Как проверить работу конденсатора: Как проверить конденсатор?

Содержание

Как проверить исправность конденсатора, его емкость и сопротивление

Иногда возникает необходимость проверки электронных элементов, в том числе и конденсаторов.
По разнообразным причинам конденсаторы выходят из строя, это может быть внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки пробой конденсатора в следствие превышения максимально допустимого напряжения или же обычное уменьшение емкости — причина которая со временем постигает почти все электролитические конденсаторы.

Методы проверки конденсатора, мы рассмотрим, довольно простые, здесь главное умение пользоваться тестером или мультиметром и правильно применять данную инструкцию.

Для начала необходимо знать что все конденсаторы разделяются на полярные и неполярные. К полярным относятся электролитические конденсаторы, к неполярным все остальные.

Полярные конденсаторы в схеме должны стоять таким образом чтоб на обозначенном минусовом выводе был минус питания, а на плюсовом контакте плюс, только так ы не иначе.

Если нарушить полярность то минимум что будет это конденсатор выйдет из строя, но при достаточном напряжение он вздуется и взорвется, для того чтоб при аварийной ситуации конденсатор не разрывало на осколки, в импортных конденсаторах, в верхней части корпус сделан с тонкого материала и нанесены специальные разделительные прорези, при взрыве такой конденсатор просто выстреливает вверх и не задевает при этом элементы вокруг себя.

Проверка конденсаторов

Перед проверкой конденсатор необходимо обязательно разрядить любым металлическим предметом закоротив его выводы, и так перед каждой проверкой.
Если проверяемый конденсатор находится на плате, необходимо хотя бы один его вывод освободить от схемы и приступить тогда уже к замерам. Но так как большинство современных конденсаторов имеют достаточно низкую посадку — лучше конденсатор выпаять полностью.

Проверка конденсатора мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить практически любой конденсатор по емкости больше 0. 25 микрофарад.

Полярность конденсатора обозначена на корпусе в виде поздовжной полосы с знаками минус — это минусовой вывод конденсатора.

И так выставляем тестер в режим или прозвонки или сопротивления. Мультиметр в таком режиме будет иметь на своих щупах постоянное напряжение.
Касаемся щупами контактов конденсатора и видим как показатель сопротивления плавно растет — конденсатор заряжается.
Скорость заряда будет напрямую зависеть от емкости конденсатора. Через определенное время конденсатор зарядится и на дисплее мультиметра будет значение «1» или по другому говоря «бесконечность» это уже говорит о том что конденсатор не пробит и не замкнут.

Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение «1» то это говорит об внутреннем обрыве — конденсатор не исправен.

Бывает и другое, значение «000» или близкое очень малое значение которое не меняется (при зарядке) иногда мультиметр пищит, это говорит о пробое или коротком замыкание пластин внутри конденсатора.

Неполярные конденсаторы проверяются довольно просто, тестер выставляем в режим измерения сопротивления (мегаОмы), касаясь щупами контактов конденсатора — сопротивление должно быть не меньше 2 МегОм. Если наблюдается меньше то конденсатор неисправен, но убедитесь что вы в момент замера не касались пальцами щупов.

Проверка конденсаторов стрелочным тестером

Проверяя стрелочным прибором. Суть проверки та же что и мультиметром, но здесь можно уже более наглядно наблюдать процесс зарядки конденсатора потому как мы видим отклонения стрелки а не мигающие цифры на дисплее.

Исправный конденсатор при контакте с щупами, не забываем разряжать, должен сначала отклонить стрелку а затем медленно и плавно возвращать стрелку назад, скорость возврата стрелки будет зависеть от емкости конденсатора.

Если стрелка не отклоняется или же отклонившись не возвращается это говорит о явной неисправности конденсатора.

Но если емкость конденсатора очень мала, «зарядки» можно и не заметить — практически сразу же стрелка уйдет в бесконечность, то есть не сдвинется с места. Для конденсатора же более 500 микрофарад — такая картина практически сразу же будет говорить о внутреннем обрыве.
Хорошим способом будет проверка заведомо исправного конденсатора (для наглядности) и сравнение с испытуемым. Такой способ даст возможность более уверено ответить на вопрос — рабочий ли конденсатор?

Проверка переменным напряжением

Так как невозможно наблюдать столь быстрый процесс заряда для проверки конденсаторов малой емкости есть специальный способ который с точностью определит нет ли обрыва в нем.
Собирается небольшая схемка состоящая с последовательно соединенных конденсатора, амперметра переменного тока и токоограничительного резистора.
Соединенную цепь подключают к источнику переменного напряжения, с напряжением не больше 20% от максимального напряжения конденсатора.
Если стрелка амперметра не отклоняется это говорит об внутреннем обрыве конденсатора

Проверяем емкость конденсатора

Для проверки емкости нам нужно убедится что реальная емкость конденсатора соответствует указанной на его корпусе.

Все электролитические конденсаторы со временем (в процессе работы) «подсыхают» и теряют свою емкость, это естественный процесс и для каждой конкретной схемы существуют свои припуски и отклонения.

Проверяют емкость мультиметром в режиме «Cx» выбирают примерную емкость с максимальным пределом.

Конденсатор разряжают об металлический предмет, например пинцет и вставляют в гнездо проверки конденсаторов.
Для более точных показаний необходимо следить за тем чтоб в мультиметре стояла новая и не розряженая «крона».

Применяют и специальные приборы внешне схожие с мультиметром, которые специализированы конкретно для проверки конденсаторов и имеют достаточно широкий диапазон измерений емкости, от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад, не каждый профессиональный мультиметр может похвастаться и половиной того диапазона емкостей.

Но если у вас под рукой нет ни мультиметра ни «микрофарадметра» можно достаточно приблизительно замерить емкость стрелочным омметром.
Как писалось выше, конденсатор заряжают прикасаясь щупами к его контактам — «засекаем» время отклонения стрелки назад и сравниваем время с заведомо исправным (новым) конденсатором, если время сильно не отличается то емкость в пределах нормы и конденсатор исправен.

Таким же способом можно определить ток утечки конденсатора. Для этого конденсатор щупами заряжают до отклонения стрелки назад.
С интервалом несколько секунд (зависит от емкости) щупы прикладывают снова, если стрелка снова проделывает такой же весь путь то это говорит о повышенном токе утечки и уже частичном неисправности конденсатора. В исправного же конденсатора в течение несколько секунд, чем больше емкость тем больше времени, должен сохранятся «заряд» и стрелка уже не должна показывать столь низкое сопротивление вначале как при первой зарядке.

«Зарядка напряжением».
Такой способ проверки аналогичной ситуации подходит для более высоковольтных конденсаторов так как на малом напряжение (от тестера) может быть не понятна вся ситуация.
И так суть способа заключается в том что конденсатор заряжают от источника постоянного напряжения, для этого напряжение выбирают немного меньше максимального и заряжают контакты конденсатора, как правило хватит 1-2 секунды. После чего «зарядку» отсоединяют и мультиметром измеряют напряжение на контактах конденсатора, оно должно быть практически таким же что и использовалось при зарядке, если это ни так и оно сильно занижено то у конденсатора большой ток утечки и он неисправен.

Мултиметром наблюдают напряжение в течение некоторого времени, конденсатор будит плавно терять напряжение, скорость будит зависеть от емкости и ESR (внутреннего сопротивления).

Как проверить конденсатор без приборов?
В некоторых ситуациях при отсутствие омметра или вольтметра, исправность электролитического конденсатора можно проверить только лишь при наличие источника подходяще допустимого напряжения. Конденсатор в течение 1-2 секунд заряжают, а затем нужно замкнуть его контакты металлической отверткой.

У исправного конденсатора должна появится яркая искра. Если же она тусклая или же едва заметная то это говорит о том что конденсатор неисправен и плохо держит заряд.

пошаговая инструкция, как прозвонить электролитический, пусковой конденсатор, не выпаивая

С помощью такого инструмента, как мультиметр, измеряется напряжение, сила тока и другие важные параметры. Можно проверить работу электродеталей, емкость и сопротивление. В зависимости от типа и вида диэлектрика, проверить конденсатор мультиметром можно разными способами.

Особенности проверки

Конденсатор проверяется на исправность различными методами. Основной способ — с выпаиванием из схемы. Иногда можно проверить работоспособность без выпаивания. Но результаты исследования не будут точны — на него влияют прочие компоненты. Для проверки в цепи применяются тестеры с крохотным напряжением на щупах. Малое напряжение предотвращает повреждение остальных элементов платы.

Вне зависимости от особенностей моделей, все электролитические конденсаторы обладают высокой мощностью. При выполнении проверки происходит их подзарядка. Ее продолжительность составляет всего несколько секунд. В процессе зарядки наблюдается увеличение уровня сопротивления, с движением стрелки тестера или изменением цифровых показателей в электронном мультиметре.

Полярные конденсаторы

Эти электролитические кондеры обладают полярностью. При включении в сеть необходима проверка правильного подсоединения. Плюсы соединяем с плюсами, а минусы — с минусами. Игнорирование этого правила приводит к взрыву электролита.

Электролит бывает твердым или жидким. Емкость элементов составляет 0,1—100000 мкФ. Предназначение элементов — выравнивание и фильтрация сигналов. Метки «-» и «+» нанесены на корпусе. Положительный вывод имеет большую длину. При перепутывании полярности происходит пробой диэлектрика, в результате чего электролит мгновенно испаряется и корпус разрывает. Диэлектриком является бумага, пропитанная электролитом. Современные корпуса сверху вдавлены и рассечены крестом. При взрыве распадается не весь, а только верхняя часть. Учитывая специально ослабленные элементы, при неисправности видно вспучивание верхней части.

Неполярные конденсаторы

Отличить визуально неполярный от полярного просто — у него не будет маркировки полярности на корпусе. У неполярных материал диэлектрика другой. Состоит из керамики или стекла. Ток саморазрядки намного меньше, учитывая большую диэлектрическую сопротивляемость, чем у бумаги. Ток утечки тем ниже, чем выше сопротивляемость диэлектрической перегородки.

Соблюдать полярность при включении в схему совсем необязательно. Иногда такие кондеры изготавливают очень маленькими и включают в схему в больших количествах.

Емкость деталей небольшая — от микрофарадов до пикофарадов.

Как проверить конденсатор мультиметром

Промышленность выпускает несколько видов проверочного оборудования для измерения электрических параметров. Цифровые более удобны для измерений и дают точные показания. Стрелочные предпочитают за визуальное движение стрелки.

Если кондер с виду абсолютно цел, проверить его без приборов невозможно. Осуществлять проверку лучше с выпаиванием из схемы. Так показатели считываются точнее. Простые детали редко выходят из строя. Зачастую механически повреждаются диэлектрики. Основная характеристика при проверке — пропуск только переменного тока. Постоянный проходит исключительно в самом начале в течение короткого промежутка времени. Сопротивление детали зависит от существующей емкости.

Предпосылка проверки полярного электролитического конденсатора мультиметром на работоспособность — емкость более 0,25 мкФ. Пошаговая инструкция проверки:

Разряжают элемент. Для этого металлическим предметом закорачиваются его ножки. Замыкание характеризуется появлением искры и звука.
Переключатель мультиметра ставится на значение сопротивления.
Прикасаются щупами к ножкам конденсатора с учетом полярности. Красным к плюсовой ножке, черным тыкаем в минусовую. Это необходимо только при работе с полярным устройством.

Конденсатор начинает заряжаться при подключении щупов. Сопротивление растет до максимума. Если при щупов мультиметр запищит при нулевом значении, значит произошло короткое замыкание. Если сразу на циферблате высвечивается значение 1, то в элементе внутренний обрыв. Такие кондеры считаются неисправными — замыкание и обрыв внутри элемента неустранимы.

Если значение 1 появилось спустя некоторое время, элемент считается исправным.

Проверить неполярный конденсатор еще проще. На мультиметре выставляем измерение на мегаомы. После касания щупами смотрим на показания. Если они окажутся менее 2Мом — деталь неисправна. Более — исправна. Полярность соблюдать ни к чему.

Электролитический

Как следует из названия, электролитические кондеры в алюминиевом корпусе наполнены электролитом между обкладками. Габариты самые разные — от миллиметров до десятков дециметров. Технические характеристики могут превышать таковые у неполярных на 3 порядка и достигать больших величин — единиц mF.

В электролитических моделях появляется дополнительный дефект, связанный с ЭПС (эквивалентным последовательным сопротивлением). Этот показатель еще обозначают аббревиатурой ESR. Такие конденсаторы в схемах с высокими частотами отфильтровывают несущий сигнал от паразитных. Но возможно подавление ЭМП, сильно снижая уровень и играя роль резистора. Это ведет к перегреву конструкции детали.

Из чего складывается ESR:

сопротивление обкладок, выводов, узлов соединения;
неоднородность диэлектриков, влага, паразитные примеси;
сопротивление электролита за счет изменения химических параметров при нагреве, хранении, высыхании.

В сложных схемах показатель ЭПС особенно важен, но измеряется только специальными приборами. Некоторые мастера самостоятельно их изготавливают и используют в связке с обычными мультиметрами.

Керамический

Сначала осматриваем устройство визуально. Особенно внимательно, если в схеме использованы детали, бывшие в употреблении. Но и новые керамические материалы могут быть бракованными. Сразу заметны кондеры с пробоем — потемневшие, вздутые, прогоревшие, с растресканным корпусом. Такие электродетали однозначно выбраковываются даже без инструментальной проверки — ясно, что они неработоспособны или не выдают назначенных параметров. Лучше озаботиться поиском причин пробоев. Даже новые экземпляры с трещиной в корпусе являются «миной замедленного действия».

Пленочный

Пленочные устройства применяются в цепях постоянного тока, фильтрах, стандартных резонансных схемах. Основные неисправности устройств с малой мощностью:

снижение рабочих показателей в результате иссыхания;
увеличение параметров тока утечки;
повышение активных потерь внутри цепи;
замыкание на обкладках;
потеря контакта;
обрыв проводника.

Измерить емкость конденсатора возможно в режиме тестирования. Стрелочные модели реагируют отклонением стрелки со скачком и возвратом к нулю. При небольшом отклонении стрелки диагностируют утечку тока при малой емкости.

Малая эффективность с низким уровнем мощности при большом токе утечки мешает широкому применению данных конденсаторов и не позволяет его потенциалу полностью раскрыться. Поэтому использование этого вида кондеров нецелесообразно.

Как проверить не выпаивая

Прозвонить конденсатор мультиметром без выпаивания возможно. Для такой проверки подбираем исправный экземпляр с аналогичными характеристиками и впаиваем его в схему параллельно исследуемому. Рабочее устройство скажет о проблеме в первом элементе. Способ не применяется на схеме с высоким напряжением.

Проверить мощный пусковой конденсатор мультиметром можно не выпаивая на наличие искры. Заряженный кондер замыкается отверткой или иным инструментом с изолированной ручкой. Характерный звук с искрой покажут работоспособность прибора.

Замеривать без специальных приборов нежелательно. Легко получить удар током на высоковольтных образцах, да и точные значения не выявить.

Меры предосторожности при проверке

Разрядка конденсатора является обязательной. Особенно это касается высоковольтных деталей — могут вывести мультиметр из строя или поразить человека электротоком. Разряжают касанием ножек металлическим предметом или подключением лампы. Второй способ процесс разряда делает более плавным.

Во время измерения нельзя касаться руками открытых частей щупа — человеческое тело имеет малое сопротивление и высокий показатель утечки. В этом случае замер окажется неправильным. Ток пойдет по пути наименьшего сопротивления и показатели покажут значение, не имеющее отношения к конденсатору.

Измерение на высоковольтных конденсаторах выполняются в резиновых перчатках и изолированными приборами.

Штатно работающий электронный компонент способен накапливать и отдавать некоторое количество электричества. Поломки при работе определяются не только визуально, но и посредством мультиметра. Тестирование измерительным прибором способно прояснить пригодность элемента для дальнейшего использования.

Виды конденсаторов и проверка мультиметром на исправность

Конденсатор (лат. condensare — «сгущать», «уплотнять») популярная двухполюсная система, которую применяют в различных электрических цепях. Устройство способно накапливать и быстро отдавать электрический заряд. Величина емкости может быть, как постоянная, так переменная.

Описание и принцип работы кондесатора

В самом простом случае конденсатор представляет собой две противоположно заряженные пластины с диэлектрической (изолирующей) прокладкой между ними. Диэлектрик имеет очень малую толщину, в сравнении с площадью пластин. Роль диэлектрика может выполнять даже воздух.

В реальном производстве большинство конденсаторов представляют собой многослойные рулоны из токопроводящих электродов, разделенные диэлектриком. Собраны рулоны в цилиндрическом корпусе.

Трудно найти электрическую схему, в которой бы не принимал участия конденсатор.

В различных схемах этот элемент выполняет роль накопителя энергии. Классическая схема, объясняющая действие конденсатора, представлена на рисунке.

Обычная лампочка подсоединена к конденсатору, который с помощью переключателя, через сопротивление, может заряжаться от гальванической батареи. При изменении положения переключатель отсоединяет батарею от конденсатора и соединяет его с лампочкой. Устройство отдает накопленный заряд лампе и можно наблюдать кратковременную вспышку.

На первый взгляд, он напоминает действие батарейки, но отличается от нее по принципу зарядки, скорости разрядки, емкости.

Когда конденсатор подключают к заряжающему устройству, на электродах оказывается много места и ток зарядки сначала максимальный. По мере того как пластины заряжаются, ток уменьшается и исчезает при полной зарядке. На одной пластине собираются электроны — отрицательно заряженные частицы, на другой — ионы, положительные частицы. Чтобы они не перескакивали с одной пластины на другую нужен диэлектрик.

Напряжение, в отличие от тока, растет по мере насыщения конденсатора. Когда от него отключают батарею он сам, как батарейка, становится источником тока. Но, в отличие от батареи, конденсатор разряжается быстро.

Характеристики параметров устройства

Все важные значения параметров конденсатора расположены на корпусе. На нем также указывается тип элемента, дата выпуска, изготовитель.

Самой важной характеристикой является емкость.

Емкость – это величина заряда, который может накопить и отдать элемент. Емкость измеряется в Фарадах. Один Фарад равен емкости, при которой за одну секунду и силе тока в один ампер между прокладками создается напряжение один вольт. Это довольно большая величина и на практике в магнитофонах, плеерах используются миллионные и тысячные части фарады.

После значения ёмкости на корпусе показываются допустимые отклонения от неё.

Следующий важный параметр — номинальное напряжение. Всегда необходимо брать радиодеталь с запасом по напряжению, иначе, может случиться пробой диэлектрика и элемент выйдет из строя.

Кроме того, у каждого конденсатора есть еще различные характеристики: рабочая температура, ток номинальный переменный или постоянный.

Они бывают однофазные и трехфазные.

Классификация конденсаторов

В основном они различаются по типу диэлектрика. Именно от него зависят максимальное напряжение, сопротивление, стабильность.

По диэлектрику

По особенностям диэлектрика можно выделить следующие типы:

Жидкий.
Вакуумный. Когда пластины находятся в вакууме, и он же выступает диэлектриком.
Газовый.
Электролитический и оксид-полупроводниковый. Непроводящим слоем здесь выступает оксидный слой анода. У этого типа самая большая удельная емкость.
Твердый органический диэлектрик. Изолятором выступает пленка, бумага, метало — бумага.
Твердый неорганический диэлектрик. Керамические, слюдяные, стеклянные и комбинированные непроводящие элементы.

По изменению емкости

По этой характеристике можно выделить следующие устройства:

Постоянные. Во время работы их емкость не меняется.
Переменные. Обладают способностью изменять свою емкость. Это может быть механический метод — реостат. Либо изменение электрического напряжения, либо температуры.
Подстроечные. Подстраиваются механически вручную при настройке схемы прибора. Чтобы устройство работало нормально.

По назначению и использованию

По сфере эксплуатации все конденсаторы разделяются на следующие типы:

Низковольтные. Часто используемые в схемах бытовых устройств.
Высоковольтные. Способные выдержать повышенное напряжение.
Импульсные. Применяются в фотовспышках, лазерах.
Пусковые. При помощи их запускают электродвигатели.
Помехоподавляющие.

Различают конденсаторы полярные и неполярные. Полярными бывают только электролитические кондеры.

Области применения

Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники:

Фильтры выпрямителей и стабилизаторов в источниках питания.
Передача сигналов в усилителях.
Различные частотные фильтры. Разделяют звуки на низкие, средние, высокие.
В таймерах. Они устанавливают временные отрезки пускового механизма стиральной машины, микроволновки.
В переходниках. Например, можно подключить электродвигатель, рассчитанный на 380 вольт к сети с напряжением в 220 вольт. Конденсатор подсоединяется к третьему выводу, сдвигая фазу на 90 градусов на третьем выводе. В результате можно трехфазный мотор включать в однофазную сеть 220 вольт.
В генераторах. Подбор частоты колебаний и т. д.

В настоящее время сложно встретить электрическую схему, где бы ни использовались конденсаторы.

Несложные конденсаторы практически не выходят из строя, поломка может возникнуть только при механическом воздействии. Электролитические кондеры могут со временем «высыхать». Если прибор продолжительное время не эксплуатируется, то диэлектрический слой ухудшает непроводимость тока.

Если полярные конденсаторы неправильно подсоединить в схеме, перепутав полюса, то элемент тоже может выйти из строя или даже привести к короткому замыканию на плате.

При замене конденсаторов, их обязательно надо тестировать и проверять. Поскольку даже в неиспользуемых ранее элементах, при длительном хранении может высохнуть диэлектрик.

Способов проверки радиоэлементов несколько. В одних случаях достаточно внешнего осмотра. Лучше всего подходит тестирование прибором LC-метром. Но если его нет под рукой, то проверить исправность кондера можно тестером или мультиметром. Последний способ подходит для конденсаторов, с емкостью, превосходящей 0.25 микрофарад.

Проверка конденсатора тестером

Перед проверкой, как и перед любой работой с конденсатором, его следует разрядить. Если он маломощный, то достаточно отверткой замкнуть ножки элемента. Ручка отвертки должна быть изолирована.

Мощные конденсаторы разряжаются лампочкой накаливания. После вспыхивания лампочки он полностью разрядится.

Теперь можно проводить внешний осмотр. Определить испорченные радиодетали иногда можно невооруженным глазом. Если обнаружены коррозия, вздутие корпуса, подтеки, то деталь требует замены.

В некоторых импортных электролитических конденсаторах в верхней части размечен и выдавлен крест. Стенка корпуса в этом месте элемента тоньше. При пробое, именно там и рвется.

Перед прозвонкой нужно обязательно выпаять ножки. Иначе, остальные детали повлияют своим сопротивлением на показатели. В принципе, можно отпаять только одну ножку, но на практике, особенно у электролитических кондеров, ножки короткие. И технически это трудно сделать.

Для проверки детали на 220 вольт подходит простой способ тестирования:

Проверяем степень разрядки.
Проверяем тестером нет ли внутри короткого замыкания.
Заряжаем конденсатор от сети. Обязательно надо соблюдать технику безопасности.
Отключаем деталь от сети.
Подключаем лампочку или просто соединяем ножки элемента. Если лампочка вспыхнула или появилась искра, то радиодеталь в порядке.

Тестирование с помощью мультиметра

Мультиметр является универсальным средством измерения различных параметров электрических цепей, узлов и деталей.

Он позволяет измерить:

Величину тока как постоянного, так и переменного.
Значение напряжения.
Параметры сопротивления и прочие параметры.

Мультиметры, в зависимости от способа вывода данных, бывают аналоговые и цифровые. Если мультиметр цифровой, то измеренные параметры выводятся на жидкокристаллическом экране.

При аналоговом варианте, параметры отображаются на дисплее со стрелочкой. Вариант с градуировкой удобнее для измерения и проверки конденсаторов. Визуально проще увидеть отклонение стрелки, чем быстроменяющиеся цифры.

Если конденсаторы переменные, то они пропускают ток в различных направлениях, а постоянные, то только в одном, до тех пор, пока не зарядятся.

Мультиметры имеют свой источник питания, то есть обладают номинальным напряжением и полярностью. Эти качества и используются при диагностике радиоэлементов.

Как проверить мультиметр на работоспособность

Надо перевести переключатель в положение для измерения сопротивления. Обычно это положение обозначается ОНМ. Прибор следует отградуировать механической градуировкой так, чтобы стрелка совместилась с крайней риской.

Замкнуть хвостики отверткой, ножом, одним из щупальцев мультиметра для снятия заряда с конденсатора. На этом этапе надо действовать аккуратно и осторожно. Даже небольшой бытовой элемент может нанести удар по человеческому телу.

После включения прибора, необходимо перевести переключатель в режим измерения сопротивления и соединить щупы. На дисплее должно отразиться нулевое значение сопротивления или близко к нему.

Ход проверки

Определяют визуально на предмет физических нарушений. После чего пробуют крепление ножек на плате. Несильно раскачивают элемент в разные стороны. При обрыве одной из ножек или отслаивании электродорожки на плате, это сразу будет заметно.

Если внешних признаков нарушений нет, то сбрасывают возможный заряд и прозванивают мультиметром.

Если на приборе показано практически нулевое сопротивление, то элемент начал заряжаться и исправен. По мере зарядки, сопротивление начинает расти. Рост значения должен быть плавно, без рывков.

При нарушенной работоспособности:

При зажиме разъёмов показания тестера сразу безразмерно велики. Значит, обрыв в элементе.
Мультиметр на нуле. Иногда сигнализирует звуковым сигналом. Это признак короткого замыкания или, как говорят, «пробой».

В этих случаях элемент надо заменить на новый.

Если надо проверить работоспособность неполярного конденсатора, то выбирают предел измерения мегаомы. При тестировании исправная радиодеталь не покажет сопротивление выше 2 мОм. Правда, если номинальный заряд элемента меньше 0,25 мкФ, то требуется LC-метр. Мультиметр здесь не поможет.

После проверки на сопротивление следует проверка на ёмкость. Для того чтобы знать, способен ли радиоэлемент накапливать и удерживать заряд.

Тумблер мультиметра переводится в режим СХ. Выбирается предел измерения исходя из емкости элемента. К примеру, если на корпусе обозначена ёмкость в 10 микрофарад, то пределом на мультиметре может быть 20 микрофарад. Значение ёмкости указано на корпусе. Если показатели измерения сильно отличаются от заявленных, то конденсатор неисправен.

Этот вид измерения лучше всего проводить цифровым прибором. Стрелочный покажет лишь быстрое отклонение стрелки, что лишь косвенно говорит о нормальности проверяемого элемента.

Как проверить устройство не выпаивая

Для того чтобы случайно не сжечь паяльником какую-нибудь микросхему на плате, существует способ проверки конденсатора мультиметром не выпаивая.

Перед тем как прозвонить, электродетали разряжаются. После чего тестер переводится в режим проверки сопротивления. Щупальца прибора подключаются к ножкам проверяемого элемента, с соблюдением необходимой полярности. Стрелка прибора должна отклонится, поскольку по мере зарядки элемента его сопротивление увеличивается. Это свидетельствует о том, что конденсатор исправен.

Иногда приходится проверять на плате и микросхемы. Это сложная процедура, не всегда выполнимая. Поскольку микросхема представляет собой отдельный узел, внутри которого находится большое количество микродеталей.

Проверка микросхемы

Мультиметр ставится в режим измерения напряжения. На вход микросхемы подается напряжение в пределах допустимой нормы. После чего необходимо проконтролировать поведение на выходе микросхемы. Это очень сложный прозвонок.

Перед выполнением всех видов работ, связанных с электричеством, проверки, тестирования радиоэлементов, очень важно соблюдать правила безопасности. Мультиметр должен тестировать только обесточенную электрическую плату.

с помощью мультиметра, на работоспособность не выпаивая, с применением тестера, исправность и емкость

Конденсатор — незаменимое средство в любой электротехнике. Что он собой представляет, каков принцип его работы и сфера применения? Как осуществляется проверка конденсатора мультиметром? Об этом далее.

Что это такое

Конденсатор является устройством, способным делать накопление заряда электрического тока и передавать его по электрической цепи. Самый простой конденсатор включает в себя несколько пластинчатых электродов, которые разделены с помощью диэлектрика. На этих электродах накапливается заряд, имеющий разную полярность. На одной пластине положительный заряд, а на другой — отрицательный.

Проверка конденсатора мультиметром

Есть множество классификаций устройства конденсатора. Он бывает постоянным и переменным, неполярным и полярным, бумажным и металлобумажным.

Последние считаются наиболее привычными и распространенными конденсаторами, которые напоминают прямоугольные кирпичи. Они относятся к неполярным устройствам.

Неполярный аппарат

Конденсаторы часто сделаны из керамики. Бывают пленочными, электролитическими и полимерными. Керамический вид позволяет фильтровать различные виды высокочастотных помех энергии. Благодаря их относительной диэлектрической проницаемости, можно создавать многослойные элементы, имеющие емкость, которая сопоставима электролитам. Они не являются полярными.

Пленочные агрегаторы распространены везде, к примеру, их можно встретить в кондиционерах. Они отличаются тем, что у них малый ток утечки, небольшая емкость, высокое рабочее напряжение и отсутствие чувствительности к полярности приложенного напряжения. Полимерные виды выдерживают различные виды больших импульсных токов, работают при низких температурах.

Пленочный агрегат

Обратите внимание! Что касается приборов, оснащенных воздушным диэлектрическим элементом, то самым лучшим конденсатор выступает подстроечный прибор, имеющий резонансный радиоприемный контур. Его могут рекомендовать все пользователи. Емкость подобных элементов маленькая, но удобная в реализации изменений.

К электролитическим относятся агрегаты, напоминающие бочонки или батарейки. Они устанавливаются в сетевые пульсации в блоках питания. Благодаря механизму и принципу действия получается большая емкость при малом размере. Диэлектриком выступает оксид металла. Если в блоке питания используется диэлектрик с алюминиевым электролитом, то, чтобы работал автомобильный конденсатор на высокой частоте, используется танталовый электролит, поскольку обладает меньшим током утечки, большой устойчивостью к внешним воздействиям.

Конструкция конденсатора

Где используется

Конденсатор используется широко в сфере электротехники. Его используют пиротехники в разных электроцепях. Чаще всего его можно найти в блоке питания, фильтре с высокими и низкими частотами, балластном блоке питания, аккумуляторной зарядке, аналогичном аккумуляторе питания маломощных пассивных устройств, к примеру, в светодиодных лампочках и радиоприемниках.

Прибор в аккумуляторной зарядке

Как работает

В электрической схеме подобные устройства могут быть использованы с разными цепями, однако их основным предназначением считается сохранение заряда. Таким образом, конденсатор берет ток, но сохраняет его и потом отдает в цепь.

Подключая конденсатор к электроцепи, на конденсаторных электродах накапливается электрозаряд. Сначала конденсаторная зарядка потребляет наибольший электрический ток. По мере того, как заряжается конденсатор, электрический ток снижается и когда конденсаторная емкость наполняется, ток исчезает насовсем.

В момент отключения электроцепи от источника питания и при подключении нагрузки цикла, конденсаторный прибор перестает получать заряд и отдает накопившийся ток иным элементам. Сам выступает в роле источника питания.

Основной технической характеристикой конденсатора является емкость. В свою очередь, емкость — способность устройства делать накопления электрического заряда.

Обратите внимание! Чем больше этот показатель, тем больше заряд сможет быть накоплен и передан к электрической цепи. Конденсаторная емкость измеряется в фарадах. Отличаются устройства друг от друга по конструкции, материалам изготовления и области применения.

Принцип работы устройства

Типы неисправностей

Обычно у конденсатора случается обрыв электролита, снижается емкость, получается электролитический пробой, снижается максимально допустимое напряжение и увеличивается внутреннее конденсаторное сопротивление. Пробой возникает из-за того, что превышается допустимое напряжение, обрыв из-за механических повреждений, вибраций, встрясок, некачественной конструкции и нарушения предписанных условий эксплуатации. Утечки случаются из-за изменения сопротивления между обкладками. Это приводит к тому, что снижается конденсаторная емкость, не способная сохранять электрический заряд.

Обрыв электролита как основная поломка

Инструкция по проверке мультиметром

Поскольку аппарат способен аккумулировать в себе электрозаряды, то, перед тем, как проверить конденсатор, его нужно разрядить. Это возможно сделать при помощи отвертки, жалом прикоснувшись к выводам для образования искры. Затем необходимо делать прозвон компонентов. Проверка конденсатора возможна при помощи мультиметра и лампочки с проводами. Первый способ надежнее и точнее, поскольку мультиметр показывает точные данные.

До того, как проверить электролитический конденсатор мультиметром, необходимо посмотреть на конденсатор. В случае наличия трещин с нарушением изоляционного слоя, подтеками либо вздутием, проводить тестирование не имеет смысла из-за поломки конденсатого прибора и необходимости замены. Если внешние дефекты отсутствуют, можно осуществлять проверку.

Обратите внимание! До проведения измерений, необходимо определиться с разновидностью конденсатора. Бывает неполярный и полярный тип. Во втором случае необходимо соблюдать полярность, а в первом — проводить измерения по другой технологии. Определение полярности можно провести, взглянув на метку корпуса. На детали имеется черная полоса с нулевым обозначением. Возле нее есть отрицательный с положительным контактом.

Для начала процедуры с полярным агрегатом, необходимо поставить мультиметр на режим омметра и посмотреть, есть ли обрыв с коротким замыканием или нет. Чтобы проверить неполярный прибор, необходимо выставить цифру 2 МОм в диапазоне измерений, а для полярного прибора выставить 200 Ом.

Сам конденсатор отпаивается от схемы и помещается на поверхность стола. Щупы ставятся к конденсаторным выводам с соблюдением полярности. При соприкосновении щупов, на дисплее будут постепенно расти показатели. Спустя некоторое время измерений на экране появится точное число. При единице прибор исправен. В случае, если загорается сразу единица, это говорит об обрыве. При появлении нуля, это говорит о коротком замыкании. Для неполярного устройства оптимальное значение выше двух.

Как правильно проверять устройство мультиметром

Керамических конденсаторов

Керамические с бумажными и прочими неполярными конденсаторами можно проверить с помощью мультиметра, настроив прибор на замер сопротивления и максимальный измерительный предел. Далее необходимо прикоснуться с помощью измерительных проводов к контактам. Затем получить результат. Если на экране мультиметра получается значение в 2 МОм и более, можно говорить об исправности прибора. В противоположном случае, необходима замена оборудования.

Обратите внимание! Осуществляя измерения на максимальном режиме сопротивления, необходимо исключить тот факт, чтобы проводящие части соприкасались друг с другом. В противном случае получить достоверные данные невозможно.

Проверка керамического прибора мультиметром

Полярных конденсаторов

Чтобы протестировать полярный агрегат, необходимо переключить мультиметр на режим замера сопротивления, установить пределы измерений в 200 тысяч Ом, зафиксировать щупы, соблюдая полярность, и измерить утечку по уровню сопротивления.

Измерение емкости

Емкость — основная конденсаторная характеристика, которую указывают производители на приборе. При тестере делаются замеры реального значения и сравниваются с номиналом. Мультиметровый переключатель переводится в диапазон измерений. Показатель ставится равный или близкий к номинальному. На самом конденсаторе ставятся отверстия —CX+ или щупы. Подключение происходит так же, как и при режиме сопротивления. В случае подключения щупов на мониторе появляется значение сопротивления. Если оно имеет близкое к номинальному число, то можно говорить об исправности конденсатора. В противоположном случае, можно утверждать о пробитом устройстве и срочной замене.

Измерение емкости мультиметром

Без выпаивания

В ответ на то, как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая, стоит указать, что необходимо параллельное подключение на плате заведомо исправного конденсатора, имеющего такую же емкость. Если устройство будет функционировать, то определить проблему без выпайки просто: она находится в первом неисправном элементе. Необходимо его смена. Подобный способ применим лишь в схемах, где небольшое напряжение.

Иногда осуществляют проверку конденсатора на искры, разрядку и общую неисправность в связи с этим. Для этого нужна подзарядка и при помощи металлического инструмента, имеющего заизолированную рукоятку, замыкание выводов. Должна быть получена высоковольтная искра, имеющая характерный звук. При малом разряде делается вывод о необходимости срочной смены детали.

Проведение подобной процедуры возможно только при помощи резиновых перчаток. Такой метод нужен, чтобы проверить работоспособность мощных пусковых устройств, рассчитанных на работу при более 200 вольт.

Обратите внимание! При этом проверять без выпаивания устройство, не имея измерителя в виде функционального мультиметра, нельзя. Подобные методы могут быть небезопасными из-за возможного получения электрического удара и нарушения объективности картины участка. Точные значения получить будет нельзя, даже вольтметром и амперметром.

Измерение емкости мультиметром без выпаивания

Техника безопасности

Замерять устройство нельзя в помещении с повышенной влажностью. Кроме того, нельзя переключать функции измерений при замере. Нужно заменять напряжение с силой тока, если величины больше рассчитанных на мультиметре. Чтобы подсчеты были верны, а измерение было безопасным, необходимо использовать щупы, имеющие исправную изоляцию. Также необходимо проводить измерения в резиновых перчатках во избежание получения микротравм от электрического тока, даже если перед этим оборудование будет разряжаться. Самостоятельно конструировать щупы для проверки прибора при этом не рекомендуется, как и другие части мультиметра. Пользоваться при замерах только измерительным электронным устройством от производителя.

В целом, проверить конденсатор мультиметром можно по представленной выше инструкции, в зависимости от разновидности прибора и его функций. Делать это необходимо, соблюдая технику безопасности.

Как проверить конденсатор мультиметром — инструкция 2021

В статье мы расскажем, как проверить работоспособность конденсатора, измерить его емкость и сопротивление между двумя выводами. Ответим на самые частые вопросы и предостережем от проблем с неправильным эксплуатированием конденсаторов.

Что сделать перед проверкой:

С самого начала, тестирующий элемент нужно выпаять из платы, в том случае, если он там находится.
После этого, конденсатор разряжают – нужно его выходящие контакты замкнуть токопроводящим материалом (подойдёт простой металлический пинцет) или подключить к его выводам сопротивление 5-10 кОм для плавной разрядки, если он имеет большую ёмкость (высоковольтный).
Не рекомендуется при этом прикасаться руками к выходным контактам элемента в целях личной безопасности. Всё это делается для того, чтобы не вышел из строя сам измерительный прибор, потому как на обкладках измеряемой детали может быть достаточно высокое напряжение.

Порядок проверки

Касание контактов щупами

Мультиметр может выявить такие причины неисправности, как пробой, влекущее за собой разрушение диэлектрика, разделяющего пластины, и ток идёт напрямую, при этом, сам конденсатор, по сути, становится простым проводником. Либо делает это частично, теряя свою ёмкость, становясь дополнительно активным сопротивлением в электрической цепи.

Сам конденсатор в силу своего принципа работы пропускает только переменный ток, а постоянный ни в коем случае, поэтому его сопротивление, замеряемое между выводами, достаточно большое и ограничивается очень малым током утечки через диэлектрик, разделяющий его рабочие пластины, накапливающие в себе заряд.

В неполярных конденсаторах, роль диэлектрика которых играет слюда, керамика, бумага, стекло, воздух ток утечки бесконечно мал, а сопротивление очень большое и при его измерении между выводами цифровым мультиметром прибор покажет бесконечность в виде 1 на цифровом табло. Поэтому, в случае пробоя, его сопротивление, замеряемое на выводах, составляет довольно малую величину — до нескольких десятков Ом.

Проверка на пробой

Цифровой мультиметр переводим в режим измерения сопротивления, устанавливая его в самый высокий из возможных пределов.
После, подключаем измерительные щупы прибора к оголённым выводам тестируемого элемента.
Если он рабочий, то на дисплее мультиметра будет только знак бесконечности – 1. Это показатель того, что внутреннее сопротивление (сопротивление утечки) свыше 2 Мом. Поэтому пробоя нет и, возможно, проверяемый элемент исправен. В противном случае пробой очевиден. Вследствие чего требуется замена его аналогичным или с более большей ёмкостью, с номинальным напряжением не ниже оригинала.
При проверке нельзя прикасаться руками за оголенные выводы конденсатора или измерительных щупов прибора, потому как будет измерено сопротивление вашего тела, а не измеряемого элемента. Оно будет гораздо меньше, следовательно, результат будет ошибочным.

Измерение сопротивления конденсатора мултьтиметром

Полярные электролитические конденсаторы имеют некоторые особенности при замере их внутреннего сопротивления:

Оно обычно не менее 100 кОм. При качественном изготовлении, сопротивление утечки у них может быть не менее 1 мОм. Как и упоминалось выше, перед проверкой измеряемый элемент должен быть полностью разряжен. Как это делается, описано выше.
При замере сопротивления предел измерения на мультиметре устанавливается более 100 кОм. После, соблюдая полярность подключения щупов, производим замер. В силу своей сравнительно большой ёмкости, при проверке будет происходить зарядка конденсатора в течение малого количества времени. Процесс зарядки будет протекать с одновременным возрастанием сопротивления, выведенным на дисплей прибора, после окончания, которого замеряемая величина прекратит свой рост и будет иметь фиксированное и окончательное значение.
Если показатель не более 100 кОм, то с большей долей вероятности это показатель того, что конденсатор рабочий.

При проверке стрелочным мультиметром всё делается аналогичным способом:

Подготавливается конденсатор (фиксируется и разряжается).
Выставляется измеряемый параметр (сопротивление не менее максимального предела).
Делается замер, в некоторых случаях соблюдая полярность.
Фиксируется результат и сравнивается с рабочими значениями.

Особенность измерения этим способом сопротивления в том, что когда он заряжается сам параметр также пропорционально растёт и соответственно стрелочный прибор, указывающий само значение сопротивления, двигается от нулевой отметки до окончательной фиксированной.

Можно было визуально по времени перемещения стрелки оценивать ёмкость измеряемого элемента. Тем самым, чем дольше стрелка шла до конечного значения, тем больше ёмкость конденсатора и наоборот.

Значение внутреннего сопротивления конденсатора является не основным показателем его работоспособности, поэтому серьёзным аргументом может служить только замеренная мультиметром ёмкость.

Проверка на ёмкость

Изменение ёмкости конденсаторов легко обнаружить при её замере мультиметром, имеющий такой режим измерения.

Замер происходит следующим образом:

Измерительные щупы подключаются к разъёмам для измерения ёмкости (условное обозначение Cx) с соблюдением их (щупов) полярности. Обязательна полная разрядка конденсатора перед измерением этого параметра.
Затем, рабочие поверхности щупов присоединяются к выводам измеряемого элемента, также соблюдая полярность в случае снятия показаний с полярного типа измеряемого элемента.
При показании мультиметра равным 0 или значительно отличающимся по значению от указанных на конденсаторе, последний считать не рабочим и требующим замены.

Возможные причины выхода из строя

Несоблюдение основных параметров эксплуатации, таких как:

Номинальное напряжение. При увеличении номинального напряжения, на нём возникает пробой в силу электротехнических характеристик диэлектрика, изолирующего пластины конденсатора.
Расчётная ёмкость. Несоответствие ёмкости (ниже расчётной) влечёт за собой завышение номинального напряжения на рассматриваемом элементе, поэтому при его замене, если нет аналога, ставится элемент с большей ёмкостью.
Полярность в некоторых случаях. Полярность является обязательным параметром электролитических и танталовых конденсаторов в силу особенности конструкции.

Рабочая температура зависит от соблюдения вышеописанных параметров напрямую. Исключением является старение, возникающее у электролитического типа, и расположения элемента на печатной плате, вследствие которого его рабочая температура может быть выше критической вследствие размещённых рядом других единиц электрической цепи, имеющих более высокий температурный режим.

Это причина выхода из строя оксиднополупроводникового элемента, так как он уже сам по себе представляет собой взрывчатку: там есть тантал, который является горючим и окислитель двуокись марганца.

Каждый компонент — это порошок и всё это смешано воедино. Не гремучая ли смесь? Именно поэтому повышение температуры из-за пробоя или несоблюдения полярности может привести к взрыву, способного вывести из строя не только соседние элементы, но и плату полностью.

Подробнее про мультиметр

Это компактный прибор, позволяющий делать замеры основных параметров как электрической цепи, так и отдельных его элементов для тестирования и выявления неисправностей.

Существуют 2 типа:

Аналоговый

Состоит из следующих элементов:

Стрелочного магнитоэлектрического индикатора.
Добавочных резисторов для снятия показаний напряжения,
Шунтов для измерения тока.

Цифровой

Более сложный и точный прибор (наиболее распространены мультиметры с точностью 1%), состоящий из набора микросхем и цифрового индикатора, который бывает в основном жидкокристаллическим.

Некоторые из замеряемых мультиметром характеристик:

Напряжение (переменного и постоянного тока).
Сила тока (переменного и постоянного).
Сопротивление (со звуковым сигналом, если оно менее 50 Ом).
Ёмкость.
Проверка полупроводников на целостность и полярность.
Температура.

Статья была полезна?

5,00 (оценок: 4)

Проверка и замена пускового конденсатора

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.

Условное обозначение конденсаторов на схемах

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

400 В — 10000 часов
450 В — 5000 часов
500 В — 1000 часов

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

обесточиваем кондиционер
разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
снимаем одну из клемм (любую)
выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
прислоняем щупы к выводам конденсатора
считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

С_общ=С₁+С₂+…С_п

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый.

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы этого типа CBB60, CBB61.

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

Checking Caps

Как проверить алюминиевые электролитические конденсаторы

Введение

Можно написать целую книгу по этой теме, но я собираюсь сосредоточиться на очень ограниченной ситуации — обслуживании обычных потребителей. электроника, включая усилители звука, приемники или видеооборудование. Принципы будут одинаковы для всех видов электроники. но в этих устройствах, как правило, используются конденсаторы аналогичного типа, которые слишком часто выбираются из-за цены, а не качества.Хотя у меня нет статистики, вышедшие из строя конденсаторы, кажется, являются причиной большого количества обращений в сервисный центр.

Написав это, я понял, что конденсаторы можно понять на разных уровнях, от практического до чисто математический. Некоторые традиционные аналогии, такие как аналогия с «ведром воды», в лучшем случае вводят в заблуждение. Различные таблицы данных и приложения могут использовать немного другую терминологию. Силовые люди относятся к коэффициенту мощности.Люди говорят об эффективных последовательное сопротивление (ESR). Традиционные инженеры могут использовать тангенс угла потерь или фазовый угол. Производители испытательного оборудования обычно калибруют свои устанавливает коэффициент рассеяния (D). Хорошо, может быть, вы не найдете так много циферблатов в наши дни, но неудивительно, если людей смущает разные точки зрения и терминология.

Следует помнить, что какая бы система единиц измерения ни использовалась, ее можно преобразовать в любую другую систему единиц.Там будет всегда два числа, которые описывают емкость и неизбежные внутренние потери. Последовательная емкость и коэффициент рассеяния наиболее распространены, но вы также найдете реактивное сопротивление и фазовый угол или несколько неясные G&B потери с точки зрения эффективных последовательностей сопротивление (ESR) стало обычным модным словом в последние годы, но это просто обычный термин сопротивления старых серийных моделей, Rs, который знакомы инженерам с начала 20 века.

Я должен признать, что у меня есть некоторые давние убеждения относительно влияния различных проблем с конденсаторами на схемы. При написании этого Я построил несколько тестовых схем и установил различные заглушки из моей коллекции «дефектных» заглушек, снятых с оборудования за долгие годы. Иногда результаты были неожиданными, и я немного изменил свои взгляды; некоторые из моих советов могут теперь противоречить общепринятым мудрость.

Взгляните на картину в целом

Рассмотрим функцию конденсатора в цепи.Вам нужно знать, что ожидается от конденсатора, чтобы интерпретировать ваши измерения и решите, достаточно ли исправна крышка или ее необходимо заменить. Конденсаторы фильтра в источниках питания от сети, обычно 50 или 60 Гц, будут иметь тенденцию к большим значениям, обычно 1000 мкФ или более на ампер выходного тока. С полноволновым мостом пульсация конденсатора будет вдвое больше частоты сети, 100 или 120 Гц, поэтому высокочастотные потери конденсатора не важны.Колпачок действительно должен выдерживать пульсирующий ток; если потери слишком велики, может произойти внутренний нагрев, что еще больше приведет к старению конденсатора быстро, что приводит к преждевременному выходу из строя. Отметим, что конденсаторы в бытовой технике, в отличие от промышленного, обычно выбирают чтобы свести к минимуму пульсации и не поддерживать высокие токовые нагрузки или нести высокие пульсации токов. К аудиооборудованию высокие требования на блоке питания обычно прерывистые. Наихудшая угроза — плохая вентиляция; остерегайтесь заблокированных вентиляционных отверстий грязью или окружающим беспорядком.Другой причиной преждевременного выхода из строя является близость к резистору горячего питания или тепловое соединение с источником горячего питания. резистор из-за толстого следа на печатной плате, тонкая ошибка конструкции, которая случается чаще, чем можно было бы ожидать.

Обратите внимание, что количество пульсаций будет определяться последовательной емкостью (Cs), которая будет определена в ближайшее время. Убытков не будет эффект, если они не катастрофически высоки, как и любой другой параметр конденсатора. Если вы хотите снизить пульсацию от обычного минимума частотного источника питания необходимо увеличить значение емкости.Дешевый конденсатор будет работать точно так же, как и дорогой, хотя дорогой может прослужить дольше благодаря лучшим уплотнениям и более качественной конструкции.

Фильтры для переключения источников питания имеют больше проблем с током пульсаций и предназначены в основном для низкого ESR (Rs), чтобы сохранить внутренний рассеиваемая мощность низкая. Внутреннее рассеяние мощности равно теплу, а тепло — враг конденсаторов. При переключении питания значение емкости часто велико и в некоторой степени неактуально, потому что допустимое сопротивление Rs и номинальный ток пульсации диктовали компонент выбор, а не значение емкости. Когда вы заменяете конденсатор в импульсном блоке питания, очень важно знать исходное ESR. технические характеристики и убедитесь, что заменяемая часть не хуже при частоте работы . Обычная низкая частота Конденсатор фильтра, установленный в импульсном источнике питания, может немедленно выйти из строя, иногда резко, если он перегреется, а баллончик вентилирует или взорвется. Всегда надевайте защитные очки и не наклоняйтесь над проверяемыми цепями!

Конденсаторы связи должны пропускать звуковые частоты до 20 кГц, а иногда и больше, в зависимости от применения.Их обычно используют в цепи с более высоким импедансом, поэтому потери обычно не являются проблемой. Что может быть проблемой, так это утечка постоянного тока, поскольку вся цель крышки муфты — изоляция постоянного тока. Обычно необходимо измерять утечку при рабочем напряжении; проверка омметром может доказать, что колпачок плохой, но нельзя доказать, что колпачок хорош, потому что он не измеряет при достаточно высоком напряжении

Особый случай — неполярный электролит, используемый в кроссоверах громкоговорителей. Поскольку они работают в цепи с низким импедансом как фильтроэлемент, важны потери. Если дизайнер озвучил динамик с конкретным конденсатором, замена его на другой тип может очень хорошо переделать звук.

Шунтирующие конденсаторы должны работать с высокими частотами, поэтому алюминиевые электролиты не являются предпочтительным типом. Вы можете найти высокую производительность Твердый электролит (OSCON) или танталовые конденсаторы, но обычно используются керамические, а иногда и пластиковая пленка.Это все меньше подвержены старению и выходу из строя, но в любом случае их следует проверять в рамках полного обслуживания.

Некоторые основные взаимосвязи конденсаторов

Заранее приносим свои извинения за то, что подвергли вас некоторой теории и математике, но понимание этих отношений поможет вам опередить те, которые этого не делают.

Есть два типа пассивных «компонентов», которые вы можете использовать для построения цепи: сопротивление и реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление может быть емкостной или индуктивный. В реактивном сопротивлении интересно то, что оно не может рассеивать мощность. Таким образом, чистые конденсаторы и чистые индукторы по определению не имеют потерь. К сожалению, их нет, кроме как на страницах учебников. Единственное, что Может рассеивать мощность — это сопротивление, и каждый реальный конденсатор и катушка индуктивности будет иметь небольшую резистивную составляющую. По крайней мере, мы надеюсь, что он маленький. Здесь мы подходим к фундаментальной концепции, лежащей в основе всей этой статьи: Отношение сопротивления к реактивному сопротивлению равно надежный индикатор состояния алюминиевого электролитического конденсатора.

В большинстве случаев мы игнорируем недостатки реальных конденсаторов и рассматриваем их как чистые реактивные сопротивления. Не так при их тестировании, поскольку разница между хорошим и плохим конденсатором заключается в недостатках. Эти недостатки проявляются как сопротивление потери, что приводит к двум различным способам их описания. Один из способов, называемый серийной моделью, помещает сопротивление последовательно с конденсатор. Другой способ — это параллельная модель, когда сопротивление размещается параллельно конденсатору.Обе модели используются для Анализ переменного тока, поэтому постарайтесь игнорировать тот факт, что постоянный ток может проходить через параллельную модель. Эти модели — просто удобный инструмент; они делают не отражает реальную «механику» внутри настоящего конденсатора. В частности, модели действительны только для одной частоты ; измените частоту и вам нужно откорректировать модель. Более сложные модели используются, если диэлектрическое поглощение и / или саморезонанс учитывается.

Теперь рассмотрим значение емкости.Алюминиевые электролиты обычно имеют широкие допуски, обычно + 80% и -20%. В лучше крышки могут быть на уровне ± 20%. Это по-прежнему широкий диапазон, и это означает, что вы можете не многому научиться на простой емкости. чтения, потому что вы не знаете, хорош ли конденсатор в тот день, когда он был изготовлен, или он потерял большое количество Емкость все еще остается в пределах спецификации, а на следующей неделе полностью выйдет из строя. Он также может иметь большие потери, которые не очевидно при простом измерении емкости.Нам нужно измерить резистивные потери, чтобы лучше понять конденсаторы исправны.

Если вы внимательно прочитали второй абзац этого раздела, то заметили, что нас действительно интересует соотношение между сопротивлением и реактивное сопротивление, а не само сопротивление. Это число — коэффициент рассеяния.

Измерители ESR

стали довольно популярными, потому что они предлагают быстрый и простой высокочастотный внутрисхемный тест.Только ручная емкость измерители и цифровые вольтметры с функцией измерения емкости также стали популярными по очевидным причинам низкой стоимости и удобства. Проблема Оба тестовых устройства предоставляют только половину необходимой информации. Правильный емкостной мост или измеритель даст вам емкость и потери. Современные счетчики, в отличие от традиционных мостов, часто могут выражать емкость и потери в различных единиц, так как это всего лишь расчет процессора, но наиболее распространенными (и полезными) являются последовательная емкость и коэффициент рассеяния или параллельная емкость и коэффициент рассеяния.Как правило, вы будете использовать серийную модель для конденсаторов с малыми потерями.

Из этих двух чисел вы можете получить последовательное или параллельное сопротивление и многое другое. Красота этих двоих числа это то, что вам редко приходится. Имея некоторый опыт, знание Cs&D сразу скажет вам, существует проблема или нет. Тем не менее, вот несколько формул для преобразования между двумя моделями и для получения ESR. Обратите внимание, что коэффициент рассеяния никогда не изменения между двумя моделями. В формулах ниже C будет в Фарадах, R, X и Z в Ом, D, коэффициент рассеяния, равен безразмерный и омега равен 2 * PI * F.

Каталоги конденсаторов и спецификации

Производители алюминиевых электролитов предлагают множество различных типов, большинство из которых обозначаются двух- или трехбуквенным кодом. Это Обычно печатается сбоку на корпусе конденсатора вместе с логотипом производителя.В качестве примера я вытащил конденсатор ниже из моего «запаса» для идентификации и поиска.

Вы можете видеть маленький прямоугольник, но на самом деле это не просто прямоугольник. Это стилизованный щит, используемый United Chemi-Con. по общему признанию, вы бы знали это, только если бы были знакомы с логотипами различных производителей конденсаторов. Также видно, что крышка четко напечатано «SXE», обозначение серии. Величина и напряжение очевидны, 330 мкФ при 35 В постоянного тока, а на задней крышке есть максимальная температура (M) 105 ° C. Мы также обращаем внимание на размер корпуса, 10 x 20 мм, так как многие крышки бывают разных размеров. разные размеры или соотношения сторон, все с одинаковым значением, но каждый размер с разными характеристиками.

Вооружившись этой информацией, мы можем найти серию в каталоге United Chemi-Con и посмотреть, что еще можно узнать. Мы открываем что это миниатюрный устойчивый к растворителям конденсатор с низким сопротивлением, подходящий для высокочастотного импульсного источника питания. Естественно это может быть также используется для любых низкочастотных приложений.Просматривая различные таблицы, мы также обнаруживаем следующее:

Напряжение: 35 В постоянного тока (мы это знали) с возможностью перенапряжения 44 В (сюрприз!)
Диапазон температур: от -55 до 105 ° C
Допуск: ± 20% (это буква «M» на задней стороне крышки перед температурным рейтингом)
Ток утечки: I = 0,01CV через 2 минуты (20 ° C), где I — мкА, C — мкФ, а V — номинальное напряжение (115,5 мкА)
Коэффициент рассеяния: 0. 12 при 120 Гц и 20 ° C
Максимальный импеданс: 0,13 Ом при 100 кГц и 20 ° C
Максимальный холодный импеданс: 0,34 Ом при 100 кГц и -10 ° C
Максимальный ток пульсации: 860 мА RMS при 105 ° C, 100 кГц
Срок службы: 2000 часов, номинальное напряжение при 105 ° C с коэффициентом рассеяния до 200% от указанного

Разработчику схем доступна дополнительная информация, но ее более чем достаточно для наших целей.Мы также должны взять обратите внимание на некоторые общие тенденции в данных. Таблица коэффициента рассеяния рассчитана по номинальному напряжению. Чем выше номинальное напряжение, тем ниже коэффициент рассеяния. Это объясняет в целом плохую работу конденсаторов очень низкого напряжения. Также есть сумматор, который гласит: «Когда номинальная емкость превышает 1000 мкФ, прибавляйте 0,02 к указанным выше значениям на каждые 1000 мкФ». Таким образом, по мере увеличения емкости вверх, так же как и коэффициент рассеяния. Эти тенденции характерны для всех алюминиевых электролитов.Компания, кажется, определяет окончание срока службы как точка, в которой коэффициент рассеяния вдвое больше указанного в спецификации, поэтому учитывайте это при тестировании более старого оборудования.

Обратите внимание, как потери увеличиваются с понижением температуры. Если оборудование должно работать на морозе, убедитесь, что работоспособность колпачков подходит к задаче. Старые колпачки могут хорошо работать в тепле, но, поскольку с годами потери увеличились, устройство может выйти из строя в холодном состоянии. Это еще одна причина не включать зимой оборудование сразу с грузовика.Другой — конденсация. Пусть все согреется до комнатная температура перед разворачиванием или включением!

Срок службы нагрузки кажется очень коротким. Работаем полный рабочий день, 2000 часов — это всего 83 дня! Это должен быть намек на то, что конденсаторы не должны быть эксплуатируется в условиях, вызывающих высокие внутренние температуры. Работает при нормальной температуре окружающей среды, с низким током пульсаций до Чтобы предотвратить нагрев, можно ожидать, что эта же часть прослужит десятилетия с незначительной деградацией.

Предостережения относительно измерений

Мы хотим измерять конденсаторы в цепи, когда это возможно. Хотя это может немного повлиять на результаты, мы обычно не Если вы ищете предельную точность, на самом деле нет ничего предельно точного в алюминиевых электролитах. Большая проблема это любой компонент схемы, который шунтирует конденсатор и делает его хуже, чем он есть на самом деле. Мы можем избежать ошибок из полупроводников, просто поддерживая испытательное напряжение ниже, чем напряжение включения диода.Для кремниевых деталей это менее 0,7 пиковое напряжение, но на всякий случай допустим 0,5 или 1 вольт от пика до пика. Если вы работаете на очень старом оборудовании с германиевыми приборами, ваш срок службы будет тяжелее, потому что низкое напряжение включения и типичная утечка делают все внутрисхемные измерения ненадежными. Вы возможно, придется снять колпачки или другие компоненты, чтобы получить достоверное измерение.

А как насчет крышек блока питания? Проблема с крышками блока питания заключается в том, что вся остальная цепь обычно подключается через их.Там обязательно будет какая-то резистивная нагрузка. К счастью, значительные потери обычно терпимы. Если низкая частота измерения показывают, что емкость примерно правильная, а коэффициент рассеяния (DF) менее 1 при 120 Гц, проблемы вероятны в другом месте.

Хороший, плохой и уродливый; Сделаем несколько измерений!

Мы начнем с измерения совершенно хорошего конденсатора серии FC Panasonic на уважаемой General Radio Corp.1657 цифровой LCR мост, первый современный цифровой мост. Большая часть используемых здесь конденсаторов будет емкостью 47 мкФ, поэтому мы можем сравнить полученную информацию. с использованием различных параметров измерения. Первое измерение будет на частоте 120 Гц с использованием серийной модели (Cs), поскольку в таблице данных определяет допуск емкости при 120 Гц. Обратите внимание, что параметры теста обозначаются светодиодами под цифрами.

Видим емкость 43.8 мкФ и коэффициент рассеяния (D) 0,0671. Емкость немного мала, но всего -6,8%, ну в пределах опубликованной спецификации ± 20%. Коэффициент рассеивания низкий, что всегда желательно, но поскольку эти крышки рекламируются нам нужно обратить внимание на их высокочастотные характеристики. В таблице данных указано только полное сопротивление на частоте 100 кГц, игнорируя все вместе низкочастотные характеристики.

Большинство мостов и измерителей не поднимаются на такую высоту, хотя некоторые измерители ESR могут.Поскольку на этом мосту мы можем измерить частоту 1 кГц, давайте посмотреть, как это выглядит.

Если мы вычислим Rs, которое равно ESR, из приведенных выше чисел, мы получим 0,872 Ом. Теперь это число не является постоянным с частота, но в таблице данных указано значение 0,8 Ом при 100 кГц, поэтому мы знаем, что у нас все в порядке. Я обычно прохожу через конденсаторы на плате, убедившись, что емкость примерно соответствует указанному значению, но обращая особое внимание на коэффициент рассеяния на частоте 1 кГц.Любой DF, превышающий примерно 0,4, заслуживает более внимательного изучения. Если колпачок используется как фильтр низких частот Я ожидаю, что измерение пеленгации на низкой частоте (120 Гц) будет меньше примерно 0,25. Не зацикливайтесь на потерях. Большинство схем будут работают нормально с большими потерями.

Вот график реальных измеренных характеристик тех же конденсаторов в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Показаны как коэффициент рассеяния, так и ESR. На шкале слева показаны значения в омах для ESR и безразмерные единицы для коэффициента рассеяния.Обратите внимание, что когда вы дойдете до 1 кГц, кривая ESR выровнялась и затем будет медленно уменьшаться по мере увеличения частоты. На некоторой частоте индуктивность станет проблема, и полное сопротивление конденсатора возрастет. ESR обычно остается низким, но конденсатор становится меньше. менее эффективен, потому что индуктивное реактивное сопротивление компенсирует емкостное реактивное сопротивление. При резонансе XL = XC, поэтому они вычитаются до ноль, оставив только СОЭ. Сдвиг фазы будет равен нулю, и у вас есть резистор! (на графике должно быть 4 декады, но числа верны)

А теперь перейдем к более сомнительной части.Это обычная крышка на 47 мкФ, которую можно найти во всех видах потребительских товаров. Это только рассчитаны на 10 В постоянного тока, и мой опыт показывает, что конденсаторы, рассчитанные на менее 16 В постоянного тока, показывают плохую производительность и имеют короткий срок службы. Вот 120 Гц Cs тест.

На первый взгляд эти цифры выглядят неплохо. Если бы это ограничение было ограничением фильтра низких частот, оно, безусловно, было бы хорошо. Если вы посмотрите на графике коэффициента рассеяния, который немного появится, предел примерно соответствует тому, что, по их мнению, должно быть. К сожалению, эти маленькие шапочки редко используются в источниках питания на 120 Гц, но часто можно встретить их в качестве конденсаторов связи. Давай сделаем измерение на частоте 1 кГц.

Сейчас все не так хорошо. Коэффициент рассеяния 0,7 довольно высок. Если преобразовать его в последовательное сопротивление, мы получим 2,85 Ом. Параллельная модель составляет 26,87 мкФ параллельно с 7,82 Ом, что не так хорошо, как более качественный или более высокий конденсатор напряжения, и вероятно, повлияет на производительность схемы в некоторых приложениях .Хороший конденсатор будет иметь фазовый сдвиг между током и напряжение, приближающееся к 90 градусам, по крайней мере, на низких частотах. Это около 52 градусов. По мере увеличения частоты это ограничение все больше и больше напоминает резистор. Это не всегда плохо, но не должно происходить на такой низкой частоте. В настоящее время, это только мое мнение по этому поводу; Я не считаю это качественным конденсатором. Тем не менее, если крышка используется как соединительная крышка, и если значение хорошее, и если утечка низкая, он будет работать нормально и не является причиной проблемы.Если бы я нашел этот конденсатор в садовом разнообразном бытовом оборудовании, которое я обслуживал, могу ли я его заменить? Возможно нет. Если бы я нашел это в некоторых аудиооборудование высшего класса, в мгновение ока! Современные детали могут быть намного лучше, если вы сделаете правильный выбор.

Зная только значение последовательной емкости, которую измеряют самые недорогие измерители, вы потеряетесь в темноте. Это значение 42,28 мкФ выглядели прекрасно, в пределах спецификации, но конденсатор был плохого качества из-за больших потерь.Зная только потери, вы можете обнаружить некоторые неисправные конденсаторы, но не все. Измеритель СОЭ работает быстро, но вы должны понимать, почему он сообщает вам, что делает. В случае подключенных параллельно конденсаторов один может полностью отсутствовать, но измеритель ESR покажет хорошее количество. Он также может сообщить высокое ESR для конденсатора, вполне приемлемое для частоты, на которой он работает. На мой взгляд, измеритель СОЭ все еще намного ценнее , чем измеритель только C, но вам действительно нужны оба числа, чтобы полностью понять и правильно устранить неполадки проблемы с конденсатором.

Это сбивает с толку! Как провести линию на песке?

Вопрос в 64 000 долларов заключается в том, какое значение использовать в качестве порогового значения. Если у вас есть техническое описание детали, в нем должны быть указаны некоторые ограничения. Если сможешь Получите техническое описание детали аналогичного класса, она должна служить полезной оценкой. Надеюсь, он укажет максимальное рассеивание коэффициент, обычно при 120 Гц. Вот диаграмма для универсального радиала общего назначения серии Rubycon YK, типичного для крышки самого общего назначения:

Номинальное напряжение	6. 3	10	16	25	35	50	63	100	160	200	250	350	400	450
DF	0,26	0.22	0,18	0,16	0,14	0,12	0,10	0,08	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20

Внизу таблицы есть примечание: «Если номинальная емкость превышает 1000 мкФ, tan θ должен быть добавлен 0.02 к указанное значение с увеличением на каждые 1000 мкФ. «

Допустим, у вас есть конденсатор на 4700 мкФ, 50 В. Базовый коэффициент рассеяния равен 0,12, а поскольку он больше 1000 мкФ, имеется сумматор 0,08, что дает 0,20 (я округлил значение до 5000 мкФ). Теперь коэффициент рассеяния в конце срока службы равен 2X, поэтому считается плохим, если коэффициент рассеяния превышает 0,40 при 120 Гц.

Большие крышки блока питания

Это становится немного длинновато, но я был бы упущен, если бы не показал большую емкость блока питания.Вот Sprague «Powerlytic» 47 000 мкФ. 50 В постоянного тока. Поскольку значение составляет 47000 мкФ, многие традиционные мосты вообще не читают его. Счетчики, такие как дигибридж, сделают это на более низких частотах, например, 120 Гц, но сопротивление настолько низкое, что они не могут управлять им на 1 кГц.

Коэффициент рассеяния этих больших фильтров источника питания может варьироваться в широком диапазоне, часто намного выше, чем у меньших конденсаторов. Измеренный при 120 Гц , вы можете использовать то же руководство, что и выше, но умноженное на 3X. Гадюки не будет. Вам понадобится хорошее провода с низким сопротивлением и, возможно, 4-контактное соединение для получения точных измерений на крышках фильтров лучшего качества. Даже показанная компоновка с короткими толстыми выводами к 4-контактному соединению, вероятно, не подходит. Для больших крышек нужен формальный 4-выводной подключение прямо к наконечникам.

Ток утечки постоянного тока

Утечка постоянного тока — это отдельное явление от стоимости и потерь.Если это вызывает беспокойство, вам обычно нужно измерять его отдельно, если вы не есть мост, который включает проверку на герметичность. Устойчивость к утечкам крышки часто не приводит к достаточным потерям, чтобы изменить Показания C и D, но дает большой ток, чтобы нарушить работу цепи. Большинство крышек, которые подходят для оценки стоимости и убытков, будут имеют допустимую утечку, за исключением высоковольтных крышек. С ними нельзя предполагать приемлемую утечку. Некоторая схема места чрезвычайно чувствительны к утечкам.Колпачок, изолирующий решетку трубки, является хорошим примером. Старая бумажная кепка Black Beauty может измерять идеально во всех отношениях, но имеет такую большую утечку постоянного тока, что сдвигает смещение лампы, что приводит к серьезному искаженная форма волны. К счастью, хорошие дизайнеры не используют алюминиевый электролит в чувствительных местах, а бумажные / масляные колпачки не используются. редкость в наши дни. Вам почти всегда придется удалять конденсаторы из цепи для проверки на утечку, потому что вы этого не делаете. хотите подвергнуть остальную цепь действующему напряжению.

Для измерения утечки постоянного тока вам понадобится источник питания, который может достичь максимального номинального напряжения конденсатора. Подключите конденсатор к источнику питания через токоограничивающий / чувствительный резистор и измерьте напряжение на резисторе. Рассчитайте ток и сопротивление конденсатора (при желании) по закону Ома. Обязательно примите все необходимые меры предосторожности с высокими и конденсаторы низкого напряжения, поскольку они могут накапливать значительную энергию.Подача должна быть ограничена по току на случай короткого замыкания крышки. Я использую одноразовый измерительный резистор 1/4 Вт и цифровой мультиметр, как описано ниже, а не измеритель тока в случае отказа.

В качестве примера мы будем использовать колпачок United Chemi-con выше. Так как в спецификации 115 мкА, то резистор подбирать удобно так что 100 мкА дает падение напряжения 1 В постоянного тока. 10 кОм (1 / 100E-6) оплачивает счет. Так как типичный цифровой вольтметр имеет вход 10 МОм сопротивление, нам не нужно его корректировать.Колпачок и резистор соединены последовательно и на них подается напряжение 35 В постоянного тока. Напряжение на сопротивление резистора начинается с 35 В постоянного тока и падает по мере заряда конденсатора. Официальное измерение не начинается, пока не будет установлен предел. полностью заряжен, но даже через 19 секунд напряжение на резисторе упало до 1 В постоянного тока, поэтому конденсатор находится в пределах устойчивость к утечкам. Через несколько минут оно упало до 10 мВ, или 1 мкА, и продолжало падать.

Пределы утечки обычно указываются с коэффициентом C * V.Обычная спецификация — 0,03CV или 4 мкА, в зависимости от того, что больше. поскольку вы обычно используете uF и ищете uA, никаких преобразований не требуется. Просто умножьте емкость в мкФ на номинальную. умножить напряжение на множитель. Спецификации обычно не допускают увеличения утечки в течение срока службы крышки, в отличие от рассеивания коэффициент, который может увеличиваться вдвое.

Предупреждение о высоком напряжении — Пользователи трубок — ЭТО ЗНАЧИТ ВАС!

Если высоковольтный конденсатор не проходит обычные испытания низкого напряжения, можете быть уверены, что он плохой.Если он проходит обычные испытания низкого напряжения, это не значит, что он однозначно хорош! Он может полностью выйти из строя при более высоких напряжениях, или ток утечки может внезапно превысить определенное напряжение, почти как стабилитрон. Эти типы отказов не распространены в цепях низкого напряжения, но кажутся частыми при высоком напряжении. оборудование трубки напряжения.

Небольшая утечка постоянного тока не так серьезна в цепях низкого напряжения, но рассмотрим устаревшую старую крышку четырехъядерного фильтра с утечкой 2 мА в каждый раздел.Нередкая ситуация со старым оборудованием. При 400 В постоянного тока это 0,8 Вт на секцию или всего 3,2 Вт для банка. Он быстро нагреется, и полный отказ не за горами.

Если вы проверяете высоковольтные конденсаторы, очень важно проверить утечку постоянного тока при рабочем напряжении. Если колпачки нагреваются, выключите прибор. вниз и узнайте почему. Вероятно, существует проблема пульсации тока или проблема утечки постоянного тока, которую необходимо устранить, прежде чем устройство будет вернул в эксплуатацию.

Высоковольтное оборудование часто имеет очень небольшой запас прочности по номинальному напряжению конденсаторов, а оборудование, изначально предназначенное для 115 В переменного тока может работать на границе при 120–125 В переменного тока. Блок питания, рассчитанный на 425 В постоянного тока на конденсаторе 450 В постоянного тока при 115 В переменного тока. будет иметь 462 В постоянного тока на этой крышке 450 В постоянного тока при 125 В переменного тока. Немного разгрузите источник, удалив какой-либо компонент ниже по потоку, и вы получите рецепт быстрой неудачи. Добавьте к этому годы работы при более высоких температурах, характерных для лампового оборудования, и это удивительно, что бедняки конденсаторы живут столько же, сколько и.

Современное испытательное оборудование не предназначено для испытания высокого напряжения, и некоторое старое служебное оборудование телевизионного класса на самом деле намного лучше за задачу. Обсуждения этого оборудования часто возникают на форумах антикварных радио. Если вы работаете на трубном оборудовании, вам необходимо испытательное оборудование, работающее при реальных рабочих напряжениях, или вам нужно быть очень консервативными и иногда просто заменять детали для душевного спокойствия и уверенности в том, что покупатель не вернется с чем-то, что вы якобы «починили».

Формовочные и риформинговые алюминиевые электролитические конденсаторы

При изготовлении конденсаторов производитель подает напряжение на клеммы для образования оксидной пленки на пластинах. более высокое напряжение, чем рассчитано на крышку. Оксидная пленка полупостоянна, но если колпачок долгое время не используется Со временем оксидная пленка может разрушиться. Это делает конденсатор уязвимым для короткого замыкания при первом включении питания.Таким образом совет медленно включать старое оборудование с помощью Variac. Это создает оксидную пленку до тех пор, пока она не сможет поддерживать полную рабочую вольтаж. Когда в цепь устанавливается новый или долго не использовавшийся колпачок, и при первом включении он будет иметь значительный ток утечки. Этот ток падает довольно долго, пока не достигнет почти нуля. На самом деле процесс может занять от нескольких дней до нескольких недель, прежде чем наблюдается минимальный ток.

Помните, что значительный ток утечки равен теплу, выделяемому внутри конденсатора.При включении старого оборудования не Предположим, что все в порядке только потому, что колпачки на короткое время поддерживают рабочее напряжение. Отказ может произойти, если крышка нагревается, потому что ток утечки все еще слишком велик. Возвращая к жизни старое оборудование, повышайте напряжение медленно и в несколько этапов. Часто выключайте питание и дайте крышкам отдохнуть и остыть изнутри. Затем, через полчаса или более, снова включите немного выше напряжение. После того, как колпачки вовремя накопят некоторую общую мощность, у них будет больше шансов выжить.Тот сказал, что если они по-прежнему не пройдут стандартные тесты, замена — единственное средство.

После многих лет эксплуатации колпачки «отрегулируют» свои внутренние оксидные слои для приложенного напряжения. Если напряжение увеличился по какой-то причине, скажем, из-за высокого состояния линии, ток утечки постоянного тока может значительно возрасти, возможно, инициируя неудача. Полностью спекуляция с моей стороны, но это может объяснить, почему замена конденсаторов в старом ламповом оборудовании так универсальна. рекомендуемые; новые колпачки могут выдерживать скачки напряжения намного лучше, чем старые, если они не были доведены до своих полных номиналов.

Потрясенная уверенность

Я много раз измерял конденсатор и сразу же подвергал сомнению его исправность, потому что значение было немного низким. Не вне спецификации, но всего на 5-10% меньше. Конечно, производитель стремится к значению, указанному на крышке — или нет? Хотя у меня нет доказательств, я предполагаю, что они этого не делают. С помощью автоматизированного оборудования производитель, вероятно, сможет поддерживать допуски намного ближе, чем необходимо, и вполне может стремиться к значению ниже номинального, но всегда выше минимального.Почему? Потому что экономия нескольких процентов на дорогих Протравленная алюминиевая фольга и разделительная бумага позволят сэкономить большие деньги при длительном производственном цикле. Требуется меньшая площадь поверхности для производят более низкую предельную стоимость, и я был бы удивлен, если бы некоторые производители не воспользовались этим преимуществом на деталях с большим объемом.

Иногда можно увидеть конденсаторы, размер которых значительно превышает номинальный. Допуск на многие крышки достигал + 80%, но они редко бывают такими высокими в новинку.Произошло то, что химические изменения со временем привели к тому, что ценность увеличение. К сожалению, это признак того, что колпачки подошли к концу и их необходимо заменить. Интересно отметить, что для на данный момент эти конденсаторы, вероятно, лучше справляются с фильтрацией на частоте 120 Гц, чем новые заменители. Тем не менее, они тост, так что убери их оттуда. Я склонен видеть это увеличение стоимости с крышками старше 30 лет.

Мой конденсатор просочился коричневой слизью на моей плате!

Эта жалоба часто появляется на форумах в Интернете и, вероятно, вызвала ненужную замену невысказанного числа конденсаторов.Коричневая слизь обычно представляет собой просто клей, который любой разумный производитель брызгает на доску, чтобы удержать более крупный конденсаторы на месте. Если они его не использовали, вибрация при транспортировке могла легко привести к выходу из строя или вырыванию проводов, что привело к DOA. Блок. Высокий конденсатор с маленьким основанием создает хорошее плечо рычага на выводах, и дополнительная поддержка всегда является хорошей идеей. Конденсатор производители скажут вам, что сплошное кольцо клея — плохая идея, потому что он улавливает все, что протекает, и предотвращает надлежащую вентиляцию конденсатора для сброса давления в случае неисправности.

Поскольку всегда существуют сомнения относительно коричневого налета, позвольте мне указать, что алюминиевые электролитические конденсаторы не заполнены большими количества жидкости любого типа. Внутренняя бумага будет влажной, возможно, на ней будет несколько капель конденсата. корпус, но электролита редко выливается из корпуса и образуется гигантская лужа на печатной плате. Тем не менее, серьезный отказ большой высоковольтной крышки, вызывающий ее взрывное выделение, может привести к образованию тонкой пленки электролита примерно на все в шасси.В алюминиевых электролитических конденсаторах используется оберточный бумажный разделитель, поэтому старый конденсатор вентилируется или имеет нарушение герметичности может привести к образованию коричневого налета. Если осадок имеет слегка кристаллический вид или хотя бы частично растворяется в вода, это электролит. Обратите внимание, что он вызывает коррозию и со временем снимет паяльную маску с платы, а также почернеет медь. под. Очистите его как можно более полно и замените все близлежащие детали с корродированными проводами.

Клей, который использовали некоторые производители, также со временем оказался агрессивным.Поиск на форумах в Интернете позволит выявить конкретные приемники и другую электронику, где это известная проблема. Он может разъедать радиальные выводы конденсатора и разъедать другие находящиеся поблизости составные части. Это большая работа, но при полной перестройке необходимо удалить как можно больше клея. Небольшой нож X-Acto с квадратный конец удобен для этого.

Что это за штука с электролитом

Производители, вероятно, не собираются сообщать вам подробности, но традиционный электролит, используемый в крышках 85C, был система гликоль / борат, в частности смесь этиленгликоля (да, антифриз) и пентабората аммония.Или использовали борную кислоты и барботирования аммиака через смесь. Характеристики этой смеси оставляют желать лучшего при низких температурах, а также дать низкий esr. Добавление большего количества воды снизит esr, но снизит надежность. Заставляет задуматься о дешевых колпачках low esr, используемых в блоки питания компьютеров, которые, кажется, выходят из строя так часто. Крышки с более высокими эксплуатационными характеристиками используют более современные электролиты и добавки для достижения более широкий диапазон рабочих температур и низкий esr без потери надежности.Все электролиты токсичны, поэтому избегайте контакта с ними. отложения электролита из вентилируемых крышек; при подозрении на контакт тщательно промойте водой с мылом.

Какие факторы влияют на срок службы электролитического конденсатора?

Температура
Рабочее напряжение
Целостность уплотнения
Состав конденсатора
Загрязнение
Производственные дефекты

Все электролитические крышки в конечном итоге выйдут из строя из-за внутренних реакций, разрушающих диэлектрик.Ход этих реакций определяется факторами, перечисленными выше, и может быть очень медленным или очень быстрым. Начиная сверху, общее правило: срок службы конденсатора будет сокращаться на 50% на каждые 10 ° C повышения рабочей температуры. Крышки 105C должны служить дольше в большинстве случаев потому, что запас прочности выше. Тепло может исходить от внешних источников или генерироваться внутри из-за пульсаций тока. Обычно оба!

В более ранней литературе упоминается степенной закон, согласно которому частота отказов крышки обратно пропорциональна рабочему напряжению, повышенному до некоторая сила, Н.Проблема в том, что N изменяется в огромном диапазоне, может быть, от 2 до 10, в зависимости от «рецепта» конденсатора. Информация по-прежнему полезен, потому что он говорит нам, что работа с напряжением, близким к номинальному напряжению, хуже, чем допускать некоторый запас прочности. An рабочее напряжение около 60% от номинального напряжения — хорошее место для начала, если позволяют габариты и другие факторы. Также избегайте заглавных букв с номиналы ниже 16 В постоянного тока, так как они имеют более высокую интенсивность отказов. Нет никаких недостатков в том, чтобы использовать современные крышки значительно ниже их максимального значения. уровень напряжения.

Существует определенная паранойя в отношении уплотнений конденсаторов, но обычно это незначительная проблема. Они не шины, и они обычно не подвергаются механическому воздействию, озону и ультрафиолетовому излучению. Подбираются уплотнительные материалы в колпачке любого качества для чрезвычайно долгий срок службы и совместимость с электролитом. Тем не менее, если вы потеряете уплотнение, вы потеряете конденсатор, поэтому покупайте качество.

Существует множество «рецептов» конденсаторов, и они выходят из строя с разной скоростью.Единственный совет, который я могу здесь предложить, — покупать премиум детали с долгим сроком службы. Производители каталогизируют всю продукцию со сроком службы в 2-3 раза превышающим срок службы стандартных деталей. Вы можете заплатить немного больше но деньги потрачены не зря.

Загрязнение — это в основном проблема производства. Алюминиевый электролитический конденсатор с наименьшим количеством хлоридов (и определенным другие загрязнители) быстро разлагаются и могут выйти из строя в течение нескольких недель после изготовления. Один отпечаток пальца на внутренних материалах — это все занимает.Покупайте у известных и надежных поставщиков. Раньше возникала проблема с использованием хлорированных растворителей для очистки контура доски. Если растворителю удастся проникнуть через уплотнения, срок службы крышки снизится. Большинство крышек теперь устойчивы к растворителям, но проверьте техническое описание. Старайтесь держать чистящие растворители подальше от электролитических колпачков, особенно на конце уплотнения.

Электролитические колпачки, как и большинство электронных компонентов, в определенной степени подвержены детской смертности.Они отображают обычный кривая «ванночки», где наблюдается начальная интенсивность отказов, за которой следует длительный безотказный срок службы, после чего частота отказов возрастает за счет изнашиваемых механизмов. Эти первоначальные отказы в начале эксплуатации являются результатом дефектов фольги, бумаги или других материалов. подробностей, поэтому не думайте, что замена конденсаторов, доказавших свою надежность, на новые, не проверенные детали, приведет к как-то гарантировать ноль сбоев.Не будет. Однако вы можете улучшить свои шансы, купив «высококачественные» детали, которые должны иметь более низкую начальная частота отказов. На самом деле, у любителей и небольших магазинов есть статистика на своей стороне, потому что количество используемых крышек довольно велико. небольшой. Большинство из нас никогда не получит бракованную крышку от новой продукции.

Помните, что все изложенное выше является обобщением, взятым из литературы производителей. Это не близко к Абсолютно и ваш (и мой) опыт работы с небольшой выборкой деталей может не соответствовать «правилам».

Мифы о замене старых конденсаторов

Конденсаторы изнашиваются с возрастом как на полке, так и внутри работающего оборудования. Конденсатор, протестированный выше, был только частью NOS. несколько лет. У всей сумки большие потери, хотя я понятия не имею, являются ли цифры нормальными для этой части. Много неудач на старых оборудования из-за выхода из строя конденсаторов. По достижении определенного возраста имеет смысл производить замену конденсаторов оптом, когда оборудование в ремонте. Но подождите, это могла быть плохая идея!

Как и врач, обслуживающий персонал не должен «навредить». Из-за ненужной замены компонентов часто происходит разрыв контактных площадок печатной платы и следы. Он также загрязняет доску, если вы не будете осторожны при ее очистке. Это может сделать классическое оборудование еще более нестандартным. оригинал. Хуже всего то, что оригинальные конденсаторы могут быть лучшего качества, чем те, которые вы устанавливаете. Как нелогично Таким образом, было много серий конденсаторов Sprague и других производителей, которые были невероятно хорошими 30 лет назад и остаются такими до этот день.В качестве примера приведем бейсболку Sprague 30D, которой уже больше 30 лет.

У него меньшие потери, чем у свежего и уважаемого Panasonic FC. Он довольно большой и может выдерживать гораздо больший пульсирующий ток. Он, вероятно, прослужит дольше и превзойдет несколько сменных крышек, если вы не найдете что-то аналогичного качества. Только дурак мог бы замените его новым колпачком. Многие старые крышки с эпоксидными торцевыми уплотнениями даже лучше.У меня есть испытательное оборудование, которое работает 50 лет старый и крышки не показывают признаков снижения производительности. Теперь вы наверняка найдете неисправные конденсаторы и должны их заменить. Ты будешь даже найти плохие Sprague 30D, но заменить детали, потому что они плохие, или потому что у них есть какие-то физические проблемы, или потому что они история неудач, не только потому, что они старые.

Одно место, где я до рекомендую оптовую замену, — это когда инструмент содержит большое количество похожих крышек и т. Д. чем немногие из них потерпели неудачу или показали высокое рассеивание.Кажется, это обычное дело в аудиоприемниках 70-х и некотором видеооборудовании. В тех дела можно легко предсказать будущее, а будущее плохое; Идите вперед и предотвратите неприятности, убрав их всех оттуда.

Все хотят иметь практическое правило, определяющее, когда делать повторный кэп, и это непростая задача. Могу сказать по личному опыту, что когда оборудование возрастает около 30 лет, следует ожидать некоторых случайных отказов крышки. Где-то между 30 и 40 годами у вас есть выбор — сделать измерения и замените при необходимости, или сделайте замену оптом по общему принципу.Многие кепки будут в добром здравии хорошо через 40 лет, но частота отказов для других будет быстро расти. Одним из факторов, который может оправдать оптовую замену, является что стареющие колпачки будут вызывать чрезмерную утечку постоянного тока. Поскольку они должны быть удалены для этого теста, имеет смысл заменить их, если это большие и дорогие банки для блоков питания.

Спустя 40 лет вы найдете FP и аналогичные многосекционные банки, обычно в трубном оборудовании.Они все еще могут работать в цепи, но обычно истекает срок их службы и будет плохо тестироваться. Мой опыт использования многосекционных колпачков с поворотным возраст не был хорош, и замена — это правило дня. Это также относится к бумажным / восковым колпачкам и даже к некоторым маркам старых серебряно-слюдяные колпачки, которые имеют тенденцию к утечке постоянного тока.

Чем сложнее разобрать что-то для обслуживания, тем больше смысла будет просто заменить все, когда оно обособлено!

Вы должны работать на своем уровне комфорта.Никто не может с абсолютной уверенностью сказать, выйдет ли данный конденсатор из строя через час. или через год, хотя это было бы очень редко для крышки, которая измерялась близко к ее номинальному значению, имела низкие потери и низкую утечку постоянного тока на внезапно выйдет из строя, независимо от возраста. Также обратите внимание, что у совершенно новых электролитических конденсаторов показатель младенческой смертности ненулевой из-за вопросы изготовления и загрязнения. Если ваш опыт включает в себя много оборудования с горячими высоковольтными трубками, вы, вероятно, будете больше консервативен, чем я.Если последствия отказа особенно серьезны, вы также будете более консервативны. Сервис — это уравновешивание; делай то, что уместно в ситуации.

Итог

Испытательные конденсаторы в том же диапазоне частот, в котором они должны работать.
Подумайте, важны ли потери для рассматриваемой цепи.
У вас должна быть схема или хотя бы знать, в какой части схемы находятся заглушки.
Отклонить заглушки с завышенными потерями для заявки.
Отклонить колпачки с чрезмерной утечкой постоянного тока для приложения.
Отбраковать крышки с низкой емкостью.
Отбраковать крышки с необычно высокой емкостью.
Забракованные колпачки с видимыми утечками, коррозией проводов, глубокими вмятинами или выпуклостями.
Отказаться от крышек, у которых аналогичные соседи не работают.
Сохраняйте ограничения, независимо от возраста, которые не соответствуют вышеуказанным критериям.

Дополнительные ресурсы

Поставщики измерителей LCR

На eBay недавно появились различные импортные настольные и портативные измерители LCR. Если вы выполните поиск по измерителю LCR и коэффициент рассеяния, вы увидите, как кажется, очень эффективные инструменты за 200 долларов и выше. Хотя на самом деле я не Если вы видели один, они кажутся гораздо более выгодными, чем то, что было доступно на сегодняшний день.

Это не должно быть так сложно и дорого! Есть очень мало доступных портативных измерителей LCR, которые включают фактор.Неизменно подойдут стендовые модели. Я не решаюсь рекомендовать старый General Radio 1657, который я использую, так как многим требуется обслуживание после всех этих лет. Тем не менее, если вы найдете хороший, это отличный инструмент для устранения неполадок. Старые механические мосты, такие как GR1650 обычно требует немного TLC, и они не покрывают большие ограничения стоимости, которые часто встречаются в аудиооборудовании. Они также довольно медленно работать. GR1617 действительно покрывает широкий диапазон и имеет встроенное смещение высокого напряжения, но они, как правило, продаются по довольно высокой цене. много.Еще они используют в своем блоке питания довольно редкую и дорогую лампу. Если вы обслуживаете трубное оборудование, GR1617 просто невозможно победить. У меня нет опыта работы с ними, но вы также можете поискать Motech MIC-4070D, Tonghui Th3821, B&K 830C. или 890C, GWInstek LCR814 или Agilent U1731C. Tenma, представленная ниже, также снизилась в цене и имеет D / Q и несколько тестов. частоты.

Наконец, в разделе загрузок этого сайта есть простой мостик своими руками.Он сделает все, что вам нужно, кроме протечки, а с хорошо укомплектованным мусорным ящиком вы можете построить его всего за несколько долларов.

Довольно хороший измеритель LCR с D / Q (иногда продается за 149 долларов) и очень хороший измеритель ESR

Горячие прессы!

Симпатичный тестер компонентов за 25 долларов недавно стал доступен из нескольких источников. Он основан на микропроцессоре Atmega и принесет вам и ценность, и потерю. Некоторые версии могут также тестировать транзисторы, и уровень версии может быстро меняться, так что исследование перед покупкой.Вот хорошее место, чтобы начать читать.

Список литературы

Различные руководства по мосту GR, включая 1608, 1615 и 1650
GR — Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) конденсаторов
Птицы, пчелы и конденсаторы, P.R.Mallory & Co. Inc., 1968 год
Ruby-Con, Nichicon, United Chemi-Con, Panasonic и другие спецификации производителей конденсаторов
Технический документ Sprague 62-4, Ускоренные испытания и прогнозируемый срок службы конденсатора
Технический доклад Sprague 62-7, Симпозиум по алюминиевым электролитическим конденсаторам
Технический документ Sprague TP-64-11, Химия разрушения алюминиевых электролитических конденсаторов
Технический документ Sprague TP-65-10, Новые высокоэффективные алюминиевые электролитические конденсаторы

С.Хоффман
последнее изменение 25 августа 2016 г.

ГЛАВНАЯ

Последовательный и параллельный калькулятор емкости

Цель использования: Выяснение, какая комбинация конденсаторов у меня под рукой создать нужное мне значение в данной схеме
Комментарий / Запрос: Возможность добавления более двух конденсаторов

Цель использования: Проверить мою собственную работу по созданию проблем, которые должны решить младшие технические специалисты

Цель использования: ПОНЯТЬ
Комментарий / Запрос: ПОЛУЧИТЬ ЗНАНИЯ

Цель использования: Генератор Колпитца на УКВ , рассчитайте общую емкость на двух диодах варикапа, используемых для настройки, а также общую емкость на делителе обратной связи.

Цель использования: Помимо того, что я радиолюбитель, я также занимаюсь изготовлением кристаллических радиоприемников .
Для многих конструкций требуется воздушный конденсатор емкостью 500 пФ, но все, что я смог найти, это 630 пФ.
Итак, используя ваш калькулятор, я смог увидеть, сколько емкости мне нужно было добавить последовательно, чтобы снизить емкость конденсатора 630 пФ до 500 пФ.
Отлично сработало, мои искренние благодарности.

Цель использования: За исключением правильных значений на двух крышках. Используется для расчета заменяемых колпачков для старой магнитофонной деки.
Комментарий / запрос: Очень полезно

Цель использования: рассчитать шину питания для ламповый усилитель

Цель использования: Устранение неисправностей источника питания.У него был счетчик, который показывал максимум 10000 мкФ. Итак, мне пришлось последовательно подключить два одинаковых, чтобы проверить значение крышки фильтра.

Цель использования: Расчет емкости для настройки антенны

Цель использования: Два последовательно соединенных диода общей емкости для планирования антенны.

Внедрение конденсаторных батарей — Руководство по электрическому монтажу

Конденсаторные элементы

Технологии

Конденсаторы на низкое напряжение — это блоки сухого типа (т.е.не пропитанные жидким диэлектриком), содержащие самовосстанавливающуюся пленку из металлизированного полипропилена в виде рулона из двух пленок.

Самовосстановление — это процесс самовосстановления конденсатора в случае повреждения диэлектрика, которое может произойти во время высоких перегрузок, переходных процессов напряжения и т. Д.

При пробое изоляции образуется короткая дуга ( Рисунок L35 — вверху). Сильное тепло, генерируемое этой дугой, вызывает испарение металлизации в непосредственной близости от дуги ( Рис. L35 — посередине).

Одновременно он повторно изолирует электроды и поддерживает работу и целостность конденсатора ( Рис. L35 — внизу).

Рис. L35 — Иллюстрация феномена самовосстановления

Схема защиты

Конденсаторы должны быть связаны с устройствами защиты от перегрузки (предохранителями, автоматическим выключателем или реле перегрузки + контактор), чтобы ограничить последствия перегрузки по току.Это может произойти в случае перенапряжения или высоких гармонических искажений.

В дополнение к внешним устройствам защиты конденсаторы защищены высококачественной системой (чувствительный к давлению разъединитель, также называемый «отрывным предохранителем»), которая отключает конденсаторы при возникновении внутренней неисправности. Это обеспечивает безопасное отключение и гальваническая изоляция в конце срока службы конденсатора.

Система защиты работает следующим образом:

Уровни тока выше нормального, но иногда недостаточны для срабатывания защиты от сверхтока, например.г. из-за микроскопического течения в диэлектрической пленке. Такие неисправности устраняются самовосстановлением.
Если ток утечки сохраняется (и самовосстановление повторяется), дефект может выделять газ из-за испарения металлизации в месте неисправности. Это будет постепенно увеличивать давление внутри контейнера. Давление может привести к вертикальному расширению только при отгибании крышки наружу. Соединительные провода обрываются в намеченных местах. Конденсатор отключен безвозвратно.

Рис. L36 — Поперечный разрез трехфазного конденсатора после срабатывания чувствительного к давлению устройства: согнутая крышка и отсоединенные провода

Основные электрические характеристики, согласно стандарту IEC 60831-1 / 2: «Шунтирующие силовые конденсаторы самовосстанавливающегося типа для a.c. системы с номинальным напряжением до 1000 В включительно ».

Рис. L37 — Основные характеристики конденсаторов согласно IEC 60831-1 / 2

От

Электрические характеристики
Допуск емкости	–5% до +10% для блоков и блоков до 100 квар от –5% до +5% для блоков и блоков мощностью более 100 квар
Диапазон температур	Мин .: от -50 до + 5 ° C Макс: от +40 до + 55 ° C
Допустимая перегрузка по току	1.3 x I _N
Допустимая перегрузка по напряжению	1,1 x U _N, 8 часов каждые 24 часа 1,15 x U _N, 30 минут каждые 24 часа 1,2 x U _N, 5 минут 1,3 x U _N, 1мин 2,15 x U _N на 10 с (типовое испытание)
Разгрузочное устройство	до 75 В за 3 мин или меньше

Выбор устройств защиты, управления и соединительных кабелей

Выбор входных кабелей, устройств защиты и управления зависит от текущей нагрузки.

Для конденсаторов ток является функцией:

Системное напряжение (основная и гармоники),
Номинальная мощность.

Номинальный ток I _N трехфазной конденсаторной батареи равен:

IN = Q3.U {\ displaystyle I_ {N} = {\ frac {Q} {{\ sqrt {3}}. U}}}

с:

Q: номинальная мощность (квар)
U: междуфазное напряжение (кВ)

Устройства защиты от перегрузки должны быть реализованы и настроены в соответствии с ожидаемыми гармоническими искажениями.В следующей таблице приведены гармонические напряжения, которые следует учитывать в различных конфигурациях, и соответствующий максимальный коэффициент перегрузки I _MP / I _N. (I _MP = максимально допустимый ток)

Рис. L38 — Типичные допустимые токи перегрузки

Конфигурация	Гармонический порядок					THDu макс. (%)	I _MP / I _N
Конфигурация	3	5	7	11	13	THDu макс. (%)	I _MP / I _N
Конденсаторы стандартные						5	1.5
Конденсаторы для тяжелых условий эксплуатации						7	1,8
Конденсаторы + реактор 5,7%	0,5	5	4	3,5	3	10	1,31
Конденсаторы + 7% реактор	0,5	6	4	3,5	3	8	1.19
Конденсаторы + 14% реактор	3	8	7	3,5	3	6	1,12

Уставка кратковременной задержки автоматических выключателей (защита от короткого замыкания) должна быть установлена на 10 x I _N, чтобы они были нечувствительны к пусковому току.

Пример 1

50 квар — 400 В — 50 Гц — Стандартные конденсаторы

IN = 503 × 0,4 = 72A {\ displaystyle I_ {N} = {\ frac {50} {{\ sqrt {3}} \ times 0.4}} = 72A}

Настройка длительной задержки: 1,5 x 72 = 108 A

Установка кратковременной задержки: 10 x 72 = 720 A

Пример 2

50 квар — 400 В — 50 Гц — Конденсаторы + 5,7% расстроенный реактор

I _N = 72A

Настройка длительной задержки: 1,31 x 72 = 94 A

Установка кратковременной задержки: 10 x 72 = 720 A

Входные кабели

На рис. L39 показана минимальная рекомендуемая площадь поперечного сечения входного кабеля для конденсаторных батарей.

Кабели для управления

Минимальная площадь поперечного сечения этих кабелей будет составлять 1,5 мм. ² для 230 В. Для вторичной обмотки трансформатора тока рекомендуемая площадь поперечного сечения ≥ 2,5 мм ².

Рис. L39 — Поперечное сечение кабелей, соединяющих батареи конденсаторов средней и большой мощности ^[1]

Банковская мощность (квар)		Медь поперечное сечение	Алюминий в поперечном сечении
230 В	400 В	(^{мм 2})	(^{мм 2})
5	10	2.5	16
10	20	4	16
15	30	6	16
20	40	10	16
25	50	16	25
30	60	25	35
40	80	35	50
50	100	50	70
60	120	70	95
70	140	95	120
90–100	180	120	185
90–100	200	150	240
120	240	185	2 х 95
150	250	240	2 х 120
150	300	2 х 95	2 х 150
180–210	360	2 х 120	2 х 185
245	420	2 х 150	2 х 240
280	480	2 х 185	2 х 300
315	540	2 х 240	3 х 185
350	600	2 х 300	3 х 240
385	660	3 х 150	3 х 240
420	720	3 х 185	3 х 300

Переходные процессы напряжения

При включении конденсаторной батареи возникают высокочастотные переходные процессы напряжения и тока.Максимальное пиковое напряжение не превышает (при отсутствии гармоник) удвоенного пикового значения номинального напряжения при переключении незаряженных конденсаторов.

Однако в случае, если конденсатор уже заряжен в момент замыкания переключателя, переходное напряжение может достигать максимального значения, приближающегося к 3-кратному нормальному номинальному пиковому значению.

Это максимальное условие возникает, только если:

Существующее напряжение на конденсаторе равно пиковому значению номинального напряжения, а
Контакты переключателя замыкаются в момент пикового напряжения питания, а
Полярность напряжения источника питания противоположна полярности заряженного конденсатора

В такой ситуации переходный процесс тока будет иметь максимально возможное значение, а именно: вдвое больше максимального значения при замыкании на первоначально незаряженный конденсатор, как уже отмечалось ранее.

Для любых других значений напряжения и полярности на предварительно заряженном конденсаторе переходные пики напряжения и тока будут меньше, чем упомянутые выше. В частном случае пикового номинального напряжения на конденсаторе, имеющем ту же полярность, что и напряжение питания, и при замыкании переключателя в момент пика напряжения питания не будет никаких переходных процессов напряжения или тока.

Если предполагается автоматическое переключение ступенчатых батарей конденсаторов, необходимо позаботиться о том, чтобы часть конденсаторов, которая должна быть под напряжением, была полностью разряжена.Минимальное поперечное сечение без учета поправочных коэффициентов (режим установки, температура и т. Д.). Расчеты проводились для однополюсных кабелей, проложенных на открытом воздухе при 30 ° C.

Как проверить настольный компьютер на наличие неисправных конденсаторов?

Конденсаторы — это электронные компоненты, которые накапливают электрический заряд и высвобождают его по мере необходимости. Эти конденсаторы доступны в различных размерах и типах, и они используются для согласования, сглаживания и изоляции сигналов.Подводя итог, конденсаторы действуют как крошечные батарейки. Эти конденсаторы имеют множество применений. Одно из основных применений — то, что они используются в блоке питания компьютера. Есть крошечные керамические и танталовые конденсаторы, которые встроены снаружи корпуса микросхемы или окружают микросхему на материнской плате.

Если ваш настольный компьютер работает медленнее, чем обычно, есть вероятность, что конденсатор на материнской плате вышел из строя. Не только медленная работа, но также можно обнаружить неисправность в конденсаторе, если настольный компьютер случайно или постоянно зависает или перезагружается.Или также может случиться так, что операционная система не загружается или, в некоторых крайних случаях, не загружается вообще. Это сигналы о том, что в вашем настольном компьютере может быть неисправный конденсатор . И это стандартная процедура проверки того, что может быть не так с компьютерами. В большинстве случаев, когда вы приносите компьютер в ремонтную мастерскую, первое, что они делают, это проверяют конденсаторы на предмет неисправности. Бросив взгляд на материнскую плату, они могут легко обнаружить неисправный конденсатор. Но вот как вы можете проверить свой компьютер на наличие неисправных конденсаторов.

Конденсаторы, как правило, полностью изготовлены из электролита, поэтому причина выхода конденсатора из строя заключается в том, что нетвердый электролит стареет с течением времени и происходит испарение электролита.

Теперь легко проверить компьютер на неисправный конденсатор. Вам не нужно разбирать систему и смотреть на материнскую плату, чтобы проверить, нет ли неисправного конденсатора. Сначала вы проверите симптомы, и, если симптомы исчезнут, вы можете открыть систему и проверить конденсаторы.Итак, вот симптомы неисправного конденсатора . Проверьте, есть ли на вашем компьютере следующие проблемы:

Медленно работает
Компьютер случайным образом зависает
Вы работаете, и компьютер случайным образом или постоянно перезагружается
На компьютере не загружается операционная система
Компьютер вообще не запускается

Если вы столкнулись с какой-либо из этих проблем на своем компьютере, возможно, вам придется заглянуть внутрь компьютера в поисках неисправного конденсатора.

Теперь, прежде чем вы узнаете, как проверить компьютер на неисправные конденсаторы, вы должны сначала узнать типы конденсаторов, которые используются в компьютерах.

В компьютерах в основном используются конденсаторы двух типов. Их

Электролит на водной основе
Конденсаторы с полимерным электролитом,

Из них в большинстве случаев выходят из строя электролитические конденсаторы на водной основе. Теперь, когда вы знаете два основных типа, вы можете открыть компьютер для проверки неисправных конденсаторов .Но прежде чем открывать компьютер, убедитесь, что вы знаете, какой провод к которому подключен, или просто щелкните его фотографии, чтобы потом с легкостью собрать компьютер.

Выполните следующие действия, чтобы проверить компьютер на наличие неисправных конденсаторов

Выключите компьютер, отсоедините шнур питания от задней панели блока питания или просто отсоедините все кабели.
Открыть кейс
Обязательно удалите все препятствия, например кожухи вентилятора, чтобы можно было легко просматривать всю материнскую плату и другие карты расширения.
Теперь при помощи фонарика осмотрите материнскую плату на предмет неисправных конденсаторов. Тщательно осмотрите цепи на материнской плате; вам также может потребоваться удалить некоторые карты, чтобы их осмотреть.
Визуальные симптомы неисправного конденсатора могут включать вздутие или трещину вентиляционного отверстия наверху, корпус может быть искривлен, так как основание могло быть вытолкнуто наружу, есть вероятность, что электролит протек на материнскую плату, корпус отсоединен или отсутствует

Это были некоторые из симптомов неисправности конденсатора на материнской плате вашего компьютера.И этот сбой вызывает все проблемы, с которыми вы сталкиваетесь, например, медленная работа компьютера или зависание. Итак, следующий очевидный шаг — что делать, если вы обнаружите неисправный конденсатор?

Итак, если вы обнаружите неисправный конденсатор в компьютере , первое, что вы должны сделать, это создать резервную копию всех данных с вашего компьютера, пока компьютер все еще работает; если вы этого не сделаете, есть вероятность, что вы потеряете все данные. Второй вариант — отремонтировать материнскую плату.Вы можете отремонтировать материнскую плату самостоятельно или обратиться за помощью к профессионалу. Если повреждение не подлежит ремонту, возможно, вам придется заменить материнскую плату. При этом убедитесь, что новые конденсаторы находятся в хорошем рабочем состоянии, потому что часто бывает так, что компании ремонтируют неисправные конденсаторы на материнской плате. И последний вариант — это замена компьютеров. Если вы собирались купить новый компьютер и искали причину для покупки нового, вы просто нашли его.

Итак, это были способы, которыми вы могли проверить, есть ли в вашем компьютере неисправный конденсатор и нужно ли вам заменить его новым конденсатором или новым компьютером.Следуя этим простым шагам, чтобы проверить свой компьютер на наличие неисправных конденсаторов, вы также можете сэкономить немного денег, если бы вы отнесли его в мастерскую по ремонту компьютеров. Так что в следующий раз, когда ваш компьютер замедлится, перезагрузится в случайном порядке или не запустится вообще, вы точно знаете, почему. И в следующий раз, когда вы увидите какой-либо из этих симптомов на своем компьютере, первое, что вы должны сделать, это защитить все свои данные, пока компьютер все еще работает, потому что, если компьютер внезапно перестанет работать, вы, по крайней мере, защитите свои данные.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать об услугах и решениях Bleuwire ™, которые помогут вашему бизнесу.

Примечание: для этого содержимого требуется JavaScript.

FAQ • Силовые конденсаторы Celem

Каковы физические допуски конденсатора?

Максимальное отклонение по длине, ширине и высоте составляет 0,1 мм, за исключением следующих конденсаторов.

допуск (мм)	высота (мм)	конденсатор
± 1	53.5	C-CAP01
± 1	91,5	C-CAP02
± 1	82,9	C-CAP03
± 1	66	C-CAP04
± 1	81,5	C-CAP05
± 0,5	120,5	CMF
± 1	188	CLF3
± 0.3	78,5	Quad1000
± 0,3	101	Quad1001 HV
± 0,3	71,5	C500Q
± 0,1	71,5	C500T

Каков допуск емкости конденсаторов Celem?

Емкость может изменяться с максимальным отклонением 10%.Другие допуски доступны по запросу.

Соответствуют ли конденсаторы Celem Директиве об ограничении содержания опасных веществ (RoHS)?

Все конденсаторы Celem соответствуют требованиям RoHS (включая все новые модели), за исключением следующих: Все модели CP, CPRI200, CPRI300, CSP300, CSP1200.

Обратите внимание: CSP300 можно заказать с соблюдением требований RoHS по специальному запросу.

В настоящее время я использую конденсатор Celem CSM150 1,2 мкФ, но больше не могу найти его в вашем каталоге.Почему была изменена спецификация этого продукта?

Конденсатор никак не менялся. Мы просто скорректировали указанные значения емкости, чтобы они отражали фактическое измеренное среднее значение.

Каков срок службы конденсаторов Celem?

Конденсаторы Celem предназначены для непрерывной работы (24/7) более 100 000 часов.

Почему цвет изолятора CP30 / 75 изменился с синего на коричневый?

Цвет слюдяных конденсаторов соответствует их температурному диапазону.Синий или черный цвет означает, что изолятор выдерживает температуру до 80 ° C, а коричневый изолятор рассчитан на 150 ° C. Это изменение означает, что CP30 / 75 теперь рассчитан на 150 ° C.

Поможете подобрать конденсатор?

Да! Опытная команда Celem готова помочь вам выбрать конденсатор, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям. Вы можете отправить запрос здесь, и мы скоро свяжемся с вами и предоставим наши рекомендации.

Почему на высоких частотах снижается допустимое напряжение? Почему ограничен на низких частотах?

Напряжение на высоких частотах определяется ограничениями по напряжению, так как V = Imax / (2πfc).

Напряжение имеет максимальный уровень Vmax, который является самым высоким значением, обеспечивающим безопасную работу.

Почему на низких частотах уменьшается допустимый ток? Почему ограничен на высоких частотах?

Ток на низких частотах определяется ограничениями по току, так как I = Vmax · (2πfc).

Ток имеет максимальный уровень Imax, который является самым высоким значением, обеспечивающим безопасную работу.

Почему разрешенная реактивная мощность снижается на низких или высоких частотах? Почему это ограничено между ними?

Реактивная мощность снижается на низких частотах из-за спада тока и на высоких частотах из-за падения напряжения.

Реактивная мощность имеет максимальный уровень Qcmax, который является наивысшим значением, обеспечивающим безопасную работу.

Каковы потери / tanδ конденсаторов Celem?

Потери в конденсаторной батарее состоят из двух элементов: потерь в конденсаторах и потерь при подключении. Каждый составляет около 0,05% реактивной мощности.

Суммарные потери конденсаторной батареи составляют около 0,1% от реактивной мощности.

Как предотвратить перегрев конденсатора?

Для обеспечения безопасной работы вашей системы жизненно важно поддерживать внешнюю температуру конденсатора ниже 40 ° C за счет водяного охлаждения самого конденсатора, пластин, на которых он установлен, или шин.Требуемый расход холодной воды определяется следующим образом:

Расход воды (литр / мин) = 14,36 · Потери (кВт) / (40 ° C — Twater).

См. Технические примечания.

Кажется, что из конденсатора выходит масло. Это нормально?

Небольшое количество масла, выходящее из конденсатора («потение») в течение первого периода работы, является нормальным явлением.

Однако чрезмерное количество масла может указывать на его перегрев.Пожалуйста, проверьте вашу систему охлаждения, качество монтажа и температуру конденсатора. См. Технические примечания.

Вы можете помочь мне спроектировать батарею конденсаторов?

Да! Опытная команда Celem готова помочь вам в разработке вашего приложения. Отправьте запрос, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

У вас есть готовая система сборки?

Да! Вы можете использовать наши AS150 / 3 или AS150 / 5 для установки конденсаторов CSM150, CSM150 / 200 или CSM300 последовательно, параллельно или в последовательно-параллельной комбинации.

Обе модели сборочной системы позволяют заменять конденсаторы в горячем режиме и содержат встроенную систему водяного охлаждения.

Кроме того, мы можем предложить очень простую модульную систему сборки для вышеуказанных конденсаторов. Эта модульная сборка может содержать до сотен конденсаторов в различных параллельных и последовательных комбинациях.