摘要
本文记录了一次开关电源故障的排查与维修过程。设备启动失败，经测试发现电源输出电压偏低。拆解确认输出滤波电容鼓包，实际容值大幅下降。更换高频低阻电解电容后，输出恢复正常，设备运行稳定。结合容值测量与输出测试结果，验证了电容老化导致输出异常的判断，说明了电源滤波电容在维持系统稳定运行中的重要性。
创作声明：本文由作者完全原创撰写，但标题和摘要部分系ChatGPT根据全文内容总结生成。
故障现象
故障设备为一台存储磁带机，故障表现开机所有黄灯闪，不能正常开机。
正常情况下，设备应在开机时所有黄灯闪一下，然后进入开机流程，大概一两分钟之后正常运转。
初步诊断测试
设备拆解后发现，其采用一内置开关电源模块，使用大4D供电口与磁带模块连接。
为确定排查入路，判断问题出自哪一模块，取一正常工作的电脑电源，使用其大4D口为磁带模块供电。经测试，磁带模块在此种工况下可以正常运作。由此判断是开关电源模块故障。
对其拆解，电源模块如图所示。
图1 电源模块整体结构
观察发现此电源模块做工较为规范，如输入XY电容均有配备。相较于笔者之前见过的部分劣质开关电源，Y电容很多都省略了。
经过目视检查，可以发现输出端滤波电容明显鼓包，初步判断为输出滤波电容鼓包失效造成输出电压异常故障。
经测试，市电滤波后直流 310V 高压正常，输出端 5V 端实测 4.5V，12V 端实测 11.5V，电压偏低但基本正常。由此判断主电路正常，电容失效造成输出直流纹波过大或其他问题，导致设备无法正常运转。
故障处理
判断故障出于输出滤波电容后，购买同参数高频低阻电解电容进行更换。
图2 新电容规格及容值实测
图3 拆下的旧电容容值实测
三颗旧电容容值低于标称的十分之一，远低于标称容值，其中最低的一颗只剩 111μF。
图4 更换后的电容
图5 新旧电容对比
电容更换完成后再次上电测试，输出电压仍为 4.5V 和 11.5V ，未发生较大变化。接入设备试验，设备启动正常，运转稳定，故障排除。
选型与成本分析
在原电路中，5V 端电容耐压值为 10V，12V 端电容耐压值为 16V。淘宝上16V 1500μF的高频低阻电解电容价格约为 0.13 元一只，10V 的约为 0.11 元一只。大批量生产的时候，控制成本比较重要。但是我们个人小批量，且两个版本尺寸也一样，为了方便可以考虑统一购买高压版本。
如果设备对稳定性要求较高，可以考虑使用固态电容，寿命和性能优于电解电容，且也满足高频低阻的需求。但其价格比同型号高频低阻电解电容贵 4 倍以上，如淘宝上 16V 1500μF 的固态电容价格约为 0.53 元一颗。本次出于成本考虑，未使用此方案。
总结
本次故障为典型的开关电源老化问题，主要原因为输出滤波电容鼓包、容值下降，造成输出电压不稳，设备无法正常运行。通过更换三颗失效电容，问题得到解决。
本次故障的原因：
开关电源老化，常见的问题就是输出滤波电容失效。
输出滤波电容鼓包或容量严重下降，造成输出电压纹波过大或电压偏低，导致设备无法正常运行。