Конденсатор как проверить
Всем привет 😎
В этой статейке хочу уделить внимание еще одному простенькому радиоэлементу, а именно конденсатору. В обиходе могут также встречаться названия кондер, лит, электролит, литик, емкость ну и так далее…
Ну что такое конденсатор мы сильно в подробности вдаваться не будем- в инете и так инфы тьма, мы подойдем к вопросу с, так сказать, практической точки зрения- как проверить, чем можно заменить если нет родного. Итак
Основные неисправности конденсаторов
К основным неисправностям кондеров можно отнести:
Потеря емкости (полная или частичная)
Здесь, как-бы, в общем-то все понятно: емкость конденсатора не соответствует маркировке на корпусе- или упала или вообще отсутствует. Это может произойти из-за обрыва контактов внутри прибора или из-за высыхания электролита. Определить такой неисправный конденсатор можно при помощи мультиметра (правда не во всех приборах такая возможность предусмотрена) или при помощи специализированного прибора- измерителя ESR ( о нем чуть ниже). Но должен заранее предупредить- внутрисхемные измерения не возможны! То есть если Вы надумаете сделать что-то вроде выносных щупов к мультику, то заранее скажу что точных измерений получить не удастся. Короче- хочешь- не хочешь, а кондер придется выпаивать.
На картинке: конденсатор с потерей емкости- на корпусе надпись 47 мкФ, прибор показывает около 16 мкФ.
Есть еще несколько упрощенных «рабоче-крестьянских» способов проверки конденсаторов:
Метод подкидывания. По сути все просто: если есть подозрения на какой-то конденсатор, то просто берем такой-же и подключаем его параллельно имеющемуся (можно даже без пайки).
Довольно часто использовался этот способ во времена когда осуществлялось линейное обслуживание- вскрыл телек, взял емкость микрофарад на 10, начинаем подкидывать все подряд кондеры и смотрим при этом на экран. Получили результат- конденсатор привешивался с обратной стороны (родной порою даже и не выпаивался 🙂 ), сгреб чемоданчик и побежал к другому клиенту…
Метод зарядки-разрядки. Такой вариант возможен только на электролитических конденсаторах относительно большой емкости (от 47 мкФ и выше). Мультиметром в режиме прозвонки прикасаемся щепами к проверяемому кондеру. Пока происходит зарядка- прибор покажет небольшую проводимость, причем она будет плавно уменьшаться вплоть до полного пропадания. Затем перекидываем местами щупы- процесс должен повториться. Чем выше емкость проверяемого кондера, тем дольше будет происходить процесс зарядки-разрядки.
Причем при этом лучше даже пользоваться не мультиметром, а стрелочным прибором- по колебаниям стрелки показания будут более наглядными.
Таким образом можно только лишь проверить работоспособность конденсатора, но никак не измерить его емкость 😎
Метод нагрева. Также было обращено внимание что при температурном воздействии конденсатор может частично восстанавливать свои свойства. Причем это относится в первую очередь к электролитическим. То есть можно просто попробовать феном нагревать некоторые конденсаторы и наблюдать за результатом на экране. Иногда помогало 😎
Утечка или электрический пробой
В данном случае происходит пробой диэлектрика внутри конденсатора и получается электрическая проводимость. Выявить ее можно при помощи мультиметра- он покажет какое-то постоянное сопротивление: от десятков кОм, вплоть до полнейшего КЗ.
Увеличение ESR
А вот тут разговор отдельный… Такое понятие как эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС если по русски, или ESR по английски) вошло в обиход относительно недавно и относится он только к электролитическим конденсаторам.
Дело тут вот в чем: во время работы конденсатора (сам процесс зарядки-разрядки) внутри его в любом случае будут возникать различные процессы паразитического характера (химические реакции, например). Конечно-же это будет приводить к каким-то частичным потерям энергии, и стали стали условно считать что последовательно с конденсатором имеется еще какой-то виртуальный резистор. Причем виртуальный в прямом смысле- его не возможно определить при помощи мультиметра- его величину можно определить только по потерям при прохождении высокочастотного сигнала, а сама емкость при этом может очень даже соответствовать маркировке.
Именно поэтому и актуальность понятия ЭПС (ESR) возникла относительно недавно: оно дало о себе знать с увеличением рабочих частот- появлением импульсных источников питания.
Причем даже и не с сами появлением ИИП, а с тенденцией к миниатюризации аппаратуры: в «кинескопные» времена максимум с чем приходилось иметь дело- это частота строчной развертки 15 кГц, а вот в современной электронике некоторые источники питания могут работать на частотах от 50 кГц и выше.
Чем грозит увеличенный ESR с практической точки зрения? Конечно-же паразитные реакции приводят не только к потере параметров конденсатора, но еще и к внутреннему нагреву. Ну а нагрев будет еще быстрее усугублять ситуацию- и электролит может вскипеть, да и разрушения внутри конденсатора только ускорятся.
На картинке— «вздутый» конденсатор. К чему это приводит- тоже на картинке (микросхема разлетелась).
Чем измерить ESR. Тут два варианта:
1. Специализированный прибор
Он не дорогой, да и помимо измерения ESR еще много чего умеет. Однако у него есть и некоторые недостатки: во-первых это критичность к питанию, во-вторых он не работает внутрисхемно.
Все подробности- ВОТ ЗДЕСЬ.
2. Самопальный вариант. Сам им уже давно пользуюсь и не раз выручал. Точности, конечно, никакой, однако она и не требуется- самое главное можно работать не выпаивая емкости из платы что сильно ускоряет процесс диагностики. Схема прибора- ВОТ ЗДЕСЬ.
Можно -ли определить неисправный конденсатор по внешнему виду?
Во многих случаях- Да, можно. Это могут быть различные подтеки около выводов, вздутые корпуса или видимые механические повреждения. Вот примеры:
Протек электролит возле вывода
Ярко выраженная «беременность»
Видимые механические повреждения, вызванные нагревом или электрическим пробоем
Во многих случаях весь ремонт ограничивается только лишь заменой данных емкостей, однако так везет не всегда…
Можно-ли использовать другой конденсатор, если нет родного?
Когда могут возникнуть такие случаи:
1. Нет в наличии конденсатора на подходящее напряжение. Например: попался «дутый» кондер 100 мкФ * 16V, а у нас есть только 100 мкФ * 25V. Можно-ли их заменить?
Напряжение, указанное на корпусе кондера означает максимально допустимое значение. То есть- меньше 16V использовать нельзя, а вот больше- пожалуйста. Можно 25V, 35V и даже 50V, лишь бы с размерами проблем не возникло.
2. Нет в наличии конденсатора соответствующей емкости. Здесь есть такие варианты:
а. Очень часто емкость конденсатора может быть не критичной. То есть допускается отклонение значений в пределах 30-50%. Что касается электролитов- рекомендую ориентироваться в сторону увеличения. То есть- нет кондера емкость 330 мкФ- смело ставим вместо него 470 мкФ.
б. Вспоминаем формулу расчета емкости конденсаторов при параллельном и последовательном включениях. Выглядит она вот так:
При параллельном включении емкости складываются. То есть: нужен кондер на 2000 мкФ? Берем два по 1000 мкФ и ставим их параллельно друг другу.
При последовательном включении суммарная емкость уменьшается. То есть: нужен конденсатор на 50 мкФ? Берем два по 100 мкФ и ставим их последовательно.
3. Неполярный электролит. Да, да, бывают и такие… Встречаются в основном в цепях, в которых может быть и постоянное напряжение и переменное большой амплитуды. Попадались, к примеру, в кинескопных телеках в цепях коррекции растра. Выход их положения здесь такой: берем два полярных электролита и соединяем их последовательно «плюсами» наружу. При этом учитываем что емкость каждого из них должна быть в два раза выше. Например: вместо неполярного кондера на 4,7 мкФ можно поставить два полярных по 10 мкФ, соединив их последовательно и обязательно соединять их нужно именно «минусовыми» контактами.
Выходят-ли из строя SMD конденсаторы?
К сожалению да… Почему «к сожалению»? Да потому что диагностика их очень уж проблематичная- приходится выпаивать всю эту мелочевку для проверки… Хотя утечку можно и мультиком увидеть, но может возникнуть ошибочное мнение из-за схемных включений и после выпаивания окажется что емкость на самом деле живая.
Что касается потери емкости- то тут геморрой еще хлеще: на самих SMD конденсаторах номинал не пишется, да и к мультику их не подокнешь. Так что во-первых без схемы вообще никак, а во-вторых еще и какие-то выносные щупы к мультиметру придумывать надо.
Ну кто сказал что профессия ремонтника это легкий хлеб? Приходится как-то выкручиваться… 😉
Ну, на этом, пожалуй, можно и закончить… Надеюсь ничего не забыл…
Удачи в ремонтах 😎