Потеря работоспособности конденсаторов, может наступить вследствие:
я) короткого замыкания внутри него;
б) порыва цепи внутри него;
в) увеличения тока утечки;
г ) уменьшения емкости.
Неработоспособный конденсатор может быть определен посредством омметра, специального прибора для измерения ёмкости или проверочной схемы.
Для грубой проверки пригодности конденсаторов можно рекомендовать их контроль с помощью измерителей сопротивлений (омметр, комбинированный прибор — мультиметр).
Методика проверки заключается в следующем:
1) один из выводов конденсатора должен отделяться (отпаиваться) от схемы;
2) измерительный прибор настраивается на измерение в диапазоне десятков и сотен килоомов или даже мегаомов;
3) к выводам конденсатора прикладываются щупы мультиметра.
При этом для конденсаторов большой емкости от нескольких десятков до нескольких тысяч микрофарад будет характерным первоначальный бросок стрелки прибора на «нуль» (в момент прохождения максимального тока заряда) с последующим отклонением стрелки к метке «бесконечность»;
4) удовлетворительному состоянию диэлектрика конденсатора будет соответствовать показание омметра не менее чем 100 кОм;
5) если в конденсаторе большой емкости (10 — 100 мкФ) имеет место обрыв, то стрелка прибора сразу устанавливается на метке «бесконечность»;
6) для конденсаторов малой емкости практически невозможно с помощью омметра определить наличие обрыва, так как измерительный прибор будет показывать или короткое замыкание, если произошел пробой изоляции, или бесконечно большое сопротивление, если конденсатор в хорошем состоянии или имеется обрыв.
В случае, если есть подозрение на обрыв, такие конденсаторы обычно заменяются.
Обрыв цепи внутри конденсатора определяется посредством схемы измерения, состоящей из последовательно включенных конденсатора, амперметра переменного тока и резистора, ограничивающего ток через прибор.
Схема включается на источник переменного тока, напряжение которого не должно превышать 20% номинального напряжения конденсатора. Отсутствие тока в цепи указывает на обрыв.
Увеличение тока утечки определяется повторным подключением омметра к выводам конденсатора.
При первом подключении стрелка прибора отклонится за счет тока заряда, а потом вернётся в исходное положение.
Если при последующих подключениях, повторяемых с интервалом в несколько секунд, отклонения стрелки повторяются, то это значит, что конденсатор имеет повышенный ток утечки.
Уменьшение емкости, возникающее наиболее часто у электролитических конденсаторов, определяется сопоставлением номинальной емкости с фактической, измеренной посредством специальных мостов или схем и некоторых типов мультиметров.
А здесь читате про тонкости проверки транзисторов: Как проверить транзистор.
Новости Высоких Технологий
Принцип работы
Принцип работы, на котором основана работа этого радиоэлемента заключается в том, что при использовании его в электрических схемах он способен накапливать электрический заряд.
Это свойство, возможно только с переменным электрическим током – поэтому он применяется в схемах, где необходимо разделение двух составляющих тока – постоянной и переменной. А вот в схемах с постоянным электрическим током конденсатор будет выполнять роль диэлектрика, поскольку в таких условиях он не способен накапливать заряд.
Как выбирать конденсаторы для замены
1. Нужно брать качественные изделия с малым ESR и индуктивностью. Они дороже, но греются меньше и взрываются значительно реже. К тому же, есть понятие “реактивная мощность конденсатора” – мощность, которую конденсатор способен выдержать, пропустив через себя, и которая зависит тангенса потерь диэлектрика и размеров конденсатора. Т.е., чем больше размер конденсатора, тем больше рассеивание и выше реактивная мощность.
2. Можно параллельно электролитическим конденсаторам поставить керамические небольшой емкости.
3. Если выбросы напряжения заходят в отрицательную область, то поможет обратный диод, который не даст обратному току “спалить” полярный конденсатор при приложении обратного напряжения.
Срок жизни электролитических конденсаторов ограничен из-за химических изменений в диэлектрике и зависит от того, как близко выбрано рабочее напряжение к максимальному. Другими словами, чем выше мы выберем максимальное напряжение конденсатора, тем дольше он будет служить.
Перепайка конденсаторов на материнской плате в нашем компьютерном центре обычно стоит 1000 руб вместе с работой по разборке и сборке компьютера.
Возможные неисправности
Нерабочая электрическая схема прибора или незапускающийся двигатель сам по себе сигнализирует о неисправности одного или нескольких компонентов схемы, а вот конкретно неисправность конденсатора может быть следствием некоторых факторов, влияющих на работоспособность элемента:
- короткого замыкания внутри между обкладками;
- порыва внутренней цепи элемента;
- превышения допустимого тока утечки;
- уменьшения номинальной емкости данного прибора;
- физического повреждения корпуса и нарушения его герметичности.
Дефекты и проблемы электролитических конденсаторов.
Дефекты и проблемы электролитических конденсаторов.
Одной из причин отказа монитора могут являться вышедшие из строя электролитические конденсаторы, которые часто используются как компоненты электрических схем питания. Электролитические конденсаторы отличаются от других конденсаторов тем, что в алюминиевом корпусе находится жидкость (электролит), проводящая ток при подаче напряжения. Почти все электрические схемы питания используют конденсаторы в фильтрах. Ток после выпрямителя не идеален, пульсации всё равно заметны. Но краткие падения напряжения, вызываемые пульсациями, можно компенсировать конденсатором, который работает как источник дополнительного напряжения, стабилизируя подаваемое напряжение. Электролиты, используемые в конденсаторах обладают низким внутренним сопротивлением и должны обладать очень хорошей проводимостью. Чтобы повысить проводимость электролита (который состоит по большей части из диспергаторов) необходимо использовать добавки. И одна из таких добавок — вода. Недостаточно очищенная вода взаимодействует с алюминиевым корпусом конденсатора, вызывая коррозию. При этом создаются газы, которые увеличивают внутреннее давление — и конденсатор начинает вздуваться.
На верхней плоскости конденсатора есть специальные насечки, которые раскрываются при слишком высоком давлении, позволяя газу выйти наружу. Иногда насечки не помогают, и конденсатор взрывается. То же самое происходит и при подаче слишком высокого напряжения. Кроме того, электролит, который находился в конденсаторе, может вытечь на печатную плату и вызвать короткое замыкание.
Электролит может изменить своё физическое состояние и попросту испариться. Причём это может произойти не только в работающей системе, но и тогда, когда система выключена или плата монитора вообще хранится отдельно. От хорошего охлаждения компьютерного корпуса выигрывают не только такие комплектующие, как память или процессоры. Хорошее охлаждение также увеличивает и время жизни конденсаторов, поскольку вероятность испарения зависит от температуры окружающей среды. Падение температуры на 10°C удваивает время жизни конденсатора. Обычно дефектный конденсатор можно распознать по последствиям взрыва. Вздутие или даже нарушение целостности сигнализирует о том, что конденсатор вскоре выйдет из строя (если он ещё работает). Иногда резиновая прокладка, закрывающая конденсатор снизу, выталкивается газом наружу. Но конденсаторы, чей электролит улетучился и не оставил следов на алюминиевом корпусе, весьма трудно обнаружить. Если конденсатор высыхает, то уменьшается и его ёмкость, измерив емкость и сравнив ее с указанной на конденсаторе, можно справиться и с этой проблемой (для измерения ёмкости конденсатора обычно используют мультиметр).
Твердотельные конденсаторы.
Твердотельные конденсаторы Solid CAP (рис. 1) обеспечивают, благодаря своей алюминиевой сердцевине, низкое последовательное сопротивление (ESR), а также 10-летний срок службы. Эти конденсаторы обладают непревзойденной стабильностью и позволяют более эффективно использовать энергию, выделяя меньше нежелательного тепла и снижая потенциальный риск аварийного вытекания жидкости, характерного для старых электролитических конденсаторов. Использование твердотельные конденсаторы Solid CAP устранило проблему взрывающихся конденсаторов и обеспечило колоссальное увеличение срока службы.
Рис. 1
Конденсаторы Hi-с CAP (Highly-Conductive Polymerized Capacitor — полимерный конденсатор с высокой проводимостью) с сердцевиной из тантала часто применяются в аэрокосмической и военной продукции, новая модификация Hi-c Cap с иной корпусировкой, улучшенными электрическими характеристиками (или, например, полимерные алюминиевые конденсаторы LowESR с пониженным паразитным сопротивлением). Содержащие редкий металл тантал в своей сердцевине, эти конденсаторы не только выдерживают экстремально низкие и высокие рабочие температуры, но и обладают в 8 раз более длительным сроком службы, чем обыкновенные твердотельные конденсаторы. При оверклокинге или высоких рабочих нагрузках они обеспечивают высочайшую стабильность и производительность.
Среди других их особенностей — высокая проводимость, поддержка механизма самовосстановления и, благодаря своей плоской форме (рис. 2), отсутствие проблем с теплоотводами и видеокартами.
Рис. 2
Конденсаторы Hi-c CAP обладают превосходными электрическими характеристиками:
— экстремально высокая проводимость из-за низкого ESR; — превосходные температурные характеристики, которые гарантируют, что на проводимость не будут влиять изменения температуры, возникающие при оверклокинге, в отличие от LN2, поскольку твердотельные конденсаторы прошлого поколения подвержены влиянию температуры; — уникальный механизм самовосстановления; — конденсаторы Hi-c CAP не только мало подвержены влиянию температуры и имеют высокую эффективность передачи тока, но и обладают в 15 раз меньшими токами утечки; — конденсаторы Hi-c CAP имеют в 8 раз более длительный срок службы по сравнению с обычными твердотельными конденсаторами (даже при постоянно повышенной до 85ºС температуре они могут использоваться в течение 16 лет); — благодаря своей плоской форме они никогда не создадут механических проблем с теплоотводами или картами VGA, с которыми возникали конфликты у твердотельных конденсаторов прошлого поколения.
Как определить поломку по внешним признакам
Вышедший из строя электронный компонент, возможно определить, или во всяком случае поставить под сомнение его работоспособность возможно благодаря следующим внешним признакам:
- нарушение герметичности корпуса – в виде разрыва внешнего корпуса и выступившего электролита;
- раздутого корпуса элемента с видными повреждениями геометрии (чаще всего они имеют цилиндрическую форму, поэтому выпуклости на внешней оболочке говорят о его неисправности).
Теория
Очень часто при ремонте компьютеров и компьютерной техники – в блоках питания, материнской плате компьютера, видеокарте, мониторах, принтерах и других устройствах – можно обнаружить испорченные вздутые конденсаторы, в которых вытек электролит, а их корпус разрушен.
Конденсаторы – это рулоны (или стопки) фольги, разделенные диэлектриком. В электролитических конденсаторах одним электродом (анодом) является фольга, а другим (катодом)- электролит. В качестве диэлектрика выступает тонкая оксидная пленка, нанесенная на анод. Чтобы разобраться с причиной, по которой конденсаторы выходят из строя, составим примерную эквивалентную схему конденсатора.
Как проверить конденсатор (пусковой/высоковольтный/пленочный и т.д.) мультиметром
Самым простым и надежным способом проверки неисправного конденсатора является проверка его омметром, или специально собранной проверочной схемы. Омметр покажет сопротивление электронного устройства, по которому можно судить о целостности диэлектрика, и делать выводы об исправности элемента.
Сам процесс можно описать алгоритмом:
- измерительный прибор переводится в режим омметра;
- омметр выставляется в верхний режим измерения сопротивления – бесконечность значения;
- проводится измерение сопротивления устройства на выводах – в случае если прибор показывает низкое значение сопротивления (любое отличное от значения «бесконечность») то тестируемый элемент непригоден к дальнейшей работе, внутри имеется пробой диэлектрика или утечка электролита.
Сага о конденсаторах или «Очередной срыв покровов»
Иногда почитываю Хабр, в основном DIY. Иногда — это редко, поскольку работа, знаете-ли… И вот, не так давно, с удивлением наткнулся на хабратопик (не буду тыкать пальцем) с описанием, так сказать, ремонта ЖК-монитора. Бегло проглядев, почувствовал сперва желание поплакать, а затем — посмеяться. Почему? Мне приходится примерно 8 часов в день работать как раз в одной веселой организации, одним из направлений деятельности которой является ремонт различной техники, включая и ЖК-мониторы. Хотел высказать все, что можно только высказать в комментариях, но не смог. Решил написать хотя бы в Песочницу, ибо сил молчать нет. Беглое расследование показало, что автор того самого топика, посвященного «ремонту» ЖК-монитора, успел опубликовать еще один, на этот раз про ремонт телевизора. Должен сказать, что данные топики породили не очень длинный тред в закрытом разделе одного широко известного технического форума. Общий настрой этого треда можно охарактеризовать следующей взятой там цитатой:
Ждём от автора новых опусов на тему: «Как с помощью кривых рук, зеркальца и ножниц удалить геморрой» «Дрель и снижение внутричерепного давления»
Нередко приходится ремонтировать технику после других мастеров, которые не смогли определить неисправность, либо не имели возможности ее устранить. И очень часто — после любителей, попытавшихся «отремонтировать» аппарат при помощи очередной «инструкции», во множестве щедро разбросанных по интернету. И, честно говоря, был сильно удивлен, обнаружив сразу 2 такие «инструкции» на Хабре.
Итак, начнем с пресловутого «ремонта» телевизора, поскольку это хабратопик появился первым. Для начала хотелось бы указать на наличие такого параметра, как ESR. Любой желающий элементарно загуглит этот термин и получит всю теоретическую базу. Поэтому плотно рассматривать ее не будем. Нас интересует только тот факт, что дефектовка электролитических конденсаторов производится не только по факту раздутия аллюминиевой рубашки, но и по этому самому параметру ESR. На самом деле это довольно важно, поскольку конденсатор вздувается по причине излишнего нагрева, приводящего к увеличению давления внутри его корпуса вследствии испарения электролита. А нагрев конденсатора тем выше, чем выше ESR. Таким образом, подумав пару минут, мы поймем, что в блоке питания вполне может быть довольно большое количество конденсаторов, еще не вздутых, но уже с завышенным ESR. Т.е. по сути уже неисправных, однако простому взгляду еще не видных. Для измерения ESR применяются простейшие приборы, доступные любому ребенку, однако многие мастера пользуются ими довольно редко, поскольку самым простым решением проблемы является замена всех электролитов в т.н. «холодной» части блока питания, так же называемой «вторичкой». Менять только вздутые конденсаторы без проверки остальных, не вздутых, нельзя. Поскольку чревато отнюдь не профитом, а повторным ремонтом через небольшой промежуток времени. Причем учитывая схемотехнику современной цифровой техники — вполне возможно, что ремонтом не только БП.
Еще одной ошибкой автора является техника пайки. Помилуйте, зачем лудить выводы конденсаторов? Которые после монтажа все равно придется обрезать? А использование в монтажных работах кислоты? Высокоактивные флюсы типа «Паяльной кислоты» вообще не предназначены для электромонтажных работ! Это флюсы для пайки черных металлов. И кислотой называются не спроста. «Паяльная кислота» способна за пару-тройку месяцев сгноить пайку этого самого кондесатора, даже будучи нанесена в незначительных количествах. Именно по этому после применения таких флюсов спаянные поверхности надо обязательно отмывать водой, растворителями, а лучше — специальными жидкостями. И никогда нельзя их применять в радимонтажных работах.
Очень часто в прейскурантах сервисных организаций указано, что применяется повышающий коэфициент к стоимости ремонта аппаратуры со следами не квалифицированного ремонта и это не спроста! Как пример — описанный телевизор вполне уже способен доставить часок-другой веселых развлечений любому сервису через неопределенный промежуток времени. От недели до года.
Второй хабратопик, посвященный «ремонту» монитора тоже весьма веселит. Любой специалист знает, что ремонт начинается с измерений. Автор топика же проводит измерения таких параметров как «горючесть лампочки» — результат измерения «не горит», и «рабочесть монитора» — результат измерения «умер». Методика ремонта — так же бездумно заменить визуально вздутые электролиты на выдранные из «древнего БП», да еще и на меньшее напряжение. Конечно, конструкторы LG дураки ведь — зачем-то поставили конденсаторы на 16 вольт, если и 10-ти вольтовые работают… И очередное чудо — горючесть лампочки поднялась до «горит», срочно постим в Хабр…
Поверьте, все это написано не по причине того, что я боюсь остаться без работы. Напротив — такие «акушеры беременных литов» как раз и обеспечивают нормальных мастеров работой. К сожалению, зачастую, когда после замены конденсатора монитор все равно не работает или работает не удовлетворительно, монитор начинают жестоко «копать», портя дорожки на плате, выпаивая детали и т.д. А ремонт такой копанины — совсем другое дело. Мы, к примеру, применяем для таких аппаратов повышающий коэффициент 1.3 к цене. Тут проблема в другом. Совсем недавно был вынужден выдать клиенту «копанный» монитор, по причине того скромного факта, что «копатель» «укопал» плату БП-инвертора насмерть, до дыры в текстолите под одной из транзисторных сборок. Ему же было неизвестно, что широкая минусовая дорожка под сборкой проложенна неспроста. И число таких примеров множится, именно по причине широкого распостранения различных «инструкций», написанных различными «специалистами»…
Как узнать ёмкость конденсатора
В большинстве случаев емкость прибора указывается в маркировке на корпусе элемента. Однако зачастую существует необходимость определения емкости электронных компонентов с недостаточно четко промаркированными данными.
В большинстве мультиметров имеется 5 пределов измерения:
- 20 нФ (20nF)
- 200 нФ (200nF)
- 2 мкФ (2uF)
- 20 мкФ (20uF)
- 200 мкФ (200uF)
Такой диапазон измерения емкости элементов позволяет проводить тестирование, как неполярных конденсаторов, так и полярных, то есть электролитических. Сам процесс проведения тестирования выглядит так:
- Контрольные щупы прибора переключаются к специальным гнездам измерения емкости (гнезда Сх).
Полученное значение и показывает емкость электронного компонента схемы.
В отдельных мультиметрах, вместо специальных гнезд на рабочую панель выведены металлические пластины. Проверка элемента проводится путем присоединения выводов к платинам с соблюдением полярности.
Измерение ESR конденсаторов
Конденсатор (есть такой радио элемент) это с одной стороны простое устройство, которое можно сделать в банке в прямом смысле слова, а с другой стороны, не так все просто. Вот так выглядит схема конденсатора:
Другими словами у нас есть не только емкость , но сопротивление. Вот измерение этого сопротивления и есть цель. Существуют таблицы, для определения нормальной работоспособности конденсатора ESR должно соответствовать допустимым. Вот одна из таблиц:
Если вкратце, то для того, что бы убедится в работоспособности конденсатора, при ремонте радиоаппаратуры (или при использовании б/у запчастей), необходимо проверить емкость и соответствие значение ESR. Всю теорию я здесь приводить не буду, но расскажу как это сделать.
Теперь плавно переходим к практике, а именно к схемам устройств, с помощью которых можно испытать конденсаторы. И давайте для правильной логики сделаем это от простого к сложному.
Простые устройства могут использовать для отображения результатов измерений как аналоговый вариант (измерительную головку или амперметр)
И тоже самое почти но на 555
Есть еще такой вариант, он позволяет проверять конденсаторы не выпаивая из схемы — напряжение на щупах не превышает 0,6В
Подобный прибор публиковался когда-то в журнале Радио №1 2011 год
И приборы с отображением информации с помощью светодиодов:
Этот прибор кода-то (а возможно и сейчас) продавался как набор и как готовое устройство :
Другой вариант такого устройства:
Есть приборы со звуковой индикацией, как к примеру этот:
Изначально схема генерирует звуковой тон с частотой около 500Гц. При тестировании конденсаторов(без выпаивания из схемы), если ESR менее 1ома(что считается нормой), частота генерации снижается от 500 до 100Гц пропорционально емкости от 0.1 до 1000Мкф и далее молчит. Если ESR более 1ома, частота генерации начинает возрастать до (примерно) 5-7 кГц обратно пропорционально значению ESR. Таким образом, если частота генерации начинает повышаться, или остается неизменной, то конденсатор (в большинстве случаев), следует заменить.
И наконец можно перейти к приборам, которые построены на микропроцессорах и отображают чаще всего все информацию: и емкость и ESR. Очень часто эти приборы универсальны, т.е. позволяют проверять практически весь спектр радиоэлементов от резистора до кварцевого резонатора. Выкладывать тут схемы, описания и прошивки я не буду, если кому-то интересно более детальное распределение ролей, пишите в комментариях и я сделаю детальный обзор по тому или иному прибору. А сейчас только покажу картинки))
Реклама
Многофункциональные часы с Bluetooth , fm-радио, светодиодный, зеркальный Отзывы: ***отличный будильник***
Реклама
щупы для мультиметра Отзывы: ***провод мягкий, сопротивление двух проводов 0,07 ом.***
И наконец прибор который я уже упоминал в одной из моих статей
И корпус для него:
Все эти приборы универсальны и удобны в использовании. Всем свежей канифоли! Буду рад вашим комментариям)
Как выбирать конденсаторы для замены
1. Нужно брать качественные изделия с малым ESR и индуктивностью. Они дороже, но греются меньше и взрываются значительно реже. К тому же, есть понятие “реактивная мощность конденсатора” – мощность, которую конденсатор способен выдержать, пропустив через себя, и которая зависит тангенса потерь диэлектрика и размеров конденсатора. Т.е., чем больше размер конденсатора, тем больше рассеивание и выше реактивная мощность.
2. Можно параллельно электролитическим конденсаторам поставить керамические небольшой емкости.
3. Если выбросы напряжения заходят в отрицательную область, то поможет обратный диод, который не даст обратному току “спалить” полярный конденсатор при приложении обратного напряжения.
