Samwha BL电容、奇怪的电缆，以及批量改造驱动器的一些事

接着上次关于购买吸顶灯的评测，我想写一篇文章聊聊如何改造它们的驱动器。更准确地说，是聊聊Samwha的几款有意思的电容、不同的电线，以及电路板数量较多时的一些工作细节。
希望这篇文章会有趣，也能对大家有所帮助。


那么，如果大家还记得的话，我买了一批吸顶灯。不过我这人有点懒，懒得以后再去修它们，所以决定先下手为强，直接改造一番。
改造计划至少包括更换以下元件：
1. 电流检测电阻，这部分我上次已经写过了。
2. 更换质量更好的输入和输出电容。

一开始我想买自己常用的Samwha RD系列电容，平时我也经常推荐它们用于电源。不过逛到哈尔科夫的Kosmodrom商店网站时，偶然发现了我之前没用过的BL系列电容。根据介绍，这个系列专为电子镇流器设计。每只售价8 UAH，约合0.3美元，我觉得相当合适。输出端则打算用同样是Samwha的WL系列，我在DAC评测里写过它们。

下班后顺路去了趟商店，每种买了25只，24只用于驱动器，另外一只凑个整数：）


先看输出电容：Samwha WL，低ESR，耐压50 V，容量100 µF，ESR为0.25 Ω。原装电容是47 µF、50 V的——链接，价格2.5 UAH，也就是9美分。
还有63 V、100 µF的型号，ESR低了一半，但价格也几乎翻倍。不过我没买并不是因为价格，而是因为尺寸太大，装不进电路板。


下面是从数据手册里摘录的一些资料。

基本信息。


主要参数，红色标出的是我买的型号，绿色标出的是63 V型号。


BL系列我还没用过。资料称它们专为电子镇流器设计，在105 °C、满负荷条件下的寿命可达10000小时。价格是8 UAH，约合0.3美元——链接。


这里我决定保持原来的容量，也就是10 µF。不过新电容的耐压不是400 V，而是450 V，而且外壳尺寸大了不少。另外别忘了，增大容量会导致开机时的浪涌电流更大。
下面是从数据手册里摘录的一些资料。



我试着在数据手册里找ESR数据，但不知为何表格里没有列出，尽管标题中提到了它。


再来看看测量结果。
1、2、3：Samwha WL，100 µF、50 V，标称ESR在100 kHz时为0.24 Ω。可惜我的仪表只能在7.8 kHz下测量，不过我还是把所有可用档位都测了一遍。
4、5、6：Samwha BL，10 µF、450 V，测得的ESR在7.8 kHz时约为1.5 Ω。


现在把它们和其他电容比较一下：
原装电容：10 µF、400 V。
Jamicon：10 µF、400 V。
Samwha BL：10 µF、450 V（结果见上文）。
Samwha SD：22 µF、400 V。这里本来应该放一只10 µF、400 V的型号，我经常用它，但不知怎么的，库存突然用完了。
Teapo：10 µF、450 V。

有意思的是，Samwha BL 10 µF、450 V的尺寸和SD 22 µF、400 V一样。总的来说，这些电容体积相当大，使用时要考虑这一点。


1、2、3：原装电容。
4、5、6：Jamicon 10 µF、400 V，比较旧了，已经放了很久。
7、8、9：Teapo 10 µF、450 V，情况也一样，一直没机会用上。
10、11、12：Samwha SD，22 µF、400 V。

在我看来，差别相当明显：和原装电容相比，参数大约好3倍。此外，原装电容的参数受频率影响也相当大。 Teapo让我非常意外，单看ESR，它甚至比“国产货”还差，不过我觉得这是年头太久的缘故。


先做个实验：在一块电路板上更换电容，顺便看看能不能装进去，会不会妨碍其他东西。


引脚不得不弯一下，这里它们几乎要碰到外壳了，后来我改成稍微换个方向弯。


电路板原本有两种安装方式，但现在实际上只能让元件朝下安装。


通电，能工作，已经不错了 :)
对了，忘了说，检查所有驱动器时，我为了保险起见，都是通过一只150 W的白炽灯泡通电的。它不影响工作，而且万一短路，造成的问题也会少一些。


不过我们还剩下23个需要改造的驱动器，以及一套电阻和电容。


先把所有电路板从外壳里取出来，再把外壳扔到一边，免得碍事。


现在来说说“流水线式”改造。以前我经常分批组装各种设备，每批20-100台，这种情况下的组装流程和只组装一两台时明显不同。关键在于把整个过程拆分成多个操作步骤，这样比逐块单独改造或组装电路板快得多。

首先，把所有要更换的元件拆下来，这里要拆的是电流检测电阻和电容。


然后拿一根削尖的火柴，或者木牙签，把电容孔清理干净。有人会用吸锡器，普通的或带加热器的一体式都行，也有人用专门的铜编织带。我有吸锡器，甚至有两个，而且都是带加热器的，但我不用它们，也不用“铜编织带”，更喜欢普通火柴：它永远用不完，而且随手就能拿到。


这一步的目标，就是得到一块没有“多余”元件、可以进入下一步的电路板。清理孔洞时，顺便检查有没有焊锡珠或其他奇怪的东西。


接下来，我拿一块普通的覆铜板，再拿一把再普通不过的烙铁，把电路板按同一方向摆好，然后焊上电流检测电阻。不知为什么，很多人都误以为焊接小元件需要什么特别的烙铁。说出来可能让人失望，我个人用最普通的“Solomon”就够了，当然还配了一台小型焊台来稳定温度。我甚至几乎不用现在流行的T12烙铁头。

总之，最好把操作步骤安排好，尽量减少在每个改造或组装步骤中更换工具的次数。比如这一步，我会摆好几块电路板，把电阻倒在桌上，右手拿烙铁，左手拿镊子，直到焊完摆好的电路板才放下工具。


下一步是安装电容。这里需要用镊子整形引脚，安装后再用斜口钳剪掉多余部分。小电容可以自己立住，大电容其实也行，不过我还是像上一步那样操作：先插好电容，剪掉引脚，把电路板翻过来让引脚朝上，如此重复几次，然后拿起烙铁和焊锡，把准备好的元件焊好，非常方便。
同样，我不用进口斜口钳，市面上卖的那些我不喜欢，最后还是用本地的“Kommunar”牌。哈尔科夫的朋友应该懂。简单说，就是好用的工具，不过在其他城市不太容易找到。


到这里，主要步骤就完成了：电路板上的电容和电流检测电阻都已更换。


第二步，更换输入线，并把输出线稍微剪短一些。
其实一开始我没打算这么做，只是后来觉得这样更好。另外，第一步本来还可以再省点事，直接把电缆拆下来。

我买了不少不同的电缆。一开始只是去了最近的建材店，买了ШВВП 2х0.75和2х1.5，因为家里的电缆快用完了。但我不喜欢这些电缆，最后还是去了市场，那里的选择多得多。


最后我买到的是：
1、2. 10 m的2х0.75电缆，不知为什么标成了2х1.0；还有6 m的2х1.5电缆（分成两段）。第一种电缆的标记在照片里能看到，第二种上面写着：优质电缆ШВВП НГ 2х1.5 ГОСТ 7399-97 2018Г。 2×1.5的还算不错，但2×1.0的线芯非常硬，我甚至怀疑它是镀铜钢丝，不过线芯并不吸磁铁。
3、4。扎波罗热工厂生产的电缆，三段，每段15 m，规格分别为2×0.75、2×1.0和2×1.5。起初我告诉卖家，想要更熟悉的敖德萨产电缆，可回家后才发现他塞给我的是ZZCM的电缆，怎么会这样？
这款电缆还不错，比较柔软，天冷时也不会变硬。
5、6。这些更像是“收藏品”。我在家里找到一段我不认识的厂家生产的电缆，型号K86，ШВВП 2×1.0，2013年产，没有其他信息。摸起来还不错。


现在开始测试。我不测量电缆的截面积，而是用测电阻的方法计算实际截面积。截面积为1 mm²的电缆，电阻约为17.2 Ω/km，据此就能算出实际截面积。
为了提高精度，我把电缆一端的线芯连接起来，从另一端测量。这样测得的长度就是实际长度的两倍。
1. 2×1.0（按2×0.75出售），长10 m，17.2/(0.82/20×1000)=0.42 mm²
2. 2×1.5，长3 m，17.2/(0.0955/6×1000)=1.08 mm²
3. 2×0.75，ZZCM，长15 m，17.2/(0.738/30×1000)=0.7 mm²
4. 2×1.0，ZZCM，长15 m，17.2/(0.565/30×1000)=0.91 mm²
5. 2×1.5，ZZCM，长15 m，17.2/(0.378/30×1000)=1.36 mm²
6. 2×1.0，不知名电缆，长0.82 m，17.2/(0.0388/1.65×1000)=0.73 mm²

实际测出来就是这些数值，有些和标称值相差还挺明显的 :( 要不买几家工厂的电缆，每种买几米来做个测试？


接下来把所有导线都拆焊下来。不过我没有把所有电路板上的导线都拆掉，而是每种取了10块。再多就没必要了，下一步需要更多桌面空间，它们放在一起只会互相碍事。


我把通往灯具的导线稍微剪短了一些。当然，最好也把它们换掉，但这些导线都自带接头，要换接头的话，无论从技术上还是成本上来说，我都提不起劲。


输入线该选哪种让我有些纠结：2×0.75还是2×1.0？后来发现它们的外形尺寸完全一样，区别只有线芯截面积，连导线绝缘层的直径都相同。也就是说，2×1.0电缆的导线绝缘层更薄。


既然我打算让外壳用塑料压线夹夹住电缆，就选了导线绝缘层更厚的那种。 我不想把整根电缆都夹住，外壳的卡扣也扣不牢。


我用刀划开外层绝缘皮，然后剥下来，一边留得长一些，另一边短一些。
量好焊接到电路板上的导线所需长度，然后把其余导线也剪成这个长度。
剥掉导线的绝缘层，同样是长线剥得多一些，短线剥得少一些。
给短线镀上锡，照片里可以看出它们和原装导线的截面积差别。

顺便说一下，我不止一次见过一种误解，认为电缆截面积只根据负载电流来选择，其实并不完全如此。有些情况下，选用更大截面积的电缆，也是为了提高机械强度。


所有连接都将通过Wago接线端子完成。我买了相当多的端子用于照明，但不想直接夹多股线，所以用线鼻子给电缆压接了端头。由于连接时用的是带绝缘外壳的接线端子，因此我选用了无绝缘线鼻子。


第二阶段完成，电路板都已改好，导线也焊接完毕。之后用酒精或丙酮清洗电路板；如果用丙酮，要注意别让液体流进变压器。


其实到这一步就可以收工了，但我已经做上了瘾，决定再给电路板涂一层保护漆。考虑到数量这么多，用喷雾罐就不太方便了，于是我从储藏室里拿出了5 L装的清漆Plastik 70。


我把清漆倒进一个小容器里，大约用了50-60 mL。
电路板是通过完全浸入清漆的方式涂覆的。


我很快就给全部24块电路板涂好了漆，然后去忙自己的事了。清漆不仅挥发性很强，气味也很重，而且不太好闻。


大约6小时后我回来又涂了一遍，不过这次把电路板翻过来“趴着”放，好让底面也能涂得更好。
过了一段时间，我又涂了第三遍，实际上这时罐子里的清漆也用完了。


遗憾的是，由于我把电路板电容朝下放，部分电路板的外观受到了一点影响，不过我觉得问题不大，关键是电路板的防护性能提高了。


底面看起来很不错。


大部分灯具已经搬到别的地方去了，不过我在家里留了几盏做测试，这下正好派上用场。灯光看起来偏黄，实际上要白得多。


改造到这里就结束了，接下来要把这些东西装到天花板上。希望它们能用很久，至少我已经尽力延长它们的寿命了。电容我很满意，当然最终还得看时间检验，但标称参数和实测参数都让我满意，而且Samwha目前还没让我失望。

就到这里，希望这篇文章对你有帮助，也一如既往地欢迎提问。