수명에 관해서만 얘기하겠습니다
메인보드에 사용되는 알루미늄전해 콘덴서는 우선 리플전류나 주파수등 여러가지만 있겠지만(사실 이것때문에 온도가 올라가는 겁니다)
온도가 아주 가장 중요한 영향을 미칩니다(강제쿨링 해주면 좋습니다)
그래서 콘덴서 자체에 85도 2000시간 이런 문구가 있죠(이건 85도에서 2000시간을 견딜수 있다는 말입니다)
평균적인 대부분은 105도에서 2000시간 제품입니다
콘덴서 수명에 관해서는 일종의 법칙이 있는데요
T : 실제사용온도에서의 추정 수명TP : 최고사용온도에서의 보증 수명Tmax : 최고 사용 온도Ta : 실제 사용 온도
만약 105도 2000시간 짜리 콘덴서를 65도로 유지해서 사용한다면 수명은 대략 4460시간이 됩니다 ^^
대신 허용온도가 올라가면 수명은 더 급격히 감소합니다(이게 콘덴서 터지는 주 원인입니다)
지금 바로 사용중인 메인보드의 주요 콘덴서를 만져보시기 바랍니다. 뜨거운 것이 분명있습니다
그리고 메인보드의 CPU쪽이나 주요 칩셋쪽에 있는 콘덴서는 대부분 일본메이커의 제품을 사용하며(아닌것도 많음)
그 중에서도 특성이 좋은것 초저ESR 특성을 가진 콘덴서에다 수명이 3000-5000시간의 제품을 많이 사용합니다
주로 케미콘,루비콘,산요의 제품이 많이 사용되는 것 같습니다
보드에 사용하시는 콘덴서는 특성이 좋은 것을 사용하기기 바랍니다
좋은 보드라면 더욱더 그렇겠죠
일제는 구하기 어렵다면? 국산의 삼영전자 제품을 추천합니다(NXC 시리즈)(삼영관계자 절대 아닙니다-_-)
사실…….삼영전자의 기술은 일본 케미콘 기술이고 대부분의 지분을 일본케미콘이 소유하고 있습니다
게다가 해외생산법인에 삼영전자가 포함되어 있고
각 콘덴서 메이커의 상징인 위쪽 각인이 삼영전자=케미콘 똑같습니다.
더욱더 좋은 것을 원하시면 OS-CON을 장착하시기 바랍니다
흔히 말하시는 캔형(완전 틀린말이지만) 콘덴서를 장착하세요
이건 수명이 반영구적입니다…오버 잘된고 비싼 보드들에 이게 붙어 있는 이유가 있답니다
그럼 이만
첫번째 사진은 산요 컨덕티브 폴리머타입 OS-CON입니다
두번째 사진은 ABIT보드인데 파란색은 케미콘꺼고 보라색은 산요 OS-CON(TCNQ타입)입니다
| 1. 전해콘덴서가 견딜 수 있는 정격전압(콘덴서표면에 써있습니다)을 초과하는 전압이 콘덴서에 가해졌 |
| 을때 전해콘덴서 내부의 절연층이 파괴되면서 발열이 일어나고 그 결과 콘덴서용기가 터지게 되어있습 |
| 니다. |
| (그러한 때를 대비하여 알루미늄 용기에는 큰 폭발이 일어나지 않도록 쉽게 터지도록 되어 있지요.) |
| 2. 일반적으로 전해콘덴서는 극성을 가지고 있는데 (특수한 용도로 쓰이는 바이폴라형 전해콘덴서도 있습니다.) |
| 만약, 극성과 반대되는 전압이 가해졌을 때는 1번과 마찬가지로 발열이 생기고 알미늄용기가 터지게 되어있지요. |
| 3. 전해콘덴서 외부의 온도가 상승되어 전해콘덴서가 방열이 제대로 안될 경우 내부온도의 상승으로 인하여 폭발하게 |
| 되어 있습니다. |
| (일반전해콘덴서의 내온도는 섭씨 85도 이며 특수품은 105도 까지 인것이 제조됩니다. 온도규격도 표면에 인쇄되어 |
| 있습니다. 메인보드에 쓰이는 전해콘덴서는 보통 105도 짜리를 쓰며 발열이 별로 없는 곳은 85도의 것도 쓰입니다. ) |
| 따라서 PC의 메인보드에 있는 전해콘덴서의 폭파도 위의 3가지 중 하나이며 원인으로는 |
| 1. 정격전압이상의 전압이 가해졌을경우 (즉, 파워써플라이에서 이상고압이 발생하여 전해콘덴서에 가해지는 경우인데 |
| 자주 발생되는 경우가 아니고 노이즈성이라면 전해콘덴서의 기능이 그런 불규칙전압을 평활시켜주는 기능을 가지고 |
| 있으므로 터지지는 않습니다. ) |
| 2. 메인보드자체의 설계미스로 적정한 정격과용량의 전해콘덴서를 사용치않았을 경우,계속 사용하다보면 조금씩 전해콘 |
| 덴서가 열화되어 결국 터지게 됩니다. |
| 3. PC내부의 방열상태가좋지 않아서 전해콘덴서의 주위온도가 지나치게 높아지게 되면 전해콘덴서의 내부발열의 |
| 방열이 제대로 안됨으로써 콘덴서용기의 내압을 초과하게 되면 터지게 됩니다. |
| 전해콘덴서가 터지게 되면 급격한 과도전압에 의해 폭발하게 되면 내부쇼트가 일어날수도 있으며, 내부쇼트가 일어나지 |
| 않는다 하더라도 내부의 함침액이 계속 증발되버리므로 콘덴서로서의 기능을 못하게 됩니다. 그렇게 되면 다른 부품에도 |
| 나쁜영향을 주게되어 다른 부품도 열화되겠지요. |
| o 터진 원인이 메인보드 설계 결함이었을 경우에는 당연히 다른 부품들이 열화되기 전에 메인보드를 교체하는 것이 |
| 좋겠지요. |
| o 간혹은 지나치게 원가를 낮추려다 보니 품질이 안좋은 전해콘덴서를 사용한 것이 폭파의 원인일 수도 있습니다. |
| 이럴 땐 유명브랜드의 (삼화전기) 전해콘덴서로 교체하시면 됩니다. |
| (전해콘덴서의 특성상 영세한 업체에서 제조한 조악한 전해콘덴서도 시장에 많이 나돕니다. |
| 장난감용이랄까 그런 종류이지요) |
| o 터진 콘덴서가 내온 85도 짜리이고 터진 원인이 PC내부의 온도때문이라면 같은 전압용량규격을 갖는 온도105도 짜리로 |
| 교체하시면 될 것입니다. |
| o 파워써플라이의 이상전압에 의한 것은 출력전압를 점검해 보면 금방 알 수 있으며, 당연히 바로 파워써플라이를 좋은 것 |
| 으로 교체하셔야 합니다. |
| * 메인보드에 많이 사용되는 전해콘덴서 * |
| 6.3v(10v) 1000uf M급 105' |
| 6.3v(10v) 2200uf M급 105' |
| 6.3v(10v) 2700uf M급 105' --> 시중에서 구하기 어려운 SPEC 입니다. 3300uF으로 쓰셔도 무방합니다. |
| 6.3v(10v) 3300uf M급 105' |
| 6.3v(10v) 4700uf M급 105" |
| * 메인보드 콘덴서의 기능은 주로 FILTERING (NOISE 제거) 입니다. 용량이 클수록 FILTERING 기능은 좋습니다. |
| 2700uF을 사용하는 이유는 3300uF 보다 싸기 때문에 원가 절감 차원에서 적용 된 것입니다. |
| 또한, 6.3V제품은 10V 제품으로 적용하여도 문제 없습니다. 신뢰성을 고려하신다면 10V 제품이 더욱 좋습니다. |
전해콘덴서(캐패시터)에 관한글
전해콘덴서는 Aluminum Electrolytic Capacitor 가 원래의 명칭입니다. (오늘날의 국제 표준어는 콘덴
서가 아니라. 캐패시터 라는 단어를 사용하는 것이 맞습니다.) 우리나라는 과거에 기술용어를 일본으
로부터 많이 차용하다 보니 이런 현상이 생긴 것 같습니다. 과거에는 미국도 콘덴서라는 용어를 잠시
사용한적도 있었으나, 하여간 요즘은 캐패시터 라고들 말합니다. 물론, 일본은 아직도 콘덴서라는 용
어를 주로 사용합니다.)
전해콘덴서, 말 그대로 전기분해작용을 이용한 것입니다. 따라서, 플러스와 마이너스의 극성구분이 있
는 것입니다. 알루미늄이라고 명칭한것은 외부케이스의 재질을 두고 한말이 아니라 내부에 알루미늄
박막이 사용되었기 때문입니다. 대개 이름을 정할때, 콘덴서내부의 유전체의 재질로서 명칭하는 것이
통례입니다. 일례로서, 탄탈콘덴서는 유전체의 재질이 탄탈(탄탈 양극 산화 피막)이라는 것으로부터
지어진 명칭입니다.
특수산업용장비나 군용장비의 매우 중요한 스펙인 MTBF(Mean Time Between Failure)라는 항목이
있습니다. 번역하면, 평균고장시간율이 되는데 이는 실측값이 아니라, 각 부품이 받는 스트레스 그리
고 여러 팩터등을 종합하여 추산해낸 추정값입니다. 그냥 쉽게 생각하면, 장기간 신뢰성이라고 보면
됩니다. 그런데, 이 MTBF를 갉아먹는 주범이 바로 전해콘덴서와 접촉자를 갖는 부품들 예컨데, 소켓,
볼륨, 컨넥터, 스위치,릴레이 그리고 반도체 중에서는 포토커플러등입니다. 그리고 당연히, 발열량이
큰 부품들입니다. 가끔 장터에 군용앰프들이 올라오는 경우가 있습니다. 이러한 것들을 보면 가능한,
신뢰성이 떨어지는 전해콘덴서대신 오일콘덴서를 사용하였습니다. 커플링콘덴서 마저도 Bathtub형의
오일콘덴서를 사용한 것을 볼 수 있습니다. 어쩔 수 없는 경우, 전해콘덴서의 사용개소를 최소화 하였
습니다. 각종 접촉자는 가급적 사용개소를 줄이고 금도금으로 처리를 하거나 고신뢰성의 부품(Mil-
Spec)을 사용하였습니다. 이 모든 것들이 MTBF를 개선시키기 위한 노력의 결과입니다. 전자산업
초창기에는 이 전해콘덴서는 아예 소모품으로 인식되기도 하였습니다. 진공관처럼 소켓처리를 하여
쉽게 교체할 수 있도록 한 것도 보입니다. 당시의 화학기술등의 재료기술이나 제조기술로서는
어쩔 수 없었을 것입니다.
전해콘덴서의 장점은;
1. 값싸게 큰 정전용량을 만들 수 있다.
2. 작은 체적으로 큰 정전용량을 만들 수 있다.
3. 작은 내압부터 비교적 큰 내압까지 제조할 수 있다.
4. 대량생산이 용이하다.
그러나 한편으로는 단점투성이 입니다.
1. 온도특성이 아주 나쁩니다. 고온에서의 사용은 비약적으로 수명을 단축시킵니다. 반대로 저온에서
는 정전용량이 감소됩니다.
2. 주파수특성이 나쁩니다. LCR미터로 측정해보면 정나미가 떨어져서 사용하기가 싫어집니다. 하하.
3. 경년변화(열화)가 비교적 큽니다. 시간이 경과하면서 용량이 감퇴합니다. 또하나 고약한 열화특성
은 누설전류(Leakage Current)가 생긴다는 것입니다. 정류관입장에서는 명을 재촉하는 일입니다.
4. NOS(New Old Stock), 사용하지 않고 창고에 보관만했던 제품도 경년변화가 진행합니다. 전해질이
말라가거든요. 그나마도 용량감퇴의 진행을 더디게 하려면 주기적으로 전기를 먹여주어야 합니
다.(충전하는 것) 사실, 불가능한 방법입니다. 뭐 한두개도 아니고… 가끔 부품시장에 땡처리 물
건이 나옵니다. 주로 도산한 제조업체의 물건이거나 부품대리점에서 과다재고를 방출하는 것인데
요. 그나마도, 다른 물건들은 그래도 어느정도는 제값을 받는데 이 전해콘덴서는 완전 덩값입니다
다, 이런 이유 때문입니다. 2년정도만 경과하여도 값은 폭락입니다. 전해콘덴서 제조사에서는 출
고후 6개월이내에 사용하라고 권고하고 있습니다. 너무 단점만 이야기 했나요?
그럼에도 오늘날 활발히 사용되는 이유는 무엇일까요? 과거보다는 기술이 좋아졌기도 했겠지만,
역시나 경제논리입니다. 가격이 싸거든요. 재료구입도 쉽고. 만들기도 쉽고. 그러나 너무 걱정하지
마십시오. 요즈음 생산되는 제품들, 특히 삼영이나 삼화의 국산제품들은 세계에서도 인정받는 훌
륭한 품질의 제품들입니다.
지금까지의 말을 종합해보면, 이렇게 말씀하시는 분들도 있을 것입니다. 야! 내가 현재 사용하는
1957년 제조의 알텍앰프는 전해콘덴서가 한번도 교체되지 않은 오리지날이야!! 사기치지마!! 라고
한다면, 하하. 저도 할 말 없습니다. 야!! 내가 얼마전에 오리지날 스프라그의 트위스트캔 전해
콘덴서를 이베이에서 NOS로 구했는데 이것도 못쓰는 물건이란 말이냐!! 앰프에 꼽아보니 소리만
잘나더라 이양반아!! 라고한다면 하하. 저도 할말 없습니다. 빈티지의 세계란 것이 스펙에 의하여
가치가 매겨지는 세계가 아니기 때문입니다. 스펙이 중요 가치였다면 이베이나 소리전자장터에서
그렇게 많은량의 빈티지기기의 거래가 일어나지는 않을 것입니다. 저역시도 많은 수량의 빈티지
기기를 소장한적도 있었구요. 역설적으로 말하자면 MADE IN USA제품의 전성기인 2차대전부터
1970년 중반까지 만들어진 제품들은 지금 기준으로 보아도 참 탱크같이 튼튼하게 제조된 물건이라
는 생각도 듭니다. 하여간 더 이상 오해가 생길 것 같아서 여기서 일단락하고요.
** 앰프자작시에 전해콘덴서의 사용은,
1. 진공관 앰프는 발열량이 많기 때문에 가급적 105도짜리 제품을 사용한다. (몇군데 회사에서
105를 상회하는 제품의 출시계획이 있다고 하더군요. 이미 출시되었다는 소문도 들리고..)
2. 필히 발열원으로부터 이격시킨다. (진공관, 파워저항으로부터)
3. 정격관리(De-Rating)에 관련하여 내압의 70-80%를 초과하지 않도록 한다. 450볼트내압의 콘
덴서라면 360볼트를 넘지 않는 범위에서 사용하는것이 좋다.
초과하면 무슨일이 생길까요? 역시나 초과하면 할수록 수명이 급격히 단축됩니다.
3. 대용량의 전해콘덴서인 경우, 전원이 투입되는 순간, 높은 피크전류가 흐르게 됩니다. 브릿지
다이오드의 전류용량(특히, Ifsm값)을 여유를 가져가야 합니다. 반복되는 온-오프에 브릿지다
이오드가 데미지를 입을수 있습니다. 진공관의 히터를 DC점화하는 경우를 염두에 두고 하는
이야기입니다. 보통 1만 마이크로패럿을 사용하는 것 같더군요. 이 정도 용량이면 초기 임피
던스가 매우 낮은 값입니다.
아마 이런 궁금증도 생길 것입니다. 그렇다면 도대체 전해콘덴서의 수명이 얼마란 말이요? 대답
은 참으로 어렵습니다. 모든 사용조건과 사용환경이 다르기 때문입니다. 가장 객관적인 것은 데이
타쉬트를 참고하는 길입니다.
이상, 전해콘덴서의 허와 실을 파헤쳐보았습니다. 너무 부정적으로만 생각치 마시고 음악감상과 자작
그 자체를 즐기시기 바랍니다. 자작오디오에 MTBF를 적용하는 것도 무리한 내용이고, 까짓 것 문제
있으면 갈아버리면 그만 아닙니까? (그러나, 정식 앰프 제조회사는 깊이 생각해야 할 사항입니다. 제
조,판매 후부터 책임이 따르는 문제이기 때문입니다.)
문제 있는 정치가들도 전해콘덴서 갈듯이 갈아치울 수 있다면 이세상이 어떻게 변하게 될까요?