Срок службы конденсатора электролитического: Расчет срока службы электролитических конденсаторов

Долговечность керамических, танталовых и электролитических конденсаторов

Конденсаторы являются основными элементами, которые ограничивают долговечность электронных устройств. Хотя срок службы конденсатора зависит от электрических факторов и факторов окружающей среды, срок безопасного хранения зависит главным образом от условий, в которых он находится. Срок службы большинства конденсаторов зависит от таких факторов окружающей среды, как влажность, температура и атмосферное давление. Хранение конденсаторов в сложных условиях может существенно повлиять на их электрические свойства и даже полностью повредить их. 

Влияние факторов окружающей среды на долговечность конденсаторов варьируется в зависимости от химического состава и конструкции данного элемента. Например алюминиевые электролитические конденсаторы очень чувствительны к таким факторам, особенно к высоким температурам.

Конденсаторы содержат химические материалы и воздействие на них высоких температур ускоряет реакции, происходящие в них. Предполагается, что в случае алюминиевых электролитических конденсаторов повышение температуры на 10C может даже удвоить их скорость. Постепенное испарение электролита, в то время как эти конденсаторы подвергаются воздействию высоких температур, вызывает уменьшение емкости и увеличение тангенса угла потерь.

Долговечность электролитических конденсаторов

Алюминиевые электролитические конденсаторы чаще всего используются в схемах, где требуются высокие значения емкости. Обычно применяются для фильтрации напряжения в источниках питания. Срок службы таких устройств и зависит в основном от этих конденсаторов. 

Параметры которые изменяются когда эти конденсаторы хранятся в течение длительного времени без зарядки, представляют собой в основном эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), ток утечки и емкость. ЭПС и ток утечки увеличиваются, а емкость уменьшается. Тем не менее эти изменения обычно невелики если конденсаторы хранятся при комнатной температуре. Современные алюминиевые электролитические конденсаторы имеют более длительный срок хранения по сравнению с их предшественниками.

В случае электролитических конденсаторов изменения ESR, емкости и токи утечки в основном вызваны химической реакцией между слоем оксида алюминия и электролитом. Хранение этих конденсаторов при высоких температурах вызывает деградацию уплотнительного материала. Когда этот материал ослаблен, может произойти чрезмерное испарение электролита, что влияет на электрические характеристики конденсатора. 

Изменения характеристик алюминиевых электролитических конденсаторов при длительном хранении также могут быть вызваны проникновением электролита в оксидную пленку. Это основная причина изменения тока утечки. Скорость ухудшения качества слоя оксида алюминия является функцией времени и температуры.

При хранении алюминиевых электролитических конденсаторов важно не подвергать их воздействию влаги. Высокая влажность ускоряет окисление выводов элемента, что ухудшает их паяемость. Помимо недостатка влаги, необходимо также обеспечить чтобы эти компоненты не подвергались воздействию ультрафиолета, озона, масла и ионизирующего излучения. Воздействие их на конденсаторы приводит к разрушению резиновых уплотнений. А ослабление торцевых уплотнений снижает общую надежность и ускоряет испарение электролита, в том числе это уменьшает их емкость.

Важно знать время хранения алюминиевых электролитических конденсаторов перед их использованием в устройстве. Поскольку ток утечки увеличивается с увеличением времени хранения, конденсатор, который хранился в течение длительного времени, может иметь большой ток утечки и, следовательно, не подходит для любого применения — большой ток, необходимый для восстановления пленки оксида алюминия, может повредить компонент. Это увеличение тока также может отрицательно повлиять на электронную схему. 

Слой можно регенерировать путем подачи напряжения на компонент. Этот процесс восстановления поврежденного оксидного слоя конденсатора называется преобразованием конденсатора. Тем не менее рекомендуется вообще не использовать конденсаторы, которые хранились в течение длительного времени.

Долговечность танталовых конденсаторов

Танталовые конденсаторы имеют более длительный срок хранения. Электрические параметры этих конденсаторов существенно не меняются при долгом хранении. В отличие от алюминиевых электролитических конденсаторов, танталовые обладают более высокой стабильностью и их емкость не ухудшается со временем. 

Многочисленные исследования показали что такие конденсаторы можно хранить в течение длительного периода времени с небольшими изменениями электрических характеристик или вообще без них. Тем не менее имеется небольшое изменение тока утечки, когда танталовый конденсатор хранится в неблагоприятных условиях.

Хранение танталовых конденсаторов при высоких температурах может вызвать значительное изменение этого тока, но нормальный ток утечки восстанавливается когда напряжение подается на компонент в течение короткого времени. Небольшие изменения или отсутствие изменений тока утечки замечены, когда эти конденсаторы хранятся при низких температурах. При хранении танталовых конденсаторов рекомендуется следовать инструкциям производителя. 

Долговечность керамических конденсаторов

Срок годности керамических конденсаторов во многом определяется условиями упаковки и хранения. В отличие от алюминиевых электролитических конденсаторов, диэлектрический материал многослойных керамических конденсаторов (MLCC) не имеет никаких недостатков, если конденсатор хранится в течение короткого времени. Однако длительное хранение многослойных конденсаторов для сборки SMD может вызвать старение диэлектриков (диэлектрики класса II) и проблемы с пайкой, что затрудняет автоматическую сборку.

Когда керамические конденсаторы хранятся в течение длительного времени, медленный процесс окисления может привести к деградации их выводов. Хранение керамического конденсатора на открытом воздухе или воздействие на него хлора или диоксида серы ускоряет процесс окисления. Конечное окисление влияет на паяемость конденсаторов. 

Емкость керамических конденсаторов изготовленных из диэлектриков класса II, таких как X7R, Z5U и Y5U, со временем несколько уменьшается. Это падение емкости из-за старения элемента является функцией времени и не зависит от условий хранения. Чтобы обратить вспять процесс старения диэлектрик нагревают до температуры выше точки Кюри.

Керамические конденсаторы следует хранить в условиях температуры и влажности указанных производителем. Перед использованием конденсатора проверьте рекомендуемый срок службы, дату получения и проверьте качество его выводов. 

Подведем итоги

Для большинства конденсаторов срок хранения зависит от условий. Электрические характеристики хранимых конденсаторов меняются в основном в зависимости от этих условий, в частности от температуры и влажности. 

Для некоторых конденсаторов, таких как алюминиевые электролитические, температура хранения определяет скорость химических реакций происходящих в компоненте — такие конденсаторы, хранящиеся при высоких температурах теряют свою емкость быстрее чем конденсаторы, хранящиеся при низких температурах. Некоторые конденсаторы необходимо переформировать после длительного хранения без подзарядки.

алюминиевые электролитические конденсаторы с большим сроком службы

13 мая 2014

Нужны конденсаторы? Небольшого размера, электролиты, в алюминиевом корпусе, с усиленными выводами, со сроком службы 5000 часов и более? Известных производителей? КОМПЭЛ предлагает подобную продукцию от Yageo, Samwha и Hitachi AIC.

Алюминиевые электролитические конденсаторы (с жидким электролитом) нашли широкое применение в разнообразной радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре. Они удачно сочетают высокие значения удельной электрической емкости, заряда, мощности и энергии при достаточно широком рабочем диапазоне температур, возможных значений номинальных напряжений и приемлемых паразитных параметрах при небольшой стоимости. Алюминиевые электролитические конденсаторы являются оптимальным накопителем энергии (емкостным фильтром) с низким полным сопротивлением для работы в диапазоне частот от нескольких десятков Гц до нескольких кГц или, соответственно, при длительности процессов от десятков микросекунд до единиц миллисекунд. Необходимость применения алюминиевых электролитических конденсаторов только при определенной полярности напряжения на них в большинстве случаев не создает особых проблем. По техническим характеристикам их могли бы потеснить танталовые и ниобиевые электролитические конденсаторы, а также полимерные алюминиевые электролитические конденсаторы, но все эти варианты настолько дороже, что их применение остается нишевым.

При всех привлекательных качествах стандартных алюминиевых электролитических конденсаторов, ситуацию омрачают сравнительно частые отказы, к тому же, нередко имеющие весьма неприятные последствия: порча соседних компонентов, дорожек и маски печатной платы химически агрессивными компонентами электролита, КЗ силовых цепей и т.п. По некоторым данным, на долю алюминиевых электролитических конденсаторов приходится до 70% всех повреждений компьютеров и систем с компьютерными компонентами. Как следствие, нередко встречается подход, подразумевающий «презумпцию виновности» алюминиевых электролитических конденсаторов. Т.е. при любых неисправностях оборудования первоначально пытаются искать дефектные конденсаторы или даже прибегают к сплошной замене всех установленных алюминиевых электролитических конденсаторов на новые, и только если указанные меры не дали результата, проверяют другие возможные причины отказа. Поэтому весьма востребованы алюминиевые электролитические конденсаторы с увеличенным сроком службы и расширенным диапазоном рабочих температур.

Рис. 1. Последовательная схема замещения алюминиевого электролитического конденсатора

Сначала следует определиться, что же понимается под сроком службы таких конденсаторов и чем он определяется, что считается отказом и как это проявляется в работе оборудования. Для этого надо рассмотреть основные параметры алюминиевых электролитических конденсаторов, а также их конструкцию и технологию изготовления. Упрощенная последовательная схема замещения алюминиевого электролитического конденсатора на переменном токе показана на рисунке 1. Здесь электрическая емкость С является целевым параметром, а эквивалентные последовательные сопротивление R и индуктивность L характеризуют неидеальность алюминиевого электролитического конденсатора как элемента электрической цепи. Сопротивление R отражает всю сумму активных потерь, имеющихся в конденсаторе. В основном это потери в электролите от протекания переменного тока и потери в диэлектрике при приложении переменного напряжения. Отношение полной активной мощности (потерь) на переменном токе частотой f к реактивной мощности характеризуется тангенсом угла потерь tgδ или, в англоязычной документации, фактором потерь DF:

tgδ=DF=2•π•f•R•C

Типичная зависимость tgδ от частоты в актуальном для алюминиевых электролитических конденсаторов диапазоне частот показана на рисунке 2. Вблизи нижней границы рабочего диапазона частот потери в электролите и в диэлектрике имеют примерно одинаковые величины. При заданной величине переменного тока по мере роста частоты потери в диэлектрике уменьшаются. Соответственно, возрастает вклад потерь в электролите в суммарную величину tgδ, и он растет почти пропорционально частоте. Нормирование tgδ обычно производят на удвоенной частоте питающей сети: 100 Гц или, чаще, 120 Гц. Если же нормируют эквивалентное последовательное сопротивление R, то это могут делать как на низкой частоте (120 Гц), так и на высокой – вплоть до 100 кГц. Номинальную емкость контролируют на частоте 120 Гц при температуре 20°С или 25°С, допустимый начальный разброс обычно составляет ±20%. При определении величины R через tgδ следует учитывать допуск на номинальную емкость конденсатора.

Рис. 2. Типичная зависимость tgδ от частоты в актуальном для алюминиевых электролитических конденсаторов диапазоне частот

Данные о надежности и возможном сроке службы алюминиевых электролитических конденсаторов при определенных условиях работы могут быть получены при проведении соответствующих испытаний партии однотипных конденсаторов. Тестируемые конденсаторы помещаются в термостат, поддерживающий заданную температуру окружающей среды (воздуха). На них подается стабильное постоянное (обычно номинальное) напряжение правильной полярности и, в некоторых случаях, дополнительно пропускается переменный ток синусоидальной формы с заданными амплитудой и частотой. При этом переменная составляющая напряжения на конденсаторе должна быть меньше постоянной (чтобы не происходило переполюсовки), а в сумме они не должны превышать величину номинального напряжения тестируемых конденсаторов. С заданной периодичностью производится контроль текущих значений основных параметров конденсаторов: емкости, тангенса угла потерь и тока утечки. В случае ухода этих характеристик за установленные допустимые пределы, а также при обнаружении КЗ или обрыва, фиксируется отказ, и конденсатор снимается с испытаний. Если одновременно испытывать весьма большое количество алюминиевых электролитических конденсаторов, можно получить зависимость интенсивности потока отказов от времени проведения испытаний, которая будет иметь вид, подобный показанному на рисунке 4. Под интенсивностью отказов понимается относительное количество компонентов из общей величины тестируемой партии, отказывающих в единицу времени (обычно за 1 час).

Рис. 4. Зависимость интенсивности отказов алюминиевых электролитических конденсаторов от времени

Зависимость, изображенная на рисунке 4, имеет три характерных участка. В начале испытаний интенсивность отказов сравнительно велика, но достаточно быстро снижается со временем. Это происходит выход из строя экземпляров, которые имели какие-то серьезные дефекты в своей конструкции. После того, как потенциально ненадежные компоненты по большей части выявлены и изолированы от основной массы приборов, наступает сравнительно продолжительный период работы (испытаний), характеризующийся весьма малой величиной интенсивности отказов. Для хороших производителей в нормальных условиях могут быть достигнуты значения лучше, чем 1FIT – т.е. один отказ в час при испытаниях партии в миллиард конденсаторов. С повышением температуры интенсивность отказов увеличивается до уровней приблизительно 12FIT при 40°С и 250FIT при 85°С. Продолжительность второго интервала (рисунок 4) в условиях максимально допустимой температуры для тестируемых конденсаторов обычно составляет несколько тысяч часов. За это время откажет всего несколько конденсаторов, если на испытания поставлена партия 10000 штук. Тестирование партии существенно меньшей величины не позволит получить сколько-нибудь достоверные оценки интенсивности отказов и эффективного срока службы. Очевидно, подобные испытания являются достаточно дорогостоящими, поэтому их проведение в разнообразных условиях температуры окружающей среды, приложенного постоянного напряжения и протекающего переменного тока нецелесообразно. Приходится довольствоваться экстраполяцией результатов, полученных при наиболее жестких условиях и возможных режимах. В процессе работы (испытаний) алюминиевых электролитических конденсаторов происходит их постепенный износ, старение, и с некоторого момента времени все большая доля тестируемых конденсаторов, исходно не имевших в своей конструкции каких-либо дефектов, достигает состояния, соответствующего критериям отказа. Это соответствует переходу к третьему участку зависимости, изображенному на рисунке 4. Интенсивность отказов начинает неуклонно нарастать, что свидетельствует о достижении предельной величины эффективного срока службы для заданных условий применения (испытаний). Для определенности границу между участками зависимости 2 и 3, показанными на рисунке 4, можно провести при заданной доле отказавших конденсаторов, например, 0.1%, 1% или 7% от величины тестируемой партии. Хотя это не отменяет факта, что большинство конденсаторов может проработать до отказа существенно дольше, а некоторые из них – в несколько раз дольше.Конструктивно алюминиевый электролитический конденсатор состоит из двух слоев обработанной алюминиевой фольги, разделенных конденсаторной бумагой, свернутых в рулон и помещенных в алюминиевый корпус. Алюминиевую фольгу сначала подвергают электрохимической коррозии для образования на ее поверхности густой сети микроскопических туннелей, что увеличивает ее эффективную площадь (по сравнению с геометрической) в 60…200 раз – для высоковольтных и низковольтных конденсаторов соответственно. Затем фольгу, которая станет положительным (анодным) электродом, подвергают электрохимическому окислению. Пленка оксида алюминия является диэлектриком в алюминиевом электролитическом конденсаторе. Толщина наращиваемого слоя оксида алюминия определяется напряжением, при котором завершается процесс. Это напряжение, называемое напряжением формовки VF, задает толщину диэлектрика (примерно 1.2…1.5 нм/В) и номинальное напряжение конденсатора VR = (0.7…0.8)·VF. Удельная емкость анодного электрода обратно пропорциональна толщине оксидного слоя. Весьма малая его толщина, даже для конденсаторов с большим номинальным напряжением, в сочетании с достаточно высокой диэлектрической проницаемостью оксида алюминия и большой эффективной площадью электродов обеспечивает высокую удельную емкость алюминиевых электролитических конденсаторов. Катодная фольга обычно имеет лишь тонкий слой оксида, естественным образом образующийся на поверхности алюминия, поэтому емкость этого электрода в несколько раз больше анодного и не сильно влияет на результирующую емкость конденсатора. Однако вследствие малой толщины пленки оксида на катоде, алюминиевые электролитические конденсаторы не допускают изменения полярности подаваемого на них напряжения. Подготовленные анодная и катодная полосы фольги разделяются полосами тонкой конденсаторной бумаги. Эта слоеная конструкция, вместе с присоединенными к фольге выводами, сворачивается в рулон, образуя конденсаторный элемент. Он пропитывается рабочим электролитом и помещается в алюминиевый корпус с уплотнением зоны выводов резиновой прокладкой. На рисунке 3 представлены основные возможные первопричины и внешние проявления неисправностей алюминиевых электролитических конденсаторов. Наиболее характерными неисправностями являются значительная потеря емкости и увеличение tgδ, обусловленные изменением состава и частичной потерей электролита.

Рис. 3. Первопричины и внешние проявления отказов алюминиевых электролитических конденсаторов

Основным параметром надежности алюминиевых электролитических конденсаторов является срок службы в заданных условиях работы, в течение которого конденсаторы практически не отказывают. Дополнительная важная характеристика – интенсивность отказов на большей части интервала срока службы. У хороших конденсаторов она должна быть не более нескольких сотен FIT при максимально допустимой температуре.

В соответствии с теоретическими предпосылками, следующими из закона Аррениуса, и представлениями о электрохимических процессах, происходящих в алюминиевых электролитических конденсаторах, а также по результатам обширных испытаний установлено, что срок службы главным образом определяется температурой наиболее нагретой области конденсатора. Для практических целей зависимость срока службы алюминиевых электролитических конденсаторов от температуры удобно аппроксимировать показательной функцией. Обычно ее формулируют как «закон 10 градусов»: при увеличении температуры на 10°С срок службы снижается вдвое. Но это не является бесспорной истиной. Например, специалисты Hitachi AIC полагают, что изменение срока службы конденсаторов вдвое происходит при вариации их температуры всего на 7.5°С, и это подтверждают фактические данные о сроке службы в зависимости от температуры алюминиевых электролитических конденсаторов таких известных производителей как EPCOS, Cornell и ряда других. Все же применение закона 10 градусов в сторону понижения рабочей температуры относительно максимально допустимой, при которой нормируется срок службы, является консервативной оценкой и создает запас надежности, поэтому вполне оправдано в инженерной практике.

Температура внутри конденсатора зависит от температуры окружающей среды, саморазогрева протекающим через него переменным током и условий охлаждения. В реальной практике применения следует учитывать и возможность дополнительного нагрева конденсатора от близкорасположенных горячих компонентов с большим собственным тепловыделением: переизлучением, конвекцией горячего воздуха и теплопроводностью по печатной плате. Нередко именно эти факторы обуславливают резкое сокращение срока службы алюминиевых электролитических конденсаторов по сравнению с ожидаемыми величинами. На рисунках 5…7 показаны типовые зависимости деградации алюминиевых электролитических конденсаторов производства компании Yageo. Аналогичные характеристики для алюминиевых электролитических конденсаторов Samwha приведены на рисунках 8…10. Конденсаторы деградируют приблизительно линейно с течением времени, возможно – с некоторым ускорением этих процессов в конце срока службы вследствие проявления целого клубка цепочек положительных обратных связей процессов, происходящих в них.

Рис. 5. Типичные зависимости изменений емкости в течение срока службы алюминиевых электролитических конденсаторов Yageo

Рис. 6. Типичные зависимости увеличения коэффициента потерь в течение срока службы алюминиевых электролитических конденсаторов Yageo

Рис. 7. Типичные зависимости изменений тока утечки в течение срока службы алюминиевых электролитических конденсаторов Yageo

Алюминиевые электролитические конденсаторы, выпускаемые компаниями Yageo, Samwha и Hitachi AIC и поставляемые в Россию компанией КОМПЭЛ, пользуются заслуженной популярностью благодаря хорошему соотношению технических характеристик и цен. В общем случае достижение большого срока службы более сложно обеспечить у малогабаритных конденсаторов, поэтому интересно познакомиться с достижением производителей в этой области. В таблице 1 представлены серии конденсаторов с однонаправленными выводами (radial) и сроком службы 5000 и более часов производства компании Yageo, а в таблице 2 – Samwha. Обращает на себя внимание разнообразие серий конденсаторов, позволяющих подобрать компоненты, оптимальные для определенных применений. В таблице 3 показаны серии алюминиевых электролитических конденсаторов со сроком службы от 5000 часов в корпусе с усиленными (заклепочными) выводами (snap-in), выпускаемые компаниями Yageo, Samwha и Hitachi AIC. Последние имеют подробные графические характеристики зависимости срока службы от температуры окружающей среды, токовой нагрузки и условий охлаждения.

На рисунке 11 приведены соответствующие зависимости для серий конденсаторов HU3. Большинство серий рассчитано на работу при температуре окружающей среды 105°С, а некоторые даже при 125, 130 и 155°С (правда, при 130°С и 155°С уже не удается обеспечить срок службы 5000 и более часов).

Таблица 1. Характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов с выводами «radial» со сроком службы 5000 часов и более, выпускаемых компанией Yageo

Наименование	Номинальное напряжение, В	Диапазоны номинальных емкостей, мкФ	Диапазон рабочих температур, °С	Срок службы, часы	Особенности
SD	160	56…330	-25…105	5000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций
	200	56…270
	250	33…180
	400	22…100
	420	22…100
	450	22…82
SG	160	22…330	-40…105	5000	Применение в составе активных балластов
	200	10…220
	250	10…220
	350	10…100
	400	4. 7…150
	450	3,3…100	-25…105
SP	160	33…330	-40…105	10000	Большой срок службы; компактные размеры
	200	22…150
	400	6.8…68
	450	3.3…47	-25…105

Таблица 2. Характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов с выводами «radial» со сроком службы 5000 часов и более, выпускаемых компанией Samwha

Наименование	Номинальное напряжение, В	Диапазоны номинальных емкостей, мкФ	Диапазон рабочих температур, °С	Срок службы, часы	Особенности
LZ	6.3	47…8200	-40…105	10000	Большой срок службы; низкий импеданс; высокий допустимый ток пульсаций
	10	47…8200
	16	47…4700
	25	68…3300
	35	47…2200
	50	10…1000
ML	6. 3	22…10000	-40…105	10000	Большой срок службы; ультранизкий импеданс; повышенное значение допустимого тока пульсаций; компактные размеры
	10	22…10000
	16	10…4700
	25	10…3300
	35	10…2200
	50	10…1500
	63	10…2200
	100	10…470
WF	6.3	100…15000	-40…105	10000	Большой срок службы; низкий импеданс; повышенное значение допустимого тока пульсаций; для счетчиков электроэнергии
	10	100…10000
	16	47…6800
	25	33…4700
	35	33…3300
	50	0,47…2200
	63	10…1000
	100	0,47…390
	50	1…1200
	63	10…1000
	100	3. 3…470
LQ	6.3	220…8200	-40…105	10000	Большой срок службы; низкий импеданс; повышенное значение допустимого тока пульсаций; компактные размеры; применение в светодиодных источниках света
	10	150…5600
	16	120…4700
	25	68…3300
	35	47…1800
	50	27…1000
	63	18…2200
	80	12…1200
	100	8,2…820
LY	10	100…330	-25…105	10000	Большой срок службы; компактные размеры; применение в светодиодных источниках света
	16	47…330
	25	33…220
	35	33…220
	50	1.0…100
RH	160	10…150	-40…105	5000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций; для импульсных источников питания
	200	6. 8…130
	250	6.8…220
	350	1.0…150
	400	1.0…180
	450	2.2…180
	500	10…100	-25…105
RU	160	10…150	-40…105	5000	Повышенное значение допустимого тока пульсаций; применение в импульсных источниках питания и в составе активных балластов
	200	10…150
	250	10…150
	350	10…150
	400	10…150
	450	3.3…150
	500	10…120	-25…105
BL	160	10…150	-25…105	10000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций; для источников питания и адаптеров
	200	10…150
	250	6. 8…100
	350	6.8…82
	400	4.7…100
	450	4.7…150
	500	10…68
BG	400	22…150	-25…105	10000	Большой срок службы, применение в источниках питания и адаптерах
	450	22…150
BJ	160	10…220	-40…105	12000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций; применение в источниках питания и адаптерах
	200	10…220	-40…105
	250	6.8…150
	350	4.7…100	-25…105
	400	4.7…100
	450	4.7…100
	500	10…100
ВК	160	4.7…47	-25…125	5000	Расширенный температурный диапазон; применение в ламповых источниках света
	200	4. 7…47
	250	3.3…33
	350	2.2…10
	400	2.2…10
	450	4.7…33
BD	400	22…100	-25…105	12000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций
	450	22…100
BH	200	10…100		5000	Повышенное значение допустимого тока пульсаций, применение в источниках питания
	250	10…82
	350	3.3…68
	400	2.2…33
LB	250	21…180	-40…105	5000	Большой срок службы; применение в низкопрофильных источниках питания
	350	16…100	-25…105
	450	16…100
	500	16…60
PF	160	10…150	-40…105	10000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций; высокая надежность; применение в составе активных балластов
	200	10…150
	250	10…150
	275	22…150
PQ	400	22…150	-25…105	5000	Большой срок службы; повышенное значение допустимого тока пульсаций; применение в источниках питания и адаптерах
	450	22…150
SJ	450	68…150	-25…85	8000	Большой срок службы; применение в источниках питания и адаптерах
	500	47…82

Таблица 3. Характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов в корпусе «snap-in» со сроком службы 5000 часов и более, выпускаемых компаниями Yageo, Samwha и Hitachi AIC

Заключение

Алюминиевые электролитические конденсаторы с большим сроком службы и надежностью очень востребованы в современной радиоэлектронной аппаратуре. Разнообразие серий конденсаторов в сочетании с широким диапазоном значений номинальных емкостей и напряжений, а также со множеством вариантов габаритных размеров корпусов позволяет подобрать оптимальный компонент под требования определенного применения. Большая часть этих конденсаторов поставляется компанией КОМПЭЛ по весьма привлекательным ценам.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Наши информационные каналы

Алюминиевые электролитические конденсаторы Samwha

26 августа 2008

Компания Samwha Electric Co. Ltd. является составной частью Samwha Capacitor Group — одной из старейших корейских компаний, производящей широкий спектр пассивных электронных компонентов. Samwha Capacitor Group была основана в 1956 году и называлась тогда Ohan Industry. Название Samwha компания обрела в 1960 году, а 1963 году она первой в Корее начала массовое производство электролитических конденсаторов.

В 1968 году Samwha выходит на международный рынок, начав экспорт своей продукции в Японию. В 2002 году Samwha Capacitor Group приобрела производство конденсаторов у одного из крупнейших мировых производителей — Samsung Electro-mechanics. Это событие выдвинуло компанию в передовые ряды производителей данной продукции в мире. На сегодняшний день Samwha Capacitor Group — холдинг, включающий в себя более десятка различных компаний, производящих самые разнообразные пассивные электронные компоненты: начиная от фильтров и кварцевых резонаторов и заканчивая высоковольтными электролитическими конденсаторами.

С 2003 года компания КОМПЭЛ является официальным дистрибьютором компании Samwha Electric.

Samwha Electric выпускает широкую номенклатуру электролитических конденсаторов. Среди конденсаторов, входящих в программу поставок компании КОМПЭЛ можно выделить несколько категорий:

• миниатюрные электролитические конденсаторы;
• алюминиевые электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа;
• алюминиевые конденсаторы на основе электропроводного полимера (Hi-Cap).

Краткие характеристики миниатюрных электролитических конденсаторов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Краткие характеристики миниатюрных электролитических конденсаторов

Серии		Особенности	Рабочий температурный диапазон, °С	Диапазон номинальных напряжений, В пост. тока	Диапазон номинальных емкостей, мкФ	Гарантированный срок службы, ч
Стандартные серии(85°C)	SD	Стандарт	-40 (-25)…85	6,3…500	1,0…39000	2000
	SS	Стандарт, высота 7 мм	-40…85	4…63	0,1…220	2000
	SE	Стандарт, высота 5 мм	-40…85	4…63	0,1…330	2000
Стандартные серии(105°C)	RD	Стандарт, широкий температурный диапазон	-55 (-40, -25)…105	6,3…450	2,2…22000	1000…2000
	RM	Широкий температурный диапазон	-40…105	6,3…450	1,0…33000	2000
	RK	Широкий температурный диапазон, высота 7 мм	-55…105	4…63	0,1…68	1000
	RE	Широкий температурный диапазон, высота 5 мм	-55…105	4…50	0,1…220	1000
Низкий импеданс	RZ	Очень низкий импеданс, высокая надежность	-55…105	6,3…63	0,47…15000	2000…5000
	WL	Очень низкий импеданс, миниатюрность	-55…105	6,3…35	150…10000	3000…5000
	WA	Очень низкий импеданс, высокое напряжение	-40 (-25)…105	6,3…450	0,22…15000	2000…5000
	WN	Очень низкий импеданс, большой срок службы	-55…105	6,3…50	1,0…15000	4000…10000
	RP	Очень низкий импеданс, миниатюрность, большой срок службы	-40…105	6,3…100	0,47…15000	5000…10000
	WF	Ультра низкий импеданс	-40…105	6,3…100	0,47…15000	2000…5000
	WB	Ультра низкий импеданс	-40…105	6,3…50	27…8200	6000…10000
	WK	Ультра низкий импеданс	-40…105	6,3…16	470…3300	5000
	WH	Низкий импеданс, высота 7мм	-40…105	6,3…16	470…3300	2000
Для балластных схем, зарядных устройств, адаптеров	BA	Для балластных схем, малые размеры корпуса	-40 (-25)…105	160…450	1,0…220	2000
	RH	Высокий ток пульсаций	-40 (-25)…105	160…400	1,0…150	5000
	BH	Для балластных схем, высокий ток пульсаций	-25…105	200…400	2,2…100	5000
	BL	Для балластных схем, большой срок службы	-25…105	160…450	6,8…150	8000…10000
	BK	Для балластных схем, высокая рабочая температура	-40 (-25)…125	160…400	2,2…47	5000
	BM	Для балластных схем, высокая рабочая температура	-40 (-25)…150	160…400	2,2…47	200 0
	CH	Для зарядных схем, адаптеров	-25…85	400, 450	2,2…68	2000
Высокая надежность	RB	Широкий температурный диапазон, миниатюрность	-55 (-40)…125	6,3…250	1,0…15000	2000
	WT	Широкий температурный диапазон, большой срок службы, низкий импеданс	-40…125	6,3…50	10…3300	1000…5000
	VA	Широкий температурный диапазон (130°C)	-40…130	10…63	1,0…220	2000…4000
	VB	Широкий температурный диапазон (155°C)	-40…155	10…100	1,0…4700	1000
Неполярные	RN	Широкий температурный диапазон	-40…105	6,3…100	0,1…10000	1000
	NP	Стандарт	-40…85	6,3…250	0,47…10000	2000
	NS	Высота 7 мм	-40…85	6,3…63	0,1…47	2000
	NE	Высота 5 мм	-40…85	6,3…50	0,1…47	1000
	BP	Для гальванической развязки	-40…85	25, 50, 100, 200	1,0…100	2000
	BR	Для гальванической развязки, широкий темп. диапазон	-40…105	200	3,3…100	2000
	NF	Для схем строчной развертки	-40…85	25, 50	1,0…10	2000
	NH	Для схем строчной развертки	-40…105	25, 50	1,0…10	2000
Низкий ток утечки	RL	Низкий ток утечки, широкий температурный диапазон	-55…105	10…50	0,1…330	1000
	LL	Низкий ток утечки, стандарт	-40…85	10…100	1,0…470	2000
	LS	Низкий ток утечки, высота 7 мм	-40…85	6,3…63	0,1…100	2000
	LE	Низкий ток утечки, высота 5 мм	-40…85	4…50	0,1…100	1000

Алюминиевые электролитические конденсаторы, благодаря электрохимическому принципу работы, обладают следующими пре­имуществами:

• высокая удельная емкость, позволяющая изготавливать конденсаторы емкостью свыше 1Ф;
• высокий максимально допустимый ток пульсации;
• высокая надежность;
• оптимальное соотношение цена/емкость.

В электролитическом конденсаторе заряд накапливается между алюминиевой обкладкой, называемой анодом, и электролитом (электропроводная жидкость, твердый органический полупроводник или проводящий полимер), называемым катодом. Диэлектриком служит оксид алюминия (Al₂O₃), покрывающий поверхность анода. (рис. 1).

Рис. 1. Конструкция электролитического конденсатора

Второй слой алюминиевой фольги, служащий контактной поверхностью для проходящего через электролит тока, называется катодной фольгой. Слой бумаги (ткани) является носителем электролита, которым предварительно пропитывается, а так же механически разделяет анод и катод, предотвращая их от короткого замыкания.

Одним из факторов высокой удельной емкости электролитических конденсаторов является малая толщина диэлектрического слоя, которая даже для высоковольтных конденсаторов составляет менее 1 мкм (для примера, минимальная толщина бумажного диэлектрика равна 6-8 мкм). Еще более высокие удельные емкости достигаются за счет увеличения эффективной площади анода методом травления. Площадь при этом увеличивается до 200 раз, но при некотором ухудшении электрических характеристик конденсатора. Преимущество жидкого электролита состоит в способности затекать в микроуглубления анода.

Оксидный слой формируют при производстве электролитическим окислением, а его толщина пропорциональна формирующему напряжению с коэффициентом 1,2 нм/В. Электролитический процесс продолжается и во время работы конденсатора при протекании электрического тока через электролит (вольтамперная характеристика приведена на рисунке 2).

Рис. 2. Вольтамперная характеристика электролитического конденсатора

При увеличении напряжения, сопротивление оксидного слоя уменьшается, что ведет к быстрому росту тока, а при превышении формирующего напряжения начинается процесс формирования оксидного слоя, сопровождающийся выделением большого количества тепла и газа, что может привести к выходу из строя конденсатора.

При выборе электролитического конденсатора общего назначения нужно обратить внимание на стандартные серии SD (85°С) и RD (105°С). Конденсаторы этих серий популярны, благодаря невысокой стоимости, широкому диапазону номинальных емкостей (0,1…33000 мкФ), напряжений (4…500 В) и рабочей температуры. Производятся также стандартные серии с низкопрофильными корпусами (рис. 3).

Рис. 3. Серии стандартных конденсаторов SAMWHA

Однако неидеальность, присущая всем электролитическим конденсаторам, ограничивает их применение. Рассмотрим частотную зависимость импеданса реального конденсатора.

Импеданс определяется следующими компонентами эквивалентной схемы (рис. 4)

Рис. 4. Эквивалентная схема конденсатора

• емкостное реактивное сопротивление XC
• эквивалентное индуктивное реактивное сопротивление XL (ESL equivalent series inductance)
• эквивалентное последовательное сопротивление R (ESR equivalent series resistance)
• сопротивление утечки r.

На низких частотах импеданс определяется емкостным реактивным сопротивлением (рис. 5).

Рис. 5. Характер зависимости импеданса от частоты

С ростом частоты емкостное реактивное сопротивление уменьшается, но лишь до тех пор, пока не приблизится к величине эквивалентного последовательного сопротивления, определяющегося потерями в диэлектрике, сопротивлением контактов и обкладок.

На резонансной частоте реактивная составляющая обращается в нуль, и импеданс равен R.

Выше резонансной частоты, за счет индуктивности выводов и внутренней структуры конденсатора, импеданс растет. Поэтому стандартные электролитические конденсаторы плохо работают на высоких частотах.

Фирмой Samwha выделяются серии конденсаторов с низким полным сопротивлением (рис. 6).

Рис. 6. Серии конденсаторов Samwha с низким импедансом

В документации на эти конденсаторы, помимо остальных параметров, указывается импеданс, измеренный на частоте 100 кГц при температуре окружающей среды 20°С. Конденсаторы этих серий идеальны для применения в импульсных источниках питания и других цепях, работающих в широком диапазоне частот.

Любое изменение напряжения на обкладках конденсатора (будь то пульсация, или изменение постоянного напряжения) вызывает протекание переменного тока через конденсатор (ток пульсации). Из-за омических потерь ток пульсации приводит к нагреванию конденсатора. Превышение тока пульсации выше указанного производителем значения приведет к быстрому старению конденсатора, ухудшению его параметров и преждевременному выходу из строя.

Для цепей электронного балласта, зарядных устройств, адаптеров и других устройств с высоким рабочем напряжением и высокими токами пульсации компанией Samwha выпускаются серии конденсаторов, представленные на рисунке 7.

Рис. 7. Серии конденсаторов Samwha для балластов и зарядных устройств

Один из важнейших параметров устройства — срок службы. Гарантированный срок службы конденсатора определяется производителем как время, в течение которого интенсивность отказов не превышает установленную. Срок службы указывается для наиболее жесткой эксплуатации, то есть при максимальной температуре, максимальном напряжении и максимальном токе пульсации на этой температуре. Использование конденсатора в более мягких условиях увеличивает его реальный срок службы. Так снижение рабочей температуры на 10°С увеличит срок службы примерно вдвое. (рис. 8).

Рис. 8. Типовой срок службы

На рисунке 9 представлены серии высоконадежных конденсаторов с расширенным температурным диапазоном и большими сроками службы.

Рис. 9. Серии высоконадежных конденсаторов

Конденсаторы этих серий рекомендуются к использованию для повышения надежности и сроков службы электронной аппаратуры, а также незаменимы для использования при высоких температурах (до 155°С).

Электролитический конденсатор, конструкция которого соответствует рисунку 1, будет работать только при подключении к аноду положительного полюса, а к катоду отрицательного. Противоположная полярность вызовет электролитический процесс формирования диэлектрического слоя на катодной фольге, сопровождаемый выделение большого количества тепла и газа, что может вывести конденсатор из строя.

Для гальванической развязки и других цепей с переменным рабочим напряжением разработаны специальные серии неполярных конденсаторов, представленных на рисунке 10.

Рис. 10. Серии неполярных конденсаторов Samwha

Если схемотехника диктует необходимость длительного хранения электрического заряда, следует особенно внимательно отнестись к выбору конденсатора по параметру тока утечки. Причина появления тока утечки — неидеальный характер поляризации диэлектрика, наличие примесей и влаги в диэлектрике. Величина тока утечки может быть уменьшена только на этапе изготовления конденсатора и характеризует его качество. Серии конденсаторов с низким током утечки показаны на рис 11.

Рис. 11. Серии конденсаторов с низким током утечки

Линейка недорогих популярных стандартных серий (SC, RC). алюминиевых электролитических конденсаторов для поверхностного монтажа представлена в таблице 2.

Таблица 2. Электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа

Серии конденсаторов с повышенной надежностью, низким импедансом, расширенным диапазоном рабочих температур позволят сделать выбор при более жестких требованиях.

Разнообразие алюминиевых электролитических конденсаторов для поверхностного монтажа показано на рисунке 12.

Рис. 12. Электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа

Конденсаторы серий Hi-Cap используют в качестве электролита твердый электропроводный полимер. Этим конденсаторам присущи высокая стабильность емкости, импеданса и ESR во всем температурном диапазоне благодаря термостабильности использованного полимера. По сравнению с другими электролитическими конденсаторами, Hi-Cap обладает более низким импедансом. Низкий импеданс на высоких частотах (100 кГц…10 МГц) делает их идеальными для применения в цифровых цепях. Благодаря низкому эквивалентному последовательному сопротивлению (ESR), Hi-Cap надежно работает при высоких токах пульсаций.

Hi-Cap-конденсаторы производятся как для поверхностного, так и для выводного монтажа. Серии алюминиевых электролитических конденсаторов Hi-Cap с твердым диэлектриком представлены на рисунке 13 и таблице 3.

Рис. 13. Hi-CAP конденсаторы

Таблица 3. Серии алюминиевых электролитических конденсаторов Hi-Cap с твердым диэлектриком

Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail: [email protected]  

•••

Наши информационные каналы

Долговременное хранение и консервация конденсаторов

В статье рассматриваются особенности хранения электролитических конденсаторов. Эти компоненты по праву считаются одними из самых ненадежных. За счет деградации электролита и электродов их емкость со временем падает (даже если конденсатор вообще не был в работе). При нарушении полярности в «электролитах» начинается деструкция с выделением газообразных продуктов – конденсаторы вспучиваются, и из них вытекает электролит.

Электронные компоненты хранятся по всему миру для использования во всех видах электронных изделий и систем. К сожалению, многие производители электронных систем относятся ко всем компонентам одинаково, учитывая их длительное хранение и использование. Обычно проблемы возникают при работе с высокотехнологичными, передовыми технологиями полупроводниковых компонентов. Самые современные на сегодняшний день устройства содержат более 1 млрд транзисторов, каждый из которых должен функционировать в соответствии со спецификацией. Кроме того, эти высокотехнологичные устройства используют все более низкое внутреннее напряжение питания (теперь VВНУТР = 1,2 В) и все более высокие частоты переключения.

Эффект уменьшения рабочего напряжения позволяет сократить пороговое и детектирующее напряжения, делая элементы внутренней цепи более восприимчивыми к шуму, загрязнению и проблемам надежности. В результате уменьшения расстояний между транзисторами на кристалле процессы диффузии начинаются уже через небольшой срок после изготовления при обычном хранении полупроводниковых компонентов. Основной целью обеспечения долговременного хранения является защита от влажности. Влажность вызывает механические повреждения радиоэлектронных изделий, например коррозию внутренних слоев печатных плат, разбрызгивание припоя, нарушение паяемости, тепловой распад материалов, появление микротрещин в корпусе интегральных микросхем (ИМС), эффект попкорна и т. д.

Конденсаторы электролитические

Как правило, электролитические конденсаторы имеют наибольшее значение емкости и обычно используются в схемах фильтрации источников питания. Как видно из рисунка 1, в алюминиевых электролитических конденсаторах в качестве основного материала применяется алюминий, а в качестве диэлектрика – тонкий оксидный слой порядка 0,01 мкм. Из-за больших значений емкости относительно размера алюминиевые электролитические конденсаторы получили наибольшее распространение среди всей номенклатуры конденсаторов, используемых в электронной промышленности.

Рис. 1. Строение алюминиевого электролитического конденсатора

Обычно электролитические конденсаторы состоят из двух слоев алюминиевой фольги – катодной и одной анодной с бумажной прокладкой, наполненной жидким электролитом.

Выбор электролитических конденсаторов по сравнению с другими типами конденсаторов (керамических, танталовых, полимерных, пленочных), как правило, определяется сочетанием стоимости, напряжения, емкости и эквивалентного последовательного сопротивления (ЭПС). Итак, электролитические конденсаторы:

• имеют одни из самых высоких показателей емкости среди конденсаторных технологий;
• обеспечивают эту емкость при относительно низких затратах и сравнительно высоком напряжении;
• емкость также относительно стабильна в диапазоне рабочего напряжения и температуры;
• ЭПС стремится быть выше, но импеданс является стабильным в зависимости от частоты (см. рис. 2).

Рис. 2. Характеристики импеданса алюминиевых, танталовых электролитических и керамических конденсаторов

Проблемы при хранении

Фактором, ограничивающим хранение конденсаторов, является целостность диэлектрика из оксида алюминия, который со временем разрушается, способствуя сокращению срока годности.

Длительное хранение электролитических конденсаторов может привести к высыханию электролита, снижению емкости и увеличению тока утечки.

Заметим, что большинство производителей конденсаторов не «гарантируют» срок службы свыше 15 лет из-за опасений, связанных с деградацией пробки.

Хранение электролитических конденсаторов при высоких температурах приводит к ускорению деградации уплотнительного материала. После разрушения уплотнительного материала может произойти чрезмерное испарение электролита, влияющее на электрические свойства конденсатора.

Испытания на ускоренное старение

Испытания на ускоренное старение показывают, что емкость конденсаторов уменьшается незначительно, но значительно увеличиваются ток утечки и ЭПС. Разница в емкости составила не более 10% и, как правило, компенсировалась широкими допусками в рейтинге производителей конденсаторов. Увеличение ЭПС составило около 65%, а утечка постоянного тока – более 400%.

Условия хранения

Одним из важных условий является хранение конденсаторов при пониженной влажности. Высокая влажность ускоряет окисление соединений элемента, влияя на их паяемость. Кроме того, необходимо следить, чтобы компоненты не подвергались воздействию солнечного света и повышенных температур, т. к. в результате разрушаются резиновые уплотнения. Ослабление механических уплотнений снижает общую надежность и ускоряет испарение электролита, в т. ч. уменьшает его емкость.

С точки зрения затрат и преимуществ рекомендуется использовать надежные контролируемые шкафы с сухим воздухом и активным осушителем, поддерживающие относительную влажность менее 5% и низкую температуру окружающей среды (10°C).

Периодические проверки конденсаторов

Согласно стандарту MIL-HDBK‑1131, алюминиевые электролитические конденсаторы MIL-PRF‑39018 должны быть пригодны для хранения и выпуска в течение 10‑летнего сертифицированного периода, рассчитанного с даты изготовления, при учете правильного хранения.

Конденсаторы военного класса должны проверяться каждые четыре года на соответствие требований по току утечки. Для конденсаторов промышленного класса этот период составляет три года.

Методы проверки должны быть визуальными и техническими. Рациональным для каждого теста является следующее:

• внешний оптический осмотр для выявления признаков коррозии;
• электрические параметрические измерения для выявления возможных несоответствий и отклонений по сравнению с исходной документацией;
• контроль утечки электролита (проверка деградации герметичных уплотнений). Целостность уплотнения проводится по методу 606 ГОСТ 28885–90;
• проверка на паяемость для определения деградации отделок припоя как на выводах меди из-за образования интерметаллидов медь–олово, так и на никелевой пластине из-за образования оксидов, богатых оловом.

Восстановление конденсаторов

При длительном хранении алюминиевые электролитические конденсаторы могут выйти из строя: эти компоненты необходимо периодически нагружать номинальным напряжением, чтобы поддерживать активность электролита. В противном случае со временем электролит в конденсаторе потеряет свою активность и станет непригодным для эксплуатации.

Влияние старения на конденсаторы во время хранения можно уменьшить или обратить вспять с помощью «риформинга», восстанавливающего внутренние свойства конденсатора. Суть данного метода состоит в подаче напряжения на конденсатор с контролем превышения указанного тока утечки. Напряжение постепенно увеличивается до номинального значения. Этот процесс приводит к образованию оксида алюминия, в результате чего восстанавливается диэлектрический слой. Таким образом, его можно регенерировать путем подачи напряжения на компонент. Тем не менее, рекомендуется вообще не использовать конденсаторы, которые хранились в течение длительного времени.

Процесс восстановления путем подачи напряжения может быть разным для конденсаторов разных производителей. В качестве примера в таблице приведены рекомендации для подготовки конденсаторов от одного из производителей.

Сравнение пленочных конденсаторов с электролитическими

В статье рассматриваются особенности конструкции и основные характеристики пленочных конденсаторов. Приводятся области использования пленочных и электролитических конденсаторов. Показано, что алюминиевые электролитические конденсаторы предпочтительно использовать в схемах, где требуется запасать энергию, а пленочные конденсаторы успешнее справляются с задачами в сильноточных и высоковольтных цепях.

Конденсаторы в схемах силовой электроники, как правило, выполняют две функции. Первая из них состоит в сглаживании пульсаций напряжения, а вторая – в фильтрации помех для обеспечения электромагнитной совместимости. Причем, в последнем случае задача разделяется на две подзадачи. Для решения одной из них конденсаторы используются в сетевых помехоподавляющих фильтрах, а для решения другой от конденсаторов требуется «умение» подавлять помехи и всплески напряжения длительностью от десятков наносекунд до нескольких микросекунд, вызванные процессами коммутации силовых ключей.

В настоящей статье акцент сделан на конденсаторах, используемых для сглаживания напряжения. Мы рассмотрим, в основном, пленочные конденсаторы, сравним их с алюминиевыми электролитическими конденсаторами и постараемся определить границы применения каждого типа.

Бесспорным преимуществом алюминиевых электролитических конденсаторов является высокая удельная емкость на единицу объема – по этому показателю они превосходят конденсаторы всех других типов. К сожалению, у электролитических конденсаторов немало и недостатков: срок их службы заметно зависит от температуры, у них большое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), что приводит к саморазогреву от токов пульсаций. Кроме того, у них плохие частотные свойства. Перечисленные недостатки электролитических конденсаторов можно в какой-то степени компенсировать за счет корректного их выбора для конкретных приложений, но полностью от них избавиться не удается, что и дает шанс пленочным конденсаторам.

Пленочные конденсаторы имеют меньшую плотность емкость, чем электролитические, но у них заметно меньше ESR при том же значении произведения CV (C – емкость конденсатора, V – номинальное напряжение конденсатора, указанное изготовителем), что позволяет увеличить допустимый ток пульсаций. Пленочные конденсаторы более терпимы к всплескам перенапряжения.

Конденсаторы этого типа в течение ограниченного интервала времени выдерживают перегрузку по напряжению до 100%, в то время как для алюминиевых электролитических конденсаторов перенапряжение, как правило, не должно превышать 20%. В промышленном оборудовании перенапряжение – не редкость: оно может возникать при разрядах молнии и коммутации мощных токоприемников.

Если накопление энергии не является главной задачей, то пленочные конденсаторы выигрывают у электролитических. Например, на низковольтной шине постоянного тока требуется устанавливать конденсаторы, способные пропускать ток пульсаций величиной в сотни, а иногда и тысячи ампер. В этом случае низкое значение ESR является ключевым параметром.

Кроме того, пленочные конденсаторы хорошо подходят для применения в высоковольтном оборудовании. Их максимально допустимое напряжение достигает нескольких тысяч вольт, тогда как для электролитических конденсаторов этот показатель ограничен в пределах 500–550 В. С помощью последовательного соединения конденсаторов можно увеличить указанный диапазон, но при этом уменьшится эквивалентная емкость соединения, да и выравнивание напряжения на последовательно соединенных конденсаторах едва ли можно назвать легкой задачей.

Ну и, конечно, еще одним несомненным преимуществом пленочных конденсаторов над электролитическими является их неполярность, т. е. они могут работать в цепи переменного тока. В таблице приведены основные параметры различных типов пленочных конденсаторов.

Не менее важным для конденсаторов, работающих в силовых цепях, является фактор рассеивания мощности DF (коэффициент потерь). Чем меньше этот коэффициент, тем меньше потери мощности, и соответственно, меньше нагрев. Напомним формулу (1) для вычисления DF:

DF = ESR/XC = tgσ,                  (1)

где XC – емкостное сопротивление конденсатора равное 1/(2πfC).

На рисунке 1 показана зависимость коэффициента рассеяния DF от температуры и частоты. Как видно из рисунка, эта зависимость невелика. Заметим, что коэффициент рассеяния DF у пленочных конденсаторов существенно ниже, чем у электролитических.

Рис. 1. Зависимость коэффициента рассеяния DF от температуры и частоты

На рисунке 2 схематично показано устройство пленочного конденсатора. При их производстве применяются две технологии. В первой из них используется металлизированная фольга, а во второй – напыление металлов. В первой технологии металлическую фольгу толщиной 5 мкм, играющую роль обкладки конденсаторов, помещают между слоями диэлектриков. Вторая технология предполагает напыление алюминия, цинка или сплавов цинка, разогретых примерно до 1200°C, на полипропиленовую пленку толщиной 20–50 нм.

Рис. 2. Устройство пленочного конденсатора

При использовании металлической фольги обеспечиваются высокие значения допустимых токов, но в таких конденсаторах отсутствует или крайне слабо проявляется эффект самовосстановления. У конденсаторов, изготовленных путем напыления металлов, имеется способность самовосстанавливаться после некоторых аварийных ситуаций, что повышает надежность системы в целом. При пробое такого конденсатора возникает электрическая дуга, причем температура в месте пробоя может достигать 6000°C. В этом случае металл испаряется в течение примерно 10 мкс, благодаря чему исчезает проводящий тракт и восстанавливается диэлектрическая прочность поврежденного участка. После процесса самовосстановления может немного уменьшиться емкость конденсатора.

Иногда область металлизации разбивается на множество участков (вплоть до нескольких миллионов), которые соединяются между собой узкими проводниками, играющими роль предохранителей. В этом случае несколько уменьшается максимально допустимый ток, но увеличивается запас прочности, позволяющий повысить допустимое напряжение. Иногда совмещают обе технологии изготовления для получения компромиссных характеристик между максимальным пиковым током и способностью к самовосстановлению.

Рис. 3. Типичная топология системы питания

Приведем несколько примеров использования конденсаторов. На рисунке 3 показана типичная топология системы питания. Рассмотрим случай, когда конденсатор С1 используется для накопления энергии. Допустим, мощность DC/DC-преобразователя составляет P = 1 кВт, а его КПД = 0,9. При этом требуется, чтобы при пропадании входного напряжения в течение t = 20 мс (один период питающего напряжения) величина напряжения на конденсаторе не стала бы менее 300 В. В таком случае емкость конденсатора С1 можно определить из выражения (2):

P ∙ t/КПД = С ∙ (V_N² – V_D²)/2,                   (2)

где V_N = 400 В – начальное напряжение конденсатора С1; V_D = 300 В – конечное напряжение конденсатора в момент времени t = 20 мс.

Подставляя принятые в примере значения, получим С = 654 мкФ. При этом номинальное напряжение конденсатора должно составить 450 В. В ассортименте известных производителей, выпускающих оба типа конденсаторов, например компании TDK, имеется электролитический конденсатор B43508, который вполне удовлетворяет предъявленным требованиям: его емкость составляет 680 мкФ, и он рассчитан на напряжение 450 В.

Эта же компания производит пленочные конденсаторы серии B32678. Их максимальная емкость с нормированным напряжением составляет 180 мкФ. Таким образом, если мы выберем этот конденсатор, нам потребуется соединить четыре компонента параллельно. Разумеется, это решение не является удовлетворительным – оно не экономично и его габариты велики. Следовательно, в данном случае счет 1:0 в пользу электролитических конденсаторов.

Рассмотрим еще один пример системы питания, но большей мощности. В тяговых системах также используется шина питания 400 В, но конденсатор С1 в таком случае предназначен только для сглаживания пульсаций. Допустим, требуется, чтобы пульсации не превышали 4 В при среднеквадратичном значении токе пульсации 80 А и частоте пульсаций f = 20 кГц. Тогда емкость конденсаторов вычисляется из (3):

С = I_СКЗ/(2πfV_П) = 160 мкФ.                      (3)

Максимально допустимый ток пульсаций электролитического конденсатора равен примерно 3,5 А (используем известное эмпирическое правило для электролитических конденсаторов: 20 мА/мкФ). Таким образом, потребуется примерно 23 электролитических конденсатора, включенных параллельно. В то же время с этой же задачей способен справиться один-единственный пленочный конденсатор серии B32678. В данном случае бесспорное преимущество уже не на стороне электролитического компонента, и счет становится 1:1. Следует добавить, что из-за меньшего ESR и коэффициента потерь DF полипропиленового конденсатора уменьшится и рассеяние тепла.

Мы привели этот простой пример с единственной целью – показать, что нельзя однозначно вынести суждение о том, какой из рассмотренных конденсаторов лучше или хуже: каждый из них хорош в разных условиях. Для подтверждения этой «умной мысли» бросим на чашу весов еще экономические соображения.

В [1] приводятся следующие данные по конденсаторам, рассмотренным в примере выше. Удельная стоимость энергоемкости алюминиевого электролитического конденсатора составляет 0,47 долл./Дж, а у пленочного конденсатора этот показатель заметно больше и достигает 3 долл./Дж. Однако если обратиться к удельным показателям на единицу пульсирующего тока, то ситуация изменится на противоположную: удельная стоимость электролитических конденсаторов составит 2,68 долл./А, а пленочных – 0,42 долл./А.

Приведем пример использования пленочных конденсаторов, в котором проявляется их другая сильная сторона – неполярность. На рисунке 4 показано типовое использование этих компонентов в цепи переменного тока на выходе инвертора. Неполярные конденсаторы других типов проигрывают пленочным в данном случае практически по всем параметрам.

Рис. 4. Использование пленочных конденсаторов в цепи переменного тока на выходе инвертора

Литература

1. Rudy Ramos. Film capacitors: Characteristics and uses in power applications

Схемы на все случаи жизни » Электролитические конденсаторы (КЭ, КЭГ, серия К50, серия К53, ЭГЦ, ЭМ, ЭМИ, ЭФ, ЭТО, ЭТ, ЭТН, К50И-8)

В электролитических конденсаторах имеются 2
обкладки. В качестве одной, называемой анодом, служит фольга или
таблетка, а в качестве другой, называемой катодом — жидкий электролит
или твёрдый полупроводник. Диэлектриком служит тонкая оксидная плёнка
создаваемая на аноде электрохимически.

Преимущество электролитических конденсаторов перед конденсаторами с
другими диэлектриками состоит в их большой удельной ёмкости, недостаток —
в значительном её снижении при низких температурах и увеличении тока
утечки при высокой температуре.

Электролитические конденсаторы разделяют на полярные, работающие
только в цепях с постоянным или пульсирующим напряжением, и неполярные,
используемые в цепях переменного тока.

Полярные конденсаторы работоспособны при
условии, что на их положительный электрод (анод) подаётся положительный
потенциал источника. Если полярность подключения источника нарушается,
возможен пробой и выход из строя конденсатора (иногда сопровождаемый
взрывом). Электролитические конденсаторы выпускают с большим интервалом
ёмкости (от десятых долей до десятков тысяч микрофарад) и напряжением от
3 до 500 вольт.

По конструкции, виду обкладок и диэлектрика различают 3 типа
электролитических конденсаторов: алюминиевые (сухие), обкладки которых
изготавливают из алюминиевой фольги, а диэлектрик — из бумажных или
тканевых прокладок, пропитанных электролитом; танталовые (жидкие) с
таблеточным танталовым анодом, поверхность которого покрыта оксидной
плёнкой диэлектрика, и с жидким электролитом в качестве катода;
оксидно-полупроводниковые (твёрдые) с таблеточным танталовым или
алюминиевым анодом и нанесённой плёнкой диэлектрика. Электролитом служит
полупроводник (двуокись марганца), наносимый на оксидную плёнку анода.

Наиболее широкое применение получили сухие электролитические конденсаторы. Они подразделяются на: неморозоустойчивые (Н), морозоустойчивые (М), повышенной морозоустойчивости (ПМ) и особо морозоустойчивые (ОМ). Конденсаторы групп ПМ и ОМ обладают большими габаритами, чем конденсаторы групп Н и М, при тех же номинальных емкостях и напряжениях. Критерием «морозоустойчивости» электролитических конденсаторов служит снижение их емкости не более чем в 2 раза. У конденсаторов группы Н такое снижение емкости бывает при температуре равной -10 градусах Цельсия, группы М при -40, группы ПМ при -50 и группы ОМ при -60 градусах Цельсия. Отметим, что при повышенной температуре содержащиеся в составе электролита конденсаторов групп ПМ и ОМ летучие вещества довольно быстро испаряются, а это ведет к снижению их емкости. Вследствие этого срок службы конденсаторов групп ПМ и ОМ в приемниках, работающих в комнатных условиях, меньше, чем у конденсаторов групп Н и М. Поэтому в радиолюбительской практике находят применение конденсаторы групп Н и М.

При применении электролитических конденсаторов необходимо помнить,
что наибольшая амплитуда переменной составляющей частоты 50 Гц не должна
превышать 5-25% по отношению к их номинальному напряжению. При этом
значение переменной составляющей не должно превышать величины постоянной
составляющей напряжения, а их сумма — величины номинального напряжения.

При более высоких частотах амплитуда переменной составляющей должна уменьшаться обратно пропорционально частоте. Так, при частоте 100 Гц допустимая амплитуда вдвое меньше, чем при частоте 50 гц.

Конденсаторы серии КЭ, КЭГ

Конденсаторы КЭ выпускают нескольких видов: КЭ-1, КЭ-2, КЭ-3. Все они выполнены в алюминиевых штампованных цилиндрических корпусах, с которыми электрически соединены катоды. Выводы анодов у конденсаторов КЭ-1 представляют собой контактные лепестки, расположенные на текстслитовой или гетинаксовой крышке корпуса.

К донышку стакана конденсатора КЭ-1б приварен алюминиевый фланец с отверстиями, служащими для его крепления в аппаратуре винтами с гайкой.

Конденсатор КЭ-1а приспособлений для крепления не имеет. Его крепят при помощи хомута, охватывающего его корпус.

Конденсатор КЭ-2 вместо текстолитового диска имеет пластмассовую втулку с резьбой. Для его крепления в шасси радиоаппаратуры прорезают отверстие по внешнему диаметру резьбы на втулке. Втулку вставляют в это отверстие и на резьбу навинчивают гайку. Конденсаторы КЭ-2 изготавливают как односекционными так и двухсекционными (два конденсатора одинаковой или различной ёмкости в одном корпусе).

Конденсатор КЭ-3 имеет два вывода.

Конденсатор КЭГ заключен в корпусе из листовой
стали. Его анод (+) выведен к контактному лепестку, расположенному на
стеклянном изоляторе, а катод (-) соединен с корпусом и выведен на
лепесток. Корпус прямоугольной формы, герметизированный.

У конденсатора КЭГ-1 изолятор и лепесток могут быть расположены на верхней крышке корпуса (вариант В), на его боковой стенке (вариант Б) или на дне корпуса (вариант Н).

У конденсатора КЭГ-2 изолятор и лепестки всегда расположены на верхней крышке.

Внешний вид некоторых типов конденсаторов КЭ и КЭГ показаны в подборке фото ниже.

Конденсаторы серии К50

Конденсаторы К50-6, представляющие серию малогабаритных алюминиевых конденсаторов, предназначены для широковещательной аппаратуры (транзисторных приёмников, телевизоров и др.), а с проволочными выводами — для схем с печатным монтажом. Конденсаторы больших размеров (ёмкостью 1000, 2000, 4000 микрофарад с номинальным напряжением 10, 15, 25 Вольт) используют для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока, имеют лепестковые выводы и крепятся к корпусу с помощью хомута. Неполярные конденсаторы К50-6 применяют в цепях со знакопеременным напряжением, причём это напряжение должно быть значительно ниже номинального. Конденсаторы данной серии выпускают с диапазоном рабочих температур от -10 до +70 градусов Цельсия. Срок их службы 5000 часов.

Конденсаторы К50-7 дополняют серию
малогабаритных алюминиевых конденсаторов в интервале напряжений от 160
до 450 Вольт и емкостей от 5 до 500 микрофарад. Данные конденсаторы
выпускают с допустимым отклонением действительной ёмкости от номинальной
от -20 до +80%. При их использовании в цепях с частотой выше 50 Гц
амплитуда напряжения переменной составляющей должна уменьшаться, как и у
всех электролитических конденсаторов, обратно пропорционально частоте.
Срок службы конденсаторов данного типа 5000 часов.

Конденсаторы К50-12, отличающиеся от рассмотренных меньшими габаритными размерами, выпускают 67 типономиналов ёмкостью от 1 до 5000 микрофарад и напряжением от 6 до 450 Вольт. Их используют для работы в цепях постоянных и пульсирующих токов в диапазоне рабочих температур от -20 до +70 градусов Цельсия. Срок службы 5000 часов, а хранения 5 лет.

Конденсаторы К50-14, используемые в цепях постоянного и пульсирующего токов в диапазоне рабочих температур от -10 до +85 градусов Цельсия, выполняют в виде многосекционных блоков, в которых в одном корпусе содержится несколько емкостей. Анодная лента таких конденсаторов разделена на четыре отрезка (каждый с отдельным выводом). Выводы анодов равномерно распределены по торцу секции. Катод в секции конденсатора общий. При работе в цепях пульсирующего тока амплитуда напряжения переменной составляющей частотой 50 Гц не должна превышать 5% для конденсаторов с номинальным напряжением 350 Вольт и 3% — с напряжением 450 Вольт. Срок службы конденсаторов 5000 часов, а хранения — 5 лет.

Конденсаторы К50-15 выпускают полярными и
неполярными. Последние допускают периодическое, непродолжительное
включение их в цепь переменного тока. Полярные конденсаторы
изготавливают с номинальным напряжением от 6.3 до 250 Вольт и емкостями
от 2.2 до 680 микрофарад, а неполярные от 6.3 до 250 Вольт и емкостями
от 4.7 до 100 микрофарад. Диапазон рабочих температур этих конденсаторов
от -20 до +85 C^°. Срок службы 10000 часов, а хранения — 5 лет.

Конденсаторы К50-16 аналогичны конденсаторам К50-6, но имеют меньшие габаритные размеры при тех же номинальных напряжениях и емкостях. Их выпускают с пределами номинальных напряжений от 6.3 до 160 Вольт и емкостей от 0.5 до 5000 микрофарад. Отклонение ёмкостей составляет от -20 до +80%. Диапазон рабочих температур этих конденсаторов от -20 до +70 C^°. Срок службы 5000 часов.

Из числа «новых» типов сухих электролитических конденсаторов можно отметить конденсаторы К50-3 с значительно улучшенными удельными характеристиками, чем у старых конденсаторов КЭ. Разновидность К50-3 — конденсаторы К50-За и К50-3б (повышенной надежности). Еще лучшие удельные характеристики достигнуты конденсаторах К50-6 и К50-7, описанных чуть выше.

Внешний вид некоторых типов конденсаторов серии К50 показан в подборке фото ниже.

Конденсаторы серии К53

Конденсаторы К53-4 оксидно-полупроводникового типа с таблеточными ниобиевыми анодами применяют для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов в диапазоне рабочих температур от -60 до +85 C^° и выпускают с пределами номинальных напряжений от 6 до 20 Вольт и емкостей от 0.47 до 100 микрофарад. Срок службы конденсаторов данного типа 5000 часов, а хранения — 11 лет.

Конденсаторы К53-8 алюминиевые оксидно-полупроводникового типа. Электролит у таких конденсаторов заменён твёрдым полупроводником (двуокисью марганца). Их используют для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов в диапазоне рабочих температур от -60 до +85 C^° и выпускают с пределами номинальных напряжений от 1.5 до 15 Вольт и емкостей от 0.5 до 20 микрофарад. Срок службы конденсаторов 5000 часов, а хранения — 12 лет.

Конденсаторы К53-1 оксидно-полупроводниковые танталовые. Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Изготавливаются во всеклиматическом исполнении [В] и исполнении для умеренного и холодного климата [УХЛ]. Конструкция герметичная.

Внешний вид некоторых типов конденсаторов серии К53 показан в подборке фото ниже.

Конденсаторы серии ЭГЦ, ЭМ, ЭМИ, ЭФ, ЭТО, ЭТ, ЭТН, К50И-8

Конденсатор ЭГЦ по конструкции подобен конденсатору КЭ-1а, но крышка его корпуса сделана из алюминия. В центре крышки расположен стеклянный изолятор с контактным лепестком, к которому присоединен вывод анода. На корпусе конденсатора имеется второй контактный лепесток — вывод катода.

Конденсаторы ЭМ имеют корпус цилиндрической формы диаметром от 4.3 до 8.5 мм и длиной от 15 до 35 мм. Их масса от 2 до 4.5 г. Анодная алюминиевая фольга приварена к алюминиевому стержню, расположенному по оси корпуса. Конец стержня выведен на корпуса через резиновую втулку. Его продолжением служит медный луженый вывод, служащий для включения анода конденсатора в схему. Катод конденсатора соединен с корпусом. Второй проволочный вывод служит для включения корпуса конденсатора в схему.

Конденсаторы ЭМИ по своей конструкции подобны
конденсаторам ЭМ. Однако их особенность заключается в малых размерах.
Так, конденсаторы емкостью 0.5; 1.25 и 10 мкф имеют длину 10 мм при
диаметре 3 мм.

Относительно новое применение сухих электролитических конденсаторов — их использование в качестве накопителей энергии в различных импульсных устройствах. Примером этого типа может служить конденсатор ЭФ, предназначенный для работы в цепях питания импульсных ламп фотоосветителей. Конструкция их аналогична конструкции конденсаторов КЭ-1. Изготовляют их с изолированными выводами («+»; «-»). Дальнейшее усовершенствование конструкции привело к созданию нового типа накопительного конденсатора — К50И-8.

В последнее время широкое применение в производстве электролитических конденсаторов нашел тантал. Оксидная пленка на нем отличается высокой химической стабильностью и высокими диэлектрическими свойствами, что позволило создать электролитические конденсаторы более надежные и пригодные для работы в широком интервале рабочих температур. Танталовые конденсаторы изготовляют сухого и жидкостного вида. Примером жидкостного танталового конденсатора с объемнопористым анодом является ЭТО.

Конденсаторы ЭТО резко отличаются по своему
устройству от всех описанных выше электролитических конденсаторов. В
этих конденсаторах применяют аноды в виде таблеток, спрессованных из
танталового порошка и спеченных в нейтральной среде при высокой
температуре. Полученный таким способом пористый анод имеет эффективную
поверхность в 50-100 раз большую, чем геометрическая, что позволяет
достигнуть особо больших емкостей в единице объема конденсатора. Корпус
его заполняют жидким кислотным электролитом, который и служит его
катодом, а выводом катода служит корпус.

По своим электрическим свойствам конденсаторы этого типа лучше обычных малогабаритных электролитических конденсаторов. Кроме весьма малых размеров, они имеют ничтожный ток утечки, который даже у конденсаторов на большие номинальные напряжения не превышает 5 мкА, а при меньшем напряжении составляет 1-2 мкА и меньше. Конденсаторы ЭТО имеют разновидности ЭТО-1, ЭТО-2, ЭТО-З и ЭТО-4.

Представителями сухих танталовых конденсаторов являются: ЭТ — электролитический танталовый и ЭТН — электролитический танталовый неполярный.

Внешний вид некоторых типов конденсаторов серии ЭГЦ, ЭМ, ЭФ, ЭТО, ЭТ, ЭТН, К50И-8 показан в подборке фото ниже.

Список использованной литературы

1. Бодиловский В.Г. Справочник молодого радиста. Издание четвертое, переработанное и дополненное. Москва: Издательство «Высшая школа», 1983. — Серия «Профтехобразование».
2. Конденсаторы. Справочник. Михайлов И.В., Пропошин А.И., 1965 год (Массовая радиобиблиотека №0573).
3. КЭ-1
4. КЭ-2
5. КЭГ-1
6. КЭГ-2
7. К50-7
8. К53-8
9. ЭГЦ, ЭГЦ-ОМ
10. ЭТО-3, ЭТО-4

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
параметры:

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
передача.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.

Электролитик бездействием не переносит. Они могут вызвать большие неприятности
при простое в течение длительного времени, требуется периодическая зарядка, 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, включая
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 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 образования. 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 необходимо 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: Методы ограничения напряжения используют
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 легко сделать из мусорных коробок;
Схема представляет собой пару трансформаторов 500 мА 24 В, подключенных вторично к
вторичная, за которой 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.Ты мог бы
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 может быть выполнено 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 сетевое напряжение (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. Вы не можете предположить, 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 суммарную 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 — этот метод, очевидно, оставляет незащищенными провода во время работы. Эти
провода потенциально на ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ , что может убить.
Например, если вы положите правую руку на вариак (землю) и коснетесь
открытые зажимы, которые образуют цепь от 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.
• Over-Fusing: Для защиты силового трансформатора во время риформинга,
  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 крепления на шасси

Насколько мне известно, доступны три типа замены крепления на шасси.
Cегодня; 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
было
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.

Бывшие в употреблении или замененные на другие устройства перед установкой необходимо отремонтировать.поскольку
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 проблема, 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)
используемый. 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
Производство Cerafines прекращено, хотя аудиофилы 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.

Колпачки с защелкивающимся креплением 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 сожалению,
только с одним разделом, вам все равно нужно 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, такие как резисторы 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 электролитические детали 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 установки 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 (можно приобрести у Digikey Electronics).

Выше изображены 3 лампы Panasonic TSHA 47 мкФ / 400 В, установленные 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 изготовил 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. Некоторые
досок Sheldon также продаются
Триодная электроника.

КОНДЕНСАТОРЫ СЕРИИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ:
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 ,
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 к приложениям Nichicon и Rifa.

Даже новейшие высококачественные электролитические конденсаторы в определенной 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. Из-за
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 правило для балансировочного тока — 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
электролиты, 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, с 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 включенных 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
последовательных конденсаторов увеличивается 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. Бидоны с гайкой, односекционные, 20 долларов
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 банки, 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 емкость, 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
планирования, 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.

Далее 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.

Когда банка открыта, снимите и выбросьте пластины. Обрежьте
вывод как можно ближе к фенольной пластине.Соскоблите смолу. Чистый
Удалите посторонний электролит влажным ватным тампоном.

Хорошо, теперь немного о планировании: поскольку вы вырезали выводы, вы
нужно подвести провода к клеммам от новых конденсаторов внутри
банка. Вам также потребуется создать новое заземление, поскольку
электролиты 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 вступает в контакт 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 жидкой стали.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. Ремонт был произведен на месте , хотя я не рекомендую
оставив электролит в шасси, так как вам нужно припаять к
все равно терминалы.