Как заменить конденсатор в электронной аппаратуре
Самая распространённая поломка современной электроники — это неисправность электролитических конденсаторов. Если вы после разбора корпуса электронного устройства замечали, что на печатной плате имеются конденсаторы с деформированным, вздутым корпусом, из которого сочится ядовитый электролит, то самое время разобраться, как распознать поломку или дефект в конденсаторе и подобрать адекватную замену. Располагая профессиональным флюсом для пайки, припоем, паяльной станцией, набором новых конденсаторов, вы без особого труда «оживите» любой электронный прибор своими руками.
Что такое конденсатор
По сути, конденсатор — радиоэлектронный компонент, основная цель которого — это накопление и отдача электроэнергии с целью фильтрации, сглаживания и генерации переменных электрических колебаний. Любой конденсатор имеет два важнейших электрических параметра: ёмкость и максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без его пробоя или разрушения. Ёмкость, как правило, определяет, какое количество электрической энергии может вобрать в себя конденсатор, если приложить к его обкладкам постоянное напряжение, не превышающее заданного лимита. Ёмкость измеряется в Фарадах. Наибольшее распространение получили конденсаторы, ёмкость которых исчисляется в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) и нанофарадах (нФ). Во многих случаях рекомендуется заменять неисправный конденсатор на исправный, имеющий аналогичные ёмкостные характеристики. Однако в ремонтной практике бытует мнение о том, что в схемах блоков питания можно ставить конденсатор, несколько превышающий по ёмкости фабричные параметры. К примеру, если мы хотим заменить разорвавшийся электролит на 100мкФ 12Вольт в блоке питания, который призван сгладить колебания после диодного выпрямительного моста, можно смело устанавливать ёмкость даже на 470мкФ 25В. Во-первых, повышенная ёмкость конденсатора только уменьшит пульсации, что само по себе неплохо для блока питания. Во-вторых, повышенное предельное напряжение только повысит общую надёжность схемы. Главное, чтобы отведённое под установку конденсатора место подходило.
Почему взрываются конденсаторы электролитического типа
Самая частая причина, по которой происходит взрыв электролитического конденсатора — это превышение напряжения межу обкладками конденсатора. Не секрет, что во многих приборах китайского производства параметр максимального напряжения точно соответствует приложенному напряжению. По своей задумке производители конденсаторов не предусматривали, что в штатном включении конденсатора в состав электросхемы на его контакты будет подаваться именно максимальное напряжение. К примеру, если на конденсаторе написано 16В 100мкФ, то не стоит его подключать в схему, где на него будет постоянно подаваться 15 или 16В. Безусловно, он выдержит какое-то время такое издевательство, но запас прочности будет практически равен нолю. Гораздо лучше устанавливать такие конденсаторы в цепь с напряжением 10–12В., чтобы был какой-то запас по напряжению.
Полярность подключения электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы имеют отрицательный и положительный электроды. Как правило, отрицательный электрод определяется по маркировке на корпусе (белая продольная полоса за значками «-»), а положительная обкладка никак не промаркирована. Исключение – отечественные конденсаторы, где, напротив, положительный терминал промаркирован значком «+». При замене конденсаторов необходимо сопоставить и проверить, соответствует ли полярность подключения конденсатора маркировке на печатной плате (кружок, где имеется заштрихованный сегмент). Сопоставив минусовую полосу с заштрихованным сегментом, вы безошибочно вставите конденсатор. Остаётся лишь обрезать ножки конденсатора, обработать места пайки и качественно припаять. Если случайно перепутать полярность подключения, то даже абсолютно новый и вполне исправный конденсатор просто-напросто разорвётся, измазав попутно все соседние компоненты и печатную плату токопроводящим электролитом.
Немного о безопасности
Не секрет, что замена низковольтных конденсаторов может принести вред здоровью лишь в случае ошибки подключения полярности. При первом включении конденсатор взорвётся. Вторая опасность, которую стоит ожидать от конденсаторов, заключается в напряжении между его обкладками. Если вы когда-нибудь разбирали блоки питания от компьютеров, то вы, вероятно, замечали огромные электролиты на 200В. Именно в этих конденсаторах остаётся опасное высокое напряжение, которое может серьёзно травмировать вас. Перед заменой конденсаторов блоков питания рекомендуем полностью его разрядить либо резистором, либо неоновой лампочкой на 220В.
Полезный совет: такие конденсаторы очень не любят разряжаться через короткое замыкание, поэтому не замыкайте их выводы отвёрткой с целью разряда.
Почему взрываются конденсаторы в блоке питания
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.
Таким образом, у конденсатора есть и активное сопротивление r (эквивалентное последовательное сопротивление или по-научному ESR), и сопротивление утечки R, и индуктивность L из-за свернутого спиралью сэндвича. Условность схемы в том, что на самом деле схема представляет собой “длинную линию”, расчет которой чрезвычайно сложен.
Почему возникает взрыв конденсатора
Дело в том, что эти конденсаторы стоят в цепи импульсной схемы питания и служат для сглаживания пульсаций частотой в десятки килогерц. В принципе, уже из-за пульсаций через конденсаторы течет переменный ток, который немного нагревает внутреннее сопротивление. На малой частоте этот нагрев мал и конденсатор холодный. Закипание возникает тогда, когда выделяемая мощность больше мощности рассеивания. Так почему же происходит нагрев из-за которого электролит закипает и происходит взрыв и какую роль в нагревании играет индуктивность?
В импульсных схемах, если посмотреть осциллографом, то можно увидеть, что в момент переключения транзисторов возникает затухающий колебательный процесс, причем амплитуда перерегулирования очень значительная, а частота колебательного процесса высокая. Высокочастотная составляющая хорошо пропускается емкостью, она же и является основной причиной нагрева конденсатора. Причем же здесь индуктивность? А индуктивность и является причиной колебаний, т.к. она является частью колебательного контура LC. Поэтому, чем больше паразитная индуктивность конденсатора, тем больше энергия высокочастотной колебательной составляющей выделяется внутри конденсатора. Во избежание взрыва на корпусе конденсатора наносятся насечки, позволяющие выпустить пар кипящего электролита.
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.
Правда о конденсаторах
Однако самой правдоподобной версией массового выхода из строя электролитических конденсаторов является другая – технологическая. В пользу этой версии говорит тот факт, что взрываются в основном конденсаторы, произведенные конкретными китайскими фирмами.
История вопроса. Некоторые китайские фирмы не захотели покупать патенты на производство электролитических конденсаторов и разработали свою технологию, в частности, формулу электролита. Однако, формула оказалась нестабильной. Через несколько лет их электролит под воздействием рабочих факторов (одни из важнейших – повышенная рабочая температура и напряжение) изменяет свои электрические параметры, в частности, сопротивление. В результате через несколько лет конденсаторы вспучивались из-за вскипания электролита.
Поэтому самое главное при замене конденсаторов – это заменять их на качественные конденсаторы, произведенные надежной фирмой.
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.
Таким образом, у конденсатора есть и активное сопротивление r (эквивалентное последовательное сопротивление или по-научному ESR), и сопротивление утечки R, и индуктивность L из-за свернутого спиралью сэндвича. Условность схемы в том, что на самом деле схема представляет собой “длинную линию”, расчет которой чрезвычайно сложен.
Почему возникает взрыв конденсатора
Дело в том, что эти конденсаторы стоят в цепи импульсной схемы питания и служат для сглаживания пульсаций частотой в десятки килогерц. В принципе, уже из-за пульсаций через конденсаторы течет переменный ток, который немного нагревает внутреннее сопротивление. На малой частоте этот нагрев мал и конденсатор холодный. Закипание возникает тогда, когда выделяемая мощность больше мощности рассеивания. Так почему же происходит нагрев из-за которого электролит закипает и происходит взрыв и какую роль в нагревании играет индуктивность?
В импульсных схемах, если посмотреть осциллографом, то можно увидеть, что в момент переключения транзисторов возникает затухающий колебательный процесс, причем амплитуда перерегулирования очень значительная, а частота колебательного процесса высокая. Высокочастотная составляющая хорошо пропускается емкостью, она же и является основной причиной нагрева конденсатора. Причем же здесь индуктивность? А индуктивность и является причиной колебаний, т.к. она является частью колебательного контура LC. Поэтому, чем больше паразитная индуктивность конденсатора, тем больше энергия высокочастотной колебательной составляющей выделяется внутри конденсатора. Во избежание взрыва на корпусе конденсатора наносятся насечки, позволяющие выпустить пар кипящего электролита.
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.
Правда о конденсаторах
Однако самой правдоподобной версией массового выхода из строя электролитических конденсаторов является другая – технологическая. В пользу этой версии говорит тот факт, что взрываются в основном конденсаторы, произведенные конкретными китайскими фирмами.
История вопроса. Некоторые китайские фирмы не захотели покупать патенты на производство электролитических конденсаторов и разработали свою технологию, в частности, формулу электролита. Однако, формула оказалась нестабильной. Через несколько лет их электролит под воздействием рабочих факторов (одни из важнейших – повышенная рабочая температура и напряжение) изменяет свои электрические параметры, в частности, сопротивление. В результате через несколько лет конденсаторы вспучивались из-за вскипания электролита.
Поэтому самое главное при замене конденсаторов – это заменять их на качественные конденсаторы, произведенные надежной фирмой.
Самая распространённая поломка современной электроники — это неисправность электролитических конденсаторов. Если вы после разбора корпуса электронного устройства замечали, что на печатной плате имеются конденсаторы с деформированным, вздутым корпусом, из которого сочится ядовитый электролит, то самое время разобраться, как распознать поломку или дефект в конденсаторе и подобрать адекватную замену. Располагая профессиональным флюсом для пайки, припоем, паяльной станцией, набором новых конденсаторов, вы без особого труда «оживите» любой электронный прибор своими руками.
Что такое конденсатор
По сути, конденсатор — радиоэлектронный компонент, основная цель которого — это накопление и отдача электроэнергии с целью фильтрации, сглаживания и генерации переменных электрических колебаний. Любой конденсатор имеет два важнейших электрических параметра: ёмкость и максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без его пробоя или разрушения. Ёмкость, как правило, определяет, какое количество электрической энергии может вобрать в себя конденсатор, если приложить к его обкладкам постоянное напряжение, не превышающее заданного лимита. Ёмкость измеряется в Фарадах. Наибольшее распространение получили конденсаторы, ёмкость которых исчисляется в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) и нанофарадах (нФ). Во многих случаях рекомендуется заменять неисправный конденсатор на исправный, имеющий аналогичные ёмкостные характеристики. Однако в ремонтной практике бытует мнение о том, что в схемах блоков питания можно ставить конденсатор, несколько превышающий по ёмкости фабричные параметры. К примеру, если мы хотим заменить разорвавшийся электролит на 100мкФ 12Вольт в блоке питания, который призван сгладить колебания после диодного выпрямительного моста, можно смело устанавливать ёмкость даже на 470мкФ 25В. Во-первых, повышенная ёмкость конденсатора только уменьшит пульсации, что само по себе неплохо для блока питания. Во-вторых, повышенное предельное напряжение только повысит общую надёжность схемы. Главное, чтобы отведённое под установку конденсатора место подходило.
Почему взрываются конденсаторы электролитического типа
Самая частая причина, по которой происходит взрыв электролитического конденсатора — это превышение напряжения межу обкладками конденсатора. Не секрет, что во многих приборах китайского производства параметр максимального напряжения точно соответствует приложенному напряжению. По своей задумке производители конденсаторов не предусматривали, что в штатном включении конденсатора в состав электросхемы на его контакты будет подаваться именно максимальное напряжение. К примеру, если на конденсаторе написано 16В 100мкФ, то не стоит его подключать в схему, где на него будет постоянно подаваться 15 или 16В. Безусловно, он выдержит какое-то время такое издевательство, но запас прочности будет практически равен нолю. Гораздо лучше устанавливать такие конденсаторы в цепь с напряжением 10–12В., чтобы был какой-то запас по напряжению.
Полярность подключения электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы имеют отрицательный и положительный электроды. Как правило, отрицательный электрод определяется по маркировке на корпусе (белая продольная полоса за значками «-»), а положительная обкладка никак не промаркирована. Исключение – отечественные конденсаторы, где, напротив, положительный терминал промаркирован значком «+». При замене конденсаторов необходимо сопоставить и проверить, соответствует ли полярность подключения конденсатора маркировке на печатной плате (кружок, где имеется заштрихованный сегмент). Сопоставив минусовую полосу с заштрихованным сегментом, вы безошибочно вставите конденсатор. Остаётся лишь обрезать ножки конденсатора, обработать места пайки и качественно припаять. Если случайно перепутать полярность подключения, то даже абсолютно новый и вполне исправный конденсатор просто-напросто разорвётся, измазав попутно все соседние компоненты и печатную плату токопроводящим электролитом.
Немного о безопасности
Не секрет, что замена низковольтных конденсаторов может принести вред здоровью лишь в случае ошибки подключения полярности. При первом включении конденсатор взорвётся. Вторая опасность, которую стоит ожидать от конденсаторов, заключается в напряжении между его обкладками. Если вы когда-нибудь разбирали блоки питания от компьютеров, то вы, вероятно, замечали огромные электролиты на 200В. Именно в этих конденсаторах остаётся опасное высокое напряжение, которое может серьёзно травмировать вас. Перед заменой конденсаторов блоков питания рекомендуем полностью его разрядить либо резистором, либо неоновой лампочкой на 220В.
Полезный совет: такие конденсаторы очень не любят разряжаться через короткое замыкание, поэтому не замыкайте их выводы отвёрткой с целью разряда.
Как отремонтировать блок питания компьютера. Часть 2
Добрый день, друзья!
В первой части статьи мы с вами начали знакомиться с искусством врачевания компьютерных блоков питания. Продолжим же это увлекательно дело и посмотрим внимательно на высоковольтную их часть.
Проверка высоковольтной части блока питания
После осмотра платы и восстановления паек следует проверить мультиметром (в режиме измерения сопротивления) предохранитель.
Надеюсь, вы хорошо уяснили и запомнили правила техники безопасности, изложенные ранее!
Если он перегорел, то это свидетельствует, как правило, о неисправностях в высоковольтной части.
Чаще всего неисправность предохранителя видна (если стеклянный) визуально: он внутри «грязный» («грязь» — это испарившаяся свинцовая нить).
Иногда стеклянная трубка разлетается на куски.
В этом случае надо проверить (тем же тестером) исправность высоковольтных диодов, силовых ключевых транзисторов и силового транзистора источника дежурного напряжения. Силовые транзисторы высоковольтной части находятся, как правило, на общем радиаторе.
При сгоревшем предохранителе нередко выводы коллектор-эмиттер «звонятся» накоротко, и удостовериться в этом можно и не выпаивая транзистор. С полевыми же транзисторами дело обстоит несколько сложнее.
Как проверять полевые и биполярные транзисторы, можно почитать здесь и здесь.
Высоковольтная часть находится в той части платы, где расположены высоковольтные конденсаторы (они больше по объему, чем низковольтные). На этих конденсаторах указывается их емкость (330 – 820 мкФ) и рабочее напряжение (200 – 400 В).
Пусть вас не удивляет, что рабочее напряжение может быть равным 200 В. В большинстве схем эти конденсаторы включены последовательно, так что их общее рабочее напряжение будет равным 400 В. Но существуют и схемы с одним конденсатором на рабочее напряжение 400 В (или даже больше).
Нередко бывает, что вместе с силовыми элементами выходят из строя электролитические конденсаторы – как низковольтные, так и высоковольтные (высоковольтные – реже).
В большинстве случаев это видно явно – конденсаторы вздуваются, верхняя крышка их лопается.
В наиболее тяжелых случаях из них вытекает электролит. Лопается она не просто так, а по местам, где ее толщина меньше.
Это сделано специально, чтобы обойтись «малой кровью». Раньше так не делали, и конденсатор при взрыве разбрасывал свои внутренности далеко вокруг. А монолитной алюминиевой оболочкой можно было и сильно в лоб получить.
Все такие конденсаторы надо заменить аналогичными. Следы электролита на плате следует тщательно удалить.
Электролитические конденсаторы блока питания и ESR
Напоминаем, что в блоках питания используются специальные низковольтные конденсаторы с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением, ЭПС).
Подобные устанавливают и на материнских платах компьютеров.
Узнать их можно по маркировке.
Например, конденсатор с низким ESR фирмы «СapXon» имеет маркировку «LZ». У «обычного» конденсатора букв LZ нет. Каждой фирмой выпускается большое количество различных типов конденсаторов. Точное значение ESR конкретного типа конденсатора можно узнать на сайте фирмы-производителя.
Производители блоков питания часто экономят на конденсаторах, ставя обычные, у которых ЭПС выше (и стоят они дешевле). Иногда даже пишут на корпусах конденсаторов «Low ESR» (низкое ЭПС).
Это обман, и такие лучше конденсаторы лучше сразу заменить.
В наиболее тяжелом режиме работают конденсаторы фильтра по шинам +3,3 В, +5 В, +12 В, так как по ним циркулируют большие токи.
Встречаются еще «подлые» случаи, когда со временем подсыхает конденсаторы небольшой емкости в источнике дежурного напряжения. При этом их емкость падает, а ESR растет.
Или емкость падает незначительно, а ESR растет сильно. При этом никаких внешних изменений формы может и не быть, так как их габариты и емкость невелики.
Это может привести к тому, что изменится величина напряжения дежурного источника. Если оно будет меньше нормы, основной инвертор блока питания вообще не включится.
Если оно будет больше, компьютер будет сбоить и «подвисать», так как часть компонентов материнской платы находится под именно этим напряжением.
Емкость можно измерить цифровым тестером.
Впрочем, большинство тестеров может измерять емкости только до 20 мкФ, чего явно недостаточно.
Отметим, что ESR измерить штатным тестером невозможно.
Нужен специальный измеритель ESR!
У конденсаторов большой емкости ESR может иметь величину десятых и сотых долей Ома, у конденсаторов малой емкости – десятых долей или единиц Ом.
Если оно больше – такой конденсатор необходимо заменить.
Если такого измерителя нет, «подозрительный» конденсатор необходимо заменить новым (или заведомо исправным).
Отсюда мораль – не оставлять включенным источник дежурного напряжения в блоке питания. Чем меньшее время он будет работать, тем дольше будут подсыхать конденсаторы в нем.
Необходимо после окончания работы либо снимать напряжение выключателем фильтра, либо вынимать вилку кабеля питания из сетевой розетки.
В заключение скажем еще несколько слов
Об элементах высоковольтной части блока питания
В недорогих блоках питания небольшой мощности (до 400 Вт) в качестве ключевых часто применяют силовые биполярные транзисторы 13007 или 13009 с токами коллектора соответственно 8 и 12 А и напряжением между эмиттером и коллектором 400 В.
В источнике дежурного напряжения может быть использован силовой полевой транзистор 2N60 с током стока 2А и напряжением сток-исток 600 В.
Впрочем, в качестве ключевых могут быть использованы полевые транзисторы, а в источнике дежурного режима – биполярный.
При отсутствии необходимых транзисторов их можно заменить аналогами.
Аналоги биполярных транзисторов должны иметь рабочее напряжение между эмиттером и коллектором и ток коллектора не ниже, чем у заменяемых.
Аналоги полевых транзисторов должны иметь рабочее напряжение сток-исток и ток стока не ниже, чем у заменяемого, а сопротивление открытого канала «сток-исток» не выше, чем у заменяемого.
Внимательный читатель может спросить: «А почему это сопротивление канала должно быть не выше? Ведь чем больше значения параметров, тем, как бы, лучше?»
Отвечаю – при одном и том же рабочем токе на канале с бОльшим сопротивлением будет, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, рассеиваться бОльшая мощность. И, значит, он (т.е. и весь транзистор) будет сильнее греться.
Лишний нагрев нам ни к чему!
У нас блок питания, а не отопительный радиатор!
На этом, друзья, мы сегодня закончим. Нам осталось еще ознакомиться с лечением низковольтной части, чем мы займемся в следующей статье.
До встречи на блоге!
Вздутый конденсатор. Причины выхода из строя конденсаторов и их замена.
Вздутие конденсатора (вздутие электролита, cracked capacitor -eng.) — распространённое явление, возникающее по многим причинам, которое влечёт за собой его замену самого конденсатора и обследование окружающих цепей.
Причины вздутия конденсаторов.
Причины могут быть разнообразными, но основная — не качественный конденсатор. Нет, это не говорит о том что качественные конденсаторы не вздуваются, совсем нет, ещё как вздуваются. Но давайте разберёмся с основной причиной вздутия.
Основная причина вздутия — выкипание или испарение электролита. Выкипание может происходить при высоких температурах. Стоит заметить, что это может быть как внешняя среда, которая подогревает конденсатор, так и внутренняя среда. Сам конденсатор может греться из-за несоблюдения полярности, некачественного питания, импульсов поступающих на него, пробивания изоляционного слоя, или из-за нехватки электролита (чаще всего). Также он может греться из-за не соблюдения эксплуатационных характеристик (V, ёмкость, макс. температура).
Испарение электролита может происходить, если конденсатор имеет плохую герметичность. Со временем, уровень электролита уменьшится, а оставшийся закипает, вызвав вздутие конденсатора.
В некачественных конденсаторах, иногда происходит такое явление, что не происходит вздутие конденсатора, а электролит просто вытекает через его нижнюю часть ( жидкость коричневого или жёлтого цвета). Такой конденсатор тем более подлежит замене, можно считать что он уже не работает. Если на верхней части конденсатора есть следы коррозии, значит часть электролита просочилась через верхнюю часть, а значит она не герметична. Такие «ржавые конденсаторы» тоже лучше заменить.
Бытует мнение, что вздутие — удел только электролитических конденсаторов, но это не так.
Полимерные конденсаторы тоже вздуваются и раскрываются.
Естественно вздутые конденсаторы подлежат срочной замене. Если устройство со «вздутиками» всё ещё работает, это не значит, что всё в порядке. Могут появиться сбои в работе и «странное» поведение оборудования.
Замена вздутого конденсатора.
Потребуется конденсатор с такой же ёмкостью или больше, но не меньше. То же самое касается напряжения. В любом случае, если конденсатор вздулся, лучше поставить более мощный на его замену.
Паяльником отпаиваем ножки предыдущего конденсатора, лучше взять мощный паяльник. Иголкой или тонким шилом прочищаем дырочки под контакты. Вставляем конденсатор и припаиваем с тыльной стороны. Стоит заметить что нужно соблюдать полярность, если она есть. На самой плате будет обозначение «минус», так вот конденсатор должен быть тоже помечен с одной из сторон минусом (обычно полоска). При несоблюдении полярности можно сымитировать небольшой взрыв. Даём остыть и отрезаем лишнее.
Как избежать вздутия конденсаторов.
Чтобы избежать вздутия конденсаторов:
- Используйте качественные конденсаторы.
- Не позволяйте конденсаторам нагревать до температуры более 45 градусов (следите за температурой окружающей их среды). Разместите их подальше от горячих радиаторов.
- Используйте качественные входные, сетевые фильтры (если конденсаторы вздуваются в блоках питания компьютера).
- Используйте качественные блоки питания (если конденсаторы вздуваются на материнской плате компьютера).
Соблюдение этих простых правил, убережёт вас от преждевременного выхода из строя конденсаторов.
Зачем нужны электролитические конденсаторы и как их менять
Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали Опубликовано 13.04.2020 · Комментарии: 0 · На чтение: 5 мин · Просмотры:Post Views: 763
Электролитические конденсаторы обладают большой емкостью. Они используются в основном в цепях питания, где требуется фильтрация напряжения от помех.Их чего состоят
Больших емкостей можно добиться только с помощью химических источников.
Электролитические конденсаторы являются химическими источниками тока. У них, как и у аккумуляторов, есть катод, анод и электролит. А также те же самые недостатки, что и у аккумуляторов.
По составу электролита они бывают: жидкого и сухого типа. Еще есть оксидно-полупроводниковые, а также оксидно-металлические.Поэтому, такие конденсаторы и называются электролитическими. Среди радиолюбителей и электронщиков они сокращенно называются электролитами.
Обозначаются на принципиальных схемах также, как и обычный, но только с указанием полярности в виде знака +.
Характеристики электролитического конденсатора
К характеристикам можно отнести емкость и рабочее напряжение. Они указаны на корпусе.
Маркировки у электролитов по сути нет, основана информация указывается на корпусе. Микрофарады обозначаются µF, а рабочее напряжение в V.
А вообще, есть еще понятие ESR.
Рабочее напряжение ни в коем случае нельзя превышать.
Преимущества и недостатки
Преимущества электролитических конденсаторов:
- Большая емкость;
- Компактность.
Недостатки:
- Со временем электролит высыхает, теряется емкость;
- Работает только на низких частотах;
- Ограничения по эксплуатационным условиям и риск вздутия/взрыва.
Разберём подробнее преимущества и недостатки электролитов.
Большая емкость
Электролитические конденсаторы обладают большой емкостью, и это их отличительная и самая главная особенность среди остальных конденсаторов.
Емкость обозначается в микрофарадах (мкФ), поскольку электролиты с меньшими значениями не выпускают.
Они обычно выпускаются от нескольких мкФ, до нескольких Ф (1 000 000 мкФ).
Компактность
Благодаря химическим источникам, конденсаторы большой емкости намного компактнее, чем если бы их делали керамическими или пленочными.
Емкость конденсатора можно увеличить только за счет его обкладок, диэлектрика и геометрии. Поэтому электролиты лидируют по соотношению емкость/габариты.
Ионисторы
Разновидность электролитических конденсаторов — это ионисторы. Они обладают большей емкостью (например, 3000 Ф), и работают в основном как резервный или автономный низковольтный источник питания схемы. А также поддерживает схему в спящем режиме без другого источника.
Высыхание электролита
Основная проблема таких конденсаторов – это высыхание электролита. Обычно такая проблема проявляется из-за того, что техникой долго не пользуются или нарушаются условия эксплуатации (перегрев корпуса). Из-за этого электролит начинает высыхать, поэтому происходит потеря емкости.
Можно восстановить емкость конденсатора путем разбавления засохшего электролита дистиллированной водой (как аккумулятор), но это не выгодно. Лучше и надежнее всего заменить старый на новый, аналогичный по параметрам.
Работа на низких частотах
Это скорее особенность, чем недостаток. Большие емкости — это высокое реактивное сопротивление для высоких частот.
Поэтому, такие конденсаторы используются в низкочастотных цепях. Например, в блоках питания в качестве фильтров и сглаживания пульсаций.
Когда конденсатор вздувается и взрывается
Так как конденсаторы такого типа являются химическими источниками, то необходимо соблюдать полярность подключения.
Конденсаторы, как и аккумуляторы, могут вздуваться и взрываться. Иногда это происходит из-за неправильного включения или перегрева.
Если вы подключите минус источника к плюсу конденсатора и плюс источника к минусу конденсатора, то сразу же начнется вскипание электролита. Такой эффект возникает из-за обратной химической реакции. Конденсатор может взорваться.
В старых конденсаторах типа К-50 корпус монолитный, и он взрывался громко и достаточно разрушительно.
В современных электролитах на корпусе есть небольшой надрез, который в случае вскипания электролита позволяет горячему пару выйти наружу.
Иногда они просто вдуваются без нарушения герметизации, а бывают и такие случаи, когда конденсатор полностью теряет герметичность.
Тем не менее, надрез на корпусе значительно уменьшил взрывы, поэтому конденсаторы теперь чаще вздуваются, а не взрываются.
На корпусах современных конденсаторов вертикальной чертой указывается минусовой контакт.
Внимательно устанавливайте и записывайте прежнее положение, ибо многие производители ставят свои обозначения.
Например, среди радиолюбителей обычно минусовые контакты рисуют в виде квадрата.
А производители печатных плат наоборот, рисуют квадратные контактные площадки под плюс конденсатора. И то, так делают не все.
Так как есть такая путаница среди и радиолюбителей и производителей, всегда обращайте на то. где указан плюсовой контакт. И записывайте прежнее положение детали, иначе это чревато взрывом.
Характерные признаки неисправности электролитов
К таким признакам можно отнести:
- Устройство не включается. Блок питания уходит в защиту или не запускается;
- Устройство включается, но сразу же выключается. Емкость конденсаторов высохла или потеряла свое прежнее значение, поэтому блок питания уходит в защиту;
- Перед неисправностью был писк в блоке питания. Обычно это означает, что конденсатор потерял герметичность и электролит начинает вытекать;
- Нет регулировки яркости в мониторе. Отсутствие нужной емкости приводит к нарушению работы всего устройства. Емкость в данном случае делает функцию настройки;
- Перед неисправностью был взрыв и неприятный запах. Неприятный запах – это электролит;
- Устройство включается через раз. Это значит, что есть большая вероятность протечки фильтра питания.
Внешние признаки неисправности электролитических конденсаторов:
- Вздутие корпуса;
- Повреждение корпуса:
- Наличие электролита под корпусом;
- Вздутие со стороны контактов (внизу корпуса, обычно еле заметно).
Также высокочастотные пульсации вредят электролитам. Поэтому чаще всего они выходят из строя в блоках питания, поскольку именно там много пульсаций.
Правила работы с электролитами
Внимание! Перед тем, как прикоснуться к плате неисправного источника, убедитесь, что емкости разряжены. Даже если неисправен преобразователь, а не электролит, то конденсаторы могут быть заряжены. Им попросту некуда девать свой заряд. Поэтому первым делом аккуратно и не касаясь щупом мультиметра, измерьте емкости с высоким напряжением. Если они заряжены, разрядите их с помощью лампочки.
Как менять старый на новый
Среди электронщиков есть два мнения. Первое это то, что менять нужно неисправный старый конденсатор менять на такой же старый. Это объясняется тем, что вся работы схемы «привыкла» к старому конденсатору.
Но технически правильно и обоснованное мнение – это то, что нужно ставить только новый и только подходящий по параметрам конденсатор. Нет никакого привыкания схемы. Да, многие компоненты устарели и не могут работать как прежде, но у конденсатора по сути нет ничего того, что кардинально влияло бы на ухудшение работоспособности всех схемы. Устройство наоборот, будет работать лучше.
Меняйте старые конденсаторы на новые, максимально близкие по параметрам. Например, емкость можно взять чуть больше, если речь идет о блоке питания. А если это цепь настройки, то увеличив или уменьшив емкость, так можно повлиять на весь режим работы схемы. Нужно действовать по ситуации.
Ставить конденсатор с меньшими рабочим напряжением, чем в схеме, категорически нельзя. Он начнет нагреваться и взорвется. Да, многие разработчики считают с запасом, но лучше не рисковать.
Также не стоит забывать о таком параметре, как ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).
Post Views: 763
Выход из строя конденсаторов высоковольтного фильтра в блоке питания.
Конденсатор выходит из строя, если на него подается слишком высокое напряжение или если он теряет емкость из-за высыхания или вытекания электролита.
Что касается номинального напряжения конденсатора, то многие производители изначально устанавливают конденсаторы с меньшим рабочим напряжением, что приводит к их быстрому выходу из строя. Конденсатор теряет емкость при повышенной температуре, когда компоненты БП плохо охлаждаются.
Потребуется: мультиметр, электролитические конденсаторы, оборудование для пайки.
Сперва проверяют высоковольтный выпрямитель. Затем — высоковольтный фильтр (набор из нескольких электролитических конденсаторов большой емкости, которые создают эффект фильтра от пульсирующего напряжения). Конденсаторы являются причиной выхода из строя БП, особенно если их мало, как на фотографии.
Электролитические конденсаторы рассчитаны на определенное напряжение и имеют определенную емкость. Емкость обеспечивается конструкцией конденсатора и применением электролита.
Все конденсаторы прозванивают, для чего их нужно выпаять из платы. У исправного конденсатора сопротивление находится примерно на одном уровне. Если же оно медленно уменьшается, то конденсатор неисправен и подлежит замене. При замене используют конденсаторы с достаточным запасом напряжения, 250-270 В, и емкости, значение которой нанесено на корпус, 400-1000 мкФ.
Неисправность стабилизатора.
Потребуется: осциллограф, мультиметр, микросхема типа TL494.
Стабилизатор можно считать главным модулем. В нем применяются интегральные схемы, что говорит о его некоторой интеллектуальности. Стабилизатор состоит из каналов, каждый из которых обрабатывает конкретное напряжение и контролирует его.
Поскольку стабилизатор основан на схеме, работающей по принципу широтно-импульсного (ШИМ) генератора, то в идеале для диагностики микросхемы требуется наличие осциллографа. Кроме того, необходимо иметь дополнительное устройство, способное выдавать необходимое напряжение.
Если осциллографа нет, то можно воспользоваться способом, который безошибочно определяет неисправность микросхемы. Как правило, в роли стабилизатора выступает микросхема TL494 (ее аналоги), имеющая 14 выводов, каждый из которых представляет нужное напряжение определенной характеристики.
Суть способа заключается в проверке стабилизатора, который находится внутри микросхемы.
Для проверки на 12ю ножку подайте постоянное напряжение от +9 до +12 В, а на 7ю ножку от -9 до -12 В (при этом отключите блок питания от сети).
Напряжение на 14й ножке микросхемы должно быть +5 В. Если отклонение от этого значения достаточно сильное (более 0,5 В), то внутренний стабилизатор микросхемы неисправен. В этом случае придется заменить микросхему.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
ПроверкА работы сетевого выпрямителя и фильтра.
1. Загрузить модель выпрямителя CetV.ewb.
2. Изучить основные компоненты и приборы схемы:
Осциллограф — прибор, предназначенный для исследования электрических сигналов во временной области путем наблюдения графика сигнала; для измерения амплитудных и временных параметров сигнала по форме графика.
На экране отображаются графики входных сигналов.
Осциллограф имеет два канала – А и В с разделенной регулировкой чувствительности в диапазоне от 100 мкВ/дел (mVDiv) до 5 кВ/дел (kV/Div) и регулировкой смещения по вертикали Y POS.
Многоканальность позволяет сравнивать сигналы между собой (формы, амплитуды, частоты).
Выбор режима по входу осуществляется нажатием кнопок AC, D и DC. Эти кнопки располагаются внизу окна и имеются для каждого из входов осциллографа.
Режим АС предназначен для наблюдения сигналов переменного тока (режим закрытого входа, т.к. в этом режиме на входе усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую).
В режиме D входной зажим замыкается на землю.
В режиме DC (по умолчанию) можно проводить осциллографические измерения постоянного и переменного тока (режим открытого входа, т.к. входной сигнал поступает на вход вертикального усилителя непосредственно). С правой стороны от кнопки DC расположен входной зажим. Зажим для заземления находится справа, вверху.
В группе параметров Time base (основное время) располагаются кнопки управления режимами развертки. В группе параметров Y/T (обычный режим, по умолчанию) реализуются режимы развертки:
по вертикали — напряжение сигнала;
по горизонтали – время.
В группе параметров В/А:
по вертикали — сигнал канала А;
по горизонтали — сигнал канала В.
В режиме развертки Y/T длительность развертки (Time base) может быть задана в диапазоне от 0,1 нс/дел до 1с/дел с возможностью установки смещения по горизонтали X.
Если запуск развертки не связан с наблюдаемым сигналом, то изображение на экране будет выглядеть размазанным (прибор отображает различные участки наблюдаемого сигнала на одном месте; для получения стабильного изображения осциллографы содержат триггер).
Триггер — устройство, которое задерживает запуск развертки до тех пор, пока не будут выполнены условия. Триггер запускает развертку с одного места сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным (при правильных настройках).
В режиме Y/T предусмотрен также ждущий режим (Trigger) с запуском развертки (Edge) по переднему или заднему фронту запускающего сигнала (выбирается нажатием кнопок, расположенных справа от надписи Edge) при регулируемом уровне (Level) запуска, а также в режиме Auto (от канала А или В), от канала А, от канала В или от внешнего источника (Ext), подключаемого к зажиму в блоке управления Trigger. Названные режимы запуска развертки выбираются кнопками Auto, А, В и Ext.
Заземление осциллографа осуществляется с помощью клеммы Ground (Земля) в правом верхнем углу прибора.
Если нажать кнопку Expand (Расширить), расположенную в верхней части окна, то появляется возможность работать с окном увеличенного размера. При этом появляется возможность прокрутки изображения по горизонтали и его сканирования с помощью вертикальных визирных линий (синего и красного цвета), которые с помощью мыши могут быть установлены в любое место экрана.
При этом в информационных полях, расположенных под экраном, выводятся результаты измерения напряжения, временных интервалов и их приращений (между визирными линиями). Изображение можно инвертировать нажатием кнопки Reverse (Инверсия) и записать данные в файл нажатием кнопки Save (Сохранить). Возврат к исходному состоянию осциллографа — нажатием кнопки Reduce (Понижение).
НАБЛЮДЕНИЕ ФОРМЫ СИГНАЛОВ
Произвести калибровку канала (ов) (выставить развертку, амплитуду, чувствительность).
После калибровки прибор будет точно показывать сигнал, который можно наблюдать и измерять.
Допустим, есть устройство на выходе которого заведомо известный по напряжению сигнал. Устанавливаем чувствительность вертикального отклонения В\дел на удобную для наблюдения позицию так, чтобы сигнал не выходил за рамки экрана и касаемся щупом нужного места на плате. На экране отображается сигнал. При необходимости переключаем развертку на удобную для наблюдения позицию. Если сигнал более чем допускает прибор, то необходимо выставить коэффициент деления 1\10 или 1\100. Можно измерять амплитуду и частоту сигнала подсчитывая деления по вертикали и горизонтали.
3. Проверить исходное состояние переключателей К1 — вверх, К2 — вниз, что соответствует работе блока питания от источника ~220В.
Исправная работа БП при напряжении 220В
4. Ознакомится с критериями исправной работы сетевого выпрямителя при работе от источника ~220В, записав значение величины выходного напряжения U1, тока потребляемого выпрямителем I1 и величины пульсаций выпрямленного напряжения (измерив с помощью осциллографа).
Исправная работа БП при напряжении 127В
5. Изменив положение переключателей К1 — вниз, К2 — вверх, ознакомится с критериями исправной работы сетевого выпрямителя при работе от источника ~127В, записав значение величины выходного напряжения U1, тока потребляемого выпрямителем I1 и величины пульсаций выпрямленного напряжения (измерив с помощью осциллографа).
6. Изменить положение К1 — вверх, измерить значение U1. Сделать вывод к чему приведут такие действия на реальном блоке питания.
7. Восстановить исходное состояние переключателей К1 и К2.
Неисправная работа БП при выходе из строя диодов VD1–VD4.
8. Ознакомиться с основными признаками неисправности сетевого выпрямителя с неисправными диодами VD1 — VD4.
Выполнив двойной щелчок по диоду VD1 в открывшимся окне, на закладке Fault, ввести неисправность Short (пробой). Включить процесс моделирования неисправного выпрямителя и ознакомится с признаком неисправной работы сетевого выпрямителя, записав значение величины выходного напряжения U1, тока потребляемого выпрямителем I1 и величины пульсаций выпрямленного напряжения (с помощью осциллографа).
Последовательно вводя неисправности диодов VD2 — VD4 ознакомится с признаками неисправности сетевого выпрямителя. Результаты измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1
Неисправные | Измеренные значения | ||
Напряжение U1, В | Потребляемый ток I1, А | Пульсация, выпрямленного напряжения, mВ | |
VD1 | |||
VD1, VD2 | |||
VD1, VD2, VD3 | |||
VD1, VD2, VD3, VD4 |
Восстановить исправность диодов VD1 — VD4, введя на закладке Fault значение None.
Неисправная работа БП при выходе из строя конденсаторов фильтра С1, С2.
9. Ознакомится с основными признаками неисправности конденсаторов фильтра CI, С2.
Выполнив двойной щелчок по конденсатору фильтра С1, в открывшемся окне, на закладке Fault, ввести неисправность Short (пробой), затем Open (обрыв). Последовательно изменяя неисправности конденсаторов фильтра CI, С2 ознакомится с признаками неисправности сетевого выпрямителя. Результаты измерений занести в таблицу 2.
Таблица 2
Неисправные | Измеренные значения | ||
Напряжение U1, В | Потребляемый ток I1, А | Пульсация, выпрямленного напряжения, mВ | |
С1 (пробой) | |||
С1 (обрыв) | |||
C1, С2 (пробой) | |||
C1, С2 (обрыв) |
Схема выработки сигнала PowerGood.
10. Ознакомится с признаками исправной работы 1 варианта схемы выработки сигнала PG, для этого загрузить модель схемы – PG1.ewb.
Схема выработки сигнала PG1
~ Установить исходное состояние переключателя К1 — вверх.
~ Включить схему, переключив К1 в нижнее положение, имитируя поступление на схему выработанного блока питания напряжения +5В, ознакомится с работой схемы, выполнить, с помощью осциллографа, измерение времени задержки времени появления сигнала PG — tPG. Зарисовать полученные осциллограммы.
Время задержки появления сигнала PowerGood
11. Последовательно изменяя неисправность конденсатора С1 и транзистора — Short (пробой) и Open (обрыв) проанализировать поведение схемы и вид сигнала PG, зарисовать полученные осциллограммы.
12. Ознакомится с признаками исправной работы второго варианта схемы выработки сигнала PG, для этого загрузить модель схемы — PG2.ewb.
Схема выработки сигнала PG2
~ Установить исходное состояние переключателей К1 — вниз, К2 — вверх.
~ Выполнить подключение осциллографа к сигналу PG.
~ Включить схему, переключив К2 в нижнее положение, имитируя поступление на схему выработанного блока питания напряжения +5В, ознакомится с работой схемы.
~ Выполнить, с помощью осциллографа, измерение времени задержки времени появления сигнала PG — tPG , переключив К1 в положение вверх, имитируя поступление на схему защиты большого по величине сигнала ошибки, что соответствует короткому замыканию на выходе блока питания.
~ Зарисовать полученные осциллограммы, отметив момент замыкания переключателя К1.
VT1 — элемент схемы защиты от перенапряжений (защита по току).
VT2 — VT3 — элемент задержки ждущий — мультивибратор.
13. Последовательно изменяя неисправность конденсатора С1 и транзисторов VT2 — VT3 — Short (пробой), Open (обрыв) проанализировать поведение схемы, и характер вырабатываемого сигнала PG, зарисовать полученные осциллограммы для каждого случая.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Название работы.
Цель работы.
Перечень оборудования.
Заполненные таблицы 1 и 2.
Осциллограммы для пунктов 1.1 и 1.2.
Алгоритм определения неисправности стабилизатора блока питания (микросхемы TL494) в виде блок-схемы.
Вывод по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие категории неисправностей блока питания существуют?
2. Какие методы ремонта блока питания существуют?
3. Какое оборудование используется при ремонте блока питания?
ДОПОЛНИТЕЛЬНО
1. Используя мультиметр проверить исправность: диодов высоковольтного выпрямителя (сопротивление в прямом и обратном направлениях), емкость конденсаторов высоковольтного фильтра, стабилизатора микросхемы TL494.
2. Начертить общую электронную схему блока питания.
3. Ознакомиться с программой CircuitMaker.
Лабораторная работа №11
7 шагов, чтобы определить, есть ли у вашего источника питания с солнечной батареей …
У вас проблемы со связью или вы видите показания, которым не доверяете? Возможно ли, что причиной является источник питания, заряженный от солнечной батареи? Как узнать наверняка?
Как мы упоминали в статье блога «6 шагов для определения того, нуждается ли ваш регистратор данных в ремонте», многие сбои системы сбора данных вызваны проблемами с источником питания. Они могут включать проблемы с аккумуляторами, регуляторами заряда или источниками зарядки.В этой статье мы рассмотрим семь шагов, которые помогут вам выяснить, есть ли у вашего источника питания с солнечной зарядкой.
Прежде чем мы начнем, вам понадобятся следующие инструменты:
- Хороший цифровой мультиметр (DMM)
- Маленькая отвертка с плоским жалом (2,5 мм)
- Пара устройств для зачистки проводов
Большинство описанных здесь шагов включают измерения постоянного тока или напряжения в различных частях вашей энергосистемы. Чтобы измерить напряжение постоянного тока, установите цифровой мультиметр на диапазон 20 В постоянного тока, при этом красный щуп надежно вставлен в разъем mAVΩ, а черный датчик — в разъеме COM.Во время тестирования вы прикоснетесь красным щупом к одному из следующих элементов: винт клеммы с надписью 12V , + или оголенный конец красного провода. Напротив, вы прикоснетесь черным щупом к одному из них: клеммному винту с маркировкой G , – или оголенному концу черного провода.
# 1 — Проверить регистратор данных POWER IN
Вы можете проверить, получает ли регистратор данных питание от источника питания, выполнив следующие действия:
- Измерьте напряжение на входных клеммах питания регистратора данных.Большинство логгеров данных Campbell Scientific имеют зеленый штекер, который подключается к розетке с надписью POWER IN .
- Если ваш регистратор данных не имеет двухконтактного разъема, вам нужно будет отследить провода от батареи к регистратору данных и провести там измерения.
- Коснитесь черным щупом клеммного винта с надписью G или Аккумулятор — .
- Коснитесь красным щупом клеммного винта с надписью 12V или Battery + .
- Если напряжение больше 11 В, тест прошел успешно, и ваш регистратор данных получает достаточно энергии.
- Если напряжение ниже 11 В, вероятно, проблема с источником питания. Выполните следующие действия, чтобы выяснить, в чем проблема.
# 2 — Убедитесь, что питание включено
Вы можете быть удивлены, насколько часто кто-то по какой-то причине отключает питание регистратора данных, а затем забывает включить его позже.(Для получения дополнительной информации по этому вопросу прочтите статью блога «Рекомендации по устранению неполадок для систем сбора данных».)
- Если переключатель питания находится в положении Off , переместите его в положение On и повторите шаг № 1.
- Если выключатель питания уже находится в положении Вкл. , перейдите к шагу №3.
# 3 — Измерьте напряжение на блоке питания
Если вы посмотрите на свой блок питания, вы увидите несколько клемм с маркировкой 12V и G ? Просто выберите по одному терминалу каждого типа для использования.
Измерьте напряжение между клеммами 12 В и заземлением на источнике питания. Если вы измеряете более 11 В на регуляторе мощности, но менее 11 В на регистраторе данных, проверьте провода, которые их соединяют.
- Если вы обнаружите ослабленный провод, выключите питание перед его повторным подключением.
- Если вы обнаружите хорошие электрические соединения на проводах, переходите к шагу №4.
# 4 — Проверить напряжение на АКБ
На этом этапе процесса ваши измерения были ниже 11 В как для регистратора данных, так и для источника питания.Следующим шагом является проверка напряжения аккумулятора с помощью черного щупа на отрицательной ( — ) клемме и красного щупа на положительной ( + ) клемме.
- Если напряжение превышает 11 В, аккумулятор в порядке, но блок питания необходимо вернуть для ремонта. Свяжитесь с Campbell Scientific для получения разрешения на возврат материалов (RMA).
- Если напряжение меньше 11 В, отсоедините аккумулятор.
# 5 — Без подключенного аккумулятора проверьте напряжение на блоке питания
При отключенном аккумуляторе вы можете еще раз проверить напряжение в источнике питания, используя шаг № 3 в качестве руководства.
- Если напряжение между 12 В, и G составляет от 13 до 14 В, аккумулятор необходимо заменить.
Теперь проверьте напряжение на двух клеммах зарядки источника питания. Оба они имеют маркировку CHG , но не имеет значения, какой цветовой датчик вы надели на какой терминал.
# 6 — Измерьте напряжение на солнечной панели
Теперь пора отключить солнечную батарею от источника питания. Вы можете измерить напряжение панели, прикоснувшись щупами к концам оголенных проводов панели.Обязательно проводите этот тест в течение дня, когда солнечная панель не закрыта или находится в тени. Когда красный щуп касается красного провода, а черный щуп касается черного провода, измерьте напряжение.
- Если напряжение на солнечной панели ниже 17 В, когда панель находится на ярком солнце, солнечную панель необходимо заменить.
# 7 — Проверить ток солнечной панели
На этом последнем шаге настройте цифровой мультиметр на измерение силы тока, чтобы вы могли измерять ток, исходящий от солнечной панели.
Совет: Чтобы избежать искрения, рекомендуется временно накрыть солнечную панель тканью или чем-то подобным.
Измерьте ток, выполнив следующие действия:
- Переместите красный провод цифрового мультиметра к розетке 10ADC и установите диапазон на 10 А.
- Подключите красный зонд к положительному (красному) проводу на солнечной панели.
- Подключите черный зонд к отрицательному (черному) проводу на солнечной панели.
- При подключенных датчиках снимите покрытие с солнечной панели и выставьте солнечную панель на солнечный свет.В таблице ниже показан ожидаемый максимальный выходной ток для различных размеров солнечных панелей.
Выход солнечной панели Максимальный выходной ток (закорочен) 10 Вт
0,7 А
20 Вт
1,4 А
50 Вт
3,3 А
90 Вт
5.6 А
В зависимости от времени суток и погоды ваше измерение, вероятно, будет ниже указанного максимума, но оно должно быть близко к значению, соответствующему размеру вашей солнечной панели.
- Когда панель находится на солнце, если измерение тока от солнечной панели близко к максимальному выходному току, но напряжение на клеммах 12V и G с шага # 5 меньше 13 до 14 В, затем вернуть блок питания в ремонт.Свяжитесь с Campbell Scientific для получения разрешения на возврат материалов (RMA).
- Если измерение тока от солнечной панели нереально, возможно повреждение солнечной панели или проводов, соединяющих солнечную панель с источником питания.
Регистраторы данных испытаний со встроенными источниками питания
Некоторые логгеры данных Campbell Scientific имеют источник питания, встроенный в аккумуляторную батарею. Для этого типа регистратора данных, прежде чем вы сможете выполнить шаги №5 и №6, вам нужно будет отсоединить батарею, отделив модуль регистратора данных от базы.(Для получения дополнительной информации см. Руководство к вашему регистратору данных.)
Вкратце
Чтобы найти проблему с источником питания, мы начинаем с регистратора данных и тестируем каждую часть системы обратно к источнику зарядки. После выполнения этих действий обратитесь в Campbell Scientific, если вы обнаружите какое-либо из условий, указанных ниже:
Состояние | Причина |
Напряжение источника питания меньше 11 В при подключенной батарее, но напряжение увеличивается до 13–14 В, когда батарея отсоединена. | Требуется замена батареи. |
Напряжение батареи больше 11 В, но напряжение от источника питания меньше 11 В. | Блок питания требует ремонта. |
Напряжение на клеммах для зарядки больше 17 В, но напряжение между 12 В и G на источнике питания выходит за пределы диапазона 13–14 В. | Блок питания требует ремонта. |
Выходной ток солнечной панели реалистичен, но напряжение между 12 В и G на источнике питания находится вне диапазона от 13 до 14 В. | Блок питания требует ремонта. |
Когда солнечная панель находится на солнце, ее напряжение значительно меньше 17 В. | Солнечная панель неисправна или повреждена. |
Когда солнечная панель находится на солнце, ток солнечной панели не приближается к максимальному выходному току. | Солнечная панель неисправна или повреждена. |
Если состояние вашего источника питания с солнечной зарядкой не описано в этой статье, или если у вас есть вопросы, оставьте свой комментарий ниже.
Конденсаторы 4 типов для фильтрации приложений в импульсных системах питания — Блог о пассивных компонентах
- Дом
- Политика конфиденциальности
- Членство в EPCI
- Около
Нет результата
Просмотреть все результаты
НОВОСТНАЯ РАССЫЛКА- Дом
- Новости по категориям
- Все
- Аэрокосмическая промышленность и оборона
- Приложения
- Автомобильная промышленность
- Конденсаторы
- Фильтры
- Предохранители
- Индукторы
- Промышленные
- Интегрированные пассивные компоненты
- Рынок и цепочка поставок
- Медицина
- Новые материалы и поставки
- Новые технологии Нелинейные пассивы
- Резисторы
- ВЧ и СВЧ
- Телекоммуникации
Перспективы антиферромагнитного материала для высокоскоростных и маломощных электронных устройств нового поколения.
Exxelia представляет инновационную линейку алюминиевых электролитических конденсаторов с высокой плотностью энергии
Новая полиимидная пленка DuPont ™ Kapton® устраняет влияние более быстрого повышения напряжения (dv / dt) на изоляцию двигателя
Panasonic выпускает миниатюрные низкочастотные фильтры синфазного шума DCR SMD 0202
Sumida выпускает дроссель синфазного сигнала для приложений автомобильной связи
Веб-семинар Kemet: соображения, касающиеся MLCC со скоростью переменного тока для приложений питания
Schaffner выпускает новые компактные линейные фильтры EMC для экономии места
Первая демонстрация сверхпроводящей беспроводной передачи большой мощности (> 5 кВт) при криогенных температурах и почти нулевых потерях
Vishay расширяет свои малые термисторы 0402 SMD NTC на 470 кОм R25 для снижения потребления тока
Трендовые теги
- Ток пульсации
- RF
- Ток утечки
- Тантал и керамика
- Демпфер
- Низкое ESR
- Проходной канал
- Снижение номинальных характеристик
- Диэлектрическая постоянная
- Новые продукты
- Отчеты о рынке
- Видеоканал с возможностью фильтрации
- Все
- Видео по конденсаторам
- Видео по фильтрам
- Видео по предохранителям
- Видео с индуктора
- Нелинейные пассивные видео
- Видео по резисторам
Веб-семинар Würth Elektronik: топологии Buck / Boost и фильтрация электромагнитных помех
Веб-семинар Kemet: Рекомендации по использованию MLCC со скоростью переменного тока для приложений питания
Веб-семинар Würth Elektronik: Снижение номинальных характеристик разъемов — что необходимо учитывать?
Kemet Webinar Automotive Series: Почему системы 48 В идеальны для автомобилей будущего
Kemet Webinar Automotive Series: Разработка эффективных и надежных бортовых зарядных устройств
Интервью Мураты о большом взрыве 5G и его влиянии на рынок
Защита переменного тока и управление двигателем в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — Вебинар Littelfuse и Mouser Electronics
Веб-семинар Würth Elektronik: Простота создания микромодулей — Советы и уловки
Операционные усилители в качестве активных полосовых и активных полосно-режекторных фильтров
Трендовые теги
- Объяснение конденсаторов
- Объяснение индукторов
- Объяснение резисторов
- Объяснение фильтров
- Видеоинструкции по применению
- EMC
- Новые продукты
- Пульсации тока
- Моделирование
- Тантал против керамики
- Кто есть Whoin Passives
- События
- Обзоры рынка
- Дом
- Новости по категориям
- Все
- Аэрокосмическая промышленность и оборона
- Приложения
- Автомобильная промышленность
- Конденсаторы
- Фильтры
- Предохранители
- Индукторы
- Промышленные
- Интегрированные пассивные компоненты
- Рынок и цепочка поставок
- Медицина
- Новые материалы и поставки
- Новые технологии Нелинейные пассивы
- Резисторы
- ВЧ и СВЧ
- Телекоммуникации
Перспективы антиферромагнитного материала для высокоскоростных и маломощных электронных устройств нового поколения.
Exxelia представляет инновационную линейку алюминиевых электролитических конденсаторов с высокой плотностью энергии
Новая полиимидная пленка DuPont ™ Kapton® устраняет влияние более быстрого повышения напряжения (dv / dt) на изоляцию двигателя
Panasonic выпускает миниатюрные низкочастотные фильтры синфазного шума DCR SMD 0202
Sumida выпускает дроссель синфазного сигнала для приложений автомобильной связи
Веб-семинар Kemet: Рекомендации по использованию MLCC со скоростью переменного тока для приложений питания
Schaffner выпускает новые компактные линейные фильтры EMC для экономии места
Первая демонстрация сверхпроводящей беспроводной передачи большой мощности (> 5 кВт) при криогенных температурах и почти нулевых потерях
Что такое конденсатор (C)
Что такое конденсатор и расчет конденсатора.
Что такое конденсатор
Конденсатор — это электронный компонент, который хранит электрический заряд. Конденсатор состоит из двух замкнутых проводников (обычно пластин), которые разделены диэлектрическим материалом. Пластины накапливаются электрический заряд при подключении к источнику питания. Одна тарелка накапливает положительный заряд, а другая пластина накапливает отрицательный заряд.
Емкость — это количество электрического заряда, который сохраняется в конденсаторе при напряжении 1 Вольт.
Емкость измеряется в единицах Фарад (Ф).
Конденсатор отключает ток в цепях постоянного (DC) и короткое замыкание в цепях переменного (AC).
Фотографии конденсатора
Обозначения конденсаторов
Емкость
Емкость (C) конденсатора равна электрическому заряду (Q), деленному на напряжение (В):
C — емкость в фарадах (Ф)
Q — это электрический заряд в кулонах (Кл), который хранится на конденсаторе
В — напряжение между пластинами конденсатора в вольтах (В)
Емкость пластин конденсатора
Емкость (C) пластин конденсатора равна диэлектрической проницаемости (ε), умноженной на площадь пластины (A), деленную на зазор или расстояние между пластинами (d):
C — емкость конденсатора в фарадах (Ф).
ε — диэлектрическая проницаемость диалектического материала конденсатора в фарадах на метр (Ф / м).
А — площадь пластины конденсатора в квадратных метрах (м 2 ].
d — расстояние между пластинами конденсатора в метрах (м).
Конденсаторы серийные
Суммарная емкость конденсаторов, включенных последовательно, C1, C2, C3, ..:
Конденсаторы параллельно
Суммарная емкость конденсаторов, включенных параллельно, C1, C2, C3 ,.. :
C Итого = C 1 + C 2 + C 3 + …
Ток конденсатора
Мгновенный ток конденсатора i c (t) равен емкости конденсатора
раз производная мгновенного напряжения конденсатора v c (t):
Напряжение конденсатора
Мгновенное напряжение конденсатора v c (t) равно начальному напряжению конденсатора
плюс 1 / C, умноженный на интеграл мгновенного тока конденсатора i c (t) за время t:
Энергия конденсатора
Накопленная энергия конденсатора E C в джоулях (Дж) равна емкости C в фарадах (Ф)
Враз больше напряжения конденсатора квадратной формы В C в вольтах (В) разделенных на 2:
E C = C × V C 2 /2
Цепи переменного тока
Угловая частота
ω = 2 π f
ω — угловая скорость, измеренная в радианах в секунду (рад / с)
f — частота, измеренная в герцах (Гц).
Реактивное сопротивление конденсатора
Импеданс конденсатора
Декартова форма:
Полярная форма:
Z C = X C ∟-90º
Типы конденсаторов
Конденсатор переменной емкости | Конденсатор переменной емкости с изменяемой емкостью |
Конденсатор электролитический | Электролитические конденсаторы используются, когда требуется высокая емкость.Большинство электролитических конденсаторов поляризованные |
Конденсатор сферический | Сферический конденсатор сферической формы |
Силовой конденсатор | Силовые конденсаторы используются в высоковольтных энергосистемах. |
Конденсатор керамический | Керамический конденсатор имеет керамический диэлектрический материал. Имеет функцию высокого напряжения. |
Танталовый конденсатор | Диэлектрический материал из оксида тантала.Имеет высокую емкость |
Слюдяной конденсатор | Конденсаторы высокой точности |
Конденсатор бумажный | Бумажный диэлектрический материал |
См. Также:
Лучшая цена на силовой конденсатор — Лучшие предложения на силовой конденсатор от мировых продавцов силовых конденсаторов
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для силового конденсатора.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот силовой конденсатор в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели силовой конденсатор на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в силовом конденсаторе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести Power Capsuator по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Конденсаторы
- • Определите распространенные типы конденсаторов и способы их использования.
- • Базовые обозначения схем конденсаторов
Рис 2.1.1 Основные обозначения схем для конденсаторов
Конденсаторы (и катушки индуктивности) обладают способностью накапливать электрическую энергию, катушки индуктивности накапливают энергию в виде магнитного поля вокруг компонента, а конденсатор сохраняет электрическую энергию в виде ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, которое создается между двумя тонкими листами металла, называемыми «пластинами», которые у каждого свой электрический потенциал (или напряжение).
На рис. 2.1.1 показаны обозначения схем в Великобритании и США для различных типов конденсаторов. Базовый конденсатор с фиксированным номиналом состоит из двух пластин из металлической фольги, разделенных изолятором.Это может быть сделано из различных изоляционных материалов с хорошими ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ свойствами. Некоторые основные типы конструкции конденсатора показаны на рис. 2.1.2а.
Рис. 2.1.2 Общие типы конденсаторов
Конденсаторыимеют много применений.
Конденсаторынаходят множество применений в электронных схемах. Каждая цель использует одну или несколько функций, описанных в этом модуле. На рис. 2.1.2 показаны различные конденсаторы. Типичное использование:
- Электролитический высоковольтный, используемый в источниках питания.
- Аксиальный электролитический; меньшее напряжение меньшего размера для общего назначения, где требуются большие значения емкости.
- Диск керамический высоковольтный; малый размер и значение емкости, отличные характеристики допуска.
- Металлизированный полипропилен; небольшой размер для значений до 2 мкФ, хорошая надежность.
- Субминиатюрный конденсатор с многослойным керамическим чипом (поверхностный монтаж). относительно высокая емкость для размера, достигаемая за счет нескольких слоев. Фактически несколько конденсаторов параллельно.
Рис. 2.1.3 Конструкция — Конденсаторы постоянной величины
Конструкция конденсатора
Конструкция неполяризованных конденсаторов во многих типах аналогична. Различия заключаются в площади пластин и типе диэлектрического материала, используемого для данной емкости; В идеале диэлектрик, выбранный для любого конденсатора, должен соответствовать трем основным критериям.
1. Он будет максимально тонким, потому что емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами.
2. Диэлектрическая проницаемость материала должна быть максимально высокой, поскольку диэлектрическая проницаемость напрямую влияет на эффективность диэлектрика.
3. Диэлектрическая прочность должна быть достаточной, чтобы выдерживать требуемое номинальное напряжение конденсатора.
Каждый из основных типов конденсаторов, показанных на рис. 2.1.3 (кроме типов миниатюрных керамических микросхем), будет покрыт изолирующим слоем (часто эпоксидной смолой).
Рис. 2.1.4 Конструкция электролитического конденсатора
Конденсаторы электролитические
Конструкция электролитических конденсаторов в некотором роде похожа на конденсатор из фольги.За исключением того, что, как показано на рис. 2.1.4, слои между фольгой теперь представляют собой два очень тонких слоя бумаги, один из которых образует изолятор (3), разделяющий свернутые пары слоев, а другой — слой ткани (4). между положительной (1) и отрицательной (2) пластиной из фольги, пропитанной электролитом, который делает ткань проводящей!
Из предыдущего абзаца может показаться, что намокшая ткань вызывает короткое замыкание между пластинами. Но настоящий диэлектрический слой создается после завершения строительства в процессе, называемом «Формование».Через конденсатор пропускается ток, и под действием электролита на положительной пластине образуется очень тонкий слой оксида алюминия (5). Именно этот чрезвычайно тонкий слой используется в качестве изолирующего диэлектрика. Это обеспечивает конденсатор очень эффективным диэлектриком, что дает значения емкости во много сотен раз больше, чем это возможно для обычного пластикового пленочного конденсатора аналогичного физического размера.
Обратной стороной этого процесса является то, что конденсатор поляризован и к нему не должно подаваться напряжение обратной полярности.Если это происходит, изолирующий оксидный слой очень быстро отделяется от положительной пластины, позволяя конденсатору пропускать большой ток. Когда это происходит в запечатанном контейнере, «жидкий» электролит быстро закипает и быстро расширяется. Это может привести к сильному взрыву в считанные секунды! НИКОГДА не подключайте электролитический конденсатор неправильно! Из-за этой опасности электролитические конденсаторы имеют маркировку, показывающую полярность их соединительных проводов. Общая маркировка полярности (6) показана на рис.2.1.4, состоящий из полосы минус (-) символов для обозначения отрицательного вывода конденсатора.
Также обратите внимание, что на конце конденсатора есть три канавки для обеспечения слабого места в герметичном корпусе, так что в случае взрыва верхняя часть корпуса выйдет из строя, что, как мы надеемся, минимизирует повреждение окружающих компонентов.
Все конденсаторы, независимо от их типа, также имеют максимально безопасное рабочее напряжение (Vwkg). Если напряжение, указанное на конденсаторе (7), превышено, существует высокий риск того, что изоляция диэлектрического слоя, разделяющего две пластины, выйдет из строя и вызовет короткое замыкание между пластинами, это также может вызвать быстрый и сильный перегрев, что приведет к возможный взрыв.
Рис. 2.1.5 Переменные конденсаторы
Конденсаторы переменные
Переменные конденсаторы, показанные на рис. 2.1.5 используются в качестве настроечных конденсаторов в радиоприемниках AM, хотя они в значительной степени были заменены диодами «варикап» (переменная емкость), имеющими небольшую емкость, которая может изменяться путем приложения переменного напряжения. но конденсаторы с механической регулировкой по-прежнему можно найти на принципиальных схемах и в каталогах поставщиков для замены.
Конденсаторы настройки, независимо от их типа, обычно имеют очень малые значения емкости, обычно от нескольких пФ до нескольких десятков пФ. Большие типы воздушных диэлектриков, подобные анимированному на рис. 2.1.5, были заменены миниатюрными типами диэлектриков из ПВХ, как показано в правом верхнем углу на рис. 2.1.5. Вид спереди и сзади показывает крошечные предустановленные или подстроечные конденсаторы, доступ к которым осуществляется через отверстия в задней части корпуса).
Обозначения переменных конденсаторов
Рис. 2.1.6 Обозначения переменных и предварительно установленных конденсаторов
Обозначения для переменных конденсаторов приведены на рис. 2.1.6. Переменные конденсаторы часто доступны как компоненты GANGED. Обычно два переменных конденсатора регулируются с помощью одного управляющего винта. Символ стрелки указывает на переменный конденсатор (настраивается пользователем оборудования, а диагональ Т-образной формы указывает на предварительно установленный конденсатор, только для технической настройки. Пунктирная линия, соединяющая пару переменных конденсаторов, указывает на то, что они объединены в группу.
Эти небольшие предустановленные конденсаторы доступны во множестве очень маленьких конструкций и работают аналогично более крупным переменным, с крошечными вращающимися пластинами и, как правило, диэлектрическими слоями ПВХ-пленки между ними.Их емкость составляет всего несколько пикофарад, и они часто используются в сочетании с более крупными переменными конденсаторами (и даже устанавливаются внутри корпуса настроечных конденсаторов) для повышения точности.
.