Как проверить конденсатор на работоспособность в домашних условиях: Как проверить конденсатор на работоспособность мультиметром и без прибора — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Прибор для проверки конденсаторов разных типов на исправность

Одной из причин выхода из строя различного рода электронной аппаратуры, является пробой конденсатора. В статье будет описано: что такое конденсатор, основные типы, принцип работы конденсатора. Также будет предоставлена информация о том, как проверить элемент на работоспособность с выпаиванием и непосредственно на плате самостоятельно.

Что такое конденсатор

Конденсатором является электрическим элементом, который способен накапливать определенный электрический заряд. Главным параметром элемента считается емкость, которая рассчитывается в фарадах. 1 фарад это довольно большая величина. Современные конденсаторы имеют следующие обозначения емкости:

пикофарад обозначается pF или пФ;
нанофарад обозначается nF или нФ;
микрофарад обозначается mF или мФ.

Принцип работы устройства достаточно прост. Работа и выдача импульса отличается только от тока в цепи, к которой он подключен.

Цепь переменного тока

В цепи переменного тока конденсатор является сопротивлением. Он быстро накапливает определенный заряд и постепенно его отдает. Накопление и полная отдача происходит во время смены электрической волны.

Цепь постоянного тока

В цепи постоянного тока заряд накапливается на пластинах, увеличивая величину разницы потенциалов на обкладках. Разница потенциалов увеличивается до величины напряжения. Как только она становится равна напряжению, общая цепь разрывается.

Виды конденсаторов

Существует несколько видов и типов конденсаторов. Они разделяются между собой по следующему принципу:

Изменение емкости. Это изменение классифицирует электронные элементы на постоянные, переменные и подстрочные.

Материал диэлектрика может быть воздухом, слюдой, тефлоном, поликарбонатом, электролитом.
Монтаж. По способу монтажа, эти радиодетали делятся на навесные и печатные.

Существуют несколько типов емкостных устройств, делящихся по принципу построения и работоспособности:

Керамические. Эти элементы выполнены из диска, с обеих сторон имеющего проводник. Подобные печатные детали имеют малое рабочее напряжение, но большую емкость.
Пленочные. Подобные конденсаторы имеют внутри корпуса скрученную в рулон пленку. Большой заряд и высокое рабочее напряжение удается разместить по всем слоям. Слои выполнены из фольги с диэлектриком на одной стороне.

Электролитические. Эти устройства схожи по структуре с пленочными. Отличием является материал диэлектрика. Для этих печатных элементов диэлектриком является бумага, пропитанная электролитом.
Переменные. Это устройства точной настройки приборов. Изменение емкости производится механическим способом.
Подстрочные. Это элементы одноразовой настройки параметров в приборах. Подобная настройка выполняется только на заводах изготовителях.
Пусковые. Это конденсаторы служат для запуска электрических двигателей. Они работают в цепи переменного тока в 220 вольт.

Определение параметров

Самостоятельно проверить элемент на работоспособность очень просто. Современные мультиметры и тестеры имеют для этого соответствующую функцию. Главным параметром при проверке будет соответствие заявленной и фактической емкости, а также пропускная способность радиодетали. Проводить проверку можно как на самой плате, так и произведя демонтаж детали с печатной платы.

Проверка емкости

Часто конденсаторы, — особенно старые — имеют нечеткое обозначение емкости на своем корпусе. Для того чтобы узнать емкость рабочего устройства, необходимо воспользоваться мультиметром, который имеет функцию замера емкости. Современные мультиметры имеют измерительный диапазон от 20 nF до 200 mF. Чтобы определить емкость не маркированного конденсатора, придется тестировать его в 5 режимах: 20 nF, 200 nF, 2 mF, 20 mF, 200 mF. Также придется учесть полярность, если элемент является полярным. Перед измерением необходимо выпаять конденсатор с цепи.

Инструкция:

Прибор переключается в режим проверки емкости. Обязательно переключение щупов в гнездо cX.
Испытуемый элемент перед проверкой нужно разрядить. Это делается путем замыкания обоих концов.
Оба щупа присоединяются к выводам.

Полученное значение является номиналом емкости.

Определение полярности

Для определения полярности можно провести визуальный осмотр корпуса. Определение «+»:

Советские конденсаторы имели на корпусе знак «+» со стороны одной из ножек.
Современные радиодетали также имеют обозначение на корпусе знаком «+».
SMD конденсаторы имеют на одной из сторон знак «+» или маркируются цветной полосой.

Минус определяется также визуально:

Современные конденсаторы имеют различный цвет корпуса. На корпусах черного или синего цвета минус обозначается как полоса серебряного цвета или синяя стрелочка. SMD элементы имеют обозначение синей или черной полосой.

Часто на них «+» сторона имеет выпуклость, а минус просто ровный на конце. Новые конденсаторы, еще до своего монтажа, имеют плюсовую ножку, которая гораздо длиннее минусовой.

Проверка мультиметром

Для определения полярности с помощью мультиметра, необходимо:

Полностью разрядить деталь, закоротив ее выводы.
Резистор присоединить к клемме «+» мультиметра.
Второй конец резистора присоединить к выводу блока питания на 12 вольт.
Резистор присоединить к выводу конденсатора.
Минусовую жилу блока питания соединить со 2 выводом конденсатора.

Если мультиметр не покажет наличие тока в цепи, значит полярность элемента правильная. «+» жила блока питания была верно соединена с «+» конденсатора. Если мультиметр показал наличие тока, значит в цепи не была соблюдена полярность.

Проверка исправности конденсаторов

Современные мультиметры способны измерять и проверять работоспособность любых радиодеталей. Но не всегда этот прибор есть под рукой. Проверить конденсатор можно с помощью тестера.

Мультиметр

Если мультиметр имеет специальную функцию измерения емкости, значит с его помощью можно проверить любой тип устройства. Керамические, электролитические, пусковые радиодетали имеют одинаковый принцип работы, а значит и проверка исправности может проводиться одинаково.

Для проверки необходимо:

Выпаять испытуемую деталь с платы и разрядить ее, замкнув контакты.
Установить мультиметр в режим определения емкости «cX».
Переключить прибор на определение максимального диапазона емкости.
Щупы присоединить к ножкам или выводам конденсатора.
Мультиметр покажет значение емкости. Если перед значением высвечивается один или несколько «0», то прибор переключается на более низкий параметр.

Полярные конденсаторы (если правильно соблюдена полярность) показывают постепенно повышающиеся значения от «0» до «1». Если дисплей показывает «1» без изменений, значит конденсатор нерабочий.

Если показания равны «0», значит элемент замкнут внутри.

Неполярные конденсаторы проверяют, выставив мультиметр на значение 2 Мом. Если показания выше этого значения, значит устройство исправно. Значения менее 2 МОм говорят о неисправности.

Тестер

Провести проверку конденсатора при помощи тестера можно только для определения общей исправности. Определить потерю емкости или разброс напряжения невозможно.

Инструкция:

Для проверки необходимо установить тестер в режим сопротивления.
Выпаять и разрядить проверяемый элемент.
Если радиодеталь является полярной, нужно подключить клеммы тестера к выводам согласно полярности.
Полярные конденсаторы (имея большую емкость) несколько секунд будут заряжаться, неполярные покажут свое значение сразу.

Полярные конденсаторы должны показать медленно нарастающее значение более 100 кОм. Если это значение ниже, конденсатор является неисправным.

Неполярные покажут значение в 1 Ом. Если значение равное «1» достигнуто мгновенно, значит конденсатор неисправен. Значение в «0» говорит о внутреннем замыкании.

Проверка без выпаивания

Проверить конденсатор непосредственно на печатной плате очень проблематично. Во-первых, неисправный электрический прибор должен быть полностью обесточен. Также необходимо добиться разряда всех емкостных элементов в цепи. Проверка без выпаивания может показать значения сопротивления элементов, впаянных рядом. Но проверку все же можно провести при помощи индикатора-пинцета.

Первый способ

Первый способ наиболее простой. Испытуемый проверяется тестером и прозванивается мультиметром. Прибор ставится в режим проверки сопротивления. Также стоит учитывать полярность. Щупы мультиметра соединяются с выводами конденсатора и замеряется сопротивление. Стоит учитывать, что полученное значение не имеет никакой практической пользы, так как может являться показанием другого элемента. Таким способом можно проверить емкостную деталь на короткое замыкание.

Если значения на дисплее начали расти постепенно, то печатная деталь заряжается от тестера и является исправной.

Второй способ

Второй способ требует припаять конденсатор с такими же значениями в схему рядом с испытуемым элементом. Впайку нужно провести параллельно. Оба элемента замеряются на обесточенной плате.

Важно! Без выпаивания можно проводить проверку только деталей, являющихся частью низковольтных цепей. Для высоковольтных цепей проводить такую проверку запрещено.

Третий способ

Часто возникает ситуация, когда на плате несколько конденсаторов, и определить какой из них неисправен очень сложно. Выпаивать каждый довольно трудоемко, часто они выходят из строя при нагревании. Для того чтобы проверить не выпаивая, необходимо провести замер выходящего напряжения. Он должен быть таким же, как указано на корпусе элемента. Если напряжения нет, то деталь пробита или замкнута. Если напряжение меньше оптимального значения, элемент потерял часть емкости.

Не выпаивая можно определить неисправный элемент визуально. Конденсатор может просто лопнуть, иметь на корпусе повреждения, нагар или вздутие.

Прибор своими руками

Для проверки конденсаторов можно собрать собственный прибор. Он будет определять емкость не хуже профессиональной аппаратуры. Собрать подобное устройство своими руками достаточно просто. С помощью этого прибора можно проверить работоспособность любых емкостных элементов и даже SMD.

Схема сборки:

Для прибора понадобятся следующие детали:

Микросхема из серии 555, например, NE555 или отечественный аналог КР1006ВИ1. Данная микросхема является таймером времени, но в приборе будет играть роль генератора.
Резисторы: R1 и R5 на 6.8 К. R12 на 12 К. R10 на 100 К. R2 и R6 на 51 К. R13 и R11 на 100 К. R3 и R7 на 68 К. R14 на 120 К. R4 и R8 на 510 К. R15 на 13 К.
Конденсаторы: С1 емкостью 47nf, С2 на 470pf, С3 на 0ю47 mkF.
VD1 подходит любой диод малой мощности, например, SOD 232.
SA1 является любым переключателем на 5 положений.
Мультиметр Х1.
Батарея или блок питания до 12 вольт.

Принцип работы прибора заключается в следующем:

Резисторы R1 и R8, вместе с конденсаторами С1 и С2, создают прямоугольные импульсы, которые регулируются при помощи переключателя SA1. Прибор работает в диапазоне частот от 25 и 2.5 kHz и 25–250 Hz.
Заряд для испытуемого элемента подается через диод VD1.
Разрядниками заряда являются резисторы R10, 12, 15.
Образовавшийся разрядный импульс рассчитывается микросхемой 555. Длительность импульса приравнивается к емкости испытуемого элемента.
Резистор R13 и конденсатор С3, стоящие на выходе, преобразуют импульс в электрический ток. Напряжение равно емкости испытуемой радиодетали.
Напряжение на выходе поступает на мультиметр Х1, который показывает количество вольт, а значит общую емкость детали.

При помощи данного прибора можно проводить проверку конденсаторов емкостью от 20 pF до 200 mkF. Собирается схема на печатной плате, которая должна быть очищена от всех старых дорожек и вытравлена. Если сборка схемы проводится при помощи пайки проводами, нужно учитывать, что длина провода сильно влияет на длину импульса.

Принципиальная схема на печатной плате:

Основные неисправности конденсаторов

Емкостные элементы играют большую роль в принципиальной схеме любого устройства. Основная их функция — заряд определенным количеством тока и импульсный разряд в цепь. К основным неисправностям конденсаторов относятся:

Обычный пробой. Пробой может быть вызван увеличением рабочего напряжения. Для ремонта требуется не только замена элемента, но и определение причины возникновения высокого напряжения.
Внутренний обрыв. При обрыве радиодеталь теряет свою емкость, так как оба ее вывода становятся изолированными. Обрыв может возникнуть при падении прибора или некачественной сборки самого элемента.
Утечка. Эта проблема связана с потерей части емкости. Чем меньше допустимая и оптимальная емкость, тем меньше размер заряда.

Полезные советы

Проверка конденсатора, особенно высоковольтного и пускового, связана с определенным риском.

Перед проверкой стоит учитывать:

Если электрический прибор находится под напряжением или был отключен непродолжительное время, нельзя трогать печатную плату в районе конденсаторов. Устройство разрядится от прикосновения и последует удар током.
Высоковольтные конденсаторы нельзя разряжать металлическим инструментом. Может возникнуть искра, а неизолированная часть предмета ударит током.
Максимальная величина проверки для современных мультиметров, составляет 200 мкФ. Проверить большую величину не получится.
Элементы емкостью менее 0.25 мкФ можно проверить только на замыкание.
При проверке полярных устройств важно определить полюса элемента. Подключение тестера с изменением полюсов может привести к выходу из строя самого конденсатора.

Во время ремонта электроприборов любой мощности, следует четко соблюдать меры безопасности. Проверку любых радиодеталей можно производить только при обесточенном устройстве.

Видео по теме

Как проверить твердотельный или электролитический конденсатор

Конденсаторы широко применяются в электротехнике в качестве элементов, сглаживающих пульсации переменного тока, фильтров частоты, или накопителей энергии. Кроме того, эти радиодетали можно применять в качестве гальванической развязки. Технологий изготовление множество, принцип общий: между двумя обкладками кроме диэлектрика размещается особое химическое вещество, определяющее характеристики. Для электроустановок постоянного тока, применяются электролиты. Это недорогая технология, которая имеет серьезный недостаток: жидкость может закипеть от перегрузки или высокой температуры, и тогда конденсатор буквально взрывается. К счастью, такой «экстрим» случается редко: в большинстве случаев корпус просто разрушается, теряет герметичность, и электролит вытекает на монтажную плату.

Поэтому в ответственных узлах применяются конденсаторы, изготовленные по иной технологии. Вместо жидкого электролита применяется токопроводящий органический полимер. Он имеет фактически твердую консистенцию, поэтому при экстремальных нагрузках (включая температурные) опасности не представляет. Такие конденсаторы называются твердотельными (по причине отсутствия жидких фракций). Характеристики этих элементов не уступают традиционным «электролитам», однако стоимость деталей существенно выше. Есть еще один недостаток твердотельной конструкции — ограничения по вольтажу. Верхний предел напряжения не более 35 Вольт. Учитывая область применения (компьютеры, бытовая техника, автомобили), это не является большой проблемой.

По причине высокой стоимости, домашние мастера стараются избегать покупки дорогих деталей, используя б/у компоненты для замены. В любом случае, чтобы не тратить лишние деньги, необходимо знать, как проверить твердотельный конденсатор.

Как работает полимерный конденсатор

Чтобы проверить любой прибор, желательно понимать механизм его работы. Поскольку тема нашего материала — твердотельные конденсаторы (аналоги электролитических), значит речь пойдет о радиоэлементах для постоянного тока, то есть полярных. Все со школьной скамьи помнят эту иллюстрацию:

Две металлические пластины с диэлектриком между ними (для лаборатории подойдет даже воздух). Если на контакты подать потенциал, между пластинами накапливается разноименные заряды, и в пространстве между ними возникает электрическое поле. При отсутствии электрической цепи это поле может сохраняться достаточно долго (современные элементы обеспечивают утечку заряда, стремящуюся к нулю). Именно это свойство лежит в основе применения конденсаторов.

Элемент имеет определенные основные характеристики:

Рабочее напряжение определяется величиной, при которой не наступает пробой диэлектрика. Конденсаторы выглядят совсем не так, как мы привыкли видеть на лабораторном столе в классе физики. Детали весьма компактны, соответственно расстояние между пластинами минимально. Отсюда ограничение по предельному напряжению.
Емкость конденсатора — его главный параметр. Он определяет, сколько электрической энергии деталь может накопить и удерживать в себе. Величина напрямую зависит от площади пластин.

Второстепенные характеристики:

Параметры утечки. Могут определяться током потери накопленного заряда, либо сопротивлением диэлектрика. Идеальные показатели возможны только в вакууме, но такие конденсаторы для бытового использования не выпускаются.
Температурный коэффициент: определяется дельтой изменения емкости в зависимости от температуры.
Точность — указывается в процентах. Показывает разброс параметров емкости от эталонной (маркировочной) величины.

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

Устройство электролитических и твердотельных конденсаторов

Радиокомпоненты такого класса применяются в электронных устройствах с высокими требованиями по габаритам. Поэтому вопрос компромисса между площадью обкладок (от этого зависит емкость) и размерами корпуса — головная боль разработчиков. Проблема решается технологически просто:

Изготавливается так называемых сэндвич, стоящий из двух тончайших обкладок, между которыми прокладывается слой пропитанной электролитом бумаги (в электролитических моделях) или токопроводящий полимер (твердотельные конденсаторы). Обычно используется танталовая или алюминиевая фольга. В качестве диэлектрика применяется естественный оксидный слой одной из пластин. У него низкая проводимость, которая определяет ток утечки емкости.

Такая конструкция может занимать достаточно большую (по меркам радиодеталей) емкость. Поэтому ее сворачивают в плотный рулон, где в качестве разделителя между слоями выступает тонкая электро-бумага (смотрим иллюстрацию). Она не участвует в схеме работы конденсатора.

Наружная оболочка выполнена из алюминия, на нее наносится информация о характеристиках.

Преимущества твердотельных конденсаторов

В сравнение с электролитической конструкцией, существенно снижено эквивалентное последовательное сопротивление. Благодаря этому деталь практически не нагревается на высоких частотах.
Значительная величина тока пульсаций делает работу более стабильной, особенно в схемах обеспечения электропитанием.
Твердотельные конденсаторы практически не зависят от температуры. Кроме физической защиты от раздувания корпуса, это свойство позволяет сохранять параметры при нагреве.
Продолжительность жизни. Если принять за эталон рабочую температуру 85 °C, срок эксплуатации (без потери характеристик) в 6 раз больше, чем у электролитов. Обычно эти детали без проблем работают не менее 5 лет.

Самостоятельная диагностика конденсатора

Поскольку мы говорим о деталях для работы с постоянным током, не имеет значения, какая применяется технология: электролитическая или полимерная. Проверка полярных конденсаторов выполняется одинаково.

Прежде всего, выполняется внешний осмотр. Электролиты не должны иметь следов вздутия, особенно на торце, где есть насечка в виде креста. При осмотре твердотельных корпусов можно увидеть термические повреждения с нарушением геометрии.

Разумеется, необходимо проверить крепление ножек. Компактная конструкция подразумевает небольшие размеры всех компонентов. Ножки могут банально оторваться еще на стадии сборки.

Если внешний осмотр не дал результатов, проводим тестирование с помощью мультиметра

В любом случае, для выполнения этих работ необходимо выпаять деталь из платы. Делать это надо осторожно, чтобы не выдернуть контактные ножки из корпуса.

Если ваш прибор имеет специализированный разъем для проверки, диагностика выполняется в соответствии с инструкцией к мультиметру. Обязательно проводится весь комплекс тестирования (если такой алгоритм имеется). Подключать нужно правильно, соблюдая полярность. Маркировка обязательно присутствует на корпусе детали. При такой проверке вы не только проверите исправность, но и увидите значение емкости.

Проверка работоспособности конденсатора начинается с измерения сопротивления. Делается это не так, как на резисторах или диодах. Чтобы понять принцип проверки, вспомним основные свойства конденсатора. При накоплении заряда сопротивление между обкладками увеличивается. Для начала необходимо разрядить элемент (снять остаточный заряд). Разумеется, это справедливо лишь для исправной детали. Надо просто замкнуть ножки любым проводником, или сомкнуть их между собой.
Важно: электролитические конденсаторы могут работать с напряжением до 600 Вольт и более, поэтому их разряжают только инструментом с изолированной рукояткой.
Затем необходимо выставить предел измерения в режиме омметра на значение 2 МОм. Подключить конденсатор к мультиметру и наблюдать за показаниями.
Измерения такого рода лучше проводить с помощью стрелочного прибора, так будет нагляднее видно динамику. Но и на цифровом дисплее все будет понятно. Исправный радиоэлемент будет демонстрировать плавное увеличение сопротивления. Причем чем выше емкость, тем медленнее происходит процесс. Когда значение будет близким к бесконечности, цифровой индикатор покажет «1» (стрелочный соответственно «∞»).
Почему так происходит? У мульиметра есть элемент питания. При измерении сопротивления, на деталь подается напряжение, которое заряжает конденсатор. Далее простые законы физики: набралась емкость, сопротивление увеличилось до бесконечности. Если снова замкнуть контакты в режиме «коротыша», сопротивление резко уменьшится. Затем снова плавно восстановится до бесконечности.

Проверка межобкладочного замыкания

Даже такой надежный конденсатор, как твердотельный, может иметь банальные физические повреждения. Например, замыкание между обкладками или на корпус. В первом случае сопротивление не увеличится до бесконечности, хотя первое время будет плавно увеличиваться. При пробое на корпус, сопротивление между одной из ножек и внешней оболочкой будет критически маленьким.

В обоих случаях, такие конденсаторы следует отнести к браку, восстановлению они не подлежат.

Проверка истинных значений емкости

Как проверять детали с помощью специализированного мультиметра, мы уже рассматривали. Однако для проверки твердотельного (электролитического) конденсатора недостаточно просто зафиксировать факт исправности. Особенно, если радиоэлемент под подозрением, либо вы хотите использовать деталь, бывшую в употреблении. Необходимо использовать прибор, с достаточным диапазоном измерения емкости.

Тестирование проводится в несколько этапов:

несколько раз соединяем конденсатор с клеммами прибора, затем разряжаем его замыканием, и снова проверяем;
нагреваем радиодеталь с помощью термофена до температуры 60–85°C, и проверяем значение емкости: разброс параметров не должен превышать допустимую погрешность (указано на корпусе).

Важно: обязательно соблюдайте полярность при проведении измерений. Это необходимо не только для получения истинного значения. При напряжении питания прибора хотя бы 9 вольт (такие мультиметры встречаются часто), конденсатор может выйти из строя из-за переполюсовки.

Практическое применение на автомобиле

Далеко не все домашние мастера будут тестировать элементную базу материнских плат компьютеров. А вот навыки, как проверить конденсатор трамблера, пригодятся любому автолюбителю. Изучим методику на примере классики ВАЗ.

Для проверки необходимо отсоединить кабель, идущий от трамблера до конденсатора. Он обычно соединен с одним контактом прерывателя. Между контактами закрепляем лампу мощностью 35–50 Вт (разумеется, с напряжением 12 вольт). Если при включении зажигания лампа загорелась, конденсатор неисправен, то есть «пробит» (это самая характерная поломка). Если «контролька» не светится — конденсатор исправен.
Второй способ можно применять в крайнем случае, если у вас не нашлось лишней лампы. После включения зажигания, необходимо быстро и вскользь коснуться контактами друг к другу. Если ничего не происходит — конденсатор в порядке. При наличии искрения — радиоэлемент «пробит».

Итог

Для того, чтобы проверить твердотельные либо электролитические конденсаторы, не обязательно иметь образование радиоинженера. Руководствуясь нашими советами, вы сможете точно определить исправность радиодеталей, и сэкономить средства на покупку новых элементов. Учитывая высокую стоимость именно таких конденсаторов, снижение затрат на ремонт будет ощутимым.

Видео по теме

Как проверить конденсатор мультиметром, как определить его неисправность

Наши электросети не отличаются стабильностью параметров, что часто приводит к выходу из строя техники. Чаще всего выходят из строя диоды выпрямительного моста и конденсаторы. В этой статье поговорим о том, как проверить конденсатор мультиметром, как понять что он вышел из строя.

Содержание статьи

Необходимый минимум сведений

Как известно, конденсаторы имеют определенную емкость и служат для накопления и непродолжительного хранения электрического заряда. При подаче напряжения заряд какое-то время должен увеличиваться, затем происходит резкое снижение уровня — разряд, и все повторяется снова — заряд/разряд. Чем больше емкость конденсатора, тем более длительное время необходимо для накопления заряда. По сути, это все свойства, которые стоит знать для проверки конденсатора мультиметром.

Узнать рабочий конденсатор или нет несложно. Нужен только мультиметр. Можно недорогой. Главное — рабочий

Если говорить о видах, то способ производства конденсаторов на проверку не влияет. Проверяют работоспособность бумажных, тонкопленочных, электролитических, жидкостных, керамических, твердотельных и всех других, абсолютно одинаково. Не влияет на способ проверки и положение элемента на плате — входные, помехоподавляющие, шунтирующие — без разницы. Не имеет значения и вольтаж. Низковольтные — на 6 В или 50 В, высоковольтные на 1000 В — проверка одинаковая.

Единственное, что необходимо принимать во внимание — полярный конденсатор или нет. Как, наверное, понятно по названию, полярные конденсаторы требовательны к полярности питания. Так как при проверке мультиметром, прибор тоже подает питание на проверяемый элемент, положение щупов при проверке полярного конденсатора должно быть строго определенным:

Красный щуп — к положительному выводу.
Черный щуп — к минусовому (отрицательному).

Для неполярных положение щупов может быть любым. Еще, наверное, стоит сказать, как опознать полярные конденсаторы. Это всегда электролитические (полярные) емкости, которые выглядят обычно как небольшие бочонки. На полярных на корпусе у одного из выводов идет полоса контрастного цвета. Если корпус белый — полоса черная, корпус черный — полоса белая (светло-серая). Вот этой полосой отмечается отрицательный вывод (минус).

Внешний вид электролитического (полярного) конденсатора и его обозначение на схемах

Перед тем как проверить конденсатор мультиметром, осмотрите его корпус. Если полосы нет — можно не задумываться о положении щупов.

Как проверить конденсатор мультиметром без функции определения емкости

Для определения поврежденного конденсатора даже не всегда нужны приборы. Часто достаточно внешнего осмотра. Признаком того, что емкость вышла из строя, является вздутие корпуса, потеки любого цвета. Если внешние изменения есть, можно даже не измерять, а сразу менять. Это очень часто возвращает работоспособность вышедшей из строя бытовой технике и другой электрической и электронной аппаратуры.

Визуально бывает проще всего определиться с неисправностью электролитических конденсаторов импортного производства. Если конденсатор вздулся или дополнительно разгерметизировался в месте насечки, его необходимо заменить в обязательном порядке

Если внешних изменений нет, приступаем к проверке. Чаще всего у домашних радиолюбителей имеется цифровой мультиметр. Марка его не важна, но необходимо чтобы он мог мерить сопротивление и/или имел функцию проверки диодов. Можно использовать и стрелочные. Они даже удобнее — движущаяся или замершая на месте стрелка более информативна. Только помните, что это не измерения, а лишь проверки. То есть, с их помощью мы не можем измелить ёмкость конденсатора, а лишь убеждаемся в его работоспособности.

Перед тем как проверить конденсатор мультиметром, обязательно разрядите емкость. Если этого не сделать, в некоторых случаях измерительный прибор может выйти из строя.

Разрядить конденсатор можно двумя способами:

прикоснувшись к выводам высокоомным сопротивлением — 0,5-1 мОм;
при помощи лампы накаливания — центральный контакт лампы на одну ножку, корпусом прикоснуться к другой.

Безопасный и надежный способ разрядить конденсатор — замыкаем выводы при помощи обычной лампы накаливания на 220 В

Разряжать емкость при помощи обычного проводника не стоит — можно добиться выходя из строя элемента. Это может сработать без особого вреда только на емкостях, рассчитанных на невысокий вольтаж и имеющих небольшую емкость. Исправные лампы накаливания есть у всех, так что лучше используйте их.

В режиме омметра

Перед тем как проверить конденсатор мультиметром в режиме измерения сопротивлений, надо вспомнить, как изменяется его сопротивление в процессе работы. Без заряда сопротивление близко к нулю, но не ноль. По мере накопления заряда оно растет.

Еще раз: сопротивление разряженной емкости очень невелико — почти ноль. Но короткого быть не должно. То есть, если поставить мультиметр на прозвонку и прикоснуться к выводам разряженного конденсатора, звенеть не будет. Если звенит — можно дальше не тестировать, элемент не исправен.

Проверить работоспособность можно так: переводим переключатель мультиметра в режим измерения сопротивлений. Предел изменений зависит от параметров измеряемого конденсатора. Чем выше напряжение, на которое рассчитан элемент, тем выше ставим предел. Например, для 50 В выставляем 20 кОм, для 1000 В выбираем 2 МОм. И, лучше, выставить более высокий предел, чем низкий.

Подготовив прибор, к разряженному элементу прикладываем щупы, смотрим на экран. Сначала высвечивается цифра 1, затем показания начинают расти. Это накапливается заряд. В какой-то момент рост прекращается, на экране снова цифра «1». Конденсатор зарядился.

Конденсатор заряжается, его сопротивление растет

Поменяв местами щупы, мы меняем полярность питания. На экране сразу высвечиваются цифры с «минусом» впереди, затем они уменьшаются — идет разряд. После перехода через ноль, цифры начинают расти — идет заряд, затем снова высвечивается единица. Конденсатор проверили на работоспособность и он исправен. Если «поведение испытуемого» отличается от описанного, значит элемент нерабочий. Теперь вы знаете, как проверить конденсатор мультиметром в режиме омметра.

Проверка напряжения на заряженном конденсаторе

Убедиться что заряд накоплен можно, если измерить напряжение на выводах заряженной емкости. Переводим мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Предел измерений выбираем в зависимости от параметров элемента. Напряжение, на которое он рассчитан указано обычно на корпусе. Для мелких деталей придется поискать в технических характеристиках. Предел измерений выставляем не меньше указанного.

Измерение напряжения на заряженном конденсаторе с помощью мультиметра

Дальше все аналогично: прикладываем щупы к выводам и следим за показаниями. Значение не меняется, но может быть как с плюсом, так и с минусом. Это и есть напряжение на заряженной емкости. Если выводы закоротить через нагрузку, цифра начинает уменьшатся — происходит разряд. Чем закоротить? При небольшом вольтаже — до 50 В — можно одним из щупов. Для более мощных лучше использовать или все ту же лампу накаливания, или сопротивление на один мегаом. Теперь вы знаете не только как проверить конденсатор мультиметром, но и как измерить напряжение на заряженной емкости.

В режиме прозвонки диодов

Если на мультиметре есть режим прозвонки диодов, можно проверить работоспособность конденсатора с его помощью. Этот метод позволяет на слух определить пригодность элемента.

Вот такой значок обозначает прозвонку диодов

Все еще проще: ставим переключатель в положение прозвонки диодов, прикладываем щупы. Ждем некоторое время. Если емкость исправна, время от времени слышится «писк». Чем больше емкость конденсатора, тем дольше время ожидания и тем короче «писк». Если писка нет — емкость нерабочая.

Мультиметр с функцией измерения емкости

Как проверить конденсатор мультиметром, который может измерять емкости, написано в инструкции по эксплуатации к прибору. Но, обычно, сколько-нибудь значимых отличий в измерениях между разными приборами нет, так что можем описать порядок действий. Все что требуется:

перевести переключатель прибора в нужный сектор;
выбрать диапазон измерений;
приложить щупы к выводам конденсатора;
просмотреть показания на экране.

Как проверить конденсатор мультиметром

В некоторых моделях мультиметров в корпусе рядом со шкалой измерений есть специальные отверстия, в которые вставляются конденсаторы. В этом случае переключатель переводится в положение измерения емкости, выбираем предел измерений. Затем вставляется конденсатор, ждем пока на экране высветятся результаты измерений.

Со специальными гнездами для установки емкостей

Емкость конденсатора написана на корпусе, кроме слишком малых для этого видов. Показания мультиметра не всегда совпадают с тем, что указано на корпусе. Но рядом с номиналом стоит допуск точности в процентах. Если отклонения в рамках этого допуска, элемент считается исправным. Если нет — надо менять.

Как правило, обычные мультиметры не позволяют измерять конденсаторы малой емкости — меньше 100 пикофарад. Для этих целей необходим специализированный прибор, например, цифровой измеритель емкости CM7115A или Mastech MY6013A.

Как проверить конденсаторы на плате, не выпаивая

Как известно, измерить емкость конденсатора не выпаивая его невозможно. Зато узнать рабочий конденсатор или нет достаточно просто, если он не зашунтирован низкоомной цепью. Его исправность можно проверить мультиметром в режиме измерения сопротивлений или постоянного напряжения. Любым из этих способов можно найти неисправный конденсатор на плате.

Сначала осматриваем элементы визуально, вздутые и имеющие потеки проверяем в первую очередь. А порядок проверки и все, что вы должны увидеть на приборе, описано выше. Разницы никакой. Но еще раз: на плате можно только определить исправность конденсатора. Чтобы проверить его емкость, узнать не уменьшилась ли она, хотя бы один вывод конденсатора надо выпаять.

Проверить конденсатор на работоспособность мультиметром можно и не выпаивая его с платы

Вся процедура проверки работоспособности точно такая же. Если позволяет монтаж, можно прикасаться щупами к ножкам емкости с лицевой стороны. Если детали расположены так, что к ним не подлезть, определитесь где с изнаночной стороны они припаяны, прикасайтесь щупами к местам пайки «с изнаночной стороны платы».

Особенности SMD конденсаторов

Современные технологии позволяют делать радиодетали очень малых размеров. С применением SMD технологии компоненты схем стали миниатюрными. Несмотря на малые размеры, проверка SMD конденсаторов ничем не отличается от более габаритных. Если надо узнать, рабочий он или нет, сделать это можно прямо на плате. Если необходимо измерить емкость, надо выпаять, затем провести измерения.

SMD технологии позволяют делать миниатюрные радиоэлементы

Проверка работоспособности SMD конденсатор проводится точно также как электролитических, керамических и всех других. Щупами надо прикасаться к металлическим выводам по бокам. Если они залиты лаком, лучше плату перевернуть и тестировать «с тыльной» стороны, определив, где находятся выводы.

Танталовые SMD конденсаторы могут быть полярными. Для обозначения полярности на корпусе, со стороны отрицательного вывода, нанесена полоса контрастного цвета

Даже обозначение полярного конденсатора похоже: на корпусе возле «минуса» нанесена контрастная полоса. Полярными SMD конденсаторами могут быть только танталовые, так что если видите на плате аккуратный прямоугольник с полосой вдоль короткого края, к полоске прикладывайте щуп мультиметра который подключен к минусовой клемме (черный щуп).

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность, измерение емкости

Конденсатор — электронный элемент, относящийся к категории пассивных. Его основная способность — медленно (с электротехнической точки зрения, в течение нескольких секунд) накапливать заряд, и при необходимости мгновенно отдавать. При отдаче происходит это разряд. В отличие от аккумулятора конденсатор отдает всю энергию импульсом, а не постепенно, после чего снова начинается цикл зарядки.

Основная характеристика этого элемента — ёмкость. Она измеряется в пФ и мкФ — пико- и микрофарадах. Кроме того, каждый конденсатор имеет определенные характеристики рабочего напряжения и напряжения пробоя, при котором он выходит из строя. Они либо указываются на корпусе числами, либо их приходится определять по каталогам, ориентируясь по типоразмеру и цветовой маркировке детали.

В силу своих конструктивных особенностей конденсаторы относятся к категории элементов, которые наиболее часто выходят из строя на электронной плате. Поэтому любой ремонт устройства, содержащего электронику (от микроволновки до системной платы ПК) начинается с проверки этих элементов на работоспособность — визуально, с помощью мультиметра или других приборов.

Самый простой способ

Самым простым и в то же время предварительным способом проверить этот элемент, не выпаивая его из схемы, является визуальный осмотр. Отломившаяся ножка автоматически превращает деталь в нерабочую и подлежащую замене.

При наличии на плате электролитических конденсаторов — они легко опознаются по цилиндрической форме с крестообразной риской на шляпке, а также фольгированному покрытию — в первую очередь надо проверить их.

Для данной группы элементов характерно «вздутие». Это микровзрыв находящегося внутри электролита, который может произойти, например, из-за скачка рабочего напряжения.

Если «цилиндрик» вздут, лопнул по риске на верхушке, на плате обнаруживаются потеки электролита, то его безоговорочно меняют. Зачастую после этого прибор начинает нормально работать.

Если этого не происходит — рекомендуется проверить остальные конденсаторы и другие детали.

В профессиональных ремонтных или наладочных организациях для этого используют профессиональные же приборы — LC-тестеры, или тестеры емкости. Они достаточно дороги, а потому в «хозяйстве» обычного электромонтера встречаются редко.

Но при ремонте большинства плат бытовых устройств в них и нет необходимости — провести проверку емкости конденсатора можно и обычным мультиметром.

Применение тестера для проверки

Настало время ответить на вопрос, как проверить конденсатор мультиметром. В первую очередь нужно оговорить сразу: мультиметром можно проверять только детали емкостью не менее 0,25 мкФ и не более 200 мкФ.

Эти ограничения базируются на принципах их работы, и вообще принципе самой проверки — для малоемкостных не хватит чувствительности прибора, а мощные, например, высоковольтный конденсатор, способны повредить как прибор, так и самого испытателя.

Дело в том, что любой конденсатор перед началом измерения емкости или проверки на короткое замыкание необходимо разрядить. Для этого оба его вывода замыкаются между собой любым проводником — куском провода, отверткой, пинцетом и так далее.

При этом в случае со слабым элементом происходит негромкий хлопок и вспышка. Но мощный, к примеру, пусковой конденсатор (особенно советского производства, для пуска люминесцентных ламп) даст вспышку, сравнимую по мощности со вспышкой электросварки. Металлический проводник даже может оказаться оплавлен.

Поэтому необходимо использовать либо отвертку или пассатижи с изолированной рукояткой, либо электротехнические резиновые перчатки. В противно случае можно получить электрический удар.

Присутствует разъем для измерения емкости

Дальнейшая методика проверки зависит от функциональности самого мультиметра: обладает ли он специальными разъемами и функцией измерения емкости (обозначается Cx) или нет. Если да, то все предельно просто:

выпаяйте деталь из платы;
зачистите ножки от окислов и остатков припоя;
установите на приборе режим измерения емкости с пределом измерения, близким или равным к номиналу конденсатора, который на нем указан;
установите элемент в специальное парное гнездо на мультиметре, либо коснитесь ножками металлических пластин, его заменяющих.

Чтобы проверить электролитический конденсатор, необходимо соблюдать полярность — плюс к плюсу, минус к минусу. Если на гнездах прибора обозначены плюс и минус, то устанавливать его нужно только так. Если не обозначены — не имеет значения.

Электролитический конденсатор — это мини-аккумулятор, в нем содержится электролит, и подключается он только с соблюдением полярности.

Плюс на нем не отмечается, но минус промаркирован галочкой на золотистом фоне, кроме того, «минусовая» ножка иногда бывает длиннее. Неправильное подключение полярного элемента приведет к однозначному выходу его из строя.

После установки детали в гнезда мультиметр начнет заряжать его постоянным током. На дисплее появится число, которое будет постепенно увеличиваться.

Когда показания перестанут меняться — элемент максимально заряжен. Если показатель заряда аналогичен или хотя бы близок номиналу — элемент работоспособен.

А как проверить керамический конденсатор? Точно так же. Керамические элементы этого вида всегда неполярны, поэтому можно не опасаться неправильного подключения.

Нет разъема для измерения емкости

Прозвонить полярный или неполярный конденсатор мультиметром, не имеющим специальной функции, можно в режиме максимального сопротивления, при котором происходит его зарядка постоянным током.

Этот способ проверки подходит даже для таких элементов, как smd конденсатор (для поверхностного монтажа) или пленочный конденсатор. Проверка полярного элемента отличается только необходимостью соблюдать полярность.

Алгоритм следующий:

разрядить элемент, закоротив его ножки;
выставить максимальный предел измерения сопротивления — вплоть до мегаом, если позволяет прибор;
подключить черный щуп мультиметра к гнезду COM — это ноль или, в нашем случае, минус, а красный щуп — в гнездо для измерения напряжения и сопротивления;
коснуться черным щупом минуса детали, а красным — плюса;
наблюдать за показаниями прибора.

Обратите внимание, что электролитический тип всегда полярен, все остальные — неполярные.

Что происходить в этом случае? Мультиметр начинает заряжать деталь постоянным током. Во время зарядки его сопротивление увеличивается.

Быстрый рост показаний сопротивления вплоть до значения «1» (бесконечно большое) означает, что конденсатор потенциально исправен, хотя таким способом и невозможно определить его фактическую емкость.

Возможная ошибка! Во время такой проверки нельзя касаться щупов или ножек элемента пальцами. Вы зашунтируете его сопротивлением собственного тела, и тестер покажет ваше собственное сопротивление. Рекомендуется применять щупы-крокодилы, если таковые есть.

Что означают результаты проверки

При проверке конденсатора мультиметром методом максимального сопротивления можно получить три варианта результатов.

Сопротивление росло быстро и достигло «1» — бесконечности. Означает, что элемент исправен.

Сопротивление очень мало либо вовсе отсутствует. Это означает пробой обкладок конденсатора между собой. Установка на плату приведет к короткому замыканию.

Сопротивление растет до значительного порога, но не до «1». Это означает наличие утечки по току. Конденсатор «условно работоспособен», его использование в приборе приведет к искажениям сигнала, помехам и другим негативным последствиям.

Кроме того, в последнем случае нет гарантии, что при включении «условно рабочего» элемента в схему не произойдет окончательного пробоя.

Проверка на вольтаж

Конденсатор должен выдавать определенное напряжение — оно указано на корпусе или в ТТХ по каталогу. Перед использованием в работе можно проверить его фактическую способность выдавать положенный разряд.

Для этого конденсатор заряжается напряжением ниже номинального в течение нескольких секунд. Для высоковольтного, на 600 В, подойдет напряжение в 400 В, для низковольтного на 25 В — 9 В, и тому подобное.

После этого мультиметр переводится на измерение постоянного (!) напряжения, и подключается к испытываемой детали. Начальное значение на экране и есть значение разряда.

Обратите внимание, что цифры на экране будут очень быстро уменьшаться — конденсатор разряжается.

Если начальное значение на дисплее мультиметра меньше номинала — элемент не держит заряда. Учтите, что в любом случае разряжается он быстро.

Как прозвонить керамический конденсатор мультиметром — Moy-Instrument.Ru

Проверка конденсатора мультиметром

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

Что это такое

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

Есть множество классификаций устройства конденсатора. Он бывает постоянным и переменным, неполярным и полярным, бумажным и металлобумажным. Последние считаются наиболее привычными и распространенными конденсаторами, которые напоминают прямоугольные кирпичи. Они относятся к неполярным устройствам.

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

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

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

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

Где используется

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

Как работает

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

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

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

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

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

Типы неисправностей

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

Инструкция по проверке мультиметром

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

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

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

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

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

Керамических конденсаторов

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

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

Полярных конденсаторов

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

Измерение емкости

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

Без выпаивания

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

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

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

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

Техника безопасности

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

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

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность не выпаивая: возможные поломки, пошаговая инструкция

Если взглянуть на статистику, то больше половины рекомендаций по ремонту оборудования связано с неисправностью такого элемента, как конденсатор. Работа такого элемента, как конденсатор, основывается на том, что находясь в электрической схеме, он способствует накоплению зарядов.

При диагностике или ремонте различной техники может возникнуть следующий вопрос — как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность? При этом внешний осмотр не во всех случаях позволяет определить функциональность конденсатора, поэтому требуется проверка прибором. Сегодня мы подробнее рассмотрим этот процесс, а также расскажем о принципе функционирования конденсаторов и распространенных причинах их неисправностей.

Что такое конденсатор?

Если взглянуть на статистику, то больше половины рекомендаций по ремонту оборудования связано с неисправностью такого элемента, как конденсатор. Этот прибор составляет большое количество различных электросхем. Принцип функционирования сводится к поэтапному накоплению электроэнергии с различным потенциалом между обкладками и последующим быстрым разрядом.

Выделяют два наиболее известных типа конденсаторов, которые устанавливаются в современных схемах:

Полярные (электролитические). Такое название они получили потому, что при подключении в схему требуется задать определенную полярность: «плюс» к «плюсу», а «минус» к «минусу».
Неполярные. К этой группе относятся любые другие варианты конденсаторов.

Общепринятое обозначение этого элемента на схемах отчетливо показывает его принцип работы.

Строение этого электронного компонента простое – он состоит из двух покрытых изоляционным слоем обкладок, которые проводят ток. С целью изоляции используют всевозможные материалы и компоненты, которые не проводят электричество: кислород, пластинки из керамики, специальную целлюлозу, фольгу.

По внешнему виду такие элементы отличаются миниатюрным размером при внушительной емкости, поэтому в процессе работы с ними следует соблюдать технику безопасности.

Принцип функционирования

Работа такого элемента, как конденсатор, основывается на том, что находясь в электрической схеме, он способствует накоплению зарядов. Это необходимо только в тех схемах, где происходит распределение составляющих тока (переменный ток). В то время как в схемах с постоянным током конденсатор не сможет накапливать энергию.

Где применяется?

Устанавливают конденсаторы различных видов в радиосхемы и бытовые приборы. Как правило, эти устройства имеют небольшую емкость, поэтому их неисправность не провоцирует тяжелых последствий.

Крупногабаритные конденсаторы составляют различные электрические двигатели, где являются элементами пуска. В данном случае они отличаются большим номиналом и такой же емкостью.

Цены на различные виды конденсаторов

Видео – Для чего нужен конденсатор?

Возможные поломки

Поломка радиосхемы или электрического двигателя свидетельствует о неисправности элементов. В то время, как неисправность самого конденсатора часто бывает вызвана следующими причинами:

Замыканием двух обкладок. Происходит это в результате повышенного напряжения на выводах. Получается, что фрагмент цепи, который должен «разорваться» конденсатором, остается замкнутым.
Нарушение целостности внутренней цепочки компонента. Произойти это может при сильном ударе или напряжении, из-за чего случится вибрация. Тем не менее, часто причиной является брак во время производства. Получается, что в радиосхеме отсутствует конденсатор, а имеется только разорванная цепочка.
Утечка тока в недопустимых пределах. Происходит это из-за нарушения целостности изоляционного слоя пластинок. Это приводит к тому, что они не могут сохранять заряд.
Резкое падение номинальной емкости. Причиной такой проблемы тоже является утечка тока или же брак во время производства. В итоге, радиосхема работает с перебоями или не функционирует совсем.

Видео – Проверка неисправностей конденсаторов

Электролитические компоненты еще отличаются другим недостатком – превышением преобразования сопротивления. Получается, что во время работы в радиосхемах такие конденсаторы не улавливают импульсивные сигналы.

Проверка конденсаторов

Как обнаружить неисправность по внешним характеристикам? Конечно, только лишь по внешним признакам невозможно достоверно судить о работоспособности какого-либо элемента. Тем не менее, таким путем можно заподозрить неисправность, опираясь на признаки:

отверстия на основании и вытекание электролита, из-за чего конденсатор теряет герметичность;
нехарактерная, раздутая форма корпуса и множество выступающих бугорков (в нормальном состоянии они имеют форму цилиндра).

Внешняя проверка особенно необходима в том случае, если вы устанавливаете в схему уже использованные конденсаторы. Тем не менее, некоторый процент брака можно обнаружить и среди новых элементов.

Если вы приобрели новый конденсатор, на котором уже имеются дефекты, то его не стоит использовать, ведь со временем это может привести к нарушению целостности всей схемы. Будет разумно приобрести и подсоединить другой элемент.

Повреждения в виде пробоев в основном встречаются на неполярных элементах или на некоторых полярных с высокой чувствительностью к высокому напряжению.

Для того, чтобы предупредить повреждение других частей электросхемы после разрыва конденсатора, производителями была предусмотрена слабая верхняя крышка, на которой располагаются небольшие разрезы. Таким способом создается «слабое» место корпусной части. Это значит, что в случае разрыва электролит вытекает сверху, не затрагивая элементы схемы.

Вздутый конденсатор потребуется немедленно утилизировать, иначе через некоторое время все равно произойдет взрыв (как показано на изображении ниже).

Если у конденсатора начинает вздуваться верхняя часть, то уже не стоит проверять его дополнительными способами. Лучшим решением будет приобретение нового элемента.

Обратить внимание следует и на другой немаловажный признак. Так, у некоторых элементов «слабая» крышка остается целой без каких-либо дефектов, но их можно заметить на нижней части – пробка становится выпуклой. Конечно, такая проблема возникает в редких случаях, но все-таки некоторым пользователям приходится с ней сталкиваться. Даже если причиной такой проблемы является брак, все равно конденсатор рекомендуется утилизировать.

Стоит отметить, что даже при наличии внешних дефектов на корпусе, компонент может соответствовать требованиям после проверки прибором. Тем не менее, использовать его будет опасно.

В другом же случае, когда внешние повреждения отсутствуют, но имеются подозрения плохой функциональности конденсатора, из-за общего падения работоспособности радиосхемы, его понадобится проверить другими методами, поэтому сначала дефективный элемент выпаивают из общей схемы.

Многие «умельцы» склонным к мнению, что проверить компонент можно и без выпаивания. Конечно, такой способ тестирования возможен, но он не гарантирует точных результатов, поэтому конденсаторы желательно демонтировать.

Проверка мультиметром

У непрофессионального мастера в арсенале обычно имеется самый простой прибор – мультиметр. Тем не менее, и с его помощью тоже можно проверить работоспособность компонента.

Цены на различные виды мультиметров

Проверка неполярных конденсаторов

Первым делом любой компонент начинают проверять омметром с целью обнаружения пробоя. Да, это косвенная проверка, но она позволяет выявить определенные дефекты и провести выбраковку элементов. При этом существуют некоторые тонкости, которые зависят от типа и емкости компонента.

Исправный конденсатор не должен постоянно пропускать ток – иметь высокое сопротивление. Ведь как мы уже говорили, причиной утечки часто является нарушение изоляционного слоя между обкладками. В идеале сопротивление должно быть приближено к норме.

Измерение полярного керамического конденсатора: пошаговая инструкция

Шаг 1. Необходимо выставить максимальный диапазон измерений для мультиметре, чтобы привести его в режим омметра.

Шаг 2. Перед началом тестирования конденсатор следует «зачистить» от оставшегося заряда. Если это элемент небольших габаритов с минимальной емкостью, то можно перемкнуть вывод отверткой. Если речь идет о крупногабаритном элементе, то перемыкают его через мощный резистор сопротивления.

Шаг 3. После установки режима необходимо проверить дисплей — на нем должны высвечиваться символы, которые означают отсутствие проводимости между клеммами.

Шаг 4. Теперь необходимо подсоединить клеммы к выводам.

Конечно, такая проверка еще не является точным доказательством работоспособности прибора, ведь нам следует убедиться в отсутствии обрыва в цепочке. В данном случае мультиметр просто не успевает отреагировать на изменения, поэтому потребуется измерение емкости.

Тестирования электролитического компонента с большой емкостью: пошаговая инструкция

Для того чтобы сравнить значения потребуется проверить другой – неполярный конденсатор, у которого имеется высокий показатель емкости.

Шаг 1. Устанавливаем прибор в исходное положение, как в предыдущем случае.

Шаг 2. Мы наблюдаем, как показания на приборе начинаются с нескольких сотен, преодолевают предел мегаом и увеличиваются дальше.

Шаг 3. Необходимо дождаться окончания проверки и взглянуть на прибор.

В данном случае можно сказать, что повреждение отсутствует (как и обрыв), потому что мы контролировали процесс работы конденсатора.

Проверка прибором полярных конденсаторов: пошаговая инструкция

Теперь мы проверим работу полярных компонентов. В таком тестировании не имеется существенных отличий, только диапазон измерений устанавливается в пределах 200 кОм. Ведь только если заряд достигнет этого придела, можно будет с точностью судить об отсутствии повреждения.

Первым делом мы будем проводить тест конденсатора с номиналом 10 uF. Стоит отметить, что при внешнем осмотре на нем отсутствуют повреждения.

Шаг 1. Настраиваем прибор в режим омметра.

Шаг 2. Подсоединяем клеммы к компоненту.

Шаг 3. Останавливаем прибор.

Здесь показатели растут не так быстро как при проверке неполярного элемента, но на этом значении уже стало ясно, что повреждения отсутствуют.

Затем мы будет проверять полярный конденсатор с номиналом 470 uF.При его внешнем осмотре уже заметно разбухание верхней части.

Такой признак свидетельствует о наличии утечки тока, тем не менее, она может быть в разумных пределах, но использовать этот компонент не следует. Проведение опыта тоже лучше остановить, чтобы не разряжать прибор.

Измерение емкости конденсатора

Предыдущим способом тоже можно обнаружить неисправный конденсатор, но все-таки понадобится дополнительная проверка. Это необходимо в ситуациях, когда имеются подозрения на неисправность компонента.

Рассмотрим пример тестирования на неполярном конденсаторе. В данном случае будет осуществляться проверка небольшого керамического компонента с номиналом — 4,7 nF. Для проведения тестирования необходимо установить на приборе режим измерения емкости.

Таким же способом можно проверить на исправность и другие элементы, которые мы тестировали ранее.

Как проверить элемент без выпаивания?

Для того, чтобы провести тестирование компонента без демонтажа, понадобится использовать специальный прибор. Его отличительной особенностью является минимальный уровень напряжения на клеммах, что не позволит нанести вред другим компонентам цепочки.

Тем не менее, не у каждого мастера имеется подобное оборудования, поэтому соорудить его можно даже из стандартного мультиметра, если подключить его через специальную приставку. Схематическое строение приставок можно обнаружить на просторах интернета.

Таблица №1. Другие методы проверки компонента без выпаивания.

Как проверить конденсатор мультиметром

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Как проверить конденсатор мультиметром

Я рад снова видеть все вас на страницах сайта «Электрик в доме». Сегодня мы познакомимся и изучим одну из самых используемых деталей в электронике – конденсатор. История создания первого конденсатора относит нас назад в 1745 год («лейденская банка»).

В наше время, в век технологий нас со всех сторон окружает электротехнические машины и оборудование. Вы конечно хорошо знакомы с конденсатором и если не сталкивались технически, то слышали о нем однозначно.

Вот почему, в случае неисправности оборудования, первым делом необходимо обратить ваше внимание на работоспособность в схеме конденсаторов. И сделать это можно только при помощи электронного прибора, так как визуально определить состояние невозможно, если нет внешних повреждений.

Для этих целей и предназначен недорогой прибор мультиметр, выполняющий многие функции. Об одной из них — проверки сопротивления, я уже знакомил вас в своей предыдущей статье. Этот же материал предназначен для изучения методики проверки конденсатора мультиметром.

С этой проблемой ко мне обратился один из моих подписчиков. Следуя уже своей традиции, я как всегда, буду излагать материал просто и доступно для легко понимания всем желающим.

Проверка конденсатора мультиметром

Для лучшего усвоения материала, начнем с небольшой теории:

Устройство и принцип работы мультиметра;
Виды и особенности конденсаторов.

Устройство (прибор) предназначенное для накопления электрического заряда – это основное определение конденсатора. Конструктивно он состоит из определенного корпуса, внутри которого расположены две параллельные металлические пластины. Между пластинами установлена прокладка (диэлектрик). Площадь пластин напрямую влияет на величину электрического заряда. Чем больше площадь пластин, тем больше величина накопленного заряда.

Конденсаторы могут быть двух видов: полярными и неполярными.

Конденсаторы полярные.

Определить какой вид конденсаторов достаточно не сложно, уже название вам дает подсказку, что «полярные» должны иметь полярность, то есть иметь (+ плюс) и (- минус). Их подключение в электросхему строго регламентировано в соответствие полярности. Плюс подключается к плюсу, минус к минусу. При нарушении этого правила — конденсатор не будет работать, а вместе с ним и вся схема.

Все полярные конденсаторы заполнены электролитом (твердым или жидким), поэтому их классифицируют как электролитические. Их физические параметры (емкость) находится в следующих параметрах 0.1 ÷ 100000 мкФ.

Конденсаторы неполярные

Неполярные конденсаторы, как вы уже поняли, не имеют полярности и не требуют строгого соблюдения условий подключений. У них нет ни плюса, ни минуса. Роль диэлектрика у них могут выполнять: бумага, стекло, керамика и слюда. Их физические параметры (емкость) незначительна и находится в следующем диапазоне (от нескольких микрофарад до нескольких пикофарад).

Забегая вперед, сразу хочу ответить на ваши вопросы, зачем нам с вами необходимо знать эти технические тонкости. Это очень важно, так как к каждому типу конденсаторов применима своя методика проверки мультиметром. И пред началом проверки, мы должны первым делом, установить тип конденсатора. Это очень важный момент. Прошу вас обратить на это внимание!

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Любую проверку конденсаторов необходимо начинать с внешнего осмотра, на наличие внешних признаков повреждений корпуса (трещин, вздутия). Достаточно часто происходит повреждение электролита, что приводит к повышению давления на внутреннюю поверхность оболочки и последующее ее вздутие.

После того как визуальный осмотр окончен и мы не установили внешних повреждений конденсатора, необходимо продолжить проверку специальным прибором, в нашем случае мультиметром. Этот простейший прибор поможет нам установить емкость конденсатора и обрывы внутри.

Перед проверкой незабываем, установить тип конденсатора, более подробно об этом написано выше. Продолжаем процесс проверки с соблюдением полярности, для этого подключаем плюсовой щуп к плюсовому контакту конденсатора и соответственно минусовой щуп к контакту минус.

Проверяя неполярный конденсатор, подключение мультиметра проводим произвольно без соблюдения правила полярности. Единственное, что здесь необходимо выполнить, это выставить переключатель мультиметра на отметку 2 Мом. Это важно, так как при меньшем значении дисплей прибора отобразит — «1» (единицу), что укажет на неисправность конденсатора.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

Для примера мы свами выполним проверку четырех конденсаторов: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических).

Но перед проверкой мы должны обязательно разрядить конденсатор , при этом достаточно замкнуть его контакты при помощи любого металла.

Для того чтобы перейти в режим (омметра) сопротивления, мы перемещаем переключатель в группу измерения сопротивления, для того чтобы установить наличие обрыва или короткого замыкания.

Итак, первым делом проверим полярные кондиционеры (5.6 мкФ и 3.3 мкФ), установленных ранее у неработающих энергосберегающих лампочек

Разряжаем конденсаторы путем замыкания их контактов обычной отверткой. Вы можете использовать, удобный для вас, любой другой металлический предмет. Главное чтобы к нему плотно прилегали контакты. Это позволит нам получить точные показания прибора.

Следующим шагом выставляем переключатель на шкалу 2 МОм и соединяем контакты конденсатора и щупы прибора. Далее наблюдаем на дисплее быстро увиливающие параметры сопротивления.

Вы спросите меня, в чем дело и почему на дисплее мы наблюдаем «плавающие показатели» сопротивления? Это объяснить довольно просто, поскольку питание прибора (батарейка) имеет постоянное напряжение и за счет этого происходит зарядка конденсатора.

С течением времени конденсатор все больше и больше накапливает заряд (заряжается), тем самым увеличивая сопротивление. Емкость конденсатора влияет на скорость зарядки. Как только конденсатор получит полную зарядку, значение его сопротивления будет соответствовать значению бесконечности, а мультиметр на дисплее покажет «1». Это параметры рабочего конденсатора.

Нет возможности показать картинку на фотографии. Так для следующего экземпляра емкостью 5.6 мкФ, показатели сопротивления начинаются с 200 кОм и плавно возрастают до тех пор, пока не преодолеют показатель 2 МОм. Эта процедура не занимает более -10 сек.

Для следующего конденсатора емкостью 3.3 мкФ происходит все аналогично, но время процесса занимает менее — 5 сек.

Проверить следующую пару неполярных конденсаторов можно точно также по аналогии с предыдущими конденсаторами. Соединяем щупы прибора и контакты, следим за состоянием сопротивления на дисплее прибора.

Рассмотрим первый «150nК». Вначале его сопротивление несколько снизится примерно до 900 кОм, затем следует его плавное увеличение до определенной отметки. Время процесса занимает — 30 сек.

При этом на мультиметре модели МБГО переключатель устанавливаем на шкалу 20 МОм (сопротивление приличное, очень быстро идет зарядка)

Процедура классическая, снимаем заряд при помощи замыкания контактов отверткой:

Смотрим на дисплей, отслеживая показатели сопротивления:

Делаем вывод, что в результате проверки все представленные конденсаторы исправны.

Как проверить емкость конденсатора

Главный показатель, основная характеристика всех конденсаторов — это «емкость». Измеряя эту характеристику и сравнивая ее с указанными параметрами на корпусе, мы сможем выяснить, исправен кондиционер или нет. Есть приборы, которые легко позволят вам выполнить эту проверку.

Но можно ли проверить емкость конденсатора, как в нашем случае, мультиметром . Если вы будет проверять емкость при помощи щупов, вы не получите желаемого результата. Как же быть?

В этом нам помогут разъемы «гнезда» -CX+(«-» и «+» — это полярность подключения)

Для этого примера мы будем использовать кондер «150нФ». Маркировка 150nK:

Устанавливаем переключатель на отметку – ближайшее большее значение. В нашем случае это 200 нФ. Следующим шагом вставляем ножки конденсатора в разъемы -CX+. (не обращаем внимание на полярность, наш кондер неполярный). Дисплей показывает значение емкости– 160.3 нФ, что совпадает с номинальными показателями.

Продолжаем проверку конденсатора с емкостью 4700 пФ. Устанавливаем переключатель на шкале в положение 20 n.

Теперь вставляем ножки в разъёмы прибора и наблюдаем на дисплее параметры 4750 пФ. Вы это можете увидеть на фото. Параметры точно соответствуют параметрам заявленным производителем.

Запомните, если показатели сильно отличаются от номинальных параметров или вообще равны нулю, это говорит нам, что конденсатор не рабочий и его необходимо заменить.

Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Недавно я приобрел ESR-METR и я решил выполнить им ту же самую проверку.

Методика проверки очень проста. Прибор необходимо откалибровать, в моем случае в комплекте идет специальная перемычка, при помощи которой замыкается нужная группа контактов на колодке 1-4. Нажимаем кнопку и прибор автоматический калибруется, сообщив нам об этом на своем экране. После калибровки не забываем разрядить конденсатор и подключаем его к нужным нам разъемам. и производим измерение.

Каждый конденсатор обладает и паразитными свойствами, например сопротивлением. Из фото видно, что емкость конденсатора соответствует заявленным характеристикам, а также присутствует паразитное последовательное сопротивление номиналом 1.2 Ом, из за этого потери на данном конденсаторе составляют 0,5%.

В нашем случает этот показатель великоват, что говорит о высыхании конденсатора, устанавливать его в схему не рекомендуется.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Как проверить конденсатор мультиметром

Приветствую всех друзья и читатели сайта «Электрик в доме». Думаю всем известно, что такое конденсатор. Если кто не видел данный элемент микросхем, то точно слушал о нем. Самой распространенной причиной неисправности в радиоэлектронике является повреждение именно этого элемента. Современная бытовая техника «начинена» электроникой и поломка такой крохотной детали приводит к потере функциональности всего механизма в целом.

Чтобы определить какой именно конденсатор в схеме вышел из строя их необходимо проверить на работоспособность. И желательно это делать с помощью электронный приборов, та как визуальный осмотр не дает заключения о неисправности.

Делать мы это будем с помощью недорогого и функционального прибора — мультиметра. В прошлой статье я писал о том, как с его помощью можно выполнить проверку сопротивления, а сегодня рассмотрим методику, как проверить конденсатор мультиметром.

Написать данную статью меня попросил один из подписчиков. Я как всегда постараюсь изложить материал доступным языком, но если останутся вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях.

Проверка конденсатора мультиметром

Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют.

Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.

Существует два вида конденсаторов:

Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя.

Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ.

Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло. Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад).

Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Прежде всего, выполняется внешний осмотр конденсатора на предмет трещин и вздутия. Нередко причиной неисправности является внутренние повреждения электролитов, что в свою очередь приводит к увеличению давления внутри корпуса, и как следствие вздутие оболочки.

Если конденсатор с виду цел, то без специальных приборов трудно сказать работоспособный он или нет. Поэтому в этом случае выполняется проверка конденсатора мультиметром. Этот простой прибор позволит нам определить емкость конденсатора и наличие обрывов внутри.

Перед тем, как приступить к проверке, нужно определиться какого рода конденсатор находится перед вами: полярный или неполярный. Помните, выше я писал, что это будет важно при измерениях.

Так вот при выполнении проверки полярных конденсаторов нужно соблюдать полярность и подключать щупы к ним соответственно: плюсовой к ножке «+», а минусовой к ножке «-».

При проверке неполярных «кондеров» полярность в подключении соблюдать не нужно, однако здесь есть одна особенность на которую нужно обращать внимание. Для проверки целостности кондера переключатель мультиметра нужно выставить на отметку 2 МОм. Если будет меньше то на дисплее будет отображаться — «1» (единица), можно ложно подумать что конденсатор неисправен.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

В нашей сегодняшней статье будем проверять четыре конденсатора: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических). Перед тем как выполнять проверку необходимо разрядить конденсатор. Для этого нужно замкнуть его выводы на металлический предмет.

Переключатель мультиметра устанавливаем в секторе измерения сопротивления (режим омметра). Режим сопротивления даст нам понять есть ли внутри кондера обрыв или короткое замыкание.

Проверим сначала полярные кондеры номиналом 5.6 мкФ и 3.3 мкФ соответственно (они мне достались от неисправных энергосберегающих лампочек).

Для этого выставляем переключатель на отметку 2 МОм и касаемся щупами выводов конденсатора. Как только щупы будут подключены, на дисплее можно увидеть стремительно растущее сопротивление.

Почему так происходит? Почему на дисплее можно наблюдать « плавающие значения сопротивления »? Все дело в том, что при касании щупами выводов к конденсатору прикладывается постоянное напряжение (батарейка прибора) – он начинает заряжаться. Чем дольше мы держим щупы, тем больше конденсатор заряжается, и сопротивление плавно увеличивается. Скорость заряда напрямую зависит от емкости. Спустя время конденсатор зарядится и его сопротивление будет равно «бесконечности», а на дисплее мультиметра мы увидим «1». Это показатель того что конденсатор исправен.

Не все удается передать фотографиями, но для экземпляра 5.6 мкФ сопротивление стартует с 200 кОм и плавно растет, пока не перевалит отметку в 2 МОм. Длится весь процесс, примерно 10 сек.

Со вторым конденсатором номиналом 3.3 мкФ происходит все аналогично. Начинает заряжаться, сопротивление растет, как только показания превысят отметку 2 МОм на дисплее можно увидеть «1» что соответствует «бесконечности». По времени процесс длится меньше, примерно 5 сек.

В случае со второй неполярной парой конденсаторов делаем все аналогично. Касаемся щупами выводов и наблюдаем за изменением сопротивления на приборе.

Первый из них кондер «104К» его сопротивление сначала немного снижается (до 900 кОм) потом начинает плавно расти, пока не перевалит за отметку. Заряжается дольше, чем остальные около 30 сек.

Второй пример проверка конденсатора мультиметром типа МБГО емкостью 1 мкФ. На фото можно видеть, как изменяется сопротивление при проверке. Только в этом случае переключатель нужно установить на отметку 20 МОм (сопротивление большое, на 2-ке очень быстро заряжается).

Сперва нужно снять заряд, для этого закорачиваем выводы отверткой:

На дисплее прибора наблюдаем как начинает изменятся сопротивление:

По результатам данной проверки можно сделать вывод, что все варианты конденсаторов находятся в исправном состоянии.

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

Одной из основных характеристик любого конденсатора является «емкость». Для того чтобы понять рабочий конденсатор или нет необходимо измерить данную характеристику и сравнить показатели с теми которые указаны производителем на корпусе устройства. Если под рукой есть хороший прибор, то измерить емкость конденсатора мультиметром не составит труда. Но здесь есть свои нюансы.

Если пытаться измерить емкость с помощью щупов (как в моем случае с мультиметром DT9208A) то у Вас ничего не получится. Дело в том, что емкость нельзя проверить, просто подключив щупы к конденсатору. Так как проверить емкость конденсатора мультиметром и можно ли вообще это сделать?

Для этой цели на мультиметре есть специальные разъемы «гнезда» -CX+. «-» и «+» означают полярность подключения.

Давайте проверим емкость керамического кондера «104К». Напомню, маркировка 104 расшифровывается: 10 – значение в пФ, 4-количество нулей (100000 пФ = 100 нФ = 0.1 мкФ).

Выставляем переключатель мультиметра на необходимую отметку — ближайшее большее значение (я установил на отметке 200 нФ). Берем конденсатор и вставляем ножки в разъемы мультиметра -CX+. Какой стороной вставлять не важно, так как данный кондер — неполярный. На дисплее мы видим значение емкости – 102.6 нФ. Что соответствует номинальным характеристикам.

Следующий экземпляр электролитический конденсатор с номинальной емкостью 3.3 мкФ. Переключатель выставляем на отметке 20 мкФ. Теперь нужно правильно «воткнуть» кондер в разъемы с соблюдением полярности. Для этого нужно знать какая ножка «плюс», а какая «минус». Узнать это не составит труда, так как производитель уже позаботился об этом. Если присмотреться на корпусе видно специальная отметка — черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки располагается «минус», с противоположной «плюс».

Вставляем наш конденсатор в посадочные гнезда мультиметра. На фото видно, что емкость данного экземпляра равна 3.58 мкФ, что соответствует номинальным параметрам. Таким простым способом выполняется проверка конденсатора мультиметром.

Другой пример кондер емкостью 5.6 мкФ. При проверке данный экземпляр показал емкость 5.9 мкФ, что тоже соответствует норме.

Кондер МБГО, емкостью 1 мкФ показал результат 1.08, что также соответствует норме.

Если при замерах окажется что емкость сильно отличается от номинальных значений (или вовсе равна нулю) это значит, что конденсатор неисправен и его нужно заменить.

Как проверить конденсатор тестером (стрелочным прибором)

Друзья завалялся у меня в гараже измерительный прибор времен СССР — Ц4313 . Он вполне рабочий, поэтому я решил поэкспериментировать и выполнить проверку им.

Почему я решил использовать его? Методика проверки не изменяется но, аналоговыми приборами (стрелочными) работу выполнять наглядно проще. Проще в плане визуального отслеживания. Здесь придется наблюдать не за изменением цифр на дисплее, а за отклонением стрелки прибора. Причем стрелка будет отклоняться сначала в одну сторону, затем в другую.

Чтобы настроить тестер Ц4313 на измерение сопротивления нужно нажать кнопку «rx». Вставляем щупы прибора в рабочие контакты. Для начала берем конденсатор и разряжаем его. Затем касаемся щупами контактов кондера. Если конденсатор исправный стрелка сначала отклонится , а затем по мере заряда плавно возвратится в исходное (нулевое) положение. Скорость перемещения стрелки зависит от того какой емкости испытуемый конденсатор.

Если стрелка прибора не отклоняется или отклонилась и зависла в определенном положении, это говорит о том, что конденсатор неисправный.

На этом все дорогие друзья, надеюсь, данная статья, как проверить конденсатор мультиметром цифровым и стрелочным была для вас интересной и раскрыла все вопросы. Если что, не стесняйтесь писать комментарии. Также особая благодарность за РЕПОСТ в соц.сетях.

Как проверить конденсатор мультиметром

Мультиметр – это электроизмерительное устройство с различными функциями. С его помощью можно проверять напряжение, силу тока, а также производные от этих величин – сопротивление и емкость. С помощью мультиметра можно проверить и работоспособность различных электронных компонентов. В этой статье мы с вами узнаем, как проверить мультиметром конденсатор и его емкость.

Конденсатор и емкость

Конденсаторы используются практически во всех микросхемах и являются частой причиной ее неработоспособности. Так что в случае неисправности устройства следует проверять в первую очередь именно этот элемент.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

вакуумные;
с газообразным диэлектриком;
с неорганическим диэлектриком;
с органическим диэлектриком;
электролитические;
твердотельные.

Обычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

Электрический пробой. Обычно вызван превышением допустимого напряжения.
Обрыв. Связан с механическими повреждениями, встрясками, вибрациями. Причиной может служить некачественная конструкция и нарушение эксплуатационных условий.
Повышенные утечки. Сопротивление между обкладками изменяется, и это приводит к низкой емкости конденсатора, которая не способна сохранять заряд.

Все эти причины приводят к тому, кто конденсатор становится непригодным для дальнейшего использования.

В данном случае присутствует протечка электролита

Перед проверкой конденсатора

Т.к. конденсаторы накапливают электрический заряд, перед проверкой их следует разряжать. Это можно сделать отверткой – жалом нужно прикоснуться к выводам, чтобы образовалась искра. Затем можно прозванивать компонент. Проверку конденсатора можно сделать как мультитестером, так и при помощи лампочек и проводов. Первый способ является более надежным и дает более точные сведения об электронном элементе.

До начала проверки следует осмотреть конденсатор. Если он имеет трещины, нарушение изоляции, подтеки или вздутие, поврежден внутренний электролит и прибор сломан. Его нужно поменять на работающее устройство. При отсутствии внешних повреждений придется использовать мультиметр.

Перед проведением измерений нужно определить вид конденсатора – полярный или неполярный. У первого обязательно должна соблюдаться полярность, иначе прибор выйдет из строя. Во втором случае определение плюсового и минусового выходов не требуется, но измерения будут проводиться по другой технологии.

Определить полярность можно по метке на корпусе. На детали должна быть черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки расположен отрицательный контакт, а с противоположной – положительный.

Измерение емкости в режиме сопротивления

Переключатель мультиметра следует установить в режим сопротивления (омметра). В этом режиме можно посмотреть, есть ли внутри конденсатора обрыв или короткое замыкание. Для проверки неполярного конденсатора выставляется диапазон измерений 2 МОм. Для полярного изделия ставится сопротивление 200 Ом, так как при 2 МОм зарядка будет производиться быстро.

Сам конденсатор нужно отпаять от схемы и поместить его на стол. Щупами мультиметра нужно коснуться выводов конденсатора, соблюдая полярность. В неполярной детали соблюдать плюс и минус не обязательно.

Измерение в режиме сопротивления

Когда щупы прикоснутся к ножкам, на дисплее появится значение, которое будет возрастать. Это вызвано тем, что мультитестер будет заряжать компонент. Через некоторое время значение на экране достигнет единицы – это значит, что прибор исправен. Если при проверке сразу же загорается 1, внутри устройства произошел обрыв и его следует заменить. Нулевое значение на дисплее говорит о том, что внутри конденсатора произошло короткое замыкание.

Если проверяется неполярный конденсатор, значение должно быть выше 2. В ином случае прибор является не рабочим.

Аналоговое устройство

Вышеописанный алгоритм подходит для цифрового тестера. При использовании аналогового устройства проверка производится еще проще – нужно наблюдать лишь за ходом стрелки. Щупы подключаются так же, режим – проверка сопротивления. Плавное перемещение стрелки свидетельствует о том, что конденсатор исправен. Минимальное и максимальное значение при подключении говорят о поломке электронной детали.

Важно отметить, что проверка в режиме омметра производится для деталей с емкостью выше 0Ю25 мкФ. Для меньших номиналов используются специальные LC-метры или тестеры с высоким разрешением.

Измерение емкости конденсатора

Емкость является основной характеристикой конденсатора. Она указывается на внешней оболочке прибора, и при наличии тестера можно замерить реальное значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель мультиметра переводится в диапазон измерений. Значение ставится равное или близкое к номиналу, указанному на компоненте. Сам конденсатор устанавливается в специальные отверстия –CX+ (если они есть на мультиметре) или с помощью щупов. Подключаются щупы так же, как и при измерении в режиме сопротивления.

При подключении щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор исправен. Когда расхождение полученного и номинального значений отличаются более чем на 20% , устройство пробито, и его нужно поменять.

Измерение емкости через напряжение

Проверка работоспособности детали может производиться и при помощи вольтметра. Значение на мониторе сравнивается с номиналом, и из этого делается вывод об исправности устройства. Для проверки нужен источник питания с меньшим напряжением, чем у конденсатора.

Соблюдая полярность, нужно подключить щупы к выводам на несколько секунд для зарядки. Затем мультиметр переводится в режим вольтметра и проверяется работоспособность. На дисплее тестера должно появиться значение, схожее с номинальным. В ином случае прибор сломан.

Другие способы проверки

Можно проверить конденсатор, не выпаивая его из микросхемы. Для этого нужно параллельно подключить заведомо исправный конденсатор с такой же емкостью. Если устройство будет работать, то проблема в первом элементе, и его следует поменять. Такой способ применим только в схемах с небольшим напряжением!

Иногда проверяют конденсатор на искру. Его нужно зарядить и металлическим инструментом с заизолированной рукояткой замкнуть выводы. Должна появиться яркая искра с характерным звуком. При малом разряде можно сделать вывод, что деталь пора менять. Проводить данное измерение нужно в резиновых перчатках. К этому методу прибегают для проверки мощных конденсаторов, в том числе пусковых, которые рассчитаны на напряжение более 200 Вольт.

Использовать способы проверки без специальных приборов нежелательно. Они небезопасны – при малейшей неосторожности можно получить электрический удар. Также будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.

Сложности проверки

Основной сложностью при определении работоспособности конденсатора мультиметром является его выпаивание из схемы. Если оставить компонент на плате, на измерение будут влиять другие элементы цепи. Они будут искажать показания.

В продаже существуют специальные тестеры с пониженным напряжением на щупах, которые позволяют проверять конденсатор прямо на плате. Малое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других элементов в цепи.

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

Отличное видео с описанием процесса проверки конденсаторов и поиска неисправностей от популярных ютуб-блогеров.

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность не выпаивая: возможные поломки, пошаговая инструкция

Что такое конденсатор?

Выделяют два наиболее известных типа конденсаторов, которые устанавливаются в современных схемах:

Полярные (электролитические). Такое название они получили потому, что при подключении в схему требуется задать определенную полярность: «плюс» к «плюсу», а «минус» к «минусу».
Неполярные. К этой группе относятся любые другие варианты конденсаторов.

Общепринятое обозначение этого элемента на схемах отчетливо показывает его принцип работы.

Принцип функционирования

Где применяется?

Цены на различные виды конденсаторов

Видео – Для чего нужен конденсатор?

Возможные поломки

Замыканием двух обкладок. Происходит это в результате повышенного напряжения на выводах. Получается, что фрагмент цепи, который должен «разорваться» конденсатором, остается замкнутым.
Нарушение целостности внутренней цепочки компонента. Произойти это может при сильном ударе или напряжении, из-за чего случится вибрация. Тем не менее, часто причиной является брак во время производства. Получается, что в радиосхеме отсутствует конденсатор, а имеется только разорванная цепочка.
Утечка тока в недопустимых пределах. Происходит это из-за нарушения целостности изоляционного слоя пластинок. Это приводит к тому, что они не могут сохранять заряд.
Резкое падение номинальной емкости. Причиной такой проблемы тоже является утечка тока или же брак во время производства. В итоге, радиосхема работает с перебоями или не функционирует совсем.

Видео – Проверка неисправностей конденсаторов

Проверка конденсаторов

отверстия на основании и вытекание электролита, из-за чего конденсатор теряет герметичность;
нехарактерная, раздутая форма корпуса и множество выступающих бугорков (в нормальном состоянии они имеют форму цилиндра).

Проверка мультиметром

Цены на различные виды мультиметров

Проверка неполярных конденсаторов

Измерение полярного керамического конденсатора: пошаговая инструкция

Шаг 4. Теперь необходимо подсоединить клеммы к выводам.

Тестирования электролитического компонента с большой емкостью: пошаговая инструкция

Шаг 1. Устанавливаем прибор в исходное положение, как в предыдущем случае.

Шаг 3. Необходимо дождаться окончания проверки и взглянуть на прибор.

Проверка прибором полярных конденсаторов: пошаговая инструкция

Шаг 1. Настраиваем прибор в режим омметра.

Шаг 2. Подсоединяем клеммы к компоненту.

Шаг 3. Останавливаем прибор.

Измерение емкости конденсатора

Таким же способом можно проверить на исправность и другие элементы, которые мы тестировали ранее.

Как проверить элемент без выпаивания?

Таблица №1. Другие методы проверки компонента без выпаивания.

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

Что это такое

Проверка конденсатора мультиметром

Неполярный аппарат

Пленочный агрегат

Конструкция конденсатора

Где используется

Прибор в аккумуляторной зарядке

Как работает

Принцип работы устройства

Типы неисправностей

Обрыв электролита как основная поломка

Инструкция по проверке мультиметром

Как правильно проверять устройство мультиметром

Керамических конденсаторов

Проверка керамического прибора мультиметром

Полярных конденсаторов

Измерение емкости

Измерение емкости мультиметром

Без выпаивания

Измерение емкости мультиметром без выпаивания

Техника безопасности

Как ремонтировать малые двигатели: советы и рекомендации

Система зажигания в небольшом двигателе производит и подает искру высокого напряжения, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь, вызывая сгорание. Некоторым небольшим двигателям требуется аккумулятор для подачи электроэнергии и искры зажигания. Другие развивают искру зажигания с помощью магнето.

Система зажигания небольшого двигателя включает контроллер зажигания (с механическим выключателем, конденсаторным разрядом или транзисторным управлением), свечи зажигания, маховик и проводку.Обслуживание системы зажигания вашего двигателя малого объема зависит от того, какие типы компонентов он имеет. Ниже приведены пошаговые инструкции по обслуживанию систем зажигания современных двигателей малой мощности.

Объявление

Обслуживание систем зажигания без батареи

Магнито применяет магнетизм для подачи электричества в системах зажигания, где нет батареи. Магнето вращается коленчатым валом, который вращается при нажатии ручного стартера.Вот как обслуживать систему зажигания без аккумулятора:

Шаг 1: Сервисный магнето.

Шаг 2: Сервисное обслуживание контроллера зажигания.

Шаг 3: Сервисное обслуживание свечей зажигания.

Шаг 4: Отремонтируйте маховик.

Если вам необходимо отремонтировать магнето, используйте следующие инструкции:

Шаг 1: Снимите колпачок магнето и очистите поверхности небольшой чистой кистью.Вытрите излишки масла.

Шаг 2: Выполните техническое обслуживание контроллера зажигания (с механическим выключателем, с конденсаторным разрядом или с транзисторным управлением), как описано в нижней части этой страницы.

Обслуживание систем зажигания аккумуляторных батарей

Аккумулятор — это устройство, содержащее электрические элементы, вырабатывающие и накапливающие постоянный ток. Аккумуляторы, используемые для запуска и работы небольших двигателей, обычно хранят 6 или 12 вольт. Вот как обслуживать аккумуляторную систему зажигания:

Шаг 1: Сервисная батарея и зарядная система.

Шаг 2: Сервисное обслуживание контроллера зажигания.

Шаг 3: Сервисное обслуживание свечей зажигания.

Шаг 4: Отремонтируйте маховик.

Если вас интересует обслуживание аккумулятора и системы зарядки, вот как это сделать:

Шаг 1: Используйте тестер напряжения, чтобы убедиться, что аккумулятор сохраняет достаточное напряжение. Каждая ячейка вырабатывает примерно 2 вольта (от 1,9 до 2.1 вольт). При испытании 6-вольтовой батареи ниже 5,7 В или 12-вольтовой батареи ниже 11,4 В следует перезарядить до номинального напряжения или выше.

Шаг 2: Если батарея обычная (с тремя или шестью крышками наверху), используйте ареометр для проверки плотности жидкого электролита в каждой ячейке. Плотность или удельный вес должны быть от 1,26 до 1,28 при комнатной температуре.

Если оно ниже 1,25, зарядите аккумулятор. Разница в удельном весе между любыми двумя ячейками должна быть не более 0.05. Учтите, что герметичный необслуживаемый аккумулятор не может быть протестирован таким образом.

Шаг 3: Очистите клеммы аккумулятора, используя небольшое количество пищевой соды и жесткую проволочную щетку. Таким же образом очистите кабели аккумулятора.

Шаг 4: Осмотрите изоляцию кабеля на предмет коррозии и разрывов; при необходимости замените.

Обслуживание зажигания механического выключателя

В течение многих лет системы зажигания с механическим прерывателем были самыми популярными из всех систем зажигания.Электричество высокого напряжения от катушки включается и выключается с помощью контактных точек и конденсатора. Искра должна быть правильно рассчитана, чтобы достичь свечи зажигания именно в тот момент, когда поршень находится в верхней точке своего хода и топливно-воздушная смесь полностью сжимается. Вот как обслуживать зажигание с механическим выключателем:

Шаг 1: Снимите крышку с пластины статора, чтобы открыть точки прерывания и конденсатор.

Шаг 2: Вручную проверните коленчатый вал, пока верхняя точка выступа кулачка не откроет точки контакта.Осмотрите точки на предмет неравномерного износа или повреждений. При необходимости замените точки прерывания и конденсатор.

Шаг 3: Слегка ослабьте установочный винт точек и поместите соответствующий толщиномер между двумя контактами. (Проверьте правильность зазора в руководстве пользователя или в руководстве по обслуживанию.) Перемещайте установочный винт до тех пор, пока толщиномер не коснется обоих контактов, но его можно будет вынуть, не перемещая их.

Шаг 4: Затяните установочный винт точек.

Шаг 5: Еще раз проверьте зазор точек с помощью толщиномера. Затягивание установочного винта могло изменить зазор.

Шаг 6: Очистите точки безворсовой бумагой, чтобы удалить масло, оставшееся после толщиномера.

Примечание: Некоторые срабатывания механического выключателя можно настроить с помощью счетчика выдержки. Если у вас есть измеритель выдержки, обратитесь к инструкции по эксплуатации устройства и техническим характеристикам зажигания, чтобы определить, какой угол выдержки является правильным и как его устанавливать.

Зажигания с механическим прерывателем времени

Для эффективной работы искра должна подаваться в камеру сгорания в тот момент, когда поршень находится в ВМТ (верхней мертвой точке) или около нее. Вот как рассчитать время зажигания искры:

Шаг 1: Ослабьте регулировочную гайку (гайки) на статоре, чтобы ее можно было повернуть.

Шаг 2: Отсоедините выводной провод катушки от точек.

Шаг 3: Подсоедините один провод лампы проверки целостности или омметра к клемме прерывателя, а другой — к корпусу или точке заземления.

Шаг 4: Вращайте статор, пока индикатор или омметр не укажут, что точки разомкнули цепь (погасли или сопротивление высокое).

Шаг 5: Затяните регулировочную гайку (гайки) на статоре, не перемещая ее.

Шаг 6: Снова подсоедините выводный провод катушки к точкам.

Обслуживание конденсаторно-разрядных устройств зажигания

Зажигания конденсаторного разряда (CDI) накапливают и подают напряжение на катушку с помощью магнитов, диодов и конденсатора. Механические точки зажигания прерывателя заменены электроникой. Единственные движущиеся части — это магниты на маховике. Вот почему эту систему иногда называют зажиганием без прерывателя.

Поскольку в этой системе нет точек прерывания, нет требований к синхронизации.Однако модуль триггера выполняет ту же функцию, что и точки. Между пусковым модулем и выступом маховика должен быть определенный зазор. Обратитесь к руководству пользователя или по сервисному обслуживанию за конкретными шагами по установке этого зазора. Типичные шаги для установки зазора модуля запуска в системе CDI следующие:

Шаг 1: Отсоедините провод от свечи зажигания, чтобы предотвратить запуск. Заземлите провод свечи зажигания, прикрепив его к кожуху.

Шаг 2: Поверните маховик так, чтобы выступ совместился с модулем триггера.

Шаг 3: Ослабьте регулировочный винт (ы) пускового модуля и вставьте толщиномер нужной толщины (обычно от 0,005 до 0,015 дюйма) в зазор.

Шаг 4: Переместите модуль триггера, пока он не коснется толщиномера, убедившись, что поверхности выступа и модуля параллельны.

Шаг 5: Затяните регулировочный винт (-ы) пускового модуля и замените провод свечи зажигания.

Обслуживание систем зажигания с транзисторным управлением

В системе зажигания с транзисторным управлением (TCI) используются транзисторы, резисторы и диоды для управления синхронизацией искры в двигателе.Поскольку в нем нет движущихся частей, он также называется безоткатным или твердотельным зажиганием. Большинство TCI не требуют обслуживания. Однако для обеспечения долговременной работы регулярно выполняйте следующие проверки.

TCI контролирует напряжение до 30 000 вольт, подаваемое на свечу зажигания. Будьте предельно осторожны при работе с TCI, так как вы можете травмировать себя или систему зажигания высоким напряжением. Для обслуживания блока зажигания с транзисторным управлением выполните следующие действия:

Шаг 1: Отсоедините провод от свечи зажигания, чтобы предотвратить запуск.Заземлите провод свечи зажигания, прикрепив его к кожуху.

Шаг 2: Проверьте блок TCI, чтобы убедиться, что он не поврежден. Чувствительные электронные компоненты устанавливаются на печатной плате внутри коробки и могут быть повреждены силой или чрезмерным нагревом.

Шаг 3: Проверьте все выводы к блоку TCI и от него, чтобы убедиться, что они плотно подключены, а изоляция не порезана и не изношена.

Шаг 4: Осмотрите магнит и катушку зажигания, установленные рядом с маховиком.Ищите повреждения на конце магнита или на краю маховика.

Обслуживание свечей зажигания

Свеча зажигания в небольшом газовом двигателе должна выдерживать высокое напряжение, высокую температуру и миллионы воспламенений в течение всего срока службы. Для новой свечи зажигания требуется около 5000 вольт электричества, чтобы преодолеть разрыв. Для работы использованной свечи зажигания может потребоваться в два раза больше напряжения. Поэтому обслуживание свечи зажигания важно для работы вашего двигателя. Вот как обслуживать свечу зажигания:

Шаг 1: Отсоедините подводящий провод от верхней части свечи зажигания.

Шаг 2: Используя соответствующий свечной ключ, отсоедините свечу от головки блока цилиндров. Прежде чем снимать свечу, удалите мусор вокруг основания свечи.

Шаг 3: Обратите внимание на внешний вид электрода. Чрезмерное скопление может означать, среди прочего, неправильную топливно-воздушную смесь, неправильную регулировку карбюратора, слабое напряжение искры или плохое обслуживание воздушного фильтра.

Шаг 4: Очистите поверхность свечи зажигания мягкой тканью, а электрод — проволочной щеткой или устройством для очистки свечей зажигания.Если электрод изношен или поврежден, замените свечу зажигания на свечу такого же размера и диапазона нагрева, чтобы избежать повреждения двигателя.

Шаг 5: С помощью щупа установите зазор на электроде свечи зажигания в соответствии с рекомендациями производителя.

Обслуживание маховиков

Маховик небольшого газового двигателя — это простая деталь, требующая минимального обслуживания. Самая важная часть обслуживания маховика — периодически проверять его на предмет повреждений.Вот как обслуживать маховик:

Шаг 1: Снимите провод со свечи зажигания (чтобы двигатель не запустился), затем вручную поверните маховик и осмотрите его на предмет качания и явных повреждений. Проверьте края и ребра охлаждения, ищите трещины и недостающие детали, которые могут нарушить балансировку маховика и двигателя.

Шаг 2: Чтобы осмотреть маховик изнутри, используйте съемник для маховика или съемник, чтобы снять маховик с конца коленчатого вала.

Шаг 3: Осмотрите магниты на внутренней стороне маховика, если таковой имеется. Протрите все поверхности начисто, удалив ржавчину, масло и мусор.

Подвижные части небольшого двигателя могут изнашиваться преждевременно, если они не смазаны. В следующем разделе вы узнаете советы о том, как смазать двигатель, используя масла и присадки.

Руководство по замене электролитического конденсатора на MLCC | Технические примечания | Многослойные керамические чип-конденсаторы

Руководства по решениям

Руководство по замене электролитического конденсатора на MLCC Обзор

В электронных устройствах используются несколько конденсаторов.Алюминиевые и танталовые электролитические конденсаторы используются в приложениях, где требуется большая емкость, но миниатюризация и уменьшение профиля этих продуктов затруднительны, и они имеют значительные проблемы с самонагревом из-за пульсаций тока.

Однако, благодаря достижениям в области большой емкости MLCC в последние годы, стало возможным заменить различные типы конденсаторов, используемые в цепях питания, на MLCC.

Переход на MLCC обеспечивает различные преимущества, такие как небольшой размер благодаря миниатюрному и низкопрофильному форм-фактору, контроль пульсации, повышенная надежность и длительный срок службы.Однако функция низкого ESR (эквивалентного последовательного сопротивления) MLCC может иметь неблагоприятные последствия, которые могут привести к аномальным колебаниям и антирезонансу, поэтому требуется осторожность.

Руководство по замене электролитического конденсатора на MLCC

Краткое руководство по замене электролитических конденсаторов на MLCC

Почему электролитические конденсаторы сейчас заменяются на MLCC?

Замена электролитического конденсатора возможна сегодня из-за большой емкости MLCC

Рисунок 1: Полоса частот, используемая различными конденсаторами, и диапазон емкости

Наряду с растущей высокой степенью интеграции компонентов первичной LSI и IC в электронных устройствах, наблюдается тенденция к снижению напряжения в источниках питания, которые питают эти компоненты.Кроме того, потребление энергии также увеличилось с развитием многофункциональности, и тенденция к использованию сильноточного тока сохраняется. Чтобы поддержать тенденцию к низкому напряжению и сильному току, источники питания электронных устройств перешли с преобразователей промежуточной шины на распределенные системы питания, в которых несколько миниатюрных преобразователей постоянного тока в постоянный (преобразователи POL) размещаются рядом с нагрузками LSI и IC.

В преобразователе POL несколько конденсаторов подключены снаружи.Раньше алюминиевые и танталовые конденсаторы использовались, в частности, из-за необходимости большой емкости выходных сглаживающих конденсаторов.
Однако, трудность миниатюризации этих электролитических конденсаторов является препятствием для уменьшения площади схемы. Кроме того, они обладают значительными проблемами с самонагревом из-за пульсаций тока.

MLCC, используемые во многих электронных устройствах, представляют собой конденсаторы с превосходными характеристиками, но их емкость сравнительно мала, и они используются в основном в фильтрах и высокочастотных цепях.Однако в с достижениями в технологии утонения и многослойности диэлектрических материалов MLCC в последние годы были разработаны MLCC с большой емкостью от нескольких десятков до более 100 мкФ, позволяющие заменять электролитические конденсаторы.

Меры предосторожности при использовании различных конденсаторов

Основные характеристики и меры предосторожности при использовании MLCC, алюминиевых электролитических конденсаторов и танталовых электролитических конденсаторов указаны ниже.При замене конденсаторов на MLCC важно понимать эти меры предосторожности при использовании, а также достоинства и недостатки этих конденсаторов.
Хотя MLCC большой емкости позволяют заменять электролитические конденсаторы, важно отметить их недостаток, который заключается в большой скорости изменения емкости из-за температуры и смещения постоянного тока. Кроме того, слишком низкое значение ESR имеет неблагоприятные последствия и может привести к аномальным колебаниям в цепях питания.
»Вопрос: почему возникают аномальные колебания, когда MLCC используется в качестве выходного конденсатора для преобразователя постоянного тока в постоянный?
»Вопрос: какая фазовая компенсация используется для предотвращения аномальных колебаний?

	MLCC	Тантал Конденсатор электролитический	Алюминиевый электролитический конденсатор
Основные характеристики	Миниатюрный, низкопрофильный Высокая надежность, длительный срок службы Low ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) Без полярности	Большая емкость Превосходные характеристики смещения постоянного тока	Большая емкость Недорого
Меры предосторожности при использовании	Большое изменение емкости из-за температуры и смещения постоянного тока (приложен постоянный ток) Низкое ESR является преимуществом, но может также вызывать аномальные колебания в цепях питания.	Сравнительно высокое ESR, значительное самонагревание из-за пульсаций тока Низкое номинальное напряжение	Большой форм-фактор Короткий срок службы в условиях высоких температур Высокое ESR, значительное самонагревание из-за пульсаций тока

Электролитические конденсаторы большой емкости, которые имеют тенденцию к короткому сроку службы из-за значительного самонагрева

Рисунок 2: Сравнительный пример самонагрева конденсатора из-за пульсаций
токов (частота: 100 кГц)

ESR конденсатора изменяется в зависимости от частоты.
Если ESR конденсатора настроен на определенную частоту как «R», а ток пульсации установлен как «I», «RI ²» становится тепловыми потерями мощности, и конденсатор самонагревается.

В то время как большая емкость достигается с помощью электролитического конденсатора, значительное тепло выделяется из-за тока пульсации и высокого ESR , что является слабым местом электролитических конденсаторов.

Верхний предел тока пульсаций, который допускает конденсатор, называется «допустимым током пульсаций».Срок службы конденсатора уменьшится, когда использование превысит допустимый ток пульсаций.

Примечание: ESR и токи пульсации

Рисунок 3: ESR (эквивалентное последовательное сопротивление)

Идеальный конденсатор должен обладать только емкостными свойствами, но на самом деле он также содержит компоненты резистора и индуктивности из-за электродов. Компонент резистора, не показанный в идеальном конденсаторе, называется «ESR (эквивалентное последовательное сопротивление)», а компонент индуктивности — «ESL (эквивалентная последовательная индуктивность)».

Рисунок 4: Пульсации токов

DC (постоянный ток) — это когда ток течет в одном направлении, но в источниках питания постоянного тока в дополнение к постоянному току присутствуют различные наложенные друг на друга компоненты переменного тока, которые добавляют к току пульсации. Например, постоянный ток, возникающий в результате выпрямления (двухполупериодного выпрямления) промышленного переменного тока, содержит пульсирующие токи пульсации с удвоенной продолжительностью цикла промышленного переменного тока.Кроме того, пульсирующий ток цикла переключения в импульсном преобразователе постоянного тока накладывается на напряжение постоянного тока. Это называется «пульсирующий ток».

Алюминиевые конденсаторы имеют срок службы 10 лет

Алюминиевые электролитические конденсаторы широко используются в электронных устройствах, поскольку они обладают высокой емкостью и недороги, но требуется осторожность из-за их ограниченного срока службы. Типичный срок службы алюминиевого электролитического конденсатора составляет десять лет. Это связано с тем, что емкость уменьшается по мере высыхания раствора электролита (потеря емкости).

Количество потерянного раствора электролита зависит от температуры и точно соответствует «уравнению Аррениуса» кинетики химической реакции. Если температура использования увеличится на 10 ° C, срок службы сократится вдвое. Если температура использования снизится на 10 ° C, то срок службы будет удвоен, поэтому это также называется правилом «10 ° C двойной». По этой причине срок службы сокращается еще больше при использовании в условиях значительного самонагревания из-за пульсаций тока.

Высыхание раствора электролита также увеличивает ESR. Следует отметить, что пиковое значение пульсационного напряжения не превышает номинальное напряжение (выдерживаемое напряжение), когда пульсирующее напряжение накладывается на напряжение постоянного тока. Конденсатор, используемый в цепи питания, имеет номинальное напряжение, в три раза превышающее входное напряжение.

Рисунок 5: Диапазон номинальных напряжений различных конденсаторов

Рисунок 6: Сравнение срока службы

Пример замены MLCC: понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный

Замена выходного конденсатора в понижающем преобразователе постоянного тока

Выделение тепла конденсаторами из-за ESR и пульсаций тока является преобладающей проблемой в выходных конденсаторах цепей питания.
На рисунке 7 показана принципиальная схема миниатюрного понижающего преобразователя постоянного тока в постоянный, который используется в качестве преобразователя POL во многих электронных устройствах.

Выходной конденсатор этого типа является основной целью замены электролитических конденсаторов на MLCC в преобразователях постоянного тока в постоянный как решение проблемы самонагрева, сокращение занимаемого пространства и повышение надежности.

Рисунок 7: Принципиальная схема преобразователя POL
(понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный)

Примечание: Принципиальная схема преобразователя POL (понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный)

На рисунке 8 показана принципиальная схема миниатюрного понижающего преобразователя постоянного тока в постоянный, который используется в качестве преобразователя POL во многих электронных устройствах.
Основная схема преобразователя выполнена в виде ИС, а конденсатор и катушка индуктивности прикреплены снаружи к печатной плате (также существуют изделия с внутренним присоединением).
Конденсатор, который идет перед ИС, называется «входным конденсатором (Cin)», а тот, который идет после, — «выходным конденсатором (Cout)». В дополнение к сбору электрического заряда и сглаживанию выходного напряжения выходной конденсатор в преобразователе постоянного тока играет роль заземления и устранения составляющей пульсаций переменного тока.

Сравнение характеристик выходного конденсатора понижающего преобразователя постоянного тока в постоянный

Выходные напряжения выходных конденсаторов понижающего преобразователя постоянного тока сравнивались с использованием оценочной платы следующего типа. Сравниваемые конденсаторы представляли собой типичный алюминиевый электролитический конденсатор, танталовый электролитический конденсатор, функциональный полимерный алюминиевый электролитический конденсатор и MLCC с емкостью 22 мкФ.

Рисунок 8: Сравнительная проверка выходного напряжения различных электролитических конденсаторов с MLCC (продукты 22 мкФ)

MLCC имеет небольшие токи пульсаций и небольшое самонагревание из-за низкого ESR

На основе ранее указанных условий было проведено сравнение выходного тока и выходного напряжения типичного алюминиевого электролитического конденсатора, танталового электролитического конденсатора, функционального полимерного алюминиевого электролитического конденсатора и MLCC с емкостью 22 мкФ.
ESR в порядке убывания размера: типичный алюминиевый электролитический конденсатор> танталовый электролитический конденсатор> функциональный полимерный алюминиевый электролитический конденсатор> MLCC. Пульсации напряжения, вызывающие самонагрев, следует по аналогичной схеме. Функциональный полимерный алюминиевый электролитический конденсатор использует проводящий полимер в качестве электролита и является типом, разработанным для низкого ESR. По сравнению с обычным алюминиевым электролитическим конденсатором пульсации напряжения значительно меньше, но форм-фактор немного больше, а цена высока.

Рисунок 9: Результаты тестирования выходных характеристик (продукты 22 мкФ) различных типов электролитических конденсаторов с MLCC (характеристика B)

Частотно-импедансные характеристики и частотные характеристики ESR для каждого из них следующие.

Рисунок 10: Частотно-импедансные характеристики и частотные характеристики ESR для различных конденсаторов

По мере того, как ESR конденсатора становится ниже, пульсации напряжения могут поддерживаться на меньшем уровне. Как показано на графике ниже, ESR MLCC составляет около нескольких ммОм, что очень мало.По этой причине MLCC демонстрирует оптимальную производительность в качестве замены электролитического конденсатора.

Рисунок 11: Зависимость между ESR и пульсирующим напряжением (частота переключения 340 кГц)

Достоинства замены электролитического конденсатора в преобразователе постоянного тока на MLCC

Замена электролитического конденсатора на MLCC обеспечивает различные преимущества, такие как контроль пульсаций, а также уменьшение площади печатной платы за счет миниатюрного и низкопрофильного форм-фактора, длительного срока службы и повышения надежности.

Контроль пульсации, высокая надежность, длительный срок службы

Самонагрев из-за токов пульсаций в конденсаторах с высоким ESR сокращает срок службы конденсатора.
ESR MLCC ниже, чем у электролитического конденсатора, на двузначные числа, а длительный срок службы повышает надежность.

Рисунок 12: Контроль пульсации

Миниатюризация

Переход на миниатюрные низкопрофильные MLCC позволяет уменьшить пространство на печатной плате.

Рисунок 13: Переход с алюминиевого электролитического конденсатора на MLCC

Вопрос: можно ли контролировать пульсации напряжения, увеличивая емкость электролитического конденсатора?

ESR электролитического конденсатора немного уменьшается при увеличении емкости. Однако контролировать пульсации за счет увеличения емкости принципиально сложно. Это связано с тем, что постоянная времени увеличивается вместе с увеличением емкости.
Скорость отклика на переходное явление, такое как процесс зарядки и разрядки конденсатора, может быть выражена как индекс постоянной времени, называемый (T). В RC-цепи, состоящей из сопротивления (R) и конденсатора (C), постоянная времени становится T = RC (R выражается в омах [Ω], емкость C выражается в фарадах [F]). Время, необходимое для зарядки и разрядки конденсатора, невелико, когда постоянная времени мала, и становится больше, когда постоянная времени увеличивается.
Постоянная времени становится чрезвычайно большой при использовании электролитического конденсатора с чрезмерно большой емкостью. В преобразователе постоянного тока с повторным переключением в течение короткого времени разряд не завершается в течение времени выключения, и в электролитическом конденсаторе остается заряд. В результате напряжение не снижается в достаточной степени, в форме сигнала напряжения возникают искажения, а выходной сигнал становится нестабильным, что не позволяет эффективно контролировать пульсации (рисунок 14).

Рис. 14: Искажения формы волны алюминиевого электролитического конденсатора большой емкости

С другой стороны, у MLCC

нет такой проблемы из-за низкого ESR в широкой полосе частот, что позволяет лучше контролировать пульсации вместо электролитического конденсатора.

Рисунок 15: Импеданс и ESR электролитического конденсатора
и MLCC

Вопрос: почему возникают аномальные колебания, когда MLCC используется в качестве выходного конденсатора в преобразователе постоянного тока?

Низкое ESR является особенностью MLCC, но оно настолько ниже по сравнению с алюминиевым электролитическим конденсатором, что, наоборот, выходное напряжение преобразователя постоянного тока становится нестабильным и вызывает колебания.
Как показано на рисунке справа, преобразователь постоянного тока сравнивает выходное напряжение с опорным напряжением, усиливает величину ошибки с помощью усилителя ошибки (усилителя ошибки) и выполняет отрицательную обратную связь для достижения постоянного и стабильного напряжения постоянного тока. .Однако отставание фазы сигнала происходит из-за индуктивности (L) и конденсатора (C) схемы сглаживания. Когда фазовая задержка приближается к 180 °, возникает состояние положительной обратной связи, в результате чего она становится нестабильной и колеблется.

Рисунок 16. Цепь отрицательной обратной связи в преобразователе постоянного тока в постоянный

Вопрос: какая фазовая компенсация используется для предотвращения аномальных колебаний?

Имеется схема платы, используемая в качестве диаграммы, чтобы определить, будет ли отрицательная обратная связь работать стабильно.Горизонтальная ось графика — частота, а вертикальная ось — усиление и фаза.
Когда фазовая задержка из-за индуктивности (L) и конденсатора (C) приближается к 180 °, возникает положительная обратная связь, и выход становится нестабильным. Однако установка усиления на 1 или меньше (0 дБ или меньше), даже если фазовая задержка составляет 180 °, сводит сигнал и может предотвратить колебания.
Подключите конденсатор и резистор рядом с усилителем ошибки, чтобы уменьшить фазовое отставание, и отрегулируйте его для его устранения. Это называется «фазовой компенсацией».Предыдущие разработки, в которых использовался алюминиевый электролитический конденсатор с высоким ESR в качестве выходного конденсатора, не имели этой проблемы. Однако у MLCC недостаточная компенсация, что вызывает аномальные колебания, поэтому при замене конденсаторов необходимо соблюдать осторожность.

Рисунок 17: Схема платы (усиление и фазо-частотные характеристики)

Рисунок 18: Схема фазовой компенсации

Пример замены MLCC: разделительный конденсатор (байпасный конденсатор)

Замена разделительного конденсатора (байпасного конденсатора)

Ранее электролитические конденсаторы и MLCC подключались параллельно для развязки в аналоговой цепи, но с производством MLCC большой емкости происходит замена электролитических конденсаторов на MLCC.

В частности, большая емкость требуется для уменьшения импеданса из-за большого ESR в алюминиевом электролитическом конденсаторе. Однако MLCC не требует такой же емкости, как алюминиевый электролитический конденсатор, потому что низкий ESR является особенностью MLCC. Миниатюризация и низкий профиль MLCC также позволяют сократить пространство на печатной плате, а длительный срок службы и превосходная надежность также являются преимуществами замены.

Рисунок 19: Преобразователь POL (понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный)
, основная цепь

Примечание: развязывающий конденсатор

Когда конденсатор подключен параллельно линии питания ИС, в линии питания возникает сопротивление, которое не показано на принципиальной схеме, что может изменить напряжение источника питания и вызвать неисправность или интерференцию между цепями. .

Конденсатор подключается параллельно для управления колебаниями напряжения при зарядке и разрядке. Кроме того, поскольку конденсатор пропускает переменный ток, он устраняет или направляет пульсации на землю. Это называется «развязывающим конденсатором» (также называемым «шунтирующим конденсатором»).

Рисунок 20. Роль развязывающего конденсатора

Для использования с развязкой идеальный конденсатор должен иметь низкий импеданс в широком диапазоне частот от низкого до высокого, но в действительности частотно-импедансные характеристики конденсатора следуют V-образной кривой.

Частота на впадине V-образной формы называется «саморезонирующей частотой» (SRF), и она действует как конденсатор в области ниже SRF. По этой причине конденсаторы с разными характеристиками обычно подключаются параллельно, чтобы перекрыть широкий диапазон частот в приложениях развязки.

Рисунок 21: Роль разделительного конденсатора

Преимущества замены электролитического конденсатора на MLCC в преобразователе постоянного тока

Вопрос-ответ: Какое антирезонансное явление возникает, когда MLCC используется в качестве разделительного конденсатора?

Низкое ESR — это особенность MLCC, но это может иметь неблагоприятные последствия даже в приложениях с развязкой.Например, несколько MLCC подключены параллельно для развязки в ИС, работающей с большим током и низким напряжением. Конденсатор функционирует как конденсатор ниже полосы частот SRF (саморезонирующая частота) и как индуктор над SRF.

По этой причине, когда SRF двух MLCC близки друг к другу, между SRF с помощью индуктора и конденсатора создается параллельный резонансный контур LC, и они легко колеблются. Это явление называется «антирезонансным».Антирезонанс создает интенсивные пики импеданса, которые ослабляют эффект удаления шума на этой частоте. Это может стать причиной нестабильности напряжения источника питания и неисправности цепи.

Рисунок 22: Параллельные соединения MLCC для развязки и антирезонансная проблема

Руководство по замене электролитического конденсатора на MLCC

В этом разделе объясняется, как выбрать оптимальный MLCC для предполагаемого применения при замене электролитического конденсатора на MLCC.Используйте его, чтобы повысить надежность своих продуктов.

Меры предосторожности при выборе конденсаторов в зависимости от их характеристик

Внимание! Емкость материалов с высокой диэлектрической проницаемостью будет изменяться в зависимости от приложенного напряжения.

MLCC — лучший конденсатор, но у него есть и недостатки. Емкость MLCC изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Это называется «характеристикой смещения постоянного тока», когда подается постоянное напряжение. Изменения емкости (зависящие от смещения постоянного тока) редко наблюдаются при MLCC с низкой диэлектрической проницаемостью (тип 1), но появляются при MLCC с высокой диэлектрической проницаемостью (тип 2).

Это вызвано внутренней поляризацией сегнетоэлектрика (BaTiO3 и т. Д.), Используемого материалом с высокой диэлектрической проницаемостью. По этой причине , пожалуйста, учитывайте диэлектрические характеристики, используемое напряжение и выдерживаемое напряжение при выборе, если он будет использоваться при подаче напряжения постоянного тока. Существует также тенденция к значительному уменьшению емкости в конденсаторах миниатюрных размеров. При выборе емкости необходимо также учитывать характеристики смещения постоянного тока.

Рисунок 23: Скорость изменения емкости
— Пример характеристики смещения постоянного тока (высокая диэлектрическая постоянная)

Рисунок 24: Влияние характеристики смещения постоянного тока (сравнение эффективной емкости при подаче напряжения 3,3 В)

Оптимальная линейка MLCC для замены электролитических конденсаторов

Щелкнув по различным параметрам ниже существующего заменяющего конденсатора, вы увидите рекомендуемый продукт MLCC.
* Обратите внимание, что приведенная здесь информация не гарантирует совместимость продукта.
* Пожалуйста, примите решение после тщательного тестирования совместимости продукта.

Как выбрать оптимальный MLCC для замены электролитического конденсатора (PDF)

Вы можете просмотреть рекомендованные продукты на замену, просто нажав.

TDK предлагает обширную линейку MLCC для достижения успеха в замене алюминиевых и танталовых электролитических конденсаторов. Выберите подходящий MLCC для своего приложения, чтобы повысить надежность ваших продуктов.

Краткое руководство по замене электролитического конденсатора на MLCC

В последние годы производство MLCC с высокой емкостью от нескольких десятков до более 100 мкФ сделало возможным замену танталовых и алюминиевых электролитических конденсаторов.
Переход на MLCC в широком диапазоне потребительских и промышленных устройств развивается благодаря их высокому номинальному напряжению, превосходному контролю пульсаций, длительному сроку службы и высокой надежности.

* Слабым местом MLCC с высокой диэлектрической проницаемостью является уменьшение емкости из-за температуры или приложения постоянного напряжения (температурная характеристика, характеристика смещения постоянного тока).Кроме того, функция чрезвычайно низкого ESR может вызвать аномальные колебания и возникновение антирезонанса, поэтому при замене конденсаторов необходимо соблюдать осторожность.

* Пожалуйста, выберите правильный MLCC для вашего приложения, чтобы повысить надежность ваших продуктов.

Поддержка продукта

Инструменты технической поддержки

TDK бесплатно предоставляет следующие инструменты поддержки дизайна на нашем веб-сайте. Используйте их для проектирования схем и мер противодействия ЭМС.

■ TVCL: модели электронных компонентов для симуляторов схем

Это имитационные модели для воспроизведения характеристик электронных компонентов TDK в симуляторах. Предлагаются S-параметр, модель эквивалентной схемы, SPICE-модель, а также библиотеки для различных симуляторов. Мы рекомендуем модель смещения постоянного тока, которая учитывает частоту и характеристики смещения постоянного тока, для проектирования схемы источника питания.

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 серии

Суммарная емкость конденсаторов, включенных последовательно, C1, C2, C3, ..:

Конденсаторы параллельно

Суммарная емкость конденсаторов, включенных параллельно, C1, C2, C3 ,.. :

C _Всего = 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)

раз 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.
Керамический конденсатор	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:

Использование конденсатора для продления срока службы батареи

Моя жена считает меня сумасшедшим.

Она наблюдала за тем, как я разряжаю груды монетных ячеек в течение последнего года, собирая миллионы точек данных об их поведении.«Дорогая, а почему ты тратишь столько денег на аккумуляторы, которые собираешься разрядить?» Это довольно странно, но результаты интересны и развеивают многие представления о том, чего можно ожидать от долгоживущих, сверхмалопотребляющих продуктов на основе микроконтроллеров.

На прошлой неделе я написал о поведении монетоприемников CR2032 в приложениях, которые должны работать около десяти лет. Мои эксперименты позволили количественно определить возрастающее внутреннее сопротивление батарей по мере их использования. В конечном итоге, в зависимости от текущих потребностей системы, ячейка будет казаться мертвой задолго до того, как это произойдет на самом деле.То есть останется много емкости, но она не будет использоваться системой.

Несколько внимательных читателей задались вопросом, может ли добавление конденсатора на клеммах элемента обеспечить кратковременное повышение напряжения, которое могло бы выдержать импульсную нагрузку. Нетрудно математически показать, что ответ положительный.

Но математика не имеет значения. В инженерном деле мы всегда сталкиваемся с противоречивыми потребностями, и то, что кажется простым решением, иногда оказывается непростым.

Полезно думать о батарее как об источнике с нулевым импедансом с раздражающим внутренним резистором между ним и клеммой.Значение этого резистора увеличивается по мере разряда батареи. Если бы оно было 50 Ом, а системе требовалось 10 мА, напряжение на клеммах упало на полвольта, часто достаточно, чтобы вызвать сбой MCU. Добавьте большой конденсатор, как показано на следующей схеме, и короткая импульсная нагрузка может потреблять заряд, хранящийся в крышке.

Один читатель процитировал технический документ TI ( Coin Cells и Peak Current Draw ), где авторы пришли к выводу, что это жизнеспособное решение. Они показывают случай, когда конденсатор должен выдерживать нагрузку 30 мА в течение 1 мс.Конденсатор на 87 мкФ подойдет, хотя они рекомендуют 100 мкФ, поскольку никто не делает устройства на 87 мкФ.

Есть несколько проблем с этим выводом.

Во-первых, течет конденсатор. Он всегда проходит через клеммы аккумулятора, поэтому высасывает сок, разряжая аккумулятор, даже во время длительных интервалов сна. Насколько велика утечка? Это зависит от ряда факторов, в том числе от материала диэлектрика. Давайте рассмотрим тантал, который предлагает большую емкость по сравнению с ценой. В следующей таблице показаны числа для элемента на 100 мкФ.(Для тантала утечку обычно определяют в CV, где V — номинальное, а не применяемое значение.)

Последний столбец наиболее показателен. Я начал эту серию, показывая, что поставщики микроконтроллеров, которые заявляют о десятилетиях потенциальной работы с CR2032, совершенно нестандартны, и продемонстрировал, что самый долгий срок службы, на который можно надеяться, — это десятилетие (хотя немногие когда-либо достигают этого). CR2032 предлагает емкость около 220 мАч, что означает, что среднее потребление тока за 10 лет не может превышать 2,5 мкА. Только утечка конденсатора высосет батарею за доли десятилетия.

Кто бы мог подумать, что крышка может протекать больше, чем Эдвард Сноуден?

Как насчет лучшей части? Лучшими конденсаторами с малой утечкой и необходимыми значениями C являются MLCC. Утечки MLCC указаны в ом-фарадах:

Понятно, что диэлектрики Y5V использовать нельзя. Выберите более дорогое устройство X7R. И нужно быть осторожным, какой X7R выбран из-за такой же утечки, как и Y5V, хотя и демонстрирует лучшую температурную стабильность, что всегда было основной причиной использования X7R.

X7R действительно очень устойчивы к температуре, но не в зависимости от утечки! Вот типичный график нормализованной утечки в зависимости от температуры:

Система, которая должна работать в широком диапазоне температур, может протекать на два порядка больше, чем показано в предыдущей таблице; Этот прекрасный AVX с номиналом 0,3 мкА внезапно выглядит как резистор умеренно низкого номинала. Но даже при температуре выше комнатной, скажем, от 20 до 30 градусов, рекомендуется использовать в два раза больше паразитного стока, чем указано. В случае AVX четверть батареи теряется из-за конденсатора.

Становится хуже.

устройства MLCC снижают номинальные характеристики. По мере увеличения приложенного напряжения эффективная емкость уменьшается. У Murata есть инструмент, который помогает смоделировать это, и вот результат для деталей 22 мкФ:

Если место дорого, вы облажались. Подайте 3 вольта на красивое маленькое устройство 3216 на 6 В, и будет доступна только половина емкости. В документе TI указана часть 100 мкФ, но в этом пакете вы должны использовать 200 мкФ. В качестве альтернативы можно использовать устройство с более высоким напряжением (больше и дороже) или использовать более крупный корпус, как показано на графике.

Конденсаторы

имеют допуски, и хотя X7R обычно составляют хорошие +/- 20%, это все же нужно вычислить в:

Используйте конденсатор еще большего размера, чтобы уменьшить допуск.

На следующем графике показан требуемый конденсатор при 20 ° C для импульсов 10, 20 и 30 мс с различными нагрузками, без учета всех сложных эффектов, отмеченных выше. Вам также придется учесть все эти параметры, которые, как мы видели, могут более чем вдвое превышать требуемый мкФ. Номера утечек основаны на этом компоненте AVX.Хотя в документе TI используется конденсатор для повышения мощности на 1 мс, для Bluetooth и других протоколов более вероятны десятки мс.

Итак, мы посчитали и определили, какой емкости покупать. Давайте проигнорируем все неприятности и предположим, что компонент на 100 мкФ отвечает всем требованиям, и что мы используем компонент AVX с малой утечкой. Они стоят 14,50 долларов за штуку! Ни у Digi-Key, ни у Mouser их нет на складе, и срок поставки составляет 25 недель. Сегодня у Digi-Key есть версия на 50 В, но это обойдется вам в 36 долларов.54.

Полный Raspberry Pi с процессором ARM 700 МГц и половиной гигабайта оперативной памяти стоит меньше, чем этот конденсатор.

Может быть, это государственный проект, где затраты не имеют значения. Используя приведенный выше график, мы выбираем часть 400 мкФ для нагрузки 10 мА 20 мс (помните, что это происходит до того, как все снижение номинальных характеристик должно быть выполнено). Утечка съест примерно половину емкости аккумулятора. И конденсатора не существует; самая большая такая деталь на рынке — 220 мкФ. Вы не можете купить кучу более мелких деталей и расположить их параллельно, так как утечка будет увеличиваться.

А как насчет суперконденсатора? Это удивительные устройства с емкостью в фарад. Увы, суперкапс с наименьшей утечкой, который я могу найти, получен от Cap-xx, и они указывают 2 мкА при 23 ° C и удвоение при 70 ° C. Это непрактично, так как даже при комнатной температуре он съест примерно все 2,5 мкА текущего бюджета.

Чтобы добавить еще одну морщину, не забывайте, что каждый производитель микроконтроллеров требует один или несколько развязывающих конденсаторов, даже при работе от батареи. Обычно они хотят примерно 10 мкФ.Обязательно используйте деталь с малой утечкой и учитывайте это при расчетах емкости аккумулятора.

Подводя итог, в описанном мной случае использования (десять лет жизни системы от плоского элемента), как правило, нецелесообразно получать импульсное усиление Vdd от конденсатора через батарею. Однако есть и другие способы продлить срок службы батареи, о которых я расскажу в ближайшие недели.

Продолжить чтение

Конденсаторы

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ

КОНДЕНСАТОРЫ

В.Райан 2002-2019

ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ РАБОТА НИЖЕ

Конденсаторы — это компоненты, которые используются для хранения электрического заряда и используются в схемах таймера. Можно использовать конденсатор с резистором, чтобы произвести таймер.Иногда конденсаторы используются для сглаживания ток в цепи, поскольку они могут предотвратить ложное срабатывание других компоненты, такие как реле. Когда питание подается в цепь, которая включает конденсатор — конденсатор заряжается. При отключении питания конденсатор медленно разряжает свой электрический заряд.

Конденсатор состоит из двух проводов, разделенных изоляционный материал под названием DIELECTRIC.Диэлектрик может быть бумажным, полиэтиленовая пленка, керамика, воздух или вакуум. Пластины могут быть алюминиевыми дисками, алюминиевая фольга или тонкая металлическая пленка, нанесенная на противоположные стороны твердого тела диэлектрик. Сэндвич CONDUCTOR — DIELECTRIC — CONDUCTOR можно свернуть в цилиндр или левую квартиру

КАК РАБОТАЕТ КОНДЕНСАТОР

Когда цепь включена, светодиод излучает свет, и конденсатор заряжается.Когда переключатель повернут при выключенном светодиодном фотоаппарате светится на несколько секунд, потому что электричество хранящийся в конденсаторе медленно разряжается. Когда он полностью разряжен это электричество, светодиод больше не излучает свет. Если установлен резистор в цепи конденсатор заряжается медленнее, но и разряжается больше. медленно. Что будет со светом?

Электролитические Конденсаторы поляризованные это означает, что они имеют положительный и отрицательный вывод и должны быть расположены в цепь в правильном направлении (положительный провод должен идти к положительному сторона схемы).
Они также имеют гораздо более высокую емкость, чем неэлектролитические конденсаторы.

Неэлектролитические конденсаторы обычно имеют меньшую емкость.
Они не поляризованы (не имеют положительного и отрицательного вывода) и в любом случае можно разместить в цепи.
Обычно они используются для сглаживания тока в цепи.

ЕМКОСТЬ — означает емкость конденсатора.

Обратите внимание на электролитический конденсаторы выше.Все они имеют два поляризованных вывода, другими словами, они есть положительная и отрицательная нога. Этот тип конденсатора используется с ИС. такие как микросхема таймера 555, и именно конденсаторы и резисторы определить временную последовательность.

Посмотрите внимательно на фотографии двух типов конденсаторы.Вы можете определить, какой из них электролитический и неэлектролитический ?

Простая схема (см. Ссылку ниже) представляет собой переключатель, который подключен к компу. При нажатии переключателя компьютер обнаруживает что реле замыкается, а затем включается двигатель.
Однако есть проблема. Когда переключатель нажат, он закрывает только реле на долю секунды а для компьютера этого времени мало программа для определения того, что она была нажата в первую очередь.Задержка по времени это очевидный ответ, и этого можно достичь, добавив конденсатор в параллельно переключателю. Если реле удерживается замкнутым в течение 3/4 секунды, компьютерная программа успеет это обнаружить — конденсатор обеспечивает время задержка.

ПОМНИТЕ — есть поляризованные и неполяризованные конденсаторы. Ищите положительное и отрицательное знак.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПРИМЕРОВ — КАК МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ КОНДЕНСАТОРЫ

Planet Analog — Знайте иногда неожиданные взаимодействия при моделировании сети с байпасом конденсаторов

Примечание редактора: Недавно Тамара Шмитц и Майк Вонг из Intersil Corp создали серию из трех частей Planet Analog по основам байпасных конденсаторов под названием «Выбор и использование байпасных конденсаторов». Положительный ответ был ошеломляющим, некоторые респонденты даже просили большего. Наиболее полезная критика исходила от конкурента, и в духе внутриотраслевого образования они объединились, чтобы предложить Часть 4.

Вы можете прочитать предыдущие части, перейдя по соответствующей ссылке:
Часть 1 : www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=1992
Часть 2 : www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID = 199

2
Часть 3 : www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=200001206

Введение
Знание основ байпасных конденсаторов подготовит вас к защите и улучшению источника питания. Напомним основы: байпасный конденсатор используется для проведения переменного тока вокруг компонента или группы компонентов. Также известные как фильтрующие конденсаторы (колпачки), байпасные конденсаторы можно найти в каждом элементе электронного оборудования, потому что всегда есть системы, схемы и отдельные ИС, которые необходимо обходить, чтобы гарантировать гашение шума переменного тока.

В любой ситуации или приложении нет замены точному моделированию и симуляции. Принимая во внимание все паразиты корпусов и печатной платы, можно составить истинную картину частотной характеристики источника питания. При моделировании реальной байпасной сети возникают некоторые неожиданные взаимодействия. Цель этой установки — выявить эти взаимодействия и дать дизайнеру возможность минимизировать их в соответствии с желаемым приложением. В заключении приводится краткое изложение общепринятой практики.

Ключ к полезному моделированию — эффективное моделирование. При моделировании байпасной сети конденсаторы имеют паразитное сопротивление и индуктивность, связанные с соединениями корпуса и платы. Производители различаются по способностям поставлять хорошие модели. Иногда спецификации конденсаторов носят общий характер и охватывают все семейство компонентов, поэтому паразитные значения, которые они содержат, не являются конкретными или даже нереальными; применить проверку работоспособности. Таблица 4 из Часть 2 из этой серии является хорошей рабочей информацией.

Если вам нужна более точная информация, чем эта, внимательно проверьте, что вы загружаете или что вам отправляет ваш представитель. Радиочастотные компоненты обычно имеют хорошие и точные модели, но, к сожалению, то же самое, , а не , относится к повседневным электронным компонентам.

Целью обхода является обеспечение низкоомного соединения с землей на интересующих частотах. Одиночный конденсатор имеет ожидаемые характеристики в диапазоне низких частот, но также имеет характеристики в диапазоне высоких частот из-за паразитной последовательной индуктивности.Это создает полосу пропускания в частотном спектре. Глубина выемки связана с «Q» или добротностью компонента.

Последовательное сопротивление снижает добротность цепи и может быть добавлено для смягчения наклона в области впадины около резонансной частоты, как мы сейчас покажем. Компромисс при использовании последовательного сопротивления с одним конденсатором заключается в том, что жертвуют минимальным значением импеданса. Иногда последовательное сопротивление неизбежно, возникающее из-за сопротивления на печатной плате.

Существует множество ситуаций, когда один конденсатор не обеспечивает достаточного шунтирования, поэтому необходимо использовать несколько конденсаторов. Стоимость и площадь обычно ограничивают количество конденсаторов, используемых для шунтирования. Для оптимизации значений и размеров включенных емкостей нет замены имитации.

Часто в лаборатории и в условиях нехватки времени конденсаторы добавляют в больших количествах до тех пор, пока не будет достигнута необходимая производительность схемы. Какие конденсаторы следует добавить и почему? Идентичные значения емкости, помещенные параллельно, только уменьшат значение импеданса в зависимости от частоты.Различные значения емкости будут расширять полосу пропускания, где появляется низкий импеданс, при условии, что вы уделите внимание вопросам, которые мы собираемся рассмотреть. В противном случае это могло быть более определенно меньше! Давайте посмотрим на некоторые случаи:

Случай 1: Обход ПЛИС
Рисунок 1 — это имитация конфигурации, которая была ранее схематично изображена в Рисунок 10 из Часть 2 этих статей. Это обычная комбинация конденсаторов, используемых инженерами для обеспечения развязки в широком диапазоне частот, которые современная цифровая схема может вернуть в систему через свои выводы питания.Мы использовали общее «правило 10x», представленное в предыдущих частях, в качестве отправной точки для выбора значения.

Рисунок 1: Три конденсатора, разъединяющие питание ПЛИС
(Щелкните изображение, чтобы увеличить) 1 мкФ (обычное назначение: шунтировать любой низкочастотный ток от ИС) находится в корпусе 0805, 0,1 µF (обычное намерение: сбросить сигналы килогерцового и мегагерцового диапазона от IC обратно в источник питания) равно 0603, а 10 нФ (общее намерение: расширить область низкого импеданса выше десятков мегагерц) равно 0402.Значения индуктивности выбраны, как показано в Таблица 4 из Часть 2 этой серии, что представляет собой хорошие типичные случаи. Составной импеданс отображается черным, а не желтым цветом, чтобы улучшить читаемость.

(Примечание о вертикальном масштабировании, чтобы быть явным: логарифм импеданса нанесен на график, где 0 дБ соответствует 1 Ом, от -20 дБ до 0,1 Ом и т. Д. См. Обозначение мини-схемы с цветовой кодировкой на каждом рисунке , который показывает, какая дорожка связана с каким конденсатором.)

В этом и последующих моделированиях мы взяли значение по умолчанию 10 мО (0.01 Ом) для эффективного последовательного сопротивления конденсатора. Это позволяет обеспечить некоторое сопротивление дорожек, переходных отверстий и стыков на печатной плате, а также стандартные значения внутреннего сопротивления. Позже мы увидим, что значение этого сопротивления важно, и что чем ниже, тем лучше.

При рассмотрении черной (составной) кривой сразу видно, что импеданс параллельной цепи из трех конденсаторов выше, чем у любого из отдельных конденсаторов в двух различных областях. Как это может быть? Полное доказательство теории схемы, показывающее, что между любыми двумя нулями (нулями) импеданса вы, , должны получить пик импеданса (полюс), здесь выходит за рамки нашей области ( Ссылка ).Чтобы получить некоторую интуицию, подумайте о допуске каждого из отдельных конденсаторов, включенных параллельно.

Давайте сначала обсудим отдельные идеальные компоненты. Идеальный конденсатор имеет полную проводимость, не имеющую действительной части, и положительную мнимую часть, пропорциональную частоте. У идеального индуктора также есть проводимость без действительной части, но с отрицательной мнимой частью, которая падает с частотой. Последовательная LC-цепь выглядит как конденсатор на низких частотах и как индуктор на высоких частотах.Следовательно, мы знаем, что знак мнимой части его полной проводимости должен меняться на некоторой частоте, и действительно, это происходит на резонансной частоте значений L и C.

Итак, когда мы помещаем несколько из этих шунтирующих конденсаторов (каждый с разными значениями L и C) параллельно, отрицательная и положительная части мнимой части полной проводимости будут сокращаться на определенных частотах. Нулевая проводимость равняется бесконечному импедансу, отсюда вертикальные пики на рисунке 1. Фактическое значение пика ограничено остаточным сопротивлением байпасного конденсатора, которое является действительным и положительным.Если мы поэкспериментируем с этими сопротивлениями, мы увидим, что изменим не только глубину меток импеданса, но и высоту пиков. Это полезно, так что подумайте об этом!

Хотя у нас есть несколько пиков, вероятно, нечего терять из-за сна (ну, в видеосистеме эти пики будут близки к частотам, связанным с тактовой частотой пикселей, поэтому не игнорируйте их полностью). Допуская вхождение небольшого последовательного сопротивления в один из конденсаторов, возможно, путем выбора химического конденсатора для части 1 мкФ, можно обеспечить некоторый контроль, как мы увидим в следующем случае.Мотивация для использования большого количества конденсаторов параллельно заключается в том, что нули импеданса могут быть расположены относительно близко, и для конденсатора того же качества это предотвращает чрезмерное повышение пиков. Вероятно, это объясняет популярность этой методологии; это, безусловно, радует производителей конденсаторов.

Обратите также внимание на то, что высокочастотное сопротивление составной сети значительно ниже, чем у любого из отдельных конденсаторов; это было бы так, независимо от того, расширили мы диапазон размеров конденсаторов или нет.Объяснение простое: включение катушек индуктивности в параллель также снижает их импеданс!

Случай 2: Шунтирование ОУ

Вот еще одна популярная параллельная комбинация, рекомендованная разработчиками приложений во всем мире. Мы поместили конденсатор 1206 емкостью 4,7 мкФ (для контроля низких частот) на шины питания операционного усилителя и конденсатор 0603 емкостью 0,1 мкФ (чтобы устройство работало на высоких частотах).

Импеданс показан на рис. 2 .

Рисунок 2: Два конденсатора, подключенных параллельно, развязывающих питание операционного усилителя
(Щелкните изображение, чтобы увеличить) Посмотрите, что происходит на частоте около 11 МГц: полное сопротивление возросло примерно до 0.4 О. В зависимости от типа операционного усилителя, типа источника питания и величины нагрузки операционного усилителя на этой частоте это может быть не очень хорошей идеей. Взаимодействие операционного усилителя с его цепью развязки питания является предметом целой статьи, так что смотрите это место!

К счастью, от этого пика 11 МГц легко избавиться. Увеличение последовательного сопротивления, связанного с 4,7 мкФ, с 0,01 Ом до 0,1 Ом (это все еще низкое значение) значительно изменяет кривые импеданса, Рисунок 3 .

Рисунок 3: Увеличение последовательного сопротивления конденсатора 4,7 мкФ до 100 мО
(Щелкните изображение, чтобы увеличить) Теперь черная кривая стала намного более гладкой, с уменьшением пикового импеданса примерно в 3 раза на около 10 МГц области, хотя мы добавили некоторое сопротивление конденсатору 4,7 мкФ.

Мораль этой истории заключается в том, что когда вы замените танталовые конденсаторы развязки питания (с более высоким последовательным сопротивлением) на керамические (с более низким последовательным сопротивлением), ваша система может пострадать от катастрофы.Тот факт, что новые компоненты теперь доступны в корпусах правильных размеров, специалисты по надежности говорят, что они лучше, специалисты по материалам, которые говорят, что керамика дешевле и их используют все остальные подразделения, не означает, что они являются лучшим выбором.

Случай 3: Обход RF и основной полосы частот

В случае с операционным усилителем частоты, вызывающие беспокойство, довольно низкие, редко превышающие 100 МГц. Что касается ПЛИС, мы хотим контролировать высокочастотное излучение и следить за тем, чтобы сбои не влияли на наш запас логического шума.Но в этом примере нам действительно нужно обратить особое внимание на высокочастотные явления, поскольку источник питания обслуживает маломощный радиоприемопередатчик, работающий на частоте около 800 МГц.

Существует также цифровая схема основной полосы частот с большой активностью на системной тактовой частоте 16 МГц. Мы могли бы использовать широкополосную сеть с множеством значений конденсаторов, но пространство — это проблема. Кстати, конструктор платы выложил на плату только два элемента развязки питания; один 0402 и один 0201 (это очень маленькая система ).

Итак, мы выбрали конденсатор 0402 220 нФ, максимальное значение, которое мы можем в настоящее время получить для такого размера, и конденсатор 0201 100 пФ (да, пикофарад). Отдельные резонансные частоты этих компонентов хорошо подходят для двух критических частот, вызывающих озабоченность. Амплитудно-частотная характеристика байпасной сети представлена на рис. 4 .

Рисунок 4: Попытка разъединить чувствительную радиочастотную цепь в широком диапазоне частот
(Щелкните изображение, чтобы увеличить) Обратите внимание, что нам пришлось резко изменить масштабирование обеих осей, чтобы включить более широкий частотный диапазон и результирующий импеданс кривые.С большой разницей в значениях конденсаторов и нашим предположением по умолчанию 10 мОм последовательно с каждым компонентом, посмотрите на значение резонансного пика! Импеданс байпасной сети составляет почти 1 кОм на частоте 560 МГц.
Как известно разработчикам радиочастот, резонансные цепи — это чуть ли не единственный способ добиться высокого импеданса на этих частотах. Вы можете быть уверены, что на производительность этого радио каким-то образом повлияет тот факт, что контакт питания выглядит как разомкнутая цепь на частоте около 560 МГц.В данной конкретной системе это частота одного из гетеродинов, так что это наихудшая возможная комбинация!
И снова нам на помощь может прийти трюк с включением некоторого сопротивления последовательно с одним из конденсаторов. На рис. 5 показан эффект изменения последовательного сопротивления конденсатора 220 нФ от 10 мОм до 1 Ом с шагом в половину декады.

Рис. 5: Увеличение последовательного сопротивления снижает пик импеданса!
(Щелкните изображение, чтобы увеличить) Уровень импеданса в области 16 МГц повышается, но пик импеданса на частоте 560 МГц резко падает.Дополнительный компонент не требовался для увеличения последовательного сопротивления при окончательной сборке; Конденсатор 220 нФ был перемещен подальше от вывода устройства и подключен к следу минимальной ширины. Одно дополнительное сопротивление соответствующим образом уменьшило частотную характеристику.
Это очевидный случай, когда необходимо последовательное сопротивление для обеспечения оптимизированной байпасной сети. Без моделирования пики импеданса могли вывести из строя нашу байпасную сеть, сделав схему восприимчивой к шуму на этих частотах.
Байпас часто считается простым: «просто наденьте несколько крышек на контакты источника питания». Во многих случаях этого достаточно. Однако, поскольку стоимость, размер и портативность вынуждают инженеров оптимизировать каждый компонент, обходные сети заслуживают времени моделирования и критического анализа, как и другие блоки в системе.
Сводка
Вот краткое изложение рекомендаций по обходу, поднятых в этой статье:
1. Байпас рядом с выводом ИС и землей ( минимизировать R _серия для глубоких выемок, оптимизировать для более плавного общего импеданса)
2.Используйте несколько значений в широкополосных приложениях (или при наличии широкополосного шума), разнося резонансные частоты в пределах диапазона, который вам нужен
3. Больше конденсаторов не повредит блоку питания! Они просто добавляют площадь, стоимость и время проектирования.
4. Обязательно моделируйте (подойдет любой тренажер, даже бесплатный). Определите количество паразитов и смоделируйте правильно, применяя здравый смысл к паразитным значениям компонентов
5. Потеря может быть хорошей! Конденсаторы с более высокими характеристиками могут быть не лучшими в вашей схеме.
6. Резонанс (нули импеданса) может быть полезен, обязательно спрогнозируйте и используйте
7. Антирезонанс (пики импеданса) может доставить вам неприятности, поэтому прогнозируйте и избегайте !
Ссылка
Габор Темес и Джек В. Лапатра, «Введение в синтез и проектирование схем (сети и системы), » МакГроу Хилл, ISBN 0-07-063489-0
Об авторах
Кендалл Кастор-Перри из Gennum Corp.занимается электроникой более трех десятилетий, разработав множество промышленных приборов, систем связи и аудиосхем. Совсем недавно он потратил много времени на поддержку клиентов и коллег, помогая им перехватывать сигналы туда и обратно через различные пугающие аналоговые, цифровые и модулирующие области.
Тамара (Папалиас) Шмитц — главный инженер по аналоговым приложениям в Intersil Corp.Она также является штатным профессором электротехники в Государственном университете Сан-Хосе. Она имеет степени BSEE, MSEE и доктора философии в области проектирования КМОП RF Стэнфордского университета.
.
No related posts.