Как проверить твердотельный или электролитический конденсатор

Конденсаторы широко используются в электротехнике в качестве элементов сглаживания пульсаций переменного тока, частотных фильтров или накопителей энергии. Кроме того, эти радиодетали можно использовать в качестве гальванической развязки. Технологий изготовления много, принцип общий: помимо диэлектрика между двумя пластинами помещается специальное химическое вещество, которое определяет их характеристики. Для электроустановок постоянного тока используются электролиты. Это недорогая технология, имеющая большой недостаток – жидкость может закипать из-за перегрузки или высокой температуры, поэтому конденсатор буквально взрывается. К счастью, такая «крайность» случается редко: в большинстве случаев корпус просто разрушается, теряет герметичность, и электролит течет по цепи.

Твердотельный конденсатор 1

Поэтому в ответственных установках используются конденсаторы, изготовленные по другой технологии. Вместо жидкого электролита используется проводящий органический полимер. Имеет практически твердую консистенцию, поэтому не представляет опасности при экстремальных нагрузках (в том числе температурных). Такие конденсаторы называются твердотельными (из-за отсутствия жидких фракций). По характеристикам эти элементы не уступают традиционным «электролитам», но стоимость деталей намного выше. Есть еще один недостаток твердотельной конструкции: ограничения по напряжению. Верхний предел напряжения – не более 35 вольт. Учитывая объем (компьютеры, бытовая техника, автомобили), это не имеет большого значения.

Из-за высокой стоимости домашние мастера стараются не покупать дорогие детали, используя использованные запасные части. В любом случае, чтобы не тратить лишние деньги, нужно знать, как проверить твердотельный конденсатор.

Как работает полимерный конденсатор

Чтобы протестировать любое устройство, желательно понять, как оно работает. Поскольку тема нашего материала – твердотельные конденсаторы (аналоги электролитических), значит, речь пойдет о радиоэлементах на постоянный ток, то есть полярные. Все в школе помнят эту иллюстрацию:

Конденсатор твердый 2

Две металлические пластины с диэлектриком между ними (для лаборатории тоже подойдет воздух). Если к контактам приложить потенциал, между пластинами накапливаются противоположные заряды, и в пространстве между ними создается электрическое поле. В отсутствие электрической цепи это поле может сохраняться долгое время (современные элементы предусматривают дисперсию заряда, которая стремится к нулю). Именно это свойство лежит в основе использования конденсаторов.

Элемент имеет несколько основных характеристик:

  • Емкость конденсатора – его главный параметр. Определяет, сколько электроэнергии деталь может накапливать и удерживать в себе. Величина напрямую зависит от площади плит.
  • Рабочее напряжение определяется значением, при котором не происходит пробоя диэлектрика. Конденсаторы выглядят совсем иначе, чем то, что мы привыкли видеть на лабораторном столе на уроках физики. Детали очень компактные, поэтому расстояние между пластинами минимальное. Отсюда ограничение предельного напряжения.

Вторичные особенности:

  • Точность – указывается в процентах. Показывает разброс параметров емкости от эталонного значения (маркировка.
  • Параметры потерь. Их можно определить по току накопленных потерь заряда или по диэлектрической прочности. Идеальная работа возможна только в вакууме, но такие конденсаторы недоступны для домашнего использования.
  • Температурный коэффициент: определяется дельтой изменения емкости в зависимости от температуры.

Важно: несмотря на большое количество параметров, измерению (проверке) подлежат только два из них – емкость и прочность диэлектрика.

Устройство электролитических и твердотельных конденсаторов

Радиокомпоненты этого класса используются в электронных устройствах с высокими требованиями к габаритам. Поэтому вопрос о компромиссе между площадью пластин (от нее зависит емкость) и размером корпуса – головная боль разработчиков. Проблема решается технологически просто:

Твердотельный конденсатор 3

Делается так называемый сэндвич, состоящий из двух более тонких пластин, между которыми укладывается слой бумаги, пропитанный электролитом (в электролитических моделях) или проводящим полимером (твердотельные конденсаторы). Обычно используется тантал или алюминиевая фольга. В качестве диэлектрика используется естественный оксидный слой одной из пластин. Он имеет низкую проводимость, что определяет ток утечки емкости.

Такая конструкция может занимать довольно большую емкость (по стандартам радиодеталей). Таким образом, он сворачивается в плотный рулон, где тонкая электробумага действует как разделитель между слоями (см. Иллюстрацию). Он не участвует в схеме конденсатора.

Наружная оболочка сделана из алюминия и отмечена данными о характеристиках.

Конденсатор твердый 4

Преимущества твердотельных конденсаторов

  • Твердотельные конденсаторы практически не зависят от температуры. Помимо физической защиты корпуса от раздувания, это свойство позволяет сохранять параметры при нагреве.
  • По сравнению с электролитической конструкцией эквивалентное последовательное сопротивление значительно снижено. Благодаря этому деталь практически не нагревается на высоких частотах.
  • Значительные пульсации тока делают работу более стабильной, особенно в цепях питания.
  • Ожидание жизни. Если принять за эталон рабочую температуру 85 ° C, срок службы (без потери производительности) в 6 раз выше, чем у электролитов. Эти детали обычно работают безупречно не менее 5 лет.

Самодиагностика конденсатора

Поскольку мы говорим о деталях постоянного тока, не имеет значения, является ли технология электролитической или полимерной. Управление полярными конденсаторами такое же.

В первую очередь проводится внешний осмотр. Электролиты не должны иметь признаков вздутия, особенно на конце, где есть выемка в форме креста. При осмотре твердотельных емкостей можно увидеть термические повреждения с нарушением геометрии.

Твердотельный конденсатор 5

Конечно, необходимо проверить крепление ног. Компактный дизайн означает, что все компоненты небольшие. Ноги могут стать банальными даже на этапе сборки.

Если внешний осмотр не дает результатов, проводим тест мультиметром

В любом случае для выполнения этих работ необходимо отпаивать деталь от платы. Делать это нужно аккуратно, чтобы не выдергивать контактные ножки из корпуса.

Если в приборе есть специальный тестовый разъем, диагностика выполняется в соответствии с инструкциями мультиметра. Требуется весь тестовый комплекс (при наличии такого алгоритма). Подключать нужно правильно, соблюдая полярность. Маркировка должна присутствовать на теле детали. С помощью такой проверки вы не только проверите работоспособность, но и увидите значение емкости.

Конденсатор твердый 6

  • Почему это происходит? В мультиметре есть батарейка. При измерении сопротивления на деталь подается напряжение, которое заряжает конденсатор. К тому же есть простые законы физики: емкость накопилась, выносливость увеличилась до бесконечности. Если снова замкнуть контакты в «коротком» режиме, сопротивление резко упадет. Тогда он будет плавно восстанавливаться до бесконечности.
  • Проверка работоспособности конденсатора начинается с измерения сопротивления. По-разному это делают резисторы или диоды. Чтобы понять принцип теста, вспомним основные свойства конденсатора. По мере накопления заряда сопротивление между пластинами увеличивается. Для начала нужно разрядить аккумулятор (снять остаточный заряд). Конечно, это справедливо только для ремонтируемой детали. Вам просто нужно замкнуть ножки какими-нибудь проводниками или замкнуть их между собой.

    Важно: электролитические конденсаторы могут работать при напряжении до 600 вольт и более, поэтому их разряжают только прибором с изолированной ручкой.

  • Затем нужно установить предел измерения в режиме омметра на 2 МОм. Подключите конденсатор к мультиметру и наблюдайте за показаниями.

    Конденсатор твердый 7 такие измерения лучше проводить с помощью компаратора, тогда динамика будет более отчетливо видна. Но даже на цифровом дисплее все будет ясно. Ремонтопригодный радиоэлемент будет демонстрировать постепенное увеличение сопротивления. Кроме того, чем выше емкость, тем медленнее процесс. Когда значение близко к бесконечности, цифровой индикатор покажет «1» (стрелка, соответственно «∞»).

Проверка межоболочечного закрытия

Даже такой надежный конденсатор, как твердотельный конденсатор, может иметь незначительные физические повреждения. Например, короткое замыкание между пластинами или на корпус. В первом случае сопротивление не будет увеличиваться бесконечно, хотя сначала будет постепенно увеличиваться. Если корпус сломается, сопротивление между одной из ножек и внешней оболочкой будет значительно уменьшено.

В обоих случаях такие конденсаторы следует классифицировать как неисправные, восстановлению они не подлежат.

Проверка реальных значений емкости

Мы уже объясняли, как проверить детали специализированным мультиметром. Однако для проверки твердотельного (электролитического) конденсатора недостаточно просто исправить факт работоспособности. Особенно, если вы подозреваете радиоэлемент или хотите использовать б / у деталь. Необходимо использовать прибор с достаточным диапазоном измерения емкости.

Конденсатор твердый 8

Тест проводится в несколько этапов:

  • нагреваем радиодеталь термофеном до температуры 60–85 ° С и проверяем значение емкости: разброс параметров не должен превышать допустимую погрешность (указанную на корпусе).
  • несколько раз подключаем конденсатор к выводам прибора, затем разгружаем, замыкая и перепроверив;

Важно: обязательно соблюдайте полярность при проведении измерений. Это нужно не только для получения истинной ценности. При напряжении питания прибора не менее 9 вольт (такие мультиметры встречаются часто) конденсатор может выйти из строя из-за переполюсовки.

Практическое применение на автомобиле

Не все домашние умельцы будут тестировать основные элементы компьютерных материнских плат. Но навыки, как проверить конденсатор распределителя, пригодятся любому автолюбителю. Технику изучаем на примере классического ВАЗа.

  • Второй способ можно использовать в крайнем случае, если у вас нет дополнительной лампы. После включения зажигания нужно быстро и беспорядочно соприкасаться контактами друг с другом. Если ничего не происходит, конденсатор исправен. При наличии искры радиоэлемент «сломан».
  • Для проверки необходимо отсоединить кабель от распределителя до конденсатора. Обычно он подключается к контакту переключателя. Конденсатор твердый 9 Закрепляем между контактами лампу мощностью 35-50 Вт (естественно с напряжением 12 вольт). Если при включении загорается лампочка, конденсатор неисправен, т.е. «сломан» (это наиболее типичная неисправность). Если «контроль» не включается, конденсатор исправен.

Результат

Для проверки твердотельных или электролитических конденсаторов не обязательно иметь радиоинженерную подготовку. Руководствуясь нашими рекомендациями, вы сможете точно определить работоспособность радиодеталей и сэкономить на покупке новых элементов. Учитывая высокую стоимость таких конденсаторов, снижение затрат на ремонт будет очевидным.

Похожие видео



Источник – https://profazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/kak-proverit-tverdotelnyj-kondensator.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: