltbarer, wurden auch nicht so warm, hatten nur 150-250W. Auf den Mainboards wurden durch die Bank noch Tantalelkos verbaut. Das ging um das Jahr 2000 herum für etliche Jahre stark bergab, heute ist die Qualität eigentlich wieder beseer, auch die der Bauteile (Billigschrott ausgenommen).
Fernseher kaufe ich mir in diesem Leben keinen neuen mehr. Schließlich habe ich mir gerade erst 1979 meinen Telefunken gekauft (läuft seit 40 Jahren täglich). Der überlebt mich locker.

Je nach Baujahr und Serie ist es bei Teapo ganz unterschiedlich. Es gibt absolut unauffällige und zuverlässige Serien.
Die Chinesen haben natürlich ihre Hausaufgaben gemacht. Die haben keine Lust, dass ihre großen Kunden wie HP, Dell, Apple, Lenovo etc. Probleme durch Rückrufwellen infolge von Massenausfällen bekommen.
Auch die Qualitätsmarken Rubycon, Panasonic, Nippon Chemicon und Nichicon lassen heute zumindest teilweise in China fertigen. Sie haben das beste Know How, aber natürlich hat man das nicht mehr lange, wenn man in China produziert, denn dann haben es auch schnell alle Konkurrenten.

Be Quiet, die ich auch häufig in meinen selbst assemblierten Systemen verbaue, gehen heute bei der Qualität enen guten Mittelweg: Nicht die teuren Top-Produkte, aber auch keine ausfallfreudige Billigware.
Aber natürlich hat sich der Energiebedarf bei Desktop-PCs und Servern auch reduziert. CPUs und Chipsätze in 10nm Technik und SSD Laufwerke haben einen viel geringeren Leistungsbedarf als Systeme vor 10 - 15 Jahren (Bitcoin-Mining mal ausgenommen). Dadurch bleiben auch die Netzteile kühler, der Stress für die Bauteile ist wesentlich geringer.

Die meiste Verlustwärme macht wohl heute das Netzteil selbst.
Ein Intel i3 Mehrkernprozessor der 10. Generation in 10nm Technik, mit 4 GHz und eingebauter Grafik (3 Bildschirme, HDMI...) hat gerade einmal 15 W Verlustleistung bei voller Taktung aller Kerne.
Auch der Memorycontroller (Northbridge) ist schon mit drin. Noch eine Southbridge für alle anderen BUSe mit wenigen Watt und ein SSD Laufwerk mit 2-3 Watt und das wars.
Da dreht selbst im Hochsommer bei Vollast der CPU-Lüfter im unteren Bereich.
Das mit der Wärme in Desktop-PCs ist alles Geschichte, nicht mehr relevant. Im Prinzip ist es heute was die thermische Situation angeht, wieder wie zu Zeiten des Intel 486DX Anfang der 90er.
Der Höhepunkt des Wahnsinns war um 2005 herum, als der "Prescott" mit 150W TDP laute Kühler und sogar ein eigenes Gehäuseformat (BTX) erforderlich machte. Aber dazu kam es gar nicht mehr, die Entwicklung überrollte diesen Irrweg.

Das Thema bleibt aktuell. Diese Woche hieß es bei mir, nach über 25 Hahren von ISDN Abschied zu nehmen und auf IP-Telefonie umzustellen.
Für den Betrieb meiner Telefonmobilteile hatte ich mir vor ca. 10 JAhren eine AVM FritzBox 7270 zugelegt, damals eine der wenigen, bei der man verschlüsselte DECT-VErbindungen erzwingen konnte. Außer der Telefonie hatte sie keine Aufgaben. Sie war naturgemäß Tag und Nacht am Netz
Nach dem Neukonfigurieren der Rufnummern als IP-Nummern startete die Box nicht mehr bzw. erst nach unzähligen Versuchen. Die LEDs glimmten schwach rot.
Da wird doch nicht das Netzteil Probleme machen? Und tatsächlich - nach dem Öffnen (die Netzteile dieser frühen Modelle waren noch verschraubt, nicht gerastet und rundum verklebt) zeigte sich ein aufgeblähter "GLUXON" Elko (330µF) in der Siebung der Sekundärspannung:



Er hatte nur noch ein paar nF. Der zweite, parallel liegende hatte seine Kapazität schon halbiert.
Ich war dann großzügig und habe 2 x 470µF spendiert.

Zu meiner Überraschung war das Startproblem damit nicht behoben. Nun gibt es bei diesen frühen Fritzboxen die Diskussion, ob die bei defektem Netzteil verrippelte UB weitere Schäden in der Elektronik der Box verursacht, oder die gesteigerte Stromaufnahme einer defekten Box zu einem schnellen Altern der Bauteile im Netzteil führt...
Die Box bekommt nur +12V, muss also für die verschiedenen Chips etliche Versorgungsspannungen selbst erzeugen. Von +1,x V für RAM etc, über +3,3V, 5V bis hin zu +60V für die analogen Telefonanschlüsse. Vielleicht auch noch eine negative Spannung.
Einige der benötigten Step-Up und Step-Down Schaltregler liegen in unmittelbarer Nähe der PHYs ("Chips"), die sie versorgen sollen.
Eingangsseitig und bei einem der Schaltregler finden sich insgesamt 3 Stück 1000µF 16V. Sie hatten noch etwa 30-50% ihrer Nennkapazität. Ihr Formfaktor ist mit 10x14mm so klein, dass es heute keinen einzigen Markenlieferanten dafür gibt. Es ist offenbar physikalisch gar nicht möglich. Der Originalhersteller "CapXon" hat entweder für kurze Lebensdauer oder mit in Wahrheit niedrigerer Kapazität (oder beides) produziert.
Aber heute gibt es Polymerelkos mit diesem Formfaktor, die ich bestellt habe.
Inzwischen habe ich alle Kleinelkos ausgebaut (Yageo und CapXon 4,7µF, 10 µF, 33 µF, 47 µF, 68 µF, 100 µF und 220µF) und gemessen. Das Ergebnis ist niederschmetternd. 3 Stück mit völligem Kapazitätsverlust, der Rest zwischen 10% und 40% der Cnenn.



Die 100µF 10V etwa - superklein - in direkter Nähe zu Schalttransistoren und -spulen haben gar keine Chance ihre Wärme abzugeben. Einen Lüfter gibt es ja nicht.
Also wurden zunächst alle Kleinelkos - wo immer möglich - durch solche mit höherer Nennspannung und größerem Gehäuse ersetzt.



Die 3 rot markierten 1000µ fehlen noch. Wenn sie eingebaut sind, werde ich testen...

Dabei ist gerade diese alte 7270 infolge ihres noch eher langsamen Prozessors und weil sie nur den WLAN Standard N und da nur einen Kanal hat, im Betrieb noch sehr kühl. Deshalb habe ich sie immer beibehalten. Die folgende 7390 erzeugte schon wesentlich mehr Wärme, hat auch ein stärkeres Netzteil.