最近我在FOX Business频道上看到一则令人担忧的新闻，是关于Ryobi品牌的高压清洗机的召回的(图1)。我从该新闻以及其他来源获取了一些图片，并在此基础上整理与补充，以揭示其中潜藏的一个非常现实的危险。
图1 ：高压清洗机召回的新闻截图。（来源：Fox Business）
召回的原因，是因为所谓的“过热电容器”，其外观大致如图2所示。
图2 ：存在过热的电机启动电容。(来源：Amazon.com)
该组件的电容为300μF，而这么大的电容几乎只能由铝电解电容器来实现。然而，铝电解电容器本身无法承受反向电压。若要达到250 VAC的耐压能力，必须采用两颗电容器串联的结构，如图3所示。
图3 ：使用两颗铝电解电容器的电路示意图。
风险与二极管的配置
在这种设计中，每颗电容器均配置有一个二极管。二极管的作用相当于限制电容器两端所可能出现的逆向偏压，并允许限制一个二极管的正向压降，约0.7V。理论上，这样的电压是在铝电解电容器的可承受范围内的。
然而，若其中一颗二极管失效并呈现开路状态，则配置的电容器可能承受远远超出设计限制的逆电压，并导致故障。
一旦发生此类故障，电容器极有可能发生爆炸。
电容器爆炸的亲身经历
我在大学时曾经历过一次电容器爆炸事件。当时我和一位实验搭档一起进行课堂实验，其中一个实验使用了一颗22μF、16V的电解电容器，体积非常小。
遗憾的是，我的实验伙伴（绝对不是我！）将这颗电容器反向插入了电路板，我们俩正在讨论被测电路，结果电容就在那里放了一会儿，突然就爆炸了！
爆炸声震耳欲聋！方圆50英尺内的人全都被惊动，齐刷刷地望向我们。那颗电容器的铝壳被炸裂得像Tootsie Roll巧克力软糖的包装纸一样。
图4：SPICE模拟当二极管开路故障时所产生的逆向电压。(来源：John Dunn)
对Ryobi电容问题的怀疑
根据经验，我怀疑Ryobi此次事件中的问题，并非完全是如图5所述的“过热”造成，而更可能是CD60电容内部的一个二极管开路故障造成的。这种情况会导致电容器承受过度的反向偏压，最终发生故障。（如果二极管短路，我怀疑电机甚至无法启动。）
图5 ：一个令人质疑的说法，即使装反了，电容器也不会爆炸。（来源：LeftyMaker, YouTube ）
从理论上讲，CD60电容应设置了一个泄压塞，以便在内部压力过高时能够及时泄压。然而，如果真的有这样的机制，它似乎有时也会出现故障。
如果是与我在大学实验中遇到的那颗小型电容相比，Ryobi产品中使用的CD60电容完全可以算的上是一颗手榴弹了，危险性显然大的多。
