空调导致电脑黑屏的原因探究

2023-07-30 17:39:16 +08:00
 fengwq

这是一个折磨了我 1 年又 8 个月的问题,并且仍然没有解决。

摘要

想象你(在游戏中)激战正酣,电脑突然黑屏了,是不是气得想要摔鼠标、摔手柄?刚骂了一句,屏幕又恢复了,游戏却输了。如果是持续黑屏(无信号),是易于排查问题的,偏偏它是个偶发性问题

本文研究了 5 种显示器或电脑的偶发性的黑屏问题,提出了 8 种猜想,并进行验证。

现象

1. 空调停止制冷导致黑屏

空调停止制冷时,会偶发性地导致显示器黑屏 2-3 秒,然后恢复显示;频率高时,使用电脑 12 小时可黑屏近 10 次。冰箱停止制冷时,也触发过黑屏,但概率很低,总的次数屈指可数。

2. USB 公头与母口接触导致黑屏

用 USB3.0 延长线连接移动硬盘时,偶发性地会黑屏 2 秒,然后恢复显示。

3. 播放 B 站动画导致黑屏

最早是在看 《机动战士高达 SEED Destiny HD 》时发现的。开机后首次点开链接播放动画,或者从「历史记录」中点开播放,会黑屏 2 秒,然后恢复显示。并不局限于这一部动画;其他动画、电影也能触发黑屏。在不关机的情况下,再次进行同样的操作,不会再黑屏。Firefox 与 Chrome 都会黑屏。这种黑屏基本可以稳定复现。

4. 开机解锁 Windows 后黑屏

开机(有画面,可进入 BIOS ),然后解锁 Windows ,会黑屏 2 秒,然后恢复显示。

5. 插入或拔出电源插头导致黑屏

比如使用完电吹风,电吹风档位是关闭,电吹风是双脚插头;电吹风所在插排,插在电脑和显示器所在插排上,在这样的情况下拔出插头,偶发性地会黑屏 2 秒,然后恢复显示。

猜想与验证

显示器(电脑)黑屏(无信号)这一问题,可能的原因非常多,仅仅我能想到的就可以举出:操作系统问题、显卡驱动、显卡硬件、显示器固件、显示器硬件、视频接口标准、视频线、电脑电源、家庭电路、市电电压不稳。这些因素不是我凭空猜想的,在后文会举出它们导致黑屏的实例。在如此多的已知与未知的变量中,想用控制变量法排查问题,工作量是很大的。想要做专业的分析,所需的知识广度与深度超过了我现在的水平。

既然自己解决不了,为什么不找人修?
我找过线下的电工,他们不愿意处理;甚至有个电工说「零线可以比火线细」。向知乎某大 V 付费提问了,回复「问题描述不清楚」,被拒绝。我只是尽我所能地研究到现在这个地步,发文也希望获得专业人士的帮助。

电脑是我 DIY 的台式机,都是新买的,原始配置是:12700K 、MPG Z690 CARBON WIFI 、3060Ti 索泰天启 Asgard 16GB DDR5 4800 、980 PRO 500GB 、Antec HCG850 、机箱 MPG QUIETUDE 100S 暗黑,后来我更换过内存、显卡、电源。
显示器是 acer XV282K KV
空调是 美的 KFR-23GW/DY-DH400(D3),额定功率(制冷):740W

关于现象 1

注意到黑屏问题的前几个月(冬季)以为是显卡驱动或 Win11 的问题,这期间我并没有发现黑屏与空调的关联;而且冬天时不会频繁地黑屏,工作又比较忙,就忍了。天热了开空调,终于观察到每次黑屏都发生在空调或冰箱的压缩机停机的那一刻。通过观察空调室内机的送风情况,或者直接摸室外机是否震动、看风扇是否在转,可以确定是压缩机停机——而非启动导致黑屏。显示器黑屏时,是那种显像管电视关机的效果——像断电而不是失去信号源。空调室内机停机时会发出类似跳闸的声音——应该是继电器发出的;电脑关机时,电源也有类似的声音。

猜想 1 空调产生电流变化导致黑屏

搜索「黑屏 空调 冰箱」,可以找到不少相同遭遇的人。启动时黑屏的:例 1例 2例 3例 4例 5。停止时黑屏的:例 1例 2例 3例 4例 5
主流的说法都是空调启动时产生的电流变化。

电涌
老式的非变频空调、 冰箱,压缩机是间歇工作的,而启动工作时瞬时的功率变化很大,电路中会有瞬时的高电流(电涌)。
欠压
冰箱和电脑应该在同一条电路上,冰箱启动的瞬间电压较高,而电脑没有配稳压器,冰箱启动后电路上冰箱的电压升高,而电脑的电压下降,导致电脑的电压不足黑屏关机。

更多的解释可以看冰箱一启动,电脑就黑屏为什么家用电路中照明电路和空调电路是分开的?
虽然我这里是空调压缩机停机才导致黑屏,但我没有别的思路,于是死马当活马医。

抗浪涌插排

根据《解决家里显示器、电视在空调、冰箱制冷时黑屏的问题》的推荐,我购买了「公牛 GN-H3060 」,仍然黑屏。
我怀疑是公牛不专业,于是根据《几种防浪涌排插插线板的拆解对比及选购推荐》买了「同为 四合一防雷桌面 PDU 」,仍然黑屏。不管是单独接某个插排;或者是把公牛插在同为上,再把电脑、显示器电源插在公牛上,都不能阻止黑屏。

滤波插排

@imn1 @NoOneNoBody 能不能发一下具体的型号?最好直接发购买链接。

在线式 UPS

根据 @dxgfalcongbit 的建议,购买了在线式 UPS 「 APC SPM1K 」。在试用的几小时内没有出现黑屏,但噪音相当于 500W 电吹风,无法长期使用,退货了。

试图成为电工

我学习了电工知识。郭老师装修课堂 (阉割了视频画面,转自优酷)(前 33 个以及「开关插座的选用」「验电插头」都建议看)
发现自如的电路装修有以下问题:

去了附近两家五金店,希望改下配电箱的电路。第一家嫌改入户零线的工作量大( 5 楼要穿线管),不接活。第二家竟然说零线可以比火线细,于是作罢。

改造电路

我找电工增加了一个回路,专门给显示器、电脑供电,独立于空调回路。仍然黑屏,但黑屏的次数好像减少了——我没有精确地统计。

用万用表( UT136B+)测量了电脑接的插座的电压:
开空调之前电压是 224 左右。开空调的瞬间,电压降到了 212 。开空调之后在 221.5 左右。压缩机停机之后在 223.5 。
用钳形表( UT210E+)测电流:
空调回路的电流,在压缩机运行时是 3A ,启动瞬间可达 12A ,停机时在 1.5 秒内减小到 0.12A 。
电脑回路的电流,在压缩机启停时均没有变化。
因为黑屏是偶发现象,以上数据是未发生黑屏时测得。

空调制热停止时,也会黑屏。空调开机时,电流从 0 逐渐增长到 8.6A ,再逐渐降低到 7.2A ;停机时较快地降为 0.15A 。

互感现象

增加回路没有解决问题。用钳形表测电流的时,从没出现过黑屏。我注意到用钳形表测量时,空调回路与电脑回路的导线之间的距离较远。而且空调回路与电脑回路在接入配电箱之前,有 15 米都在同一个线槽,贴在一起。于是我猜想它们形成了「互感」匝数为 1 ,同名端相接的并联电路。空调回路在电脑回路产生了感应电流,导致黑屏。
只是猜想,我不知道如何验证。
无论把磁环放在空调线路或是电脑线路的火线与零线,都不能阻止黑屏。也可能是一根线上一个磁环有点少?磁环放在空调运行的零线上,磁环出现震动。

总功率

我是合租,一共 4 个空调。有一间屋子没人住的时候,黑屏的概率明显低于住满的时候。
可能符合 @wevsty 说的

瞬时功率太大线路不能承受

@wevsty 能不能详细解释下原理?

猜想 2 电磁干扰

有个很有趣的黑屏现象应该是电磁干扰导致的:
从椅子上起身站起来的时候,显示器屏幕会黑屏一下,然后大概半秒钟又好了,这是怎么回事? 19 楼视频有可能解决此世纪谜题
EEVblog #1107 - Benq 4K 显示器的惊人问题原视频
视频作者是一位电子工程师,他找到的原因是人起身时,裤子与椅子摩擦产生静电,导致显示器黑屏。这位工程师并没有给出最终的结论,他把 HDMI 换成 DP 线解决了这个问题,就不管了。后来就有观众回复他「我用的就是 DP 线,照样黑屏」。

根据 @steveleecst 的建议

  1. 一般情况下,显示器的电压适配宽度很宽,如果是因为电压、浪涌等问题导致的黑屏,其他设备不可能不受影响。
  2. 我遇到过类似的黑屏现象,环境略有差异。当年在学校实验室,隔壁实验室一做放电实验我的外接屏幕就开始闪、黑屏,不做实验的时候就没事儿。后来在视频传输线上(我那条是 minidp-hdmi 线,没有屏蔽磁环)挂了一串屏蔽磁环,闪屏现象就基本不发生了。
    说一下怎么测试是不是电磁干扰:
    ……
    再说一下如果是电磁屏蔽问题怎么解决:
    ……

购买了「脉冲点火器」,在显示器、DP 线附近持续制造电弧(绕着画圈),未出现黑屏。

猜想 3 视频传输标准

除了前文提到的 YouTuber ,@DoraYao 也是把 HDMI 换成 DP 解决了问题
可我本来就是用 DP 。显示器接 PS5 、Switch 时(都是 HDMI )从未出现过黑屏。
当然我也换 HDMI 试了,一样黑屏。

猜想 4 视频线问题

DP 线 20 pin 问题
非标准 DP 线与可能带来的危害
"不正確的 DP 線"可能造成問題甚損壞? 近日在韓國爆發的 DP Pin20 議題
据说可能导致「睡眠后无法唤醒」「关机延迟」「烧毁显卡单个接口」等问题。
巴哈姆特一位网友 使用的 DP 线与我的同品牌,遇到了持续黑屏的问题。
于是,我现在拥有了 3 条 DP 线。
JI-HAW acer 原装线、JI-HAW 戴尔原装线、开博尔。用电表测了,20pin 都是断路。都不能阻止我遇到的黑屏。
有人说「戴尔原装线」质量好,我观察了公司的戴尔显示器(不同型号)附赠的 DP 线,发现有三个品牌:JI-HAW (今晧)、Hotron (鴻碩)、ZHONGJU 。

DP 线 方向性
显示器 LG 27 GL850, 附带的 DP 线是分方向的吗?
经过几天的测试,我没发现 DP 线存在方向性。我用的不是光纤线。

猜想 5 显卡硬件

显卡我换成了 4090 微星魔龙 X 。换了之后,基本不会黑屏了。现在用了一个多月,总共才触发了几次黑屏。
但先后关系不等于因果关系,我无法从原理上解释。

猜想 6 显卡驱动、固件

我把视频线接在主板上,没有拔掉独显(嫌麻烦),不能阻止黑屏。

有一个显卡固件的 bug 是开机持续黑屏,直到操作系统加载完成才亮屏。
我调查了一下 动态 中提到的 3 个固件:
早在 2018-06-04 ,NVIDIA 就发布过一个显卡固件更新工具 NVIDIA Graphics Firmware Update Tool for DisplayPort 1.3 and 1.4 Displays,用于解决显卡连接 DP 1.3 / 1.4 显示器时,可能遇到启动过程中一直黑屏直到操作系统加载完成才有画面(无法进入 BIOS);或者启动中卡住的问题。黑屏的具体现象可以看这个视频 Nvidia GPU Blank Screen No Bios showing。该工具适用的显卡包括 GTX 1080Ti 等 20 款显卡。2023-06-26 NVIDIA 更新了这个页面,版本号从 1.0 变成 1.1 。通过查询「 INTERNET ARCHIVE 」的记录,并没有新增显卡型号,只是加了一行支持 Win11 。Toppc Lin 也被这个问题折磨过:多日分析與網友苦戰~部份開機無畫面異常解決方法
2021-10-20 NVIDIA 发布显卡固件更新工具 NVIDIA GPU Firmware Update Tool for DisplayID,用于解决 DP 的附属协议 DisplayID 的兼容性问题。适用的显卡型号包括 3090Ti 、3080Ti 、3060 。
2022-11-16 NVIDIA 发布显卡固件更新工具 NVIDIA GPU UEFI Firmware Update Tool,用于解决某些特定的主板以 UEFI 模式启动时一直黑屏直到操作系统加载完成才有画面(无法进入 BIOS)。适用的显卡型号包括 4090 、4080 。
根据 NVIDIA 的描述,后面这两个固件更新都不涉及显示器持续无信号,无法看到操作系统画面的问题。
上述 3 个与我的黑屏现象不一致,所以我没有升级显卡固件。

B 站 up 主「 51972 」被 华硕 Z690 主板+华硕显示器无画面 折磨,但他不认为是显卡的问题。

猜想 7 显示器问题

acer XV282K 确实存在一个 bug 「HDMI2.1 接口,接高端显卡,接 PS5 休眠偶尔唤不醒」。
我没有遇到。我更新了固件。

猜想 8 电脑电源

电源老化会造成显卡供电不足黑屏么 确定为电源问题
还有最近有些热度的 7900 XTX 重启问题
我换成了 雷神二代 1200W ,无变化。

现象 1 的总结

空调导致黑屏大概是多种因素共同作用的结果。现在黑屏的概率已经很低了。 我又不知道触发原理,继续验证比较困难。可能首先需要室友都打开空调,使功耗达到较高的水平,此时压缩机停机产生的电流变化才能作用到电脑或显示器导致黑屏。

关于现象 2

除了连接移动硬盘,我发现了一个基本稳定复现的方法,即使 USB 公头的另一端不边接任何设备,只要让 USB 公头的一端同时接触母口的上下两端(如图),就可以触发黑屏。在一段时间内前几次接触可以黑屏,之后就不行了。

我看不懂 USB 针脚图,只能瞎猜是母口的上下缘短路导致的黑屏。

关于现象 3

我也不是一个人:你们有在 B 站(网页)看视频 会突然黑屏再亮屏的吗?(已冲水)、在 bilibili 看视频,突然整个显示器黑屏了几秒钟
如果上面那个触发不了,可以试试《宇宙战舰大和号 2199》。
这应该是前端问题吧,但我不理解的是,为什么要隔一段时间才能触发黑屏。

关于现象 4

也不只是我遇到了:请看评论区
因为很少出现,所以没有仔细研究。

关于现象 5

为什么有些充电器在插电源时会打出火花?

正常现象,插座接触的过程总是从点接触到面接触。如果负载具有较大的容性或感性,容性负载在点接触瞬间会产生较大的电流烧蚀插片和触片,感性负载在点离断瞬间会拉弧,两种情况都会产生火花。负载不大、插拔次数较少的家用场景一般是无害的,大负载频繁插拔的工业场景会用接触器解决。

其他黑屏现象

踢一脚电风扇,旁边的电脑会黑屏?

问题

除了上文提到的,我还有很多问题。

压缩机到底对电路产生了什么影响?

过流?压缩机停转,线圈产生感应电流,超过线径承载能力,然后会如何影响显示器或电脑?
欠压?显示器、电脑都是宽幅电源,瞬时电压比 110V 还低吗?
电涌和过流是同一现象吗?
防电涌和防雷一样吗?
山特 UPS 的商品介绍,也不理解。大负载电器突然关闭会导致过压?

空调启动时的大电流,能传递到不同的回路中吗?


我是个爱自由、爱生活、认真生活的人,兴趣是分享信息。
我想跟你交朋友,在那之前,要确认一下我们是不是同类。
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46 条回复
jameskongawork
2023-07-30 18:11:52 +08:00
1.接地不行
2.电源滤波不行
3.主板 USB 或者连接的设备有浮地的问题
xiangyuecn
2023-07-30 18:15:40 +08:00
很久很久以前笔记本经常黑屏,合起来后再打开有比较大概率会恢复显示,不然等一会也偶尔会自己恢复。

最后发现是散热孔堵住了,清完灰就没有黑过屏了😅 cpu 过热也可能是导致黑屏的元凶
opengps
2023-07-30 18:22:36 +08:00
考虑下磁力,我之前的老笔记本联想 Y460 ,当有磁铁从屏幕低下划过一定会关机。
然后我同事不信邪,那他的 T 本试了下,结果整个系统废了
g18638715723
2023-07-30 18:50:04 +08:00
@opengps 我发现我把手机放在笔记本右下测,笔记本会立刻黑屏再次显示画面要重新输入 Windows 密码
hertzry
2023-07-30 18:56:05 +08:00
@g18638715723 那应该是触发了笔记本盒盖动作。
leaflxh
2023-07-30 19:01:33 +08:00
烤下鸡试试?说不定电源有问题,或者机器的其他零件的供电有问题
hertzry
2023-07-30 19:03:01 +08:00
我搜了一下你的显示器电源是直流输入,我也有一个直流输入杂牌显示器。冬天在工位上有静电,我只要出去一趟回来,一碰桌子显示器就黑屏几秒,但旁边交流电输入的 DELL 却没事。

所以我的建议是借一台交流直接供电的显示器测试一下,而且我觉得大概率能破案。
zsj1029
2023-07-30 19:07:43 +08:00
找个电工做线路检测,不要瞎猜了,扯那么多没兴趣看
NoOneNoBody
2023-07-30 19:40:23 +08:00
京东>>电脑>>外设产品>>插座>>突破技术
然后按价格倒序看就是了(按需选择),外观黑色,给机房用的
特别提醒:已经没有自营了,可以参考型号,去其他信得过的地方购买

直接在京东搜索的全是外观白色的一般家用插座,京东自营已经不再卖这种滤波插座了(可能家用销量不高)
我是好多年前买的,那时还有自营,买的是 8 位的

我是电工科不及格,问我什么都不知道,只是当年听一个网管推荐买了这种排插,然后黑屏就不再了
之前家里烧了好几盏灯、坏了一显示器、一电视机,解决黑屏后又一口气买了几个同款的给电视和有频闪的灯用,几年下来一直没什么问题,至于是不是幸存者偏差都不计较了,能解决就好
1KTN90lKW9gVJ9vX
2023-07-30 19:42:46 +08:00
空调,冰箱都会导致我电脑显示器黑屏,一般闪几下,黑屏几秒钟又恢复。😅😅😅
NoOneNoBody
2023-07-30 19:56:27 +08:00
呵呵,巧了,《几种防浪涌排插插线板的拆解对比及选购推荐》这文章虽然我没看过,但买突破之前,里面提到的几个牌子,towe 、公牛、贝尔金防雷的都买过,没用,电视就是插在 towe 上,仍然黑屏,最后烧了(防官司:不是说 towe 弄坏的,是不能消除问题),公牛、贝尔金都有插过显示器,黑屏现象依旧,贝尔金甚至更频繁(无根据猜测是防涌起作用了,而且很敏感,但贝尔金应对方式是断电然后恢复,所以黑屏更多)

网管朋友跟我说,滤波和防涌是不同的,我也是这样转述给其他人,但原理听不懂,一窃不通,无法复述
flynaj
2023-07-30 20:54:54 +08:00
显示器电源太差,不控干扰。信号线屏蔽不好 。acer 的产品质量非常差,返修率非常高。行家都不会买这个。
billlee
2023-07-30 22:10:19 +08:00
针对问题:

1. 电动机启停的影响我们一般考虑电压而不是电流。所谓线径的承载能力,一般是电流产生的发热的限制。电动机启停产生的瞬时电流导致的发热增加并不能使导线温度提高多少,不需要考虑。但瞬时电压的提高可能会影响其它电器。
2. 防雷的原理和防电动机干扰的原理是不一样的。雷电电压要高得多,放雷的实现方式,是用一种容易被高压击穿的材料短路连接零火线,平时是绝缘的,雷电来的时候材料被击穿,把电路短路而保护电器。这种方式是一次性的,击穿完防雷保护器就失效了,它只能保护电器不被损坏。
3. 大负载电器关闭,一般是要电动机类的感性负载才会导致过压。
kokutou
2023-07-30 22:23:29 +08:00
换个显示器电源。

这个你没试过吧。。。
inframe
2023-07-30 22:38:16 +08:00
猜测是各种来源的谐波干扰,本质是特定条件下设备的 EMC 屏蔽没做好

电动机大功率负载 start stop 时主要是电流瞬间变化造成线路在可感知的时间内电压下降上升、突跃,所谓浪涌,举例:多年前的村子的电路负载能力窄的线路上,同一线路上的用户开停▶⏹电动机比如 5KW 的电机,同一条线上的村民家里的电灯就会变暗或突然亮起来;

杂牌电动车充电器、逆变器造成的是谐波干扰,在局部电路里导入了大量高频分量,可能会穿透到邻近设备 AC-DC 的电力电子器件,其实谐波最好处理,设备输入端并联几个大瓷片电容就行

最好使用示波器看一下各个点位的电路瞬时分量,做好屏蔽和接地☷
opengps
2023-07-30 22:38:55 +08:00
@g18638715723 搜下关键字:平板模式,相当于盖上了盖子,手机和平板电脑会有这个设计,就是利用磁性感知皮套的
hsfzxjy
2023-07-30 22:40:36 +08:00
这种迷之 bug ,我吃着爆米花能看一天🤣
mrcn
2023-07-30 22:45:20 +08:00
大功率电器在启停时容易产生干扰,这种干扰是正常的,而且可以通过电源耦合到进线上。合格的产品有相关 EMI 滤波电路,可以尽量降低这一现象造成的问题。一般的常见家用电器都不至于让显示器黑屏。
不过考虑到“USB 公头与母口接触导致黑屏”,这个都可以导致黑屏的话,个人认为是显示器或其电源过于垃圾,按理说这是过不了 EMC 测试的。
cest
2023-07-30 22:59:00 +08:00
online ups 就没问题的话,那就是线路太烂

自己房就找师傅全部重拉
danhahaha
2023-07-30 23:07:24 +08:00
你唯一没有提到的就是你的电脑的电源是什么品牌,型号功率,我还特意翻了一遍。千万不要低估电源的重要性。

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