Можно ли ставить конденсаторы большего напряжения. Как заменить конденсатор в электронной аппаратуре. Основные параметры конденсаторов
Самая распространённая поломка современной электроники — это неисправность электролитических конденсаторов. Если вы после разбора корпуса электронного устройства замечали, что на печатной плате имеются конденсаторы с деформированным, вздутым корпусом, из которого сочится ядовитый электролит, то самое время разобраться, как распознать поломку или дефект в конденсаторе и подобрать адекватную замену. Располагая профессиональным флюсом для пайки, припоем, паяльной станцией, набором новых конденсаторов, вы без особого труда «оживите» любой электронный прибор своими руками.
По сути, конденсатор — радиоэлектронный компонент, основная цель которого — это накопление и отдача электроэнергии с целью фильтрации, сглаживания и генерации переменных электрических колебаний. Любой конденсатор имеет два важнейших электрических параметра: ёмкость и максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без его пробоя или разрушения. Ёмкость, как правило, определяет, какое количество электрической энергии может вобрать в себя конденсатор, если приложить к его обкладкам постоянное напряжение, не превышающее заданного лимита. Ёмкость измеряется в Фарадах. Наибольшее распространение получили конденсаторы, ёмкость которых исчисляется в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) и нанофарадах (нФ). Во многих случаях рекомендуется заменять неисправный конденсатор на исправный, имеющий аналогичные ёмкостные характеристики. Однако в ремонтной практике бытует мнение о том, что в схемах блоков питания можно ставить конденсатор, несколько превышающий по ёмкости фабричные параметры. К примеру, если мы хотим заменить разорвавшийся электролит на 100мкФ 12Вольт в блоке питания, который призван сгладить колебания после диодного выпрямительного моста, можно смело устанавливать ёмкость даже на 470мкФ 25В. Во-первых, повышенная ёмкость конденсатора только уменьшит пульсации, что само по себе неплохо для блока питания. Во-вторых, повышенное предельное напряжение только повысит общую надёжность схемы. Главное, чтобы отведённое под установку конденсатора место подходило.
Почему взрываются конденсаторы электролитического типа
Самая частая причина, по которой происходит взрыв электролитического конденсатора — это превышение напряжения межу обкладками конденсатора. Не секрет, что во многих приборах китайского производства параметр максимального напряжения точно соответствует приложенному напряжению. По своей задумке производители конденсаторов не предусматривали, что в штатном включении конденсатора в состав электросхемы на его контакты будет подаваться именно максимальное напряжение. К примеру, если на конденсаторе написано 16В 100мкФ, то не стоит его подключать в схему, где на него будет постоянно подаваться 15 или 16В. Безусловно, он выдержит какое-то время такое издевательство, но запас прочности будет практически равен нолю. Гораздо лучше устанавливать такие конденсаторы в цепь с напряжением 10–12В., чтобы был какой-то запас по напряжению.
Полярность подключения электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы имеют отрицательный и положительный электроды. Как правило, отрицательный электрод определяется по маркировке на корпусе (белая продольная полоса за значками «-»), а положительная обкладка никак не промаркирована. Исключение – отечественные конденсаторы, где, напротив, положительный терминал промаркирован значком «+». При замене конденсаторов необходимо сопоставить и проверить, соответствует ли полярность подключения конденсатора маркировке на печатной плате (кружок, где имеется заштрихованный сегмент). Сопоставив минусовую полосу с заштрихованным сегментом, вы безошибочно вставите конденсатор. Остаётся лишь обрезать ножки конденсатора, обработать места пайки и качественно припаять. Если случайно перепутать полярность подключения, то даже абсолютно новый и вполне исправный конденсатор просто-напросто разорвётся, измазав попутно все соседние компоненты и печатную плату токопроводящим электролитом.
Немного о безопасности
Не секрет, что замена низковольтных конденсаторов может принести вред здоровью лишь в случае ошибки подключения полярности. При первом включении конденсатор взорвётся. Вторая опасность, которую стоит ожидать от конденсаторов, заключается в напряжении между его обкладками. Если вы когда-нибудь разбирали блоки питания от компьютеров, то вы, вероятно, замечали огромные электролиты на 200В. Именно в этих конденсаторах остаётся опасное высокое напряжение, которое может серьёзно травмировать вас. Перед заменой конденсаторов блоков питания рекомендуем полностью его разрядить либо резистором, либо неоновой лампочкой на 220В.
Полезный совет: такие конденсаторы очень не любят разряжаться через короткое замыкание, поэтому не замыкайте их выводы отвёрткой с целью разряда.
Автор
: elremont от 26-01-2014
Это был один из тех дней, когда кошка пожевала ваш модуль? Или, может быть у вас есть старый усилитель, где из конденсаторов потекла эта противная ядовитая слизь? Если вы когда-либо были в этой ситуации, то вы могли бы отремонтировать модуль, заменив конденсаторы. Давайте рассмотрим пример, где я заменю этот конденсатор на печатной плате. Сначала немного теории. Что такое конденсатор? Конденсатор это устройство для хранения энергии, которое может быть использовано для сглаживания напряжения. Каждый конденсатор имеет два важных параметра: емкость и напряжение. Емкость говорит нам о том, сколько энергии может накопить конденсатор при заданном напряжении. Емкость обычно измеряется в микрофарадах (uF). В девяносто девяти процентах случаев, при замене конденсатора, надо использовать такое же значение емкости или очень близкое. Здесь применен конденсатор 470uF. Если я хочу заменить его, то в идеале я должен взять другой конденсатор на 470uF. Другой важный параметр это номинальное напряжение. Номинальное напряжение это максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать не взрываясь. Еще раз отметим, что напряжение написанное на конденсаторе означает, что это максимальное напряжение, которое может подаваться на конденсатор. Это не значит, что на конденсаторе, обязательно будет это напряжение. Например, это конденсатор на 16 вольт. Это не означает, что он заряжен на 16 вольт, как батарейка. Это означает, что если его заряжать до 5 вольт, то он будет прекрасно работать. Если я заряжу его до 10 вольт, все будет хорошо. Если заряжу его до 16 вольт, то он справиться и с этим. Но если я заряжу его до 25 вольт, он взорвется. Возвращаясь к нашему примеру конденсатора я вижу, что он рассчитан на 16 вольт. При замене я должен использовать конденсатор на 16V или выше. Теперь выясняется, что все конденсаторы на 470 uF, которые у меня есть рассчитаны 25 вольт. Но это не проблема. Если в оригинальной схеме требуется конденсатор на 16V, то я могу использовать конденсатор на 25V, это просто означает, что у меня будет больший запас прочности. Теперь давайте поговорим о полярности. На минусовой стороне электролитического конденсатора всегда будет нанесен маленький символ минуса. Все, что вам нужно сделать, это убедиться, что полярность совпадает с прежним конденсатором. Если перепутать полярность, то вот что происходит. Так что теперь, зная полярность, я заменю конденсатор и припаяю его на место. Напоследок, небольшое предупреждение по безопасности. Если вы когда-нибудь видели эти большин конденсаторы на напряжения более 200 вольт, то вы должны быть осторожны с ними, чтобы не задеть их, если они заряжены. Помните, что конденсатор, заряженный на 200V, может убить вас.
Удачной замены конденсаторов!
_
Приняв решение о замене конденсатора на печатной плате, первым делом следует подобрать конденсатор на замену. Как правило, речь идет об электролитическом конденсаторе, который по причине исчерпания своего рабочего ресурса начал создавать нештатный режим вашему электронному устройству, либо конденсатор лопнул из-за перегрева, а может быть вы просто решили поставить поновее или получше.
Выбираем подходящий конденсатор на замену
Параметры конденсатора на замену непременно должны подходить: его номинальное напряжение ни в коем случае не должно быть ниже, чем у заменяемого конденсатора, а емкость — никак не ниже, или может быть процентов на 5-10 выше (если это допустимо в соответствии с известной вам схемой данного устройства), чем была изначально.
Наконец, убедитесь, что новый конденсатор подойдет по размеру на то место, которое покинет его предшественник. Если он окажется чуть-чуть поменьше диаметром и высотой — не страшно, но если диаметр или высота больше — могут помешать компоненты, расположенные на этой же плате поблизости или он будет упираться в элементы корпуса. Эти нюансы важно учесть. Итак, конденсатор на замену выбран, он вам подходит, теперь можно приступать к демонтажу старого конденсатора.
Готовимся к процессу
Сейчас необходимо будет устранить с платы неисправный конденсатор, и подготовить место для установки сюда же нового. Для этого вам потребуется, конечно, а также удобно к данному действу подготовить кусок медной оплетки для снятия припоя. Как правило, мощности паяльника в пределах 40 Вт будет вполне достаточно даже если на плате был изначально применен тугоплавкий припой.
Что же касается медной оплетки для устранения припоя, то если у вас такой нет, ее весьма несложно изготовить самостоятельно: возьмите кусок не очень толстого медного провода, состоящего из тонких медных жилок, снимите с него изоляцию, слегка (можно простой сосновой канифолью), — теперь эти пропитанные флюсом жилки легко, словно губка, вберут в себя припой с ножек выпаиваемого конденсатора.
Выпаиваем старый конденсатор
Сначала посмотрите, какова полярность выпаиваемого конденсатора на плате: в какую сторону минусом он стоит, чтобы когда будете впаивать новый — не допустить ошибки с полярностью. Обычно минусовая ножка отмечена полосой. Итак, когда оплетка для удаления припоя приготовлена, а паяльник уже достаточно разогрет, сначала прислоните оплетку к основанию той из ножек конденсатора, которую вы решили освободить от припоя первой.
Аккуратно расплавьте припой на ножке прямо через оплетку, чтобы оплетка тоже разогрелась и быстро втянула в себя припой с платы. Если припоя на ножке многовато, двигайте оплетку по мере того как она будет заполняться припоем, собирая на нее весь припой с ножки, чтобы ножка в итоге осталась свободной от припоя. Проделайте это же самое со второй ножкой конденсатора. Теперь конденсатор можно легко выдернуть рукой или пинцетом.
Впаиваем новый конденсатор
Новый конденсатор необходимо установить с соблюдением полярности, то есть минусовой ножкой туда же, где была минусовая ножка выпаянного. Обычно минус обозначен полоской, а плюсовая ножка длиннее минусовой. Обработайте ножки конденсатора флюсом.
Вставьте конденсатор в отверстия. Не нужно заранее укорачивать ножки. Разогните ножки немного в разные стороны, чтобы конденсатор хорошо держался на месте и не выпадал.
Теперь, прогревая ножку возле самой платы кончиком жала паяльника, поднесите тычком припой к ножке, чтобы ножка окуталась, смочилась, окружилась припоем. То же самое проделайте со второй ножкой. Когда припой остынет, вам останется укоротить ножки конденсатора кусачками (до той длины, что и у соседних деталей на вашей плате).
Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.
Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.
Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.
Условное обозначение конденсаторов на схемах
Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.
Основные параметры конденсаторов
Ёмкость конденсатора
-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).
Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).
Номинальное напряжение конденсатора-
напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.
Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:
- 400 В — 10000 часов
- 450 В — 5000 часов
- 500 В — 1000 часов
Проверка пускового и рабочего конденсаторов
Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.
- обесточиваем кондиционер
- разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
- снимаем одну из клемм (любую)
- выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
- прислоняем щупы к выводам конденсатора
- считываем с экрана значение ёмкости
У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.
В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.
Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.
У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.
Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.
Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)
К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).
После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.
Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.
Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора
Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.
Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.
Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов
. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:
С общ =С 1 +С 2 +…С п
То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.
Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.
Типы конденсаторов
Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.
Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый.
Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65
.
Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.
Наиболее распространённые конденсаторы этого типа CBB60
, CBB61
.
Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.
В элементной базе компьютера (и не только) есть одно узкое место — электролитические конденсаторы. Они содержат электролит, электролит — это жидкость. Поэтому нагрев такого конденсатора приводит к выходу его из строя, так как электролит испаряется. А нагрев в системном блоке — дело регулярное.
Поэтому замена конденсаторов — это вопрос времени. Больше половины отказов материнских плат средней и нижней ценовой категории происходит по вине высохших или вздувшихся конденсаторов. Еще чаще по этой причине ломаются компьютерные блоки питания.
Поскольку печать на современных платах очень плотная, производить замену конденсаторов нужно очень аккуратно. Можно повредить и при этом не заметить мелкий бескорпусой элемент или разорвать (замкнуть) дорожки, толщина и расстояние между которыми чуть больше толщины человеческого волоса. Исправить подобное потом достаточно сложно. Так что будьте внимательны.
Итак, для замены конденсаторов понадобится паяльник с тонким жалом мощностью 25-30Вт, кусок толстой гитарной струны или толстая игла, паяльный флюс или канифоль.
В том случае, если вы перепутаете полярность при замене электролитического конденсатора или установите конденсатор с низким номиналом по вольтажу, он вполне может взорваться. А вот как это выглядит:
Так что внимательнее подбирайте деталь для замены и правильно устанавливайте. На электролитических конденсаторах всегда отмечен минусовой контакт (обычно вертикальной полосой цвета, отличного от цвета корпуса). На печатной плате отверстие под минусовой контакт отмечено тоже (обычно черной штриховкой или сплошным белым цветом). Номиналы написаны на корпусе конденсатора. Их несколько: вольтаж, ёмкость, допуски и температура.
Первые два есть всегда, остальные могут и отсутствовать. Вольтаж: 16V
(16 вольт). Ёмкость: 220µF
(220 микрофарад). Вот эти номиналы очень важны при замене. Вольтаж можно выбирать равный или с большим номиналом. А вот ёмкость влияет на время зарядки/разрядки конденсатора и в ряде случаев может иметь важное значение для участка цепи.
Поэтому ёмкость следует подбирать равную той, что указана на корпусе. Слева на фото ниже зелёный вздувшийся (или потёкший) конденсатор. Вообще с этими зелёными конденсаторами постоянные проблемы. Самые частые кандидаты на замену. Справа исправный конденсатор, который будем впаивать.
Выпаивается конденсатор следующим образом: сначала находите ножки конденсатора с обратной стороны платы (для меня это самый трудный момент). Затем нагреваете одну из ножек и слегка давите на корпус конденсатора со стороны нагреваемой ножки. Когда припой расплавляется, конденсатор наклоняется. Проводите аналогичную процедуру со второй ножкой. Обычно конденсатор вынимается в два приема.
Спешить не нужно, сильно давить тоже. Мат.плата — это не двухсторонний текстолит, а многослойный (представьте вафлю). Из-за чрезмерного усердия можно повредить контакты внутренних слоев печатной платы. Так что без фанатизма. Кстати, долговременный нагрев тоже может повредить плату, например, привести к отслоению или отрыву контактной площадки. Поэтому сильно давить паяльником тоже не нужно. Паяльник прислоняем, на конденсатор слегка надавливаем.
После извлечения испорченного конденсатора необходимо сделать отверстия, чтобы новый конденсатор вставлялся свободно или с небольшим усилием. Я для этих целей использую гитарную струну той же толщины, что и ножки выпаиваемой детали. Для этих целей подойдет и швейная игла, однако иглы сейчас делают из обычного железа, а струны из стали. Есть вероятность того, что игла схватится припоем и сломается при попытке ее вытащить. А струна достаточно гибкая и схватывается сталь с припоем значительно хуже, чем железо.
При демонтаже конденсаторов припой чаще всего забивает отверстия в плате. Попробовав впаять конденсатор тем же способом, которым я советовал его выпаивать, можно повредить контактную площадку и дорожку, ведущую к ней. Не конец света, но очень нежелательное происшествие. Поэтому если отверстия не забил припой, их нужно просто расширить. А если все же забил, то нужно плотно прижать конец струны или иглы к отверстию, а с другой стороны платы прислонить к этому отверстию паяльник. Если подобный вариант неудобен, то жало паяльника нужно прислонять к струне практически у основания. Когда припой расплавится, струна войдёт в отверстие. В этот момент надо ее вращать, чтобы она не схватилась припоем.
После получения и расширения отверстия нужно снять с его краев излишки припоя, если таковые имеются, иначе во время припаивания конденсатора может образоваться оловянная шапка, которая может припаять соседние дорожки в тех местах, где печать плотная. Обратите внимание на фото ниже — насколько близко к отверстиям располагаются дорожки. Припаять такую очень легко, а заметить сложно, поскольку обзору мешает установленный конденсатор. Поэтому лишний припой очень желательно убирать.
Если у вас нет под боком радио-рынка, то скорее всего конденсатор для замены найдется только б/у. Перед монтажом следует обработать его ножки, если требуется. Желательно снять весь припой с ножек. Я обычно мажу ножки флюсом и чистым жалом паяльника облуживаю, припой собирается на жало паяльника. Потом скоблю ножки конденсатора канцелярским ножом (на всякий случай).
Вот, собственно, и все. Вставляем конденсатор, смазываем ножки флюсом и припаиваем. Кстати, если используется сосновая канифоль, лучше истолочь ее в порошок и нанести его на место монтажа, чем макать паяльник в кусок канифоли. Тогда получится аккуратно.
Замена конденсатора без выпаивания с платы
Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате — это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.
Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.
Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.
Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.
Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.
На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).
Дальше следует надавить на конденсатор по оси расположения его ножек, но не резко, а плавно, медленно увеличивая нагрузку. В результате ножка отделяется от корпуса, далее повторяем процедуру для второй ножки (давим с противоположной стороны).
Иногда ножка из-за плохого припоя вытаскивается вместе с конденсатором. В этом случае можно слегка расширить получившееся отверстие (я делаю это куском гитарной струны) и вставить туда кусок медной проволоки, желательно одинаковой с ножкой толщины.
Половина дела сделана, теперь переходим непосредственно к замене конденсатора. Стоит отметить, что припой плохо пристаёт к той части ножки, которая находилась внутри корпуса конденсатора и её лучше откусить кусачками, оставив небольшую часть. Затем ножки конденсатора, приготовленного для замены и ножки старого конденсатора обрабатываются припоем и припаиваются. Удобнее всего паять конденсатор, приложив его к к плате под углом в 45 градусов. Потом его легко можно поставить по стойке смирно.
Вид в результате, конечно неэстетичный, но зато работает и данный способ намного проще и безопаснее предыдущего с точки зрения нагрева платы паяльником. Удачного ремонта!
Если материалы сайта оказались для вас полезными, можете поддержать дальнейшее развитие ресурса, оказав ему (и мне ) .
Как правильно заменить электролитический конденсатор | Энергофиксик
Выполняя мелкий ремонт или модернизацию своего любимого электронного устройства, в 8 случаях из 10 требуется замена электролитического конденсатора, так как у них есть свойство со временем высыхать и тем самым выходить из строя. И зачастую под рукой просто нет 100% аналога, требующего замены конденсатора. В этой статье я расскажу, как правильно подобрать аналоги.
Электролитический конденсатор
Основные правила замены электролитического конденсатора
Важно. Самостоятельный ремонт без специальных знаний может быть опасен. Берегите себя!
Электролитический конденсатор характеризуется тремя главными параметрами: напряжение, емкость и температура. Вот на них и стоит обращать внимание при замене вышедшего из строя электролитического конденсатора.
Неисправный конденсатор — основная причина выхода из строя оборудования
Итак, вы разобрали корпус своего прибора, провели диагностику и выявили, что у вас вышел из строя конденсатор (чаще всего они вздуваются).
Прежде чем выпаять определите, где у него плюс, а где минус.
Чаще всего минусовой вывод обозначается светлой полосой.
Минус на конденсаторе обозначается светлой полосой
После этого просто выпаиваем его с помощью паяльника и заменяем.
Неисправный блок питанияНеисправный блок питания
Идеально, если у вас есть точно такой же электролитический конденсатор. Но если нет, начинаем искать замену.
Подбор конденсатора на замену
Первым делом обращаем внимание на напряжение. Допустим, вам необходим конденсатор на 25 Вольт. Так вот поставить вместо такого конденсатор на 16 Вольт и ниже нельзя. Вам нужно найти замену с таким же напряжением или же выше. То есть можно использовать 35 В, 50 В, 63 В и т. п.
Конденсатор напряжением 16V нельзя ставить на место конденсатора рассчитанного на 25 V
Если же у вас таковых нет, а ремонт нужно выполнить здесь и сейчас, то тогда можно соединить несколько конденсаторов последовательно. Тем самым возрастет напряжение, но при этом снизится емкость.
Последовательное соединение конденсаторов
Следующий параметр, на который мы обращаем внимание — это емкость заменяемого элемента. Зачастую мы меняем сглаживающие конденсаторы, которые служат для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, и тут работает принцип, чем больше емкость, тем лучше сглаживание. Так что для замены выбираем аналогичную емкость или же большую, но никак не меньшую.
Если у вас нет подходящего варианта замены, а на плате достаточно свободного места, то можно выполнить параллельное соединение конденсаторов. При таком соединении происходит сложение емкостей отдельных конденсаторов.
Параллельное соединение конденсаторов
И наконец, третьим основным параметром, на который мы обращаем внимание, является максимальная рабочая температура, на которую рассчитан конденсатор. В этом случае также следует выбирать изделие с аналогичным или более высоким параметром.
Кроме этих трех параметров так же следует обращать особое внимание на ESR – эквивалентное последовательное сопротивление.
Данный параметр указывается в даташитах на изделие и может быть измерено с помощью RLC – транзистометра.
Учтя выше представленные рекомендации, вы с легкостью замените вышедший из строя конденсатор, и отремонтированный прибор прослужит вам еще долгое время. Понравилась статья, тогда оцените ее лайком и подписывайтесь, чтобы не пропустить много интересного.
Спасибо за внимание!
Как правильно заменить конденсатор — ООО «УК Энерготехсервис»
В элементной базе компьютера (и не только) есть одно узкое место – электролитические конденсаторы. Они содержат электролит, электролит – это жидкость. Поэтому нагрев такого конденсатора приводит к выходу его из строя, так как электролит испаряется. А нагрев в системном блоке – дело регулярное.
Поэтому замена конденсаторов – это вопрос времени. Больше половины отказов материнских плат средней и нижней ценовой категории происходит по вине высохших или вздувшихся конденсаторов. Еще чаще по этой причине ломаются компьютерные блоки питания.
Поскольку печать на современных платах очень плотная, производить замену конденсаторов нужно очень аккуратно. Можно повредить и при этом не заметить мелкий бескорпусой элемент или разорвать (замкнуть) дорожки, толщина и расстояние между которыми чуть больше толщины человеческого волоса. Исправить подобное потом достаточно сложно. Так что будьте внимательны.
- Итак, для замены конденсаторов понадобится паяльник с тонким жалом мощностью 25-30Вт, кусок толстой гитарной струны или толстая игла, паяльный флюс или канифоль.
- В том случае, если вы перепутаете полярность при замене электролитического конденсатора или установите конденсатор с низким номиналом по вольтажу, он вполне может взорваться. А вот как это выглядит:
Так что внимательнее подбирайте деталь для замены и правильно устанавливайте. На электролитических конденсаторах всегда отмечен минусовой контакт (обычно вертикальной полосой цвета, отличного от цвета корпуса).
На печатной плате отверстие под минусовой контакт отмечено тоже (обычно черной штриховкой или сплошным белым цветом). Номиналы написаны на корпусе конденсатора. Их несколько: вольтаж, ёмкость, допуски и температура.
Первые два есть всегда, остальные могут и отсутствовать. Вольтаж: 16V (16 вольт). Ёмкость: 220µF (220 микрофарад). Вот эти номиналы очень важны при замене. Вольтаж можно выбирать равный или с большим номиналом. А вот ёмкость влияет на время зарядки/разрядки конденсатора и в ряде случаев может иметь важное значение для участка цепи.
Поэтому ёмкость следует подбирать равную той, что указана на корпусе. Слева на фото ниже зелёный вздувшийся (или потёкший) конденсатор. Вообще с этими зелёными конденсаторами постоянные проблемы. Самые частые кандидаты на замену. Справа исправный конденсатор, который будем впаивать.
Выпаивается конденсатор следующим образом: сначала находите ножки конденсатора с обратной стороны платы (для меня это самый трудный момент). Затем нагреваете одну из ножек и слегка давите на корпус конденсатора со стороны нагреваемой ножки. Когда припой расплавляется, конденсатор наклоняется. Проводите аналогичную процедуру со второй ножкой. Обычно конденсатор вынимается в два приема.
Спешить не нужно, сильно давить тоже. Мат.плата – это не двухсторонний текстолит, а многослойный (представьте вафлю). Из-за чрезмерного усердия можно повредить контакты внутренних слоев печатной платы. Так что без фанатизма.
Кстати, долговременный нагрев тоже может повредить плату, например, привести к отслоению или отрыву контактной площадки. Поэтому сильно давить паяльником тоже не нужно. Паяльник прислоняем, на конденсатор слегка надавливаем.
После извлечения испорченного конденсатора необходимо сделать отверстия, чтобы новый конденсатор вставлялся свободно или с небольшим усилием. Я для этих целей использую гитарную струну той же толщины, что и ножки выпаиваемой детали.
Для этих целей подойдет и швейная игла, однако иглы сейчас делают из обычного железа, а струны из стали. Есть вероятность того, что игла схватится припоем и сломается при попытке ее вытащить.
А струна достаточно гибкая и схватывается сталь с припоем значительно хуже, чем железо.
При демонтаже конденсаторов припой чаще всего забивает отверстия в плате. Попробовав впаять конденсатор тем же способом, которым я советовал его выпаивать, можно повредить контактную площадку и дорожку, ведущую к ней. Не конец света, но очень нежелательное происшествие. Поэтому если отверстия не забил припой, их нужно просто расширить.
А если все же забил, то нужно плотно прижать конец струны или иглы к отверстию, а с другой стороны платы прислонить к этому отверстию паяльник. Если подобный вариант неудобен, то жало паяльника нужно прислонять к струне практически у основания. Когда припой расплавится, струна войдёт в отверстие.
В этот момент надо ее вращать, чтобы она не схватилась припоем.
После получения и расширения отверстия нужно снять с его краев излишки припоя, если таковые имеются, иначе во время припаивания конденсатора может образоваться оловянная шапка, которая может припаять соседние дорожки в тех местах, где печать плотная. Обратите внимание на фото ниже – насколько близко к отверстиям располагаются дорожки. Припаять такую очень легко, а заметить сложно, поскольку обзору мешает установленный конденсатор. Поэтому лишний припой очень желательно убирать.
Если у вас нет под боком радио-рынка, то скорее всего конденсатор для замены найдется только б/у. Перед монтажом следует обработать его ножки, если требуется. Желательно снять весь припой с ножек. Я обычно мажу ножки флюсом и чистым жалом паяльника облуживаю, припой собирается на жало паяльника. Потом скоблю ножки конденсатора канцелярским ножом (на всякий случай).
Вот, собственно, и все. Вставляем конденсатор, смазываем ножки флюсом и припаиваем. Кстати, если используется сосновая канифоль, лучше истолочь ее в порошок и нанести его на место монтажа, чем макать паяльник в кусок канифоли. Тогда получится аккуратно.
Замена конденсатора без выпаивания с платы
Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате — это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.
Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.
А если опыта нет, то попытка ремонта вполне может закончится плачевно. Как раз для таких случаев спешу поделиться способом замены конденсаторов без выпаивания из печатной платы. Способ внешне довольно не аккуратный и в некоторой степени более опасный, чем предыдущий, но для личного пользования сгодится.
Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.
Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.
Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.
На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).
Дальше следует надавить на конденсатор по оси расположения его ножек, но не резко, а плавно, медленно увеличивая нагрузку. В результате ножка отделяется от корпуса, далее повторяем процедуру для второй ножки (давим с противоположной стороны).
Иногда ножка из-за плохого припоя вытаскивается вместе с конденсатором. В этом случае можно слегка расширить получившееся отверстие (я делаю это куском гитарной струны) и вставить туда кусок медной проволоки, желательно одинаковой с ножкой толщины.
Половина дела сделана, теперь переходим непосредственно к замене конденсатора. Стоит отметить, что припой плохо пристаёт к той части ножки, которая находилась внутри корпуса конденсатора и её лучше откусить кусачками, оставив небольшую часть.
Затем ножки конденсатора, приготовленного для замены и ножки старого конденсатора обрабатываются припоем и припаиваются. Удобнее всего паять конденсатор, приложив его к к плате под углом в 45 градусов.
Потом его легко можно поставить по стойке смирно.
Вид в результате, конечно неэстетичный, но зато работает и данный способ намного проще и безопаснее предыдущего с точки зрения нагрева платы паяльником. Удачного ремонта!
Если материалы сайта оказались для вас полезными, можете поддержать дальнейшее развитие ресурса, оказав ему (и мне ) моральную и материальную поддержку.
Замена конденсаторов на материнской плате: основы пайки — Александр Павлов
Реклама
Ремонт и настройка компьютера Вызов на дом. Решаем любую задачу. Профессиональная настройка. Бесплатная диагностика и консультация.
Всех приветствую! Сегодня я покажу вам основы замены конденсаторов на материнской плате. Будет производиться замена вышедшего из строя конденсатора.
Освоив данный метод пайки, вы легко сможете ремонтировать материнские платы, блоки питания и видеокарты.
Итак, для пайки нам понадобятся следующие инструменты:
- ремонтируемая деталь (например, материнка),
- пальник или термофен,
- припой,
- флюс,
- оплётка,
- плоскогубцы,
- конденсатор,
- обезжириватель,
- кисточка.
Полный набор
Вздутие конденсаторов вызывает повышенное напряжение, высокая температура или заводской брак.
Как подобрать нужный конденсатор
На каждом конденсаторе имеется маркировка. Там указано 4 параметра:
- напряжение в вольтах,
- емкость в микрофарадах,
- рабочая температура,
- маркировка полярности.
Что касается маркировки полярностей на конденсаторе, то минус отмечается серой или золотой полосой. На ремонтируемой детали (в моем случае это материнская плата) полярность обозначается в виде двухцветного круга, рассеченного пополам.
Закрашенная часть круга — это минус. Конденсатор ставится на плату минус к минусу, плюс к плюсу.
Единственное исключение – это платы фирмы Asus. У них маркировка полярности сделана наоборот, т.е. закрашенный полукруг у них — это плюс.
Именно на материнской плате Asus мы сегодня и будем проводить замену конденсаторов.
Нам нужно определить, какие конденсаторы вздулись или полопались. Мне пришлось ломать «кондер» для демонстрации ???? Истинно вздутые конденсаторы выглядят немного иначе, но, надеюсь, что суть вам ясна.
Также мы должны найти этот конденсатор на обратной стороне платы.
Итак, мы с вами определили конденсатор под замену с обеих сторон материнки. Теперь можно приступать к пайке.
Отпаиваем старый конденсатор
Не забываем о технике безопасности и подкладываем под плату силиконовый коврик.
На ножки целевого конденсатора наносим флюс для того, чтобы пайка получилась качественной.
Для того что бы выпаять старый конденсатор было проще, желательно нагреть место пайки термофеном. Выставляем температуру на 300-320 градусов на паяльной станции.
И прогреваем место пайки на расстоянии 4-5 см.
Далее подготавливаем паяльник – для этого смачиваем жало флюсом и накладываем припой, делая каплю «жидкой пайки» на конце жала.
Должно получиться вот так.
Это нужно для того, чтобы старый (заводской) припой смешался с новым. Это упростит пайку.
Не забываем выставить температуру 300-320 градусов. Это температура плавления припоя.
- На заготовленные ножки конденсатора прикладываем паяльник так, чтобы капля полностью покрыла ножку.
Стараемся вытащить конденсатор с другой стороны. Ни в коем случае не тянем его руками, так как можно сильно обжечься.
Можно поставить материнку вот так
После того, как вы выпаяли старый конденсатор, нужно убрать припой из отверстий на плате.
Это можно сделать оловоотсосом или же оплёткой. По мне так проще второй вариант.
Положите оплетку поверх отверстий и ведите жалом, пока не увидите, что медные усики забрали весь припой на себя.
Для большей эффективности сквозь оплётку проткните отверстия, но не прикладывайте чрезмерных усилий, так как можно повредить текстолит.
Ставим новый конденсатор
И вот финишная прямая.
Вставляем новый конденсатор в выпаянное нами отверстие.
Не забывайте про полярность на плате и конденсаторе (в особенности, что касается плат Asus).
- С обратной стороны у нас должно получиться вот так.
Наносим флюс по самый верх этих ножек и, проводя каплей «жидкой пайки» снизу вверх по ножке, запаиваем деталь. Припой сам сольётся по ножке и встанет на плату. Если конденсатор не шатается, значит, у вас всё получилось.
По окончании работ обязательно снимите остатки флюса обезжиривателем.
Дело в том, что оставленный флюс начнет разрушать текстолит на плате.
Ножки нужно будет обрезать, но прямо под корень их не рубите, так как конденсатор просто выпадет, и вся работа пойдет насмарку.
Вот и всё. Материнская плата снова работает, компьютер включается, а вы прокачали свой скил!
Финальный результат выглядит так.
Те самые ножки
Лицевая сторона. Все готово!
Всем пока!
Проверка и замена пускового конденсатора
Для чего нужен пусковой конденсатор?
- Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.
- Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.
- Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.
- Условное обозначение конденсаторов на схемах
- Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.
Основные параметры конденсаторов
Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).
- Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).
- Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.
- Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:
- 400 В — 10000 часов
- 450 В — 5000 часов
- 500 В — 1000 часов
Проверка пускового и рабочего конденсаторов
Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.
- обесточиваем кондиционер
- разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
- снимаем одну из клемм (любую)
- выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
- прислоняем щупы к выводам конденсатора
- считываем с экрана значение ёмкости
У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.
В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.
Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.
У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.
Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.
- Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)
- К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).
- После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.
- Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.
Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора
Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.
Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.
Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:
Собщ=С1+С2+…Сп
- То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.
- Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.
- Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору
Типы конденсаторов
Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.
Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый.
- Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.
- Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.
- Наиболее распространённые конденсаторы этого типа CBB60, CBB61.
- Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.
Замена электролитического конденсатора ⋆ diodov.net
При выполнении ремонта или модернизации электронного устройства часто требуется замена электролитического конденсатора вышедшего из строя.
Однако аналога со стопроцентным совпадением может не оказаться в наличие, но имеются другие накопители, имеющие некоторые отличия от оригинала.
В этой статье мы рассмотрим, на какие параметры следует ориентироваться, чтобы правильно выполнить замену электролитического конденсатора для любой случая, при этом не нарушить режим работы электронного устройства.
Электролитический конденсатор характеризуется тремя основными параметрами: ориентируясь на которые, достаточно просто правильно подобрать замену. К этим параметрам относятся допустимое напряжение, емкость и температура.
Однако, прежде чем перейти к рассмотрению указанных параметров, следует не забывать, что данный накопитель энергии является полярным, поэтому необходимо соблюдать полярность. Положительный вывод паяем к плюсу, а отрицательный – к минусу.
Чтобы не спутать выводы вдоль всего корпуса со стороны отрицательного вывода наносится знак минус «-», более подробно о маркировке написано здесь.
Замена электролитического конденсатора – основные правила
Чаще всего ремонт блока питания любого электронного устройства заключается в замене вздутого или высохшего электролитического конденсатора.
При такой неисправности достаточно выпаять вышедший из строя конденсатор и заменить его новым.
Однако довольно редко имеется в наличие аналогичный электролитический конденсатор, но во многих случаях его можно заменить другим, имеющим несколько отличительные параметры.
В первую очередь следует ориентироваться на напряжение. При отсутствии подходящего номинала подойдет конденсатор с большим напряжением. Например, если на корпусе оригинального конденсатора написано 35 В, то подойдет аналог с напряжением 50 В, 63 В, 100 В и т.д. – в сторону увеличения. Нельзя выполнять замену на аналог с более низким напряжением: 25 В, 16 В или 9 В. Иначе он взорвется.
Получить требуемое напряжение можно путем последовательного соединения нескольких накопителей, о чем более подробно с примерами расчетов рассказано здесь.
Следующий параметр – емкость. Как правило, в преобладающем большинстве случаев, электролитические конденсаторы, особенно большой емкости, применяются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения: чем большая емкость, тем лучше сглаживаются пульсации. Поэтому, в случае отсутствия накопителя такой же емкости, его можно заменить аналогом большей емкости.
Если отсутствуют электролитические конденсаторы нужной емкости и достаточно места на печатной плате устройства, то вместо одного накопителя можно впаять несколько параллельно соединенных. При этом емкости их будут складываться, о чем подробно с примерами расчетов рассказано здесь.
Урок 2.3 — Конденсаторы
Конденсатор встречается в наборах Мастер Кит (да и вообще в электронных устройствах) почти так же часто, как и резистор. Поэтому важно хотя бы в общих чертах представлять его основные характеристики и принцип работы.
Принцип работы конденсатора
В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Чем больше отношение площади пластин к толщине диэлектрика – тем выше ёмкость конденсатора.
Чтобы избежать физического увеличения размеров конденсатора до огромных размеров, конденсаторы изготавливают многослойными: например, сворачивают ленты пластин и диэлектриков в рулон.
Так как любой конденсатор имеет диэлектрик, то он не способен проводить постоянный ток, но он может сохранять электрический заряд, приложенный к его обкладкам, и в нужный момент отдавать его. Это важное свойство
Давайте договоримся: радиодеталь мы называем конденсатором, а его физическую величину – ёмкостью. То есть правильно сказать так: «конденсатор имеет ёмкость 1 мкФ», но некорректно сказать: «замени на плате вон ту ёмкость». Вас, конечно, поймут, но лучше соблюдать «правила хорошего тона».
Электрическая ёмкость конденсатора – это главный его параметрЧем больше ёмкость конденсатора, тем больший заряд он может сохранить. Электрическая ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается F.
1 Фарад — очень большая ёмкость (земной шар имеет ёмкость менее 1Ф), поэтому для обозначения ёмкости в радиолюбительской практике используются следующие основные размерные величины — префиксы: µ (микро), n (нано) и p (пико):• 1 микроФарад — 10-6 (одна миллионная часть), т.е.
1000000µF = 1F• 1 наноФарад — 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000nF = 1µF
• p (пико) — 10-12 (одна триллионная часть), т.е. 1000pF = 1nF
Как и Ом, Фарад – это фамилия физика. Поэтому, как культурные люди, пишем прописную букву «Ф»: 10 пФ, 33 нФ, 470 мкФ.
Номинальное напряжение конденсатораРасстояние между пластинами конденсатора (особенно конденсатора большой ёмкости) очень мало, и достигает единиц микрометра. Если приложить к обкладкам конденсатора слишком высокое напряжение, слой диэлектрика может быть нарушен.
Поэтому каждый конденсатор имеет такой параметр, как номинальное напряжение. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Но лучше, когда номинальное напряжение конденсатора несколько выше напряжения в схеме.
То есть, например, в схеме с напряжением 16В могут работать конденсаторы с номинальным напряжением 16В (в крайнем случае), 25В, 50В и выше. Но нельзя ставить в эту схему конденсатор с номинальным напряжением 10В.
Конденсатор может выйти из строя, причём часто это происходит с неприятным хлопком и выбросом едкого дыма.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях для начинающих не используется напряжение питания выше 12В, а современные конденсаторы чаще всего имеют номинальное напряжение 16В и выше. Но помнить о номинальном напряжении конденсатора очень важно.
Типы конденсаторовО разнообразных конденсаторах можно написать много томов. Впрочем, это уже сделали некоторые другие авторы, поэтому я расскажу только самое необходимое: конденсаторы бывают неполярные и полярные (электролитические).
- Неполярные конденсаторыНеполярные конденсаторы (в зависимости от типа диэлектрика подразделяются на бумажные, керамические, слюдяные…) могут устанавливаться в схему как угодно – в этом они похожи на резисторы.
- Как правило, неполярные конденсаторы имеют относительно небольшую ёмкость: до 1 мкФ.
Маркировка неполярных конденсаторовНа корпус конденсатора нанесён код из трёх цифр. Первые две цифры определяют значение ёмкости в пикофарадах (пФ), а третья – количество нулей. Так, на изображённом ниже рисунке на конденсатор нанесён код 103. Определим его ёмкость:
10 пФ + (3 нуля) = 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.
Конденсаторы ёмкостью до 10 пФ маркируются по-особенному: символ «R» в их кодировке обозначает запятую. Теперь Вы можете определить ёмкость любого конденсатора. Приведённая ниже табличка поможет Вам проверить себя.
Код | Номинал | Код | Номинал | Код | Номинал |
1R0 | 1 пФ | 101 | 100 пФ | 332 | 3. 3 нФ |
2R2 | 2.2 пФ | 121 | 120 пФ | 362 | 3.6 нФ |
3R3 | 3.3 пФ | 151 | 150 пФ | 472 | 4.7 нФ |
4R7 | 4.7 пФ | 181 | 180 пФ | 562 | 5.6 нФ |
5R1 | 5.1 пФ | 201 | 200 пФ | 682 | 6.8 нФ |
5R6 | 5.6 пФ | 221 | 220 пФ | 752 | 7.5 нФ |
6R8 | 6.8 пФ | 241 | 240 пФ | 822 | 8.2 нФ |
7R5 | 7.5 пФ | 271 | 270 пФ | 912 | 9.1 нФ |
8R2 | 8.2 пФ | 301 | 300 пФ | 103 | 10 нФ |
100 | 10 пФ | 331 | 330 пФ | 153 | 15 нФ |
120 | 12 пФ | 361 | 360 пФ | 223 | 22 нФ |
150 | 15 пФ | 391 | 390 пФ | 333 | 33 нФ |
160 | 16 пФ | 431 | 430 пФ | 473 | 47 нФ |
180 | 18 пФ | 471 | 470 пФ | 683 | 68 нФ |
200 | 20 пФ | 511 | 510 пФ | 104 | 0. 1 мкФ |
220 | 22 пФ | 561 | 560 пФ | 154 | 0.15 мкФ |
240 | 24 пФ | 621 | 620 пФ | 224 | 0.22 мкФ |
270 | 27 пФ | 681 | 680 пФ | 334 | 0.33 мкФ |
300 | 30 пФ | 751 | 750 пФ | 474 | 0.47 мкФ |
330 | 33 пФ | 821 | 820 пФ | 684 | 0.68 мкФ |
360 | 36 пФ | 911 | 910 пФ | 105 | 1 мкФ |
390 | 39 пФ | 102 | 1 нФ | 155 | 1.5 мкФ |
430 | 43 пФ | 122 | 1.2 нФ | 225 | 2.2 мкФ |
470 | 47 пФ | 132 | 1.3 нФ | 475 | 4.7 мкФ |
510 | 51 пФ | 152 | 1.5 нФ | 106 | 10 мкФ |
560 | 56 пФ | 182 | 1. 8 нФ | ||
680 | 68 пФ | 202 | 2 нФ | ||
750 | 75 пФ | 222 | 2.2 нФ | ||
820 | 82 пФ | 272 | 2.7 нФ | ||
910 | 91 пФ | 302 | 3 нФ |
Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Например, вместо конденсатора 15 нФ набор может комплектоваться конденсатором 10 нФ или 22 нФ, и это не отразится на работе готовой конструкции. Керамические конденсаторы не имеют полярности и могут устанавливаться в любом положении выводов.
Некоторые мультиметры (кроме самых бюджетных) имеют функцию измерения ёмкости конденсаторов, и Вы можете воспользоваться этим способом.
Полярные (электролитические) конденсаторыЕсть два способа увеличения ёмкости конденсатора: либо увеличивать размер его пластин, либо уменьшать толщину диэлектрика. Чтобы минимизировать толщину диэлектрика, в конденсаторах большой ёмкости (выше нескольких микрофарад) применяется специальный диэлектрик в виде оксидной плёнки.
Этот диэлектрик нормально работает только при условии правильно приложенного напряжения на обкладках конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. Метка полярности всегда маркируется на корпусе конденсатора.
Это может быть либо значок «+», но чаще всего в современных конденсаторах полосой на корпусе маркируется вывод «минус». Другой, вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на этот признак можно только до того, как выводы радиодетали обрезаны.
На печатной плате также присутствует метка полярности (как правило, значок «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности и на детали, и на печатной плате. Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу.
Также допустима замена конденсатора на аналогичный с бОльшим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо конденсатора 330 мкФ 25В набор можно применить конденсатор 470 мкФ 50В, и это не отразится на работе готовой конструкции.
Внешний вид электролитического конденсатора (правильно установленный на плату конденсатор)
Скачать урок в формате PDF
Как правильно заменить конденсатор на материнской плате
Всем привет, сегодня я покажу на своем примере, как можно быстро и правильно произвести замену вздутых конденсаторов на материнской плате компьютера своими руками.
Сразу предупрежу, замена конденсаторов своими руками требует определенных знаний и умений пользоваться таким инструментом как паяльник. В моем случае это китайская паяльная станция Lukey 702.
Моя паяльная станция
Если опыта в пользовании паяльника нет, то сто раз подумайте, прежде чем браться за замену конденсаторов.
На материнской плате компьютера, как правило, конденсаторы начинают выходить из строя через 3-4 года пользования им. Но бывают и исключения, в т.ч. брак. В современных реалиях это нормальное явление, поэтому будем менять их на новые.
Признаки неисправности конденсаторов в материнской плате компьютера
- При включении компьютер сначала включается, потом выключается. После трех-четырех раз включения он включается нормально, и грузится операционная система. После этого он работает без проблем, но только стоит его выключить и включить на следующий день, проблема опять повторяется.
Эти признаки говорят о том, что возможно у вас высохли и вздулись конденсаторы на плате.
- Компьютер просто не включается. Возможно причиной не включения могут быть также конденсаторы, как на материнской плате, так и в блоке питания.
- При включении или работе компьютера часто появляется синий экран с указанием ошибки.
Это также может быть причиной вздутия и неисправностей конденсаторов на материнской плате. Как правило это первичные признаки, когда конденсаторы только начинают вздуваться.
Начнем с внешнего осмотра, откройте боковую крышку системного блока и внимательно осмотрите материнскую плату.
Как правило визуально можно понять, что конденсаторы на материнской плате вздулись и требуют замены.
Вздутые конденсаторы на материнской платеЕще один пример вздутых конденсаторов
Постарайтесь осмотреть материнскую плату очень внимательно, т.к. если человек неопытен в данном вопросе, он не всегда с первого раза может выявить неисправный конденсатор. Далее, нам необходимо найти новые конденсаторы на замену.
Обычно есть два варианта, либо взять со старой материнской платы, либо купить в любом магазине радиодеталей, они совсем не дорогие.
Алгоритм простой, выпаиваете старые конденсаторы, смотрите номинал и покупаете новые, лучше взять с собой старые, чтобы показать продавцу (главное, необходимо помнить, что по вольтажу можно брать больше, но не меньше). Например, стояли 6.3 вольт 1500 мкф, на замену можно поставить 16 вольт 1500 мкф.
Конденсатор 6.3 В 1500 мкф
Опять же, если у вас или у ваших друзей есть старая материнская плата, можете выпаять и с нее. Ну вот, у нас все готово для перепайки, начнем замену конденсаторов на материнской плате своими руками.
Повторюсь, на всякий пожарный, замена конденсаторов на материнской плате своими руками требует определенных умений работы с паяльником, если же вы готовы, приступаем.
При замене конденсаторов нам потребуется следующее:
- Паяльник
- Канифоль
- Припой
- Зубочистки
- Бензин очищенный (для удаления канифоли с платы)
Примерный набор для пайки конденсаторов
После того как мы выпаяли старый конденсатор, нужно прочистить отверстия для впаивания нового, иначе старый припой просто не даст его нормально вставить. Будем использовать для этого зубочистку или скрепку.
Аккуратно вставляем ее в отверстия и нагреваем паяльником с обратной стороны, чтобы вытолкнуть весь лишний припой.
Еще раз повторюсь, делать это нужно очень аккуратно, так как материнская плата многослойная и можно повредить дорожки внутри платы.
После прочистки отверстий вставляем конденсатор на место, обязательно соблюдая полярность.
Обычно, на материнской плате есть обозначения установки конденсаторов (закрашенная сторона это — минус), но лучше всего запомнить как был установлен старый.
Данное правило не относится к материнским платам ASUS, у них все наоборот. На самих конденсаторах также есть обозначения в виде полосы со знаком — .
Полоса с минусом на конденсаторе
Конечная стадия нашего процесса, запаиваем конденсатор с обратной стороны платы. Затем обрезаем ножки конденсаторов.
Финальная стадия замены конденсаторов на материнской плате
Не забываем очистить плату от флюса или канифоли.
Ну вот и все, на этом наш ремонт завершен. Главное не бояться и аккуратно пробовать паять своими руками. Скажу вам по секрету, это очень увлекательный процесс.
Конденсаторы в БП?
Напряжение написанное на конденсаторе показывает по сути его запас прочности. Подадите более высокое — его пробьет. Вы просто увеличили «запас прочности» конденсаторам, и ничего более.
Если погуглите на тему блоков питания — ставить конденсаторы с запасом по напряжению рекомендуют практически все, единственное ограничение здесь — запас лучше делать разумным, т.к. конденсаторы бОльшего вольтажа, как правило, крупнее и дороже.
По поводу увеличения емкости — совет верен в отношении фильтров блоков питания, но не в остальных случаях (скажем, если вы значительно измените емкость конденсатора в кроссовере колонок, вы измените частоты среза и вероятно подпортите звук).
В традиционных трансформаторных блоках питания (с импульсными не знаком) конденсатор гасит пульсации, там с увеличением емкости увеличивается и подавление пульсаций, но при этом на старте значительно возрастает ток первичной зарядки конденсатора.
Сейчас вы подвергаете их определенному воздействию, которое немного выше номинальных показателей По идее, все должно работать и так, но я бы перестраховался Капитан, перелогиньтесь.
Китайцы в бп ставят 16В 1000мФ кондюки, потому что они дешевле, по сути если поставить на 25В 1000мФ ничего не случится, просто у конюков будет больше запас для пикового напряжения. К примеру стандартные 16В 1000мФ вздываются или взрываются иногда не только от пиковых напряжений, но и от температуры в бп. Я тоже ставлю вместо 16В кондюков 25В и бп живет еще дольше, чем до поломки.
Нравится 1 Комментировать
У каждой микросхемы есть определенный «запас прочности», иными словами- разность показателей, в пределах которых все составляющие схемы работают нормально (простой пример- лампочка «Ильича», расчитанная на 220-240В.).
Сейчас вы подвергаете их определенному воздействию, которое немного выше номинальных показателей (12.28 вместо 12 и 5. 13 вместо 5, хотя разумеется, что блок питания не выдает ровно 5 и ровно 12в). Основная характеристика конденсатора- это емкость. В Вашем случае она не изменилась.
По идее, все должно работать и так, но я бы перестраховался и сходил в магазин радиодеталей…
На материнской плате можно ставить электролитические конденсаторы меньшей емкости. Проверено. Я ставил вместо 3300 mkf 1800/ А с напряжением осторожнее. Дело в том, что конденсатор на 25 вольт при разрядке дает 25 вольт.
Если заменить конденсатор на 6,3 в на конд. 25 в, то возможен выход из строя материнки при разряде конденсатора при выключении компьютера. Хороше, если есть защита типа стабилитрона, варикапа… А если нет…
Однозначно — выход из строя материнки.
Кто подскажет с выбором конденсатора
В приборе взорвались конденсаторы.Стояли на 6,8мкф.Таких я не нашел, есть такого же вольтажа на 10мкф-можно ли их установить вместо 6,8мкф и не опасно ли это для прибора?
anbs6
Из вопроса и комментариев к ответам имею смелость предположить что конденсаторы стоят в цепи питания. Раз так, значит они там стоят для сглаживания пульсаций напряжения. Следовательно в этих местах можно ставить конденсаторы большей емкости, будет только лучше. Стоит еще после замены проверить мультиметром параметры напряжений, возможно они по вздувались от того, что сгорела какая либо запчасть. Проверьте еще на всякий случай целостность выпрямителей, часто бывает что конденсаторы дует от того, что на них приходит переменное напряжение, либо в схеме установлены конденсаотры в притык к напряжению, в таком случае лучше установить конденсаторы расчитанные на большее напряжение.
sasha813Всего 7 ответов.
Другие интересные вопросы и ответы
Нужно ли изменять емкость конденсаторов чтобы при неизменном напряжении между его пластинами заряд увеличился?
Татьяна Р.10
Поскольку C=q/U (емкость конденсатора прямо пропорциональна заряду и обратно пропорциональна напряжению), то при постоянном напряжении при увеличении заряда во столько же раз должна повыситься и емкость конденсатора.
Ирина С.1Всего 1 ответ.
Помогите с выбором конденсатора. Чем они отличаются друг от друга? (вопрос к радиолюбителям)
Для схем нужны плёночные, танталовые и электролитические конденсаторы. Можно вместо плёночных взять к примеру керамические или вообще брать только электролитические? Или может есть разница в том полярные они или не полярные? И что будет если для схемы нужен конденсатор в 1 мкФ, а я поставлю к примеру в 0,01 мкФ?Guest1
Нужно ставить то и только то, что указано в перечне элементов схемы. Самодеятельность здесь червата боком.
Ну и с каких это пор али стал единственным источником радиодеталей??
Гость7Всего 1 ответ.
Кто подскажет с выбором конденсатора
Требуется создать емкость в 64 фаррада (не микро, не мини, а именно фаррада) на 20В
Собственно вопрос; бывают ли такие кондеры в принципе?
А если нет, то на каких кондерах дешевле достич такую емкость?
Электролитические кондеры не подходят.Петр Голубев3
Нет не бывают. И это ОЧЕНЬ большая емкость. r1
Всего 6 ответов.
Какова предельная ёмкость графеновых конденсаторов, которую подтвердили независимые эксперты?
Jean Claude1
Ответов еще нет. Ваш ответ может стать первым.Гость7
Конденсаторное питание | Электроника для всех
Что то часто меня стали спрашивать как подключить микроконтроллер или какую низковольтную схему напрямую в 220 не используя трансформатор. Желание вполне очевидное — трансформатор, пусть даже и импульсный, весьма громоздок. И запихать его, например, в схему управления люстрой размещенной прям в выключателе не получится при всем желании. Разве что нишу в стене выдолбить, но это же не наш метод!
Тем не менее простое и очень компактное решение есть — это делитель на конденсаторе.
Правда конденсаторные блоки питания не имеют развязки от сети, поэтому если вдруг в нем что нибудь перегорит, или пойдет не так, то он запросто может долбануть тебя током, или сжечь твою квартиру, ну а комп угробить это вообще за милое дело, в общем технику безопасности тут надо чтить как никогда — она расписана в конце статьи. В общем, если я тебя не убедил что бестрансформаторные блоки питания это зло — то сам себе злой Буратино, я тут не причем. Ну ладно, ближе к теме.
Помните обычный резистивный делитель?
Казалось бы, в чем проблема, выбрал нужные номиналы и получил искомое напряжение. Потом выпрямил и Profit. Но не все так просто — такой делитель может и сможет дать нужное напряжение, но вот совершенно не даст нужный ток. Т.к. сопротивления сильно велики. А если сопротивления пропорционально уменьшать, то через них насквозь пойдет большой ток, что при напряжении в 220 вольт даст очень большие тепловые потери — резисторы будут греть как печка и в итоге либо выйдут из строя, либо пожар устроят.
Все меняется если один из резисторов заменить на конденсатор. Суть в чем — как вы помните из статьи про конденсаторы, напряжение и ток на конденсаторе не совпадают по фазе. Т.е. когда напряжение в максимуме — ток минимален, и наоборот.
Так как у нас напряжение переменное, то конденсатор будет постоянно разряжаться и заряжаться, а особенность разряда-заряда конденсатора в том, что когда у него максимальный ток (в момент заряда), то минимальное напряжение и наборот. Когда он уже зарядился и напруга на нем максимальная, то ток равен нулю. Соответственно, при таком раскладе, мощность тепловых потерь, выделяемая на конденсаторе (P=U*I) будет минимальной. Т.е. он даже не вспотеет. А рективное сопротивление конденсатора Xc=-1/(2pi*f*C).
Теоретическое отступление
В цепи бывают три вида сопротивлений:
Активное — резистор (R)
Реактивное — конденсатор (Xс) и катушка(XL)
Полное же сопротивление цепи (импенданс) Z=(R2+(XL+Xс)2)1/2
Да, чистые активные и реактивные элементы бывают только в теории. Например, у катушки есть индуктивное сопротивление — витки, активное сопротивление — сопротивление проволки и емкостное сопротивление — паразитные конденсаторы образующиеся между витками катушки.
Даже обычный проводник имеет какую то паразитную емкость и индуктивность.
Активное сопротивление всегда постоянно, а реактивное зависит от частоты.
XL=2pi*f * L
Xc=-1/(2pi*f*C)
Знак реактивного сопротивления элемента указывает на его характер. Т.е. если больше нуля, то это индуктивные свойства, если меньше нуля то емкостные. Из этого следует, что индуктивность можно скомпенсировать емкостью и наоборот.
f — частота тока.
Соответственно, на постоянном токе при f=0 и XL катушки становится равен 0 и катушка превращается в обычный кусок провода с одним лишь активным сопротивлением, а Xc конденсатора при этом уходит в бесконечность, превращая его в обрыв.
Эта зависимость от частоты также показывает почему в высокочастотных устройствах простые, казалось бы, дорожки печатной платы начинают вести себя как детали — а просто из за возросшей частоты их паразитные значения реактивных сопротивлений возрастают до ощутимых величин.
Получается у нас вот такая вот схема:
Теперь надо что-то сделать с тем, что у нас переменка. Не велика проблема — добавим парочку диодов (можно, конечно, и диодный мост, будет эффективней, но с двумя диодами проще) диоды должны быть на ток около ампера, не меньше. И чтобы обратное напряжение было вольт на 500. 1N4007, например, или похожий по параметрам:
Все, в одну сторону ток течет через один диод, в другую через второй. В итоге, в правой части цепи у нас уже не переменка, а пульсирующий ток — одна полуволна синусоиды.
Добавим сглаживающий конденсатор, чтобы сделать напряжение поспокойней, микрофарад на 100 и вольт на 25, электролит:
Но есть тут одна заковыка — у нас напряжение на нагрузке зависит от сопротивления нагрузки. Т.е. если у тебя схема, включенная вместо Rн снизила потребление тока, то соответственно напряжение на ней вырастет. А для всякой нежной электроники это черевато.
Лечится стабилитроном на нужное нам напряжение. Питать мы собираемся микроконтроллер, так что на 5 вольт:
В принципе уже готово, единственно что надо поставить стабилитрон на такой ток, чтобы он не сдох когда нагрузки нет вообще, ведь тогда отдуваться за всех придется ему, протаскивая весь ток который может дать БП.
А можно ему помочь слегонца. Поставить резистор токоограничительный. Правда это сильно снизит нагрузочную способность блока питания, но нам хватит и этого.
Ток который эта схема может отдать можно, ЕМНИП, примерно вычислить по формуле:
I = 2F * C (1.41U — Uвых/2).
- F — частота питающей сети. У нас 50гц.
- С — емкость
- U — напряжение в розетке
- Uвых — выходное напряжение
Сама формула выводится из жутких интегралов от формы тока и напряжения. В принципе можешь сам ее нагуглить по кейворду «гасящий конденсатор расчет», материала предостаточно.
В нашем случае получается что I = 100 * 0.46E-6 (1.41*U — Uвых/2) = 15мА
Не феерия, но для работы МК+TSOP+оптоинтерфейс какой- нибудь более чем достаточно. А большего обычно и не требуется.
Еще добавить парочку кондеров для дополнительной фильтрации питания и можно использовать:
Еще добавил резюк на 43ом 1Вт, чтобы кондер при втыкании кондер заряжался не так быстро и не было броска тока. На печатке он здоровый такой, возле разьема.
Печатная плата простая и вопросов по ее разводке под другую форму корпуса ни у кого не возникнет. Я же ее тут сделал просто для примера, поэтому не смотрите на ее большие размеры. Я не мельчил:
Как всегда, прикладываю LAY файл.
После чего, как обычно, все вытравил и спаял:
Схема многократно проверена и работает. Я ее когда то пихал в систему управления нагревом термостекла. Места там было со спичечный коробок, а безопасность гарантировалась тотальной остекловкой всего блока.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
В данной схеме нет никакой развязки по напряжению от питающей цепи, а значит схема ОЧЕНЬ ОПАСНА в плане электрической безопасности.
Поэтому надо крайне ответственно подходить к ее монтажу и выбору компонентов. А также внимательно и очень осторожно обращаться с ней при наладке.
Во первых, обратите внимание, что один из выводов идет к GND напрямую из розетки. А это значит что там может быть фаза, в зависимости от того как воткнули вилку в розетку.
Поэтому неукоснительно соблюдайте ряд правил:
- 1. Номиналы надо ставить с запасом на как можно большее напряжение. Особенно это касается конденсатора. У меня стоит на 400вольт, но это тот что был в наличии. Лучше бы вообще вольт на 600, т.к. в электросети иногда бывают выбросы напряжения намного превышающие номинал. Стандартные блоки питания за счет своей инерционности его переживут запросто, а вот конденсатор может и пробить — последствия представьте себе сами. Хорошо если не будет пожара.
- 2. Эта схема должна быть тщательным образом заизолирована от окружающей среды. Надежный корпус, чтобы ничего не торчало наружу. Если схема монтируется в стену, то она не должна касаться стен. В общем, пакуем все это дело наглухо в пластик, остекловываем и закапываем на глубине 20метров. :)))))
- 3. При наладке ни в коем случае не лезть руками ни к одному из элементов цепи. Пусть вас не успокаивает что там на выходе 5 вольт. Так как пять вольт там исключительно относительно самой себя. А вот по отношению к окружающей среде там все те же 220.
- 4. После отключения крайне желательно разрядить гасящий конденсатор. Т.к. в нем остается заряд вольт на 100-200 и если неосторожно сунуться куда нибудь не туда больно цапнет за палец. Вряд ли смертельно, но приятного мало, а от неожиданности можно и бед натворить.
- 5. Если используется микроконтроллер , то прошивку его делать ТОЛЬКО при полном выключении из сети. Причем выключать надо выдергиванием из розетки. Если этого не сделать, то с вероятностью близкой к 100% будет убит комп. Причем скорей всего весь.
- 6. То же касается и связи с компом. При таком питании запрещено подключаться через USART, запрещено обьединять земли.
Если все же хотите связь с компом, то используйте потенциально разделенные интерфейсы. Например, радиоканал, инфракрасную передачу, на худой конец разделение RS232 оптронами на две независимые части.
В общем, я настоятельно НЕ РЕКОМЕНДУЮ пользоваться такой схемой включения. И если можно от нее избавиться, то от нее нужно избавиться. Перейдя на традиционные схемы блоков питания с развязкой от сети.
Ну и, как обычно, видеосьемка процесса запуска девайса от розетки через такой вот БП:
Offtop:
Для троллей я заготовил много вкусной еды — энджой!
КАКИЕ КОНДЕНСАТОРЫ ПОСТАВИТЬ В УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ Любой усилитель мощности состоит из компонентов, объединенных КОНДЕНСАТОРЫ Про устройство конденсатора, пожалуй, В зависимости от используемой при производсте
R1 — электрическое сопротивление изоляции Здесь V1 является генератором прямоугольных По мере заряда конденсатора C1 напряжение Кроме этого, в момент окончания импульса Кроме того, что на R1 теперь приходит Из рисунка видно, что напряжение на Рисунок один в один повторяет тот, который где F — частота в Герцах, С — емкость Со звуковой карты подавалось синусоидальное напряжение максимальной амплитуды (2В В результате тестов было выяснено, что минимальные искажения вносят конденсаторы
Другими словами, если удасться собрать Примерно так же обстоят дела у электролитических
Разумеется, что при использовании конденсаторов Кроме упомянутых конденсатров существуют дополнительные серии Сумарную емоксть получившегося конденсатора КАКИЕ РЕЗИСТОРЫ И ПРОВОДА ИСПОЛЬЗОВАТЬ В УСИЛИТЕЛЕ МОЩНОСТИ
Адрес администрации сайта: admin@soundbarrel. ru
|
Звёзды на земле. Руководство по сборке усилителя мощности
Написать эту статью (скорее руководство для новичков с картинками) меня подтолкнула… лень, а именно надоело отвечать на одни и те же вопросы по нескольку раз. Постараюсь рассказать, как правильно подключить к блоку питания усилитель – в моём примере это TDA7293 в инвертирующем включении. Схема усилителя, по которому написано статья (в архиве схема и печатка в формате .lay).
Остановимся пока на блоке питания
Первое, о чём сразу хочется сказать, так это то, что для питания усилителя следует выбирать напряжение, исходя из сопротивления подключаемой нагрузки. Напомню – для 4 Ом потребуется напряжение питания 27 В (TDA7294) и 29 В (TDA7293), для 8 Ом – 36 В и 38 В, соответственно. Но часто бывает так, что напряжение занижено или завышено. В случае, если оно ниже указанного – это не страшно, просто микросхема не выдаст всю мощность и будет работать долгие годы, особо не напрягаясь. Второй случай – это повышенное напряжение питания для 4-омной нагрузки. Скажу сразу – страшного в этом тоже нет ничего, следует только предпринять некоторые меры безопасности, чтобы не сжечь микросхему:
– ограничить выходной сигнал, тем самым ограничив максимальную мощность на выходе;
– обеспечить хороший теплоотвод, а именно использовать теплопроводящую пасту и закреплять на хорошо отполированной поверхности радиатора.
Дабы максимально использовать микросхему и не перегревать, её следует устанавливать на радиатор без слюдяной или любой подобной прокладки, а сам радиатор изолировать от корпуса, так как на фланце микросхемы находится минус питания.
Трансформатор блока питания должен быть адекватных размеров и мощности. Бытует мнение, что в усилителях требуются трансформаторы на мощность, превышающую мощность усилителя на 50-100%. Это утверждение может быть справедливым для усилителей в классе “A”, мы же имеем дело с усилителем в классе “АВ”. А это значит, что нам достаточно трансформатора мощностью равной или даже меньшей выходной мощности усилителя, всё дело в том, что в момент максимальной нагрузки (пики) в дело вступают конденсаторы блока питания и таким способом “помогают” трансформатору.
Теперь о выпрямительных диодах
Применение диодов Шоттки и ультрабыстрых не принесёт никакой выгоды, их единственное преимущество – это низкое падение напряжения, которое можно компенсировать, немного завысив напряжение на трансформаторе, а также быстрое переключение, которое можно компенсировать шунтированием диода керамическим конденсатором малой ёмкости. Рациональнее использовать диоды советского производства типа д202 или д243. Эти диоды прекрасно “переживают” пиковые токи, которые бывают в момент зарядки электролитических конденсаторов большой ёмкости, а это 30-50 Ампер. Хорошо себя зарекомендовали и диодные сборки на 35-50 Ампер – в отличие от отдельных диодов, их удобнее крепить и они занимают меньше места.
Конденсаторы
Конденсаторы в блоке питания играют важную роль, и поэтому нужно ставить туда только конденсаторы, которые прошли проверку на утечку и пробой, также на собственную электрическую ёмкость. Эти конденсаторы следует шунтировать (включать параллельно) керамическими или плёночными конденсаторами с ёмкостью от 0,1 до 2 мкФ на 10000 мкФ электролитического конденсатора. Служат они для фильтрации питания от ВЧ помех и прочих наводок из питающей сети, так и норовящих попасть на вход усилителя и, усилившись, стать серьёзными искажениями в звуке. Ёмкость конденсаторов выбирают, исходя из расчёта 100 мкФ на 1 Ватт мощности .
Провода питания
Многие стремятся использовать бескислородную медь (аудиокабель) большого сечения. Сразу скажу, что это глупость полнейшая, обычный провод для питания бытовых электроприборов подходит не хуже и намного дешевле. От трансформатора к диодному мосту и от моста к конденсаторам нет смысла тянуть провода большего сечения, чем сечение провода, которым намотана вторичная обмотка трансформатора. А вот уже от конденсаторов следует увеличить сечение провода, но без фанатизма, 1 мм2 вполне хватит для каждой микросхемы на плечо, общий же провод следует использовать сечением в 1,5-2 раза толще тех проводов которые используются для подведения “+” и “-“.
А именно – если на питающие использован провод сечением 1 мм2, то для “общего” следует использовать 2 мм2, либо скрутить параллельно два таких же провода для получения необходимого сечения. Но опять же повторюсь – без фанатизма, акцентирую внимание по причине “аудиофильных” замашек некоторых людей. Всё должно быть в меру.
Сигнальные провода
Сигнальный провод играет не меньшую роль, чем источник сигнала в звуковоспроизведении – ведь если провод плохо защищает от помех, то на выходе вместо Монсерат Кабалье услышите Рабиновича, поющего через трубу канализации, и всё от того, что сигнальный провод будет как антенна улавливать посторонние сигналы, будь то наводки от сети или от какого-нибудь электроприбора.
Экранированный провод не следует покупать за сотни или тысячи, будь то рубли или иная валюта, вполне подойдёт провод для микрофона – его цена 1-1,5 доллара/метр. Провод китайского производства, используемый в соединительных шнурах типа 3х3 или 2х2 тюльпана следует применять в крайних случаях, когда просто уже нечего лучше нет.
Соединительные разъёмы (входные и выходные)
Сейчас популярным является входной разъём типа RCA, ещё его называют “тюльпан” – мне лично он очень не нравится по той причине, что первым подключается сигнальный провод, а уже потом экран, что само по себе очень плохо и может послужить причиной возникновения неполадок во входной цепи усилителя или даже выходу его из строя, как и устройства, с которым этот усилитель будет работать.
Выходные разъёмы следует выбирать исходя из того, какую мощность будет отдавать в нагрузку усилитель, а именно какой ток будет протекать через этот разъём. В советской аппаратуре были широко распространены специальные “розетки” для подключения АС до 30 Вт и винтовые зажимы для подключения более мощных усилителей к АС. В любом случае винтовой зажим, помимо большей механической прочности, обладает ещё и лучшим электрическим контактом.
Теперь перейдём к самому “руководству с картинками”
На фотографиях мы видим сам блок питания, выполненный из основания из текстолита, на котором закреплён трансформатор (ТС-180 с перемотанной вторичная обмоткой), диодный мост (из 4х диодов д202в) на алюминиевом радиаторе, батарея конденсаторов.
Конденсаторы проверены. Ёмкость подобрана равной на каждое плечо. Несмотря на возраст, конденсаторы имеют ёмкость по 9200-9400 мкФ. При отборе были сняты параметры из 12 конденсаторов и выбраны только эти 4 шт. – остальные были в неудовлетворительном состоянии. Электролитические конденсаторы шунтированы плёночными конденсаторами по 0,47 мкФ каждый, также к клеммам конденсаторов припаяны токоразрядные резисторы по 910 Ом, 5 Вт.
На фото показано:
– как нужно соединять “землю” – а именно только в одной точке в месте соединения конденсаторов;
– как правильно подключить регулятор громкости и входные разъёмы;
– как закрепить микросхему к радиатору (в этом варианте радиатор следует изолировать от корпуса усилителя, если корпус металлический).
Автор работы: dts
Есть ли причина, по которой мы не используем конденсаторы с более высоким номинальным напряжением?
Часть заказа содержала два электролитических конденсатора по 10 мкФ, но с разными номиналами, один на 1000 В и один на 630 В (что бы это ни стоило, напряжение, с которым я работаю, составляет ~ 440 В).
Если вы уверены, что оба имеют 440 В, вы можете использовать 600 В для обоих, это, вероятно, будет дешевле. Интересно, почему оригинал был рассчитан на 1кВ.
Будет ли иметь значение, если я буду использовать только два 1000V? Какие есть недостатки в использовании конденсатора с более высоким номиналом, чем требуется?
Обратной стороной является цена и объем.Хотя современные крышки, вероятно, будут меньше тех, которые вы заменяете, так что это не должно быть проблемой.
Теперь, чтобы добавить к другим ответам …
Керамика
High-K, такая как X7R и т. Д., Является дерьмовым диэлектриком, если учесть dC / dV, емкость сильно меняется, она также зависит от температуры. Также они пьезоэлектрические. Никогда не используйте их на пути прохождения сигнала, для фильтрации или развязки узла с высоким импедансом, такого как VREF (вы получите пьезо микрофон).
Итак, вы можете задаться вопросом, почему люди так часто их используют. Причина в том, что они очень хороши для развязки источников питания. Поскольку напряжение постоянно, искажение dC / dV не имеет значения. И у керамики много преимуществ:
Они очень дешевы на и дают большую емкость на единицу объема. Они выдерживают очень высокие температуры, поэтому их можно монтировать прямо на доску. Это приводит к очень низкой индуктивности, которая отлично подходит для развязки.
Керамика
Note NP0 — совсем другое дело, она очень прямолинейная и точная.
ИЗМЕНИТЬ
«High-K» означает «Высокая диэлектрическая проницаемость». \ $ \ kappa \ $ — это в основном \ $ \ epsilon_r \ $ Две пластины с небольшим количеством диэлектрика между ними образуют конденсатор номиналом:
\ $ \ frac {Площадь * \ epsilon_0 * \ epsilon_r} {Толщина} \ $
Материал, который является хорошим изолятором, может быть тоньше, поэтому вы получаете большую емкость на единицу объема.
И материал с высокой диэлектрической проницаемостью \ $ \ kappa \ $ или \ $ \ epsilon_r \ $ также дает более высокую емкость на единицу объема.
Полипропилен имеет диэлектрическую проницаемость 2,2.
Титанат бария (одна из керамики High-K) имеет 7000. Таким образом, он содержит гораздо большую емкость в гораздо меньшем объеме.
В наши дни толщина пластин может снижаться до 0,5 мкм.
Недостатком этих материалов является то, что диэлектрическая проницаемость уменьшается с увеличением электрического поля. Керамический колпачок X7R с более высоким номинальным напряжением (скажем, 25 В по сравнению с 6 В) будет иметь более толстые пластины, поэтому электрическое поле ниже, поэтому его емкость меньше при том же напряжении (скажем, 3.3В для обеих крышек).
То же самое, если вы покупаете большую деталь (например, 1206 физически больше, чем 0603). Вы получаете более толстые пластины, и, возможно, производитель может использовать материал с менее «экстремально высоким K», поэтому емкость падает меньше.
Это объясняет опубликованные вами кривые. Примечание 1812, 1206 и т. Д. — это размеры упаковки.
Это не по теме относительно ваших электролитических колпачков, но раз уж вы просили;)
Конденсаторы последовательно | Приложения
Конденсаторы серийные
Как и другие электрические элементы, конденсаторы бесполезны, когда используются в цепи по отдельности.Они подключаются к другим элементам цепи одним из двух способов: последовательно или параллельно. В некоторых случаях полезно соединить несколько конденсаторов последовательно для создания функционального блока:
Анализ
Когда этот блок подключен к источнику напряжения, каждый конденсатор в блоке хранит равное количество заряда, что означает, что общий заряд равномерно распределяется по всем конденсаторам, независимо от их емкости. Количество заряда, накопленного на каждом конденсаторе, равно:
, где Q total — это общая сумма заряда в полном блоке, а от Q 1 до Q n — это заряды на каждом отдельном конденсаторе.
Чтобы объяснить, почему заряды на каждом конденсаторе взаимно равны и равны общему количеству заряда, хранящегося в полном блоке последовательного соединения, давайте предположим, что все конденсаторы были разряжены в один момент времени. Когда напряжение впервые подается на блок, одинаковый ток течет через все конденсаторы, и в результате происходит сдвиг заряда. Электроны переносятся от одной пластины каждого конденсатора к другой, что означает, что заряд, накопленный пластиной любого из конденсаторов, должен исходить от пластины соседнего конденсатора.Это означает, что носители заряда (электроны) просто прошли через все конденсаторы, что является причиной того, что заряды на каждом конденсаторе одинаковы.
При этом следует отметить, что напряжения на каждом конденсаторе не равны и рассчитываются для каждого конденсатора по известной формуле:
, где Q n — количество заряда на каждом конденсаторе в последовательном соединении, C n — емкость конденсатора, а V n — напряжение на конденсаторе.
Применяя закон Кирхгофа к блоку последовательного соединения, напряжение на блоке равно сумме напряжений на отдельных конденсаторах:
Подставляя приведенную выше формулу для напряжения на конденсаторе в это уравнение, имея в виду, что заряд на каждом конденсаторе равен общему заряду, накопленному в последовательном соединении, мы получаем следующую формулу:
, что дает:
, где C eq — эквивалентная емкость, а от C 1 до C n — значения емкости каждого отдельного конденсатора в последовательном соединении.
Другими словами, обратное значение эквивалентной емкости равно сумме значений обратной емкости для каждого конденсатора в последовательном соединении.
Приложения
Делитель напряжения емкостной
Делитель напряжения — это устройство, которое делит приложенное напряжение на два или более выходных напряжения с заданным соотношением. Они могут быть построены с использованием резисторов или реактивных элементов, таких как конденсаторы. Когда конденсаторы соединены последовательно и через это соединение подается напряжение, напряжения на каждом конденсаторе обычно не равны, но зависят от значений емкости.
Точнее, отношение напряжений на отдельных конденсаторах обратно пропорционально отношению значений емкости каждого отдельного конденсатора в серии. Следует отметить, что для практических целей емкостные делители напряжения полезны только в цепях переменного тока, поскольку конденсаторы не пропускают сигналы постоянного тока, а также потому, что они имеют определенную утечку напряжения. На следующем рисунке показан емкостной делитель напряжения:
Повышенное рабочее напряжение
Иногда желательно использовать последовательное соединение конденсаторов, чтобы иметь возможность работать с более высокими напряжениями.Например, предположим, что источник питания 5 кВ необходимо фильтровать с помощью конденсаторов, и что единственные доступные конденсаторы рассчитаны на 1 кВ и все имеют одинаковые значения емкости. В этом случае при последовательном соединении пяти или более таких конденсаторов высокое напряжение будет разделено на все конденсаторы, и максимальный номинал не будет превышен.
Другой пример использования последовательно соединенных конденсаторов — возможная замена автомобильного аккумулятора конденсаторной батареей из суперконденсаторов.Поскольку их максимальное номинальное напряжение составляет всего около 2,7 В, путем последовательного соединения шести таких суперконденсаторов рабочее напряжение батареи повышается до уровней, приемлемых для использования в автомобилях. Преимущество использования суперконденсаторов по сравнению с батареями — это преимущество в весе, однако эта технология все еще нуждается в улучшении из-за токов утечки и гораздо более высокой емкости, предлагаемой батареями.
Безопасность
Следует ввести определенный запас прочности при использовании цепи последовательного конденсатора, и в этом примере в хорошей конструкции должно быть использовано более пяти конденсаторов по двум причинам. Первая причина заключается в том, что конденсаторы имеют определенный допуск по емкости, и они не могут иметь одинаковые значения емкости. Как следствие, конденсатор с немного меньшим значением емкости будет подвергаться воздействию немного большего напряжения, чем максимальное номинальное напряжение в этом примере. Вторая причина в том, что в реальности конденсаторы иногда выходят из строя. Если один из конденсаторов выйдет из строя и произойдет короткое замыкание, приложенное напряжение 5 кВ будет разделено на оставшиеся 4 конденсатора с номиналом всего 1 кВ, и это вызовет каскад отказов, в конечном итоге закорачивая источник напряжения и приводя к полной разрушение фильтра.
Rap о замене электролитических конденсаторов
Rap о замене электролитических конденсаторов
Стратегии ремонта или замены старых электролитических конденсаторов
ПРИМЕЧАНИЕ. ПОЖАЛУЙСТА: эта веб-страница предоставляет только информацию; ты несешь ответственность
для обеспечения безопасности вашего ремонта и проведения всех ремонтов
с надлежащей безопасностью. Ламповое оборудование работает при высоком напряжении
который может быть смертельным , и если вы не совсем уверены в своем
возможность обеспечить вашу личную безопасность и безопасную эксплуатацию вашего
отремонтированное оборудование пожалуйста, возьмите усилитель, радио или тестовое оборудование
к квалифицированному технику.
Что доступно для ремонта
К сожалению, сегодня выбор высоковольтных электролитических конденсаторов является как
меньше и отличается от прошлого, так что скорее всего вы не найдете точной замены
для вашего оригинального электролитического оборудования. Для низковольтных приложений, например, катода
байпасные конденсаторы, большинство винтажных типов имеют осевую конфигурацию, которая встречается реже
сегодня, но все еще доступен. Более современная радиальная конфигурация также может быть использована, если
их выводы достаточно длинные, и они не нарушают ваше представление об эстетике.
Более проблематичны конденсаторы высоковольтных источников питания, обычно многосекционные.
алюминиевые банки, установленные на верхней панели шасси. Чтобы их починить, у вас, возможно, есть четыре
опции:
Рэп про электролитики
Колпачки электролитических источников питания, вероятно, представляют собой худшее
ответственность за старое аудио, радио и тестовое оборудование. Объединив небольшие
размер и очень низкая стоимость единицы емкости, электролитические конденсаторы
(далее называемые электролитами) — единственный экономичный выбор для
дорогостоящие приложения, такие как фильтрация источников питания в большинстве потребительских
механизм.Однако электролиты нельзя использовать для переменного напряжения (т. Е.
не допускается изменение полярности), и по сравнению с другими типами конденсаторов,
их электрические характеристики ужасно плохие. Они менее линейны,
имеют большие утечки и диэлектрическое поглощение, имеют очень слабые допуски
(например, +/- 20% или хуже) и ужасно короткие сроки хранения и эксплуатации
по сравнению со всеми другими широко доступными типами конденсаторов. Если хочешь
чтобы узнать больше о работе электролитических конденсаторов, вот
Примечание по применению Nichicon (формат PDF), часть 1
и часть 2, в которой подробно рассматривается тема.
Электролитики бездействием не переносят. Они могут вызвать большие неприятности
при простое в течение длительного времени, требуется периодическая подзарядка, чтобы оставаться «сформированным»
и поддерживать оксидный слой, изолирующий проводящие пластины.
Иногда их можно «реформировать», постепенно возвращаясь к работе.
напряжение (см. ниже). Даже при регулярном использовании электролиты выходят из строя.
из-за высыхания или утечки электролита в результате внутренней коррозии.
Если электролит вздувается, показывает очевидную потерю электролита или просто
не может быть реформирован, вы должны заменить его.
Обратите внимание, что существует два типа утечки; физический и электрический. Поскольку
электролит — жидкость или паста, когда электролит катастрофически
в случае неудачи обычно выделяется какая-то едкая грязь: физическая утечка. В отличие от
идеальный конденсатор, электролиты слегка проводят при наличии напряжения
пластины: утечка электричества. Помимо отклонения от идеала
поведение, небольшая утечка в новом электролите не вызывает серьезных проблем;
по мере старения электролита утечка увеличивается.Утечка выделяет тепло,
что приводит к старению электролита и увеличивает утечку, вызывая больше тепла, и
так далее. При достаточной утечке электролит закипает, и пар лопается.
предохранительная заглушка контейнера, вызывающая физическую утечку и сигнализирующая
кончина конденсатора.
Обратите внимание, что существуют и другие формы отказа клемм, в том числе:
полная потеря емкости (обрыв) или замыкание проводящих пластин
(короткая). Хотя вы можете реформировать свой 30-50-летний оригинал
электролитические, они могут не работать так хорошо, как новые.Может быть
частичная потеря емкости или может быть чрезмерная утечка (
колпачки действительно нагреваются), или и то, и другое. Если вы не хотите сохранить оригинал
состояние вашего усилителя, превентивная «перепланировка» может быть лучшим решением
восстановить оборудование до функционального исходного состояния.
Реформирование
Тонкий слой оксида алюминия, образованный для изоляции фольги конденсатора.
составляет формация. Производители конденсаторов используют проприетарные
смеси химикатов и электричества постоянного тока для создания этого изоляционного слоя,
который портится со временем и бездействием.Часто оксидный слой находится в
такое плохое состояние в старом оборудовании, что его нужно реформировать или
иначе конденсатор выйдет из строя. Все методы реформирования
используйте медленное повторное применение электричества постоянного тока для восстановления оксидного слоя
до первоначальной толщины и однородности. На мой взгляд никого нет
проверенный способ реформирования — доступно много разных подходов, но все
есть один общий элемент — медлительность. Реформирование должно происходить быстрее
чем накопление тепла из-за низкого сопротивления неисправного оксида
слой — это займет как минимум часы, а может и дни.
Метод ограничения тока (от Angela Instruments): Вот
ссылка
к инструкциям Angela instruments по переработке старых электролитов из
их шасси с помощью внешнего источника питания. В этом методе используется большая серия
резистор и высоковольтный источник питания для преобразования конденсаторов, которые не являются
(новый-старый сток) или конденсаторы, снятые с шасси оборудования.
Метод ограничения напряжения 1: В методах ограничения напряжения используется
удобное устройство, называемое переменным автотрансформатором (A.k.a. Вариак, генерал
Фирменное наименование радио). Используя внешний источник высокого напряжения, каждый
конденсатор медленно доводят до рабочего напряжения, медленно поднимая
линейное напряжение к источнику питания. Это также можно сделать с помощью переменной DC
питание с диапазоном примерно от 50 В до 500 В, но варианты дешевле и
чаще. Резистор может быть установлен последовательно для контроля тока,
но наблюдение за напряжением также может показать прогресс реформирования; на каждом вариакте
При установке, напряжение будет медленно расти, пока не будет достигнуто преобразование.
полный.
Запас для этой цели сделать несложно из барахло;
Схема представляет собой пару трансформаторов 500 мА 24 В, подключенных вторично к
вторичный, за которым следует цепь утроения напряжения. Общая стоимость составила около
10 долларов (правда), включая коробку из местного Radio Shack. Будучи напряжением
утроение, регулирование слабое и напряжение сильно падает с увеличением тока.
Я воспользовался этой характеристикой, чтобы дать приблизительную оценку текущего
слейте воду, как показано в таблице в верхней части источника.(Значения были измерены
используя реостат и мой цифровой мультиметр — источник питания с другим набором деталей
будет иметь аналогичное поведение, но будет измерять по-другому). Обычно я
подключил бы мою поставку через электролитики, которые нужно реформировать, вдоль
с моим цифровым мультиметром, установленным на максимальное значение напряжения. Я подключаю питание к
variac (выключен, установлен на ноль), включите variac и медленно увеличивайте
на настройку 30 вольт. Если показание напряжения на цифровом мультиметре не повышается, или
поднимается ниже 95 вольт, вероятно короткое замыкание.Если напряжение повышается,
напряжение указывает ток, потребляемый источником питания. Как конденсатор
начинает восстанавливаться, ток утечки будет уменьшаться и напряжение будет
продолжают расти. Как только утечка снизится до приемлемого уровня,
Я пошагово поднимаюсь вверх с настройкой variac, пока рабочее напряжение
для конденсатора достигается.
В шасси оборудования часто конденсаторы разного номинального напряжения
соединены резисторами для падения напряжения, а в оборудовании используются
текущие требования схемы для поддержания напряжения в рабочем диапазоне.Вы могли
отключите каждый конденсатор от схемы и восстановите индивидуально,
или, возможно, следуйте методу 2.
Метод ограничения напряжения 2: Используя двухступенчатый метод, мы можем
используйте нагрузку цепи, чтобы поддерживать напряжение во всех цепях.
конденсаторы источника питания в рабочем диапазоне. Это метод, который
Я обычно использую, и это можно сделать с помощью собственного оборудования
источник питания. Посмотрите на схему и обратите внимание на самое низкое номинальное напряжение
все конденсаторы, которые подключаются к источнику высокого напряжения (B +). Удалить
лампы от шасси и, используя вариак, реформировать блок питания
конденсаторы на это самое низкое напряжение. Теперь вставьте трубы в шасси и поднимите
конденсатор с максимальным рабочим напряжением до этого минимального напряжения. Этот
обычно дает около 60% от B + и достаточное напряжение накала
обеспечить нагрузку. Медленно повышайте напряжение в сети (используя вариак)
преобразовать каждый конденсатор источника питания, подключенный через резистор, к своему
рабочее напряжение (или чуть выше).
Этот метод имеет несколько больший риск по сравнению с реформированием шасси.
— вам нужно будет следить за общим потребляемым током и повышать напряжение больше
медленно, так как у вас меньше информации о состоянии человека
конденсаторы.Помните, что вполне вероятно, что все подключенные
конденсаторы, кроме одного, будут исправлены, но эта одна плохая секция потянет много
тока. не может предполагать, что, если допустимая утечка
для одного электролита это 1 мА, тогда нормально для 4 подключенных электролитов
вместе иметь утечку около 4 мА — ваша группа из 4 электролитов должна
иметь общую утечку меньше, чем допустимо для одного электролитического
иначе вы допустили возможность 3 хорошего качества и 1 драндулет.
Если в оборудовании есть ламповый выпрямитель, вы должны перемыть его
кремниевые диоды для работы этого метода. Это действительно просто — удалить
выпрямитель и используйте несколько зажимов и пару 1N4007s, как показано на этом рисунке.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — очевидно, что этот метод оставляет провода незащищенными во время работы. Эти
провода потенциально на ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ , которое может убить.
Например, если вы положите правую руку на вариак (землю) и коснетесь
открытые зажимы, которые образуют цепь из одной руки через вашу грудь,
и вниз через другую руку, что может вызвать остановку сердца.Для меня это
кажется не более опасным, чем работа с оборудованием, работающим под напряжением, с крышками
выключено, хотя в обоих случаях требуется особая осторожность. Действуйте на свой страх и риск!
Некоторые последние предостережения:
- Избыточный ток: вы должны внимательно следить за
скорость нарастания напряжения, или вы должны измерить ток
прямо при реформировании. Либо распаять соединение между
выпрямитель и конденсатор и вставьте измеритель тока или вставьте
резистор (при измерении напряжения на резисторе и вычислении
ток), либо уже правильно использовать падение напряжения на резисторе
помещен в цепь, чтобы следить за током. - Вакуумные ламповые выпрямители: Они получают напряжение накала
от того же силового трансформатора, что и блок питания B +. Таким образом, при низком начальном
напряжения, при которых вы хотели бы начать реформирование, они не проводят.
Соблюдая полярность, временно замените их кремниевыми диодами.
с использованием старого цоколя лампы (с припаянными диодами) или с подключенными диодами
клипсой. - Переплавление: Для защиты силового трансформатора во время реформирования,
замените обычный предохранитель на 2 или 3 ампера на предохранитель очень низкого значения, например 0.25 или 0,5 А.
Ваш variac предотвратит скачок включения, который обычно открывает этот размер
предохранитель. - Повышенное напряжение конденсаторов: Будьте осторожны при эксплуатации
напряжение при снятии трубок с шасси; без нагрузки напряжение
от трансформатора B + будет намного выше, чем при нормальной работе
напряжение и может превышать номинальное напряжение конденсатора.
Замена на шасси
Насколько мне известно, доступны три типа замены крепления на шасси.
сегодня; поворотные замки (новые или винтажные), колпачки для компьютеров и защелкивающиеся крепления.
Слева направо мы видим компьютерный конденсатор LCR, Elna Cerafine.
компьютерный тип (к сожалению, снят с производства), крепление Panasonic TSHA Snap-mount
конденсатор, твистлок Aero-M нового производства, твистлок NOS Mallory,
и хорошая, но бывшая в употреблении Элна снята с оборудования.
Twist-Locks можно приобрести NOS (новый старый-сток) через обычные
по каналам розничной торговли и на своп-встречах из старых запасов электронных магазинов,
и так далее. Большинство из этих типов имеют несколько разделов (т.е. больше, чем
один конденсатор в банке) и были созданы с множеством различных комбинаций
секций как по емкости, так и по номинальному напряжению. Последнее, что я слышал, Aero M / Mallory
имел
прекратили производство электролитиков Twistlock на замену, но
в недавнем сообщении группы новостей утверждалось, что производство будет возобновлено, если
были востребованы. Антикварная электроника в настоящее время
имеет ограниченный запас. Хорошо использованные твистлоки иногда можно удалить из
старое оборудование или найденное на свапе электроники встречается.
Подержанные или замененные NOS должны быть исправлены перед установкой.С
разнообразие используемых товаров или типов БДУ становится все более и более ограниченным
со временем вам, возможно, придется довольствоваться меньшим количеством разделов, чем в исходном
конденсаторы. Это не должно быть проблемой, если вы можете скрыть оставшиеся разделы
в шасси оборудования. Вы также можете принять замену на более высокую
емкость, чем у оригинала, от 60% до 80% и, возможно, больше
в зависимости от расположения в цепи. Однако не используйте замену
с более низким номинальным напряжением, чем у оригинального оборудования (более высокое номинальное
нормально, даже желательно).Разделы также могут быть параллельны, чтобы получить более высокую
емкости; например, если вам нужен 40/20/20/25 мкФ @ 450/350/350/25 В,
и вы нашли заменяющий конденсатор 20/20/20/20/20 мкФ @ 500/500/500/500 В,
вы бы подключили две секции по 20 мкФ параллельно, чтобы получить 40 мкФ при 500 В, и
используйте две оставшиеся секции 20uF @ 500V на 350V, затем поставьте 25uF / 25V
конденсатор где-то в шасси.
Замена проста, но хорошо помните о проводе
места перед распайкой. Также обратите внимание на расположение
наконечники заземления, чтобы при установке новой крышки все
провода дойдут до их наконечников.
Корпуса компьютеров различаются по высоте и диаметру; если они
может поместиться на вашем шасси, вы можете выбрать один из многих физических размеров для
ваш проект. Разъемы с винтовыми зажимами и наконечниками (типа Faston)
использовал. Хотя доступны многие диаметры и номиналы напряжения, мы
сосредоточить внимание на высоковольтных компьютерных крышках диаметром 1,3125 дюйма и кратным
разделы. Этот диаметр соответствует обычному диаметру поворотных замков.
обсуждалось выше, и поэтому может использоваться для замены без серьезных
модификация оборудования.
Производство электролитов с синей пластиковой оболочкой производства LCR прекращено (некоторые
в наличии), но аналогичные конденсаторы продолжают производить
JJ Electronics в Словакии. Elna в черной куртке, ориентированная на аудиофилов
Cerafines были прекращены, хотя аудиофилы были нацелены на Black Gates.
можно купить по бешеной цене, но я не могу позволить себе владеть примерами
из тех. Для JJs,
Триодная электроника,
Анджела Инструменты,
Запчасти Экспресс. Для черного
Gates, Handmade Electronics, Angela Instruments, поставщики других запчастей
на моей домашней странице.Показан пример моего Scott 299C с LCR.
справа.
Для установки этих крышек требуется зажим, прикрученный к корпусу, и вы
обычно приходится добавлять отверстия для крепления зажима, а возможно и увеличивать
отверстие с зазором для соединительных наконечников. Зажимы можно найти в Mouser Electronics примерно за 50 центов. Обычно
здесь меньше секций по сравнению с оригинальными поворотными замками, поэтому некоторые из
секции необходимо переместить в шасси.
Заглушки Snap Mount обычно устанавливаются на печатную плату.В
контакты защелкиваются в отверстиях на печатной плате и остаются там достаточно хорошо, чтобы
припаял на место. Легко припаять прямо к контактам … и
некоторые защелкивающиеся крепления имеют правильный диаметр (35 мм), чтобы заменить поворотные замки
используя те же зажимы, которые использовались для крышек компьютеров выше. К несчастью,
только с одним разделом, вам все равно придется скрыть остальные разделы
в шасси, хотя дают возможность залить некоторые
площади шасси с качественной емкостью, а не
с мертвым конденсатором.Проверьте Panasonic TSHA или TSHB (от Digikey Electronics) или Nichicon NT
(Майкл Перси, но
наверно другие производители тоже).
Установка под шасси
Из-за компактных размеров современных конденсаторов обычно можно найти достаточно места
в шасси вашего оборудования, чтобы найти конденсаторы для замены. Если вы можете решить
механические проблемы, современные стили конденсаторов также имеют гораздо более высокую производительность
чем винтажные модели, поэтому вы можете наслаждаться звуком, используя только современные
стили заглушек для вашей замены, восстановления или ремонта.Механические проблемы включают
- Где поставить конденсаторы: нужно найти достаточно места для
новые конденсаторы, в месте рядом с текущей проводкой и вдали от
любые источники тепла, например резисторы для падения напряжения. - Как перенаправить проводку: возможно придется распаять имеющуюся
проводку и замените новой проводкой, достаточно длинной, чтобы достать до новых конденсаторов,
и проложите эту проводку вдали от источников шума (например, параллельная проводка переменного тока).
Обязательно используйте провод, рассчитанный на допустимое напряжение. - Как закрепить электролитический элемент на шасси: Приклеивание непосредственно к
Я считаю, что шасси следует избегать, хотя некоторые используют этот метод.
Я предпочитаю построить подшасси или клеммную колодку, смонтировать электролитики на
держатель и установите держатель на шасси.
При выборе конденсаторов для монтажа под шасси помните о
качество конденсатора, который вы планируете использовать. Я знаю по личному опыту
этот дешевый общий излишек электролитов взорвется, если подвергнуться воздействию высоких
пульсирующий ток.Особенно для конденсатора, электрически ближайшего к
выпрямитель, выберите новый конденсатор высокого качества, специально предназначенный
для сильных пульсаций тока, например Panasonic EB (поставляется Digikey Electronics).
Выше 3 камеры Panasonic TSHA 47 мкФ / 400 В, смонтированные на стекловолокне.
плату (FR4) с помощью втулок. Изготовлены втулки и установочный инструмент.
компанией Keystone и доступен в Mouser
Электроника. Для этого можно также протравить печатные платы; Шелдон
Стокс из SDS Labs построил несколько высококачественных заменяющих плат для Harmon-Kardon Citation II и
Dynaco ST-70.Жалко не использовать занимаемое пространство шасси
колпачками твистлок, но доски Sheldon — очень изящное решение. Немного
досок Sheldon также продаются
Триодная электроника.
СЕРИЙНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ:
Недостаточное номинальное напряжение может быть проблемой, а последовательное соединение может быть единственным
способ получения электролитов с достаточно высоким номинальным напряжением.
Я знаю только несколько современных электролитов с
номинальное напряжение выше 450 В, включая LCR (500 В) и атомы Sprague (600 В).Последовательное соединение
требует добавления так называемых резисторов для выравнивания напряжения или резисторов ,
по одному на каждом конденсаторе, проводя ток, который поддерживает напряжение в серии
конденсаторы симметричные. Некоторые из них описаны в заявке производителя.
Примечания; Источниками здесь являются, в частности, примечания по применению Nichicon и Rifa.
Даже новейшие высококачественные электролитические конденсаторы в некоторой степени проводят ток. Этот
ток утечки зависит от качества электролита, температуры и состояния электролита.
конденсатор, и может быть представлен сопротивлением, параллельным конденсатору.На рисунке последовательно соединенные конденсаторы
C1 и C2 имеют некоторое сопротивление утечке RL1 и RL2. Потому что
широкие допуски электролитов, этот ток утечки варьируется от образца
к пробе и по закону Ома влияет на баланс напряжений между электролитическими
конденсаторы соединены последовательно. Обратите внимание, что мы рассматриваем только новые, идентичные
конденсаторы, подключенные последовательно — пожалуйста, не смешивайте номиналы, типы или марки.
Балансные резисторы RB1 и RB2 поддерживают баланс напряжений между последовательными конденсаторами.
в пределах допуска за счет включения другого большего тока параллельно с утечкой
Текущий.Ток балансировки выбран достаточно большим, чтобы подавить любую утечку.
дисбаланс и тем самым гарантировать безопасную работу. Для расчета стоимости
балансировочные резисторы, сначала определите приблизительную максимальную утечку
последовательно соединенные конденсаторы. Ток утечки в мкА составляет от 1/5 кв.
1/2 sqrt (CV) согласно Nichicon, где C в мкФ, В в вольтах и ток в мкА.
Вы также можете получить характеристики утечки из вашего конденсатора
техническая спецификация. Общее практическое правило для тока балансировки — 10-кратная утечка.
ток — таким образом, для двух конденсаторов по 100 мкФ / 350 В, соединенных последовательно, чтобы сформировать 50 мкФ
конденсатор, максимальная утечка
1/2 sqrt (100 * 350) = 94 мкА, умноженное на 10 составляет примерно 1 мА.Допустим, мы хотим применить
напряжение должно быть 650 В, тогда RB1 и RB2 = 325 кОм. Рассеиваемая мощность I * V = 0,325 Вт,
поэтому минимальный резистор 1 Вт обеспечит достаточный запас прочности. Обязательно проверьте напряжение
рейтинг любых балансировочных резисторов тоже.
Можно подумать, что два последовательно соединенных электролита на 350 В будут иметь напряжение
номинал 700В, но опять мешают неплотные допуски электролитов. В качестве
указано в инструкции по применению электролитического конденсатора Evox Rifa,
последовательные конденсаторы действуют как емкостный делитель напряжения, а N
электролитические элементы, подключенные последовательно с диапазоном допуска емкости от Cmin до
Cmax имеют максимальное разделенное напряжение (на стыке двух конденсаторов)
Vdiv = (Vapplied * Cmax) / (Cmax + (N — 1) * Cmin).Итак, в нашем примере с допуском емкости +/- 20% Cmax = 1,2 * 100
и Cmin = 0,8 * 100, при Vdiv = (650 * 120) / (120 + (2-1) * 80) = 390V. Это превышает
номинальное напряжение электролитов на 40 вотч; с некоторой алгеброй мы можем видеть, что
350 + 350 дает максимум 583 В при допуске емкости 20%. Для наших приложений
напряжение 650 В, минимальное номинальное напряжение для каждого конденсатора должно быть 400 В.
В примечании к применению
Nichicon представляет более точный расчет балансировочного тока, чем
приведенное выше правило 10-кратной утечки.Пусть Vdif = (Vmax — Vmin) — разность
рабочее напряжение из-за дисбаланса утечки
для двух последовательно соединенных электролитов, а Idif = (Imax — Imin) — это
максимальная разница в
ток утечки между двумя конденсаторами, тогда RB1 = RB2 = Vdif / Idif
(см. примечание по применению, хотя получить такой результат довольно просто).
Используя текущий диапазон, указанный выше, Idif = 0,3 * sqrt (CV) * Tc * F, где Tc —
температурный коэффициент и F — коэффициент выдумки. Электролитики проводят больше
по мере увеличения температуры, с Tc при 20 ° C, равным 1, увеличивается до 2 примерно при
60 ° C и 5 примерно при 85 ° C.Опять же, вы можете найти эту характеристику в своем
паспорт конденсатора. Фактор выдумки — это произвольный коэффициент безопасности
дополнительные 40%, например, для нашего примера при 60 ° C: 0,3 * sqrt (100 * 400) * 2 * 1,4 = 168 мкА. Ничикон
выбирает произвольное значение Vdif, равное 10% от номинала конденсатора, но зная
предполагаемое приложение, мы можем сделать лучшую оценку в худшем случае.
Учтите, что в наихудшем случае дисбаланс напряжения из-за тока утечки между
Последовательные конденсаторы возрастают с уменьшением тока балансного резистора.Таким образом
чем больше дисбаланс мы можем терпеть, тем меньше может быть ток баланса.
Если мы не игнорируем емкостной допуск, мы должны
добавьте эффекты емкости и утечки, чтобы получить действительную оценку для наихудшего случая
дисбаланс напряжений.
Используя 2 последовательных соединения при 400 В / 100 мкФ, работающих при 650 В,
наихудший дисбаланс напряжения из-за
с допуском по емкости 20% 390 — 260 = 130В. Этот дисбаланс может
увеличение из-за утечки максимум на 20 В до 400 — 250 = 150 В и Vdif / Idif
= 20 В / 168 мкА = 120 К
Ом или 2.7 мА. Это 0,9 Вт на балансный резистор … требуется два 2 Вт
или более мощные резисторы. Лучшее решение
было бы увеличить номинальное напряжение до 450 В, что привело бы к небольшому
увеличение разницы тока утечки (10uA) с увеличением напряжения
допуск дисбаланса на 100В. Тогда Vdif / Idif = 120 В / 178 мкА = 675 кОм или 480 мкА при
0,16 Вт. Также может быть целесообразно согласовать устройства, чтобы минимизировать емкостные
дисбаланс, хотя должна оставаться некоторая терпимость, чтобы учесть возможные
изменение характеристик стареющих конденсаторов.
Поскольку 450 В — это наивысший доступный уровень электролитического напряжения, для
напряжения намного выше 650 В, мы должны увеличить количество последовательно соединенных
конденсаторы. С 3 последовательно соединенными конденсаторами по 450 В и емкостью 20%
Допуск, максимальное рабочее напряжение 450 * (120 + 2 * 80) / 120 = 1050В.
Выбор рабочего напряжения 900 В с номиналом 300 В на каждом
конденсатор, если два конденсатора работают при самом низком напряжении, а один — при его
наибольшее, тогда Vmax = 1,2 * 900 / (1,2 + 0.8 + 0,8) = 346В. Здесь Vdif = 2 * (450-346)
а Idif по-прежнему 178 мкА, таким образом, Vdif / Idif = 1,2 МОм или 250 мкА.
Сводя это к выводам, не требующим математики, для нескольких идентичных последовательно соединенных
электролитические конденсаторы:
- Сумма номинальных напряжений должна быть на 30-40% выше, чем
приложенное напряжение. - Требуется сеть резисторов, уравновешивающих напряжение, и
ток баланса должен быть не более 1 мА.
Правило 10-кратной утечки не делает
предположения о напряжениях используемых конденсаторов, обеспечивая
консервативное требование, хотя и без учета дисбаланса напряжений из-за
к допускам емкости и тока утечки.Для строителя / ремонтника-любителя, используя бит
ток баланса больше минимального, как рекомендовано правилом 10-кратной утечки,
не имеет значения. Более тщательный
анализ гарантирует, что номинальное напряжение последовательно соединенных
конденсаторы находятся в пределах наихудшего случая. Производитель
Рекомендации указывают на факторы, влияющие на баланс конденсаторов —
температура, диапазон тока утечки, емкостный допуск, диапазон напряжения —
и эти факторы следует учитывать при выборе и установке.
Восстановление конденсаторов
Для электролитических банок с номиналом менее 450 В вы можете восстановить их.
себя, сохраняя существующие связи. Перестройка оставит
«шрам» на банке, так что вы можете попробовать услугу восстановления для любого
электролиты от сверхценного мятного аудиооборудования или радиоприемников. Вот
объявление от Antique Radio ведомости для Frontier Capacitor:
Конденсатор можно восстановить, теперь с быстрым возвратом восстановленного
может. Любой поворотный замок можно восстановить за 30 долларов, до четырех секций.Максимум 450
вольт по этой цене. Банки с гайкой, односекционные, $ 20, для многосекционных
Добавьте 2 доллара за секцию только для банок с гайкой. Доставка добавляет $ 4 за заказ
для приоритетной и застрахованной доставки через PO. Восстановленные банки возвращаются только после
квитанция о чеке, денежном переводе или информации о кредитной карте. Наша гарантия на все
восстановленные бидоны, 1 год. Мы проверим любую банку на утечку и емкость, при
правильное напряжение за 2 доллара. Конденсатор Frontier, PO Box 218, Lehr, ND 58460 или
403 С. Макинтош, UPS. Бесплатный звонок (877) 372-2341.Тел .: (701) 378-2341. Факс:
(701) 378-2551, запись голосовой почты в любое время
Я предполагаю, что Frontier может открыть обжатое дно банки и
замените пластины и электролит, затем закройте банку, чтобы восстановить
оригинальный внешний вид.
Если вы восстанавливаете электролитик самостоятельно, вам нужно будет разрезать банку.
и заменить существующее содержимое банки новыми электролитиками, направив новые
провода к клеммам. Эта процедура требует некоторого мастерства, здравого смысла и
планирование, поэтому остерегайтесь поражения электрическим током и / или возгорания, если вы сделаете какие-либо ошибки.Вот несколько пошаговых инструкций:
Сначала соберите новый электролит, который вы будете использовать для замены существующего.
кишки банки. Они должны уместиться внутри банки, так что расставляйте их как хотите.
поместите в банку и убедитесь, что они не превышают высоту или диаметр
банки, плюс немного места для маневра. Обратите внимание на совет по выбору крышки в
предыдущий раздел.
Затем нужно разрезать банку. Я использовал широкую пилу X-acto, или
зажал конденсатор в токарном станке по металлу и прорезал узким
бит металлорежущий.Один мой друг использует инструмент Dremel с отрезным диском. Конденсатор
содержит катушку из алюминиевых пластин (фольги), разделенных электролитом и
выводы из алюминиевой фольги от пластин подключаются к клеммам в
фенольная плита основания. Капля смолы закрепляет пластины в алюминии.
может (обычно). Монтажный фланец, банка и фенольное дно
обжать вместе, чтобы закрыть банку.
После того, как банка открылась, удалите и выбросьте пластины. Обрежьте
вывод как можно ближе к фенольной пластине.Соскоблите смолу. Чистый
Удалите посторонний электролит влажным ватным тампоном.
Хорошо, а теперь немного о планировании: поскольку вы сократили выводы, вы
нужно подвести провода к клеммам от новых конденсаторов внутри
банка. Вам также потребуется создать новое заземление, поскольку
электролитики теперь будут изолированы от банки. Я начинаю с приклеивания
конденсаторы вместе с небольшой каплей силиконового герметика (RTV) в
ориентацию они будут принимать при установке в банку. Вам нужно планировать
расположение выводов так, чтобы они могли проходить через фенольный диск
и оберните вокруг основания существующих клемм.В зависимости от свинца
длины, возможно, вам придется добавить дополнительный провод … обычно мне нужно только
добавьте провод для заземления. Если вам нужно уложить новый электролитик
внутри банки, чтобы они поместились, обязательно изолируйте все провода от других
провода и банка со спагетти или термоусадочной трубкой.
Что касается RTV, я использую для этой работы легко доступную торговую марку хозяйственного магазина.
Обычный RTV выделяет уксусную кислоту при отверждении, поэтому он может вызвать коррозию любых металлов.
он соприкасается с.У меня не было проблем с коррозией, но вы могли
используйте RTV, не вызывающий коррозии, если это проблема. Клей-расплав может
также можно использовать, но будьте осторожны с пальцами, так как он очень горячий и прилипает
к коже нравится, ну и клей.
Используя сверло самого маленького размера, просверлите отверстие для каждого нового выводного провода рядом с
каждый терминал, к которому он будет подключен. Протолкните провода через фенольный диск,
размещение нового электролита на диске. Оберните провода вокруг их
клеммы и протрите землю к банке, добавив немного спагетти
при необходимости трубку.Припаяйте новые выводы к клеммам.
Я предпочитаю добавить немного RTV вокруг конденсаторов, чтобы стабилизировать их
в банке. Теперь вы должны закрыть банку, которую вы разрезали. Я закончил
довольно много таких перестроек, просто склеив банку медью
ленты, но недавно я добавил тонкую медную накладку, приклеенную к внутренней стороне
банка. Больше клея на пластыре, и банку можно соединить вместе, как
коробок спичек. Остается едва заметная тонкая линия на месте пореза.
Тот же друг, упомянутый выше
использует немного эпоксидной смолы или, может быть, жидкую сталь.Он также близко режет
к основанию и удерживает верх с помощью эпоксидной смолы, которая может быть больше
эстетически приемлемо.
Вот мой Eico HF-85 с восстановленным фильтрующим конденсатором блока питания.
используя вышеуказанный метод. Этот ремонт был выполнен на месте , хотя я не рекомендую
оставив электролит в шасси, так как вам нужно припаять к
все равно терминалы.
Центр биомедицинской визуализации Martinos
Charlestown Navy Yard
13th Street, Bldg 149 (2301)
Boston MA
02129
Чего нельзя делать с крышками
Неправильное использование конденсаторов
Недавно мы опубликовали заметку о схеме конденсатора и, как всегда, получили много отличных отзывов от наших читателей.Чтобы ответить на ваши вопросы, мы попросили нашу службу технической поддержки рассказать нам о конденсаторах. Они поделились ценными знаниями и рассказами из своего личного опыта. Тем временем наша команда по маркетингу продуктов решила, что показать вам, что именно происходит, когда вы меняете полярность конденсатора или подвергаете конденсатор воздействию перенапряжения, будет отличной возможностью для обучения.
Что такое конденсаторы и как они работают?
Конденсатор — это пассивный электрический компонент с двумя выводами.По сути, это два проводника, обычно с проводящими пластинами, разделенные изолятором, известным как диэлектрик. Он также имеет соединительные провода, которые подключены к токопроводящим пластинам. Диэлектрик определяет тип конденсатора. Диэлектрический материал может быть разным, но он должен быть плохим проводником электричества.
Конденсатор предназначен для хранения энергии. Отрицательный вывод принимает электроны от источника питания, а положительный вывод теряет электроны. При необходимости конденсатор высвобождает накопленную энергию.Он работает аналогично аккумулятору, но может полностью разрядить его за доли секунды.
Обычными типами конденсаторов являются керамические конденсаторы, бумажные или пленочные конденсаторы и электролитические конденсаторы. Существует также семейство суперконденсаторов с высокой емкостью.
Применение конденсатора:
Конденсаторы имеют множество применений. Они играют решающую роль в цифровой электронике, поскольку защищают микрочипы от шума в сигнале питания за счет развязки. Поскольку они могут быстро сбросить весь свой заряд, они часто используются во вспышках и лазерах вместе с настраиваемыми схемными устройствами и емкостными датчиками.Схемы с конденсаторами демонстрируют частотно-зависимое поведение, поэтому их можно использовать со схемами, которые избирательно усиливают определенные частоты.
Выбор конденсатора:
Выбор конденсатора во многом зависит от электронного устройства, с которым вы работаете, и от того, какой ток используется (переменный, постоянный и т. Д.). Вы должны определить, нужен ли вам поляризованный или неполяризованный конденсатор. Для этого проверьте схему вашего проекта. Если конденсатор обозначен знаком плюс (+), то требуется поляризованный конденсатор.(-6), или одна миллионная фарада.
Напряжение конденсатора пропорционально заряду, накопленному в конденсаторе. Они способны блокировать сигналы постоянного тока при прохождении переменного тока. Конденсаторы также могут устранить рябь. Если линия, по которой проходит постоянное напряжение, имеет пульсации, конденсатор может выровнять напряжение, поглощая пики и заполняя впадины.
Напряжение на конденсаторе — это не номинал, а то, какое напряжение вы можете подвергнуть конденсатору. Например, если ваш источник напряжения составляет 9 вольт, вы должны выбрать конденсатор, который как минимум в два раза превышает напряжение, 18 или даже 27 вольт, чтобы быть в безопасности.
Электролитические конденсаторы переменного тока или биполярные конденсаторы имеют два анода, подключенных с обратной полярностью. Электролитические конденсаторы постоянного тока поляризованы в процессе производства и поэтому могут работать только с постоянным напряжением. Напряжения с обратной полярностью, напряжение или пульсирующий ток выше указанного могут разрушить диэлектрик и конденсатор. Разрушение электролитических конденсаторов может иметь катастрофические последствия, такие как пожар или взрыв.
Если поляризованный конденсатор установлен неправильно, конденсатор со свистом взрывается.С другой стороны, неполяризованные конденсаторы в основном используются для фильтрации гармонического шума почти в каждой цепи, более удобны в обращении.
«Некоторые большие электролитические конденсаторы могут сохранять заряд в течение длительного времени. Некоторые могут даже до некоторой степени заряжаться самостоятельно», — пояснил инженер технической поддержки Jameco. «Инженер-электронщик, с которым я работал, создавал прототип источника питания, настраивал схему, тестировал детали и т. Д. По своей привычке он вынул заглушку из схемы, чтобы заменить ее, и, не задумываясь, воткнул в нее один из выводов. его рот.Конденсатор более или менее мгновенно разрядил всю свою нагрузку и фактически заставил его упасть со стула. Он был в порядке, но это было страшно. Через несколько месяцев ему пришлось вырвать зуб прямо в том месте, где выпала крышка. Он ударил этот зуб электрическим током ».
Не забывайте работать осторожно при обращении с конденсаторами и всегда следуйте спецификациям для вашего устройства или проекта. Конденсатор может быть важным компонентом, но он также может привести к разрушительным и опасным последствиям, если не используется надлежащим образом.
Можно ли изменить размер конденсаторов на насосе для бассейна?
Мы получаем много вопросов по конденсаторам на двигателях насосов для бассейнов. В основном есть два типа конденсаторов, используемых в двигателях насосов небольших бассейнов, которые обычно используются в жилых помещениях в системах наземных бассейнов. (1) Пусковой конденсатор используется в двигателях с конденсаторным пуском / индукционным пуском и в двигателях с конденсаторным пуском / с конденсаторным пуском.Обычно он имеет значение от 108 до 300 мфд или мкФ. Термин mfd или uf является аббревиатурой от микрофарада и является взаимозаменяемым. Некоторые конденсаторы скажут, например, 25 мкФ или 25 мкФ, это то же значение. Пусковые конденсаторы имеют диапазон значений, например, общий номинал 161-193 мкФ или мкФ. Номинальное напряжение обычно составляет 115 вольт на большинстве двигателей насосов мощностью менее 2 л.с., в то время как некоторые могут иметь номинальное напряжение 230 вольт. Величина пускового конденсатора не слишком критична, так как он активен в пусковой цепи только около 3/4 секунды.
(2) Второй тип конденсатора, используемый в насосах бассейна, — это рабочий конденсатор. Эти конденсаторы обычно имеют номинал от 15 до 50 мкФ или мкФ. Эти конденсаторы имеют номинальное напряжение обычно 330 или 440 вольт. Вы можете безопасно заменить конденсатор с более высоким номинальным напряжением вместо конденсатора с более низким напряжением, но никогда не устанавливайте конденсатор с более низким напряжением, если исходный был более высоким напряжением — Эти конденсаторы используются во многих двигателях с конденсаторным пуском / конденсаторным запуском. В отличие от пускового конденсатора, значение рабочего конденсатора весьма критично.
ПРИ ЗАМЕНИТЕ РАБОЧИЙ КОНДЕНСАТОР ОБЯЗАТЕЛЬНО ЗАМЕНИТЕ ЕГО НА ТАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В MFD, КАК БЫЛО ОРИГИНАЛЬНОЕ …
Мы провели обширные испытания, установив двигатель в испытательной лаборатории и заменив рабочие конденсаторы с различными значениями от 15 до 50 мфд. Результаты показаны в таблице ниже (эта информация, вероятно, будет понятна только инженерам-электрикам)
Итог: Попробуйте заменить рабочий конденсатор на точное значение. Инженеры-мотористы провели обширные испытания своей продукции, чтобы определить наиболее эффективный конденсатор для этого двигателя. Ни при каких обстоятельствах нельзя заменять конденсатор более мощным, чем оригинальный. Наши испытания с конденсаторами с завышенными номиналами вызвали сильный перегрев двигателя и могли привести к возгоранию и / или разрушению двигателя. Если вам необходимо в крайней чрезвычайной ситуации заменить рабочий конденсатор, попробуйте использовать тот, который по значению МДС максимально близок к исходному или ниже его … Никогда не устанавливайте конденсатор с более высоким значением МДС, чем исходный
Производитель указал конденсатор емкостью 30 мфд для этого двигателя.
Электролитические конденсаторы риформинга
Электролитические конденсаторы риформинга
Предупреждение: напряжения, связанные с большинством электролитических конденсаторов, используемых в оборудовании на основе клапанов, являются смертельными. В случае сомнений обратитесь за помощью к специалисту. Следует придерживаться старой поговорки —
1. Метод ограничения тока и напряжения
Электролитический конденсатор является важной частью как старого, так и современного электронного оборудования, которое необходимо правильно использовать для обеспечения максимально длительного и безопасного срока службы, и это особенно важно для высоковольтных версий этих компонентов.Электролитические конденсаторы основаны на электрохимическом процессе, обеспечивающем изоляцию между двумя металлическими пластинами, и этот процесс может ухудшиться в течение многих лет, если на конденсатор не подается питание. В результате рабочее напряжение любых электролитических конденсаторов оборудования со временем постепенно падает. Если к оборудованию, которое долгое время не использовалось, подается полная мощность, электролитические конденсаторы могут пропускать чрезмерный ток, который может вызвать катастрофический отказ всего оборудования и потенциальную опасность пожара для оборудования и окружающей собственности.
Правильный порядок действий состоит в том, чтобы обеспечить «преобразование» изоляционного слоя каждого электролитического конденсатора путем подачи ограниченного по току и напряжению источника постоянного тока на каждый отдельный конденсатор. Ограничение тока гарантирует, что тепло, выделяемое в конденсаторе, поддерживается на достаточно низком уровне, чтобы не произошло повреждения. Я предпочитаю осторожно отсоединять каждый электролитический конденсатор и подавать на него напряжение, равное рабочему напряжению соответствующего конденсатора, через подходящий токоограничивающий резистор.
Например, для рабочего конденсатора 450 В я подаю 450 В постоянного тока, соблюдая правильную полярность, через резистор от 150 кОм до 470 кОм 2 Вт на конденсатор и измеряю падение напряжения на резисторе с помощью вольтметра —
В схеме ниже предполагается, что отрицательная линия источника питания подключена к земле, но это не обязательно. Если вместо этого положительная линия заземлена, переместите резистор 470K к положительной стороне конденсатора.Необходимо соблюдать осторожность, если корпус конденсатора внутренне подключен к одной из клемм проводки конденсатора.
В течение периода времени, который может составлять до 24 часов или более для более старых компонентов, напряжение на резисторе будет падать и в конечном итоге стабилизируется на гораздо более низком значении. Мое эмпирическое правило для высоковольтных устройств заключается в том, что если падение напряжения на резисторе через 24 часа значительно превышает 22 В (что указывает на ток утечки, превышающий 50 мкА), я повторяю процесс преобразования.Если улучшения не наблюдается, я заменяю конденсатор на новый. Вы также можете обнаружить, что очень старые конденсаторы высохли и не подлежат восстановлению, и в этом случае их необходимо заменить. Аналогичный процесс может потребоваться для новых электролитических конденсаторов, которые были произведены всего год или два назад —
Конденсаторы
с более высокими значениями емкости будут иметь более высокие собственные токи утечки, и для них может потребоваться резистор ограничения тока соответственно меньшего значения.Для конденсаторов более низкого напряжения, таких как 10 000 мкФ 25 В, я использую резистор серии 10 кОм на источнике постоянного тока 25 В.
После завершения процесса риформинга отключите источник риформинга, разрядите конденсатор с помощью резистора (не короткое замыкание), отключите его от источника риформинга и снова подключите к исходной цепи. Как только будут завершены дальнейшие проверки или испытания оборудования, оно может быть включено.
Этот метод направлен на безопасное восстановление химически образованного изоляционного слоя.Однако это не гарантирует, что последовательное сопротивление конденсатора достаточно низкое для обеспечения эффективной работы. Если у вас есть измеритель ESR, используйте его на конденсаторе после того, как преобразование и разрядка завершены —
NB Другая хорошо известная, но отдельная проблема со старым оборудованием заключается в том, что резисторы из твердого углерода (или углеродного состава) постепенно увеличивают свое сопротивление, и нет ничего необычного в том, что увеличение от 50% до 500% после периодов, превышающих двадцать лет. .Все резисторы, выходящие за пределы их первоначального допуска, должны быть заменены —
2. Альтернативный метод реформирования
Было высказано предположение, что вариакционная лампа и лампа накаливания малой мощности с тем же рабочим напряжением, что и входящий источник питания, подключенный последовательно с источником переменного тока к рассматриваемому устройству, могут использоваться для преобразования электролитических конденсаторов без необходимости их извлечения из схема.Устройство подключается к вариатору и лампе и получает питание, когда вариак устанавливается на ноль. Variac увеличивают до 10 В или достаточно, чтобы лампочка слабо светилась, а затем оставляют на несколько минут, после чего лампочка должна светиться менее ярко. Процесс повторяется до тех пор, пока вариак не будет настроен на вывод правильного сетевого напряжения для тестируемого устройства.
Это может сработать, но меня беспокоит то, что лампа может не обеспечивать достаточное ограничение тока, чтобы предотвратить повреждение конденсатора.Одним из недостатков этого метода является его использование там, где есть постоянный ток, потребляемый испытуемым устройством — например,
Существует дополнительная проблема при выборе лампы с правильной номинальной мощностью для каждого применения.
Я не рекомендую этот метод и предпочитаю способ 1, хотя он может быть более сложным, требует больше времени и терпения.
3. Поставка новых электролитических конденсаторов
Современные электролитические конденсаторы намного меньше, чем произведенные в 1950-х и 1960-х годах, поэтому можно разместить новые конденсаторы в пустых емкостях старых устройств, и есть по крайней мере одна компания в США, которая предлагает сделать это для конденсаторов, используемых в старые хорошо известные единицы, такие как Heathkits.
Я всегда модернизирую новые электролитические конденсаторы (поскольку дата их изготовления может быть неизвестна точно) и обеспечиваю ограничение пускового тока для больших источников питания.
Конденсатор
: характеристики и применение | MTI Instruments
Конденсаторы часто характеризуются множеством характеристик. Эти характеристики в конечном итоге определяют конкретное применение конденсаторов, температуру, диапазон емкости и номинальное напряжение. Количество характеристик конденсатора вызывает недоумение. Кроме того, может быть очень сложно интерпретировать и понять информацию, напечатанную на корпусе конденсатора.
Конденсаторы бывают различных типов или семейств, и каждая из этих групп имеет свою собственную систему идентификации и характеристики. Некоторые из этих систем легко интерпретировать. Однако другие системы изобилуют символами, буквами и цветами, понимание которых может сбивать с толку.
Определение характеристик конденсатора обычно означает выяснение того, к какому семейству он принадлежит. К семействам конденсаторов относятся:
- Пластик
- Керамика
- Пленка
- Электролитический
После определения семейства, к которому принадлежит конденсатор, становится намного проще определить его характеристики.
Что касается конденсаторов, их может быть больше, чем кажется на первый взгляд. Например, то, что два конденсатора имеют одинаковое значение емкости, не означает, что они имеют одинаковое номинальное напряжение. Эта информация жизненно важна, потому что, если используется неправильный конденсатор (например, конденсатор с меньшим номинальным напряжением, используемый вместо конденсатора с более высоким номинальным напряжением), то этот конденсатор может быть поврежден и даже разрушен.
Характеристики конденсатора можно найти в технических паспортах, предоставленных производителем.Давайте рассмотрим несколько наиболее важных характеристик:
1) Рабочее напряжение (WV)
Это важная характеристика конденсатора, которая дает определение максимального непрерывного напряжения (переменного или постоянного тока), которое может быть приложено к конденсатору без конденсатор выходит из строя. В большинстве случаев вы можете найти рабочее напряжение, напечатанное на боковой стороне корпуса конденсатора, отображающее рабочее напряжение постоянного тока.
Поскольку переменное напряжение конденсатора относится к r.m.svalue, а не пиковое или максимальное значение (которое оказывается на 1,414 больше), значения переменного и постоянного напряжения обычно не совпадают для любого типа конденсатора.
Сбой может произойти, если какое-либо напряжение постоянного тока превышает рабочее. Отказ также может произойти, если имеет место чрезмерная пульсация переменного тока. В этом случае вполне естественно, что конденсатор будет иметь увеличенный срок службы, если он будет работать в пределах своего номинального напряжения в прохладной окружающей среде.
Общие рабочие напряжения постоянного тока включают:
- 10 В
- 16 В
- 25 В
- 35 В
- 50 В
- 63 В
- 100 В
- 160 В
- 250 В
- 160 В
- 250 В
- 400 9 9019 9019
- мкФ , числа и цветные полосы.
7) Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
Эквивалентное последовательное сопротивление AKA ESR — это полное сопротивление переменного тока конденсатора, когда он используется на более высоких частотах.Он включает в себя сопротивление постоянному току выводных выводов, сопротивление диэлектрического материала, сопротивление пластины конденсатора и сопротивление постоянному току соединений с диэлектриком; все они измеряются при определенной температуре и частоте.
Эквивалентное последовательное сопротивление определяет потери энергии «эквивалентного» последовательного сопротивления конденсатора. Таким образом, он должен определять общие тепловые потери I2R конденсатора. Это особенно актуально, когда задействованы силовые и коммутационные цепи.
Конденсаторы с высоким ESR менее способны пропускать ток к пластинам и от них во внешнюю цепь. Это связано с более длительной постоянной времени заряда / разряда RC. ESR электролитических конденсаторов будет постепенно увеличиваться со временем, поскольку электролит внутри начинает высыхать. При использовании в качестве фильтра рекомендуется использовать конденсатор с низким значением ESR.
8) Поляризация
Поляризация конденсатора относится к конденсаторам электролитического типа (в основном алюминиевые электролитические конденсаторы) в отношении их электрического соединения.Подавляющее большинство электролитических конденсаторов поляризованы, а это означает, что напряжение на выводах конденсатора должно иметь правильную полярность (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному).
Неправильная поляризация может привести к разрушению оксидного слоя внутри конденсатора, что в конечном итоге приведет к протеканию через устройство больших токов. В результате конденсатор, скорее всего, выйдет из строя.
Большинство электролитических конденсаторов имеют отрицательную клемму, отмеченную стрелкой, полосой, черной полосой или шевронами.Они установлены для предотвращения возможных неправильных подключений к источнику постоянного тока.
Некоторые из более крупных электролитических конденсаторов с металлическим корпусом подключаются к отрицательной клемме. Это можно сделать, потому что металлический корпус изолирован электродами. Имейте в виду, что при использовании алюминиевых электролитов в сглаживающих цепях источника питания будьте осторожны, не позволяя пульсации переменного напряжения и сумме пикового постоянного напряжения превращаться в «обратное напряжение».
Вывод
Имейте в виду, что конденсаторы с малой емкостью (менее 0.01 мкФ) обычно не представляют опасности для людей. Однако, если емкость конденсатора превышает 0,01 мкФ, вас ждет шок! Все конденсаторы способны накапливать электрические заряды, которые принимают форму напряжения даже при отсутствии тока в цепи.
Как правило, никогда не прикасайтесь к выводам конденсаторов с большими номиналами, если отключен источник питания. Некоторые конденсаторы могут накапливать смертельные заряды напряжения. Если вы не уверены в состоянии большого конденсатора, с которым пытаетесь обращаться, всегда обращайтесь за помощью к эксперту.
Рекомендуемое изображение Кредит: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay
В сообщении Изображение 1 Кредит: Elcap [CC0], из Wikimedia Commons
В сообщении Изображение 2 Кредит: Элкап [CC0], из Wikimedia Commons
В сообщении Изображение 3 Предоставлено: Stack Exchange
In Post Image 4 Кредит: Sakurambo [Public domain], из Wikimedia Commons In Post Image 2
In Post Image 5 Кредит: Jwratner1 в английской Википедии.
эти напряжения нанесены непосредственно на корпус конденсатора.
2) Ток утечки
Диэлектрики, используемые в конденсаторах, которые служат для разделения проводящих пластин, не являются идеальными изоляторами. Из-за этого небольшой ток или «утечка» протекает через диэлектрик под влиянием мощных электрических полей, которые накапливаются из-за заряда пластин при приложении постоянного напряжения питания.
Этот небольшой поток постоянного тока называется током утечки. По сути, ток утечки возникает, когда электроны проходят через диэлектрическую среду (обычно по краям).В конце концов, ток утечки полностью разрядит конденсатор, если напряжение питания исключить из уравнения.
В случае небольшой утечки, характерной для фольговых или пленочных конденсаторов, ток утечки называется «сопротивлением изоляции» (Rp), которое выражается как высокое сопротивление. Термин «ток утечки» обычно используется только тогда, когда поток электронов очень велик.
Ток утечки конденсатора — один из важнейших параметров цепей связи источника питания и усилителя.С учетом сказанного, лучшим выбором для систем хранения являются тефлон, полистирол, полипропилен и другие типы пластиковых конденсаторов.
С другой стороны, алюминиевые, танталовые и другие типы конденсаторов электролитического типа могут работать с очень высокими емкостями. Однако они склонны к высоким токам утечки. Из-за этого они не подходят для приложений связи или хранения. В заключение, ток утечки для алюминиевых электролитов будет увеличиваться при повышении температуры.
3) Допуск, (±%)
Допуск конденсатора выражается положительным или отрицательным значением. Они представляют собой пикофарады (± пФ), которые указывают на конденсаторы с низким значением (обычно менее 100 пФ) или в процентах (±%) для конденсаторов с более высоким значением (обычно выше 100 пФ).
По сути, значение допуска — это полная степень отклонения емкости от номинального значения. В большинстве случаев уровень допуска может составлять от -20% до + 80%.Номинальные характеристики конденсаторов определяются тем, насколько они близки к фактическим значениям по сравнению с номинальной номинальной емкостью. Буквы и цветные полосы используются для обозначения фактического допуска. Обычные уровни допусков для конденсаторов составляют около 5% — 10%. Тем не менее, некоторые конденсаторы из пластика имеют рейтинг не более ± 1%.
4) Рабочая температура, (Т)
Из-за изменений диэлектрических свойств колебания температуры будут иметь прямое влияние на значение емкости.Если окружающая температура становится слишком высокой или слишком низкой, значение емкости цепи может работать неправильно. Как правило, большинство конденсаторов хорошо работают при температуре от -30 ° C до + 125 ° C. Номинальное напряжение при рабочей температуре для пластиковых конденсаторов не более + 70oC.
Электролитические конденсаторы и алюминиевые электролитические конденсаторы чувствительны к деформации при высоких температурах из-за утечки и внутреннего давления. Кроме того, электролитические конденсаторы нельзя использовать при температурах ниже -10 ° C, поскольку электролитный гель замерзнет.
5) Температурный коэффициент, (TC)
Температурный коэффициент конденсатора определяется максимальным изменением его емкости в определенном температурном диапазоне. Как правило, температурный коэффициент конденсатора определяется линейным образом как доли на миллион на градус Цельсия (PPM / oC). Его также можно определить как процентное изменение в определенном диапазоне температур.
Конденсаторы класса 2 имеют нелинейную природу. В результате их значения увеличиваются с увеличением температуры, что дает им температурный коэффициент, который выражается как положительное значение «P.«В отличие от конденсаторов класса 2, некоторые конденсаторы фактически уменьшают свое значение при повышении температуры. В результате температурный коэффициент в этом случае будет выражен как отрицательное« N ».
Некоторые конденсаторы не изменяют свое значение. и будут оставаться постоянными в определенном диапазоне температур. Эти конденсаторы имеют нулевой температурный коэффициент и обозначаются как «NPO». Эти типы конденсаторов считаются классом 1.
В то время как подавляющее большинство конденсаторов теряют свою емкость, когда они становятся слишком горячая, существует исключение для конденсаторов температурной компенсации.Эти типы конденсаторов могут работать при температурах от P1000 до N5000 (от +1000 ppm / oC до -5000 ppm / oC).
Очень хорошо можно подключить конденсатор с положительным температурным коэффициентом параллельно конденсатору с отрицательным температурным коэффициентом. Когда это происходит, два противоположных эффекта в конечном итоге нейтрализуют друг друга. Конденсаторы с температурным коэффициентом приложения также можно использовать для нейтрализации влияния других компонентов, расположенных в цепи, таких как резистор или катушка индуктивности.
6) Номинальная емкость (C)
Когда дело доходит до важности, номинальное значение емкости C конденсатора всегда будет занимать первое место среди характеристик конденсатора. Это значение можно измерить тремя способами: