Как проверить конденсатор на работоспособность в домашних условиях


Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность

По сути ремонт любой радиоэлектронной аппаратуры сводится к поиску и замене неисправных деталей. И, возможно, вы удивитесь тому, насколько часто выходят из строя такие, казалось бы, простые компоненты как конденсаторы. В то время как нежные диоды, чувствительные транзисторы и сложные микросхемы остаются целыми и невредимыми.

Типичные неисправности конденсаторов:

  • КЗ между обкладками. Как правило, это следствие механического повреждения, перегрева или превышения рабочего напряжения (пробой). Самый простой случай, т.к. легко выявляется любым мультиметром в режиме прозвонки;
  • внутренний обрыв с полной потерей емкости (вот почему нельзя коротить отвертками). В случае с конденсаторами большой емкости этот дефект достаточно просто диагностируется. Выявление обрыва у мелких кондеров (менее 500 пФ) является довольно трудоемкой задачей и осуществляется только при помощи спец. приборов;
  • частичная потеря емкости. Для электролитических конденсаторов потеря емкости с годами практически неизбежна, однако это не всегда приводит к неисправности устройства (но может ухудшать его характеристики). Керамические, пленочные и прочие с твердым диэлектриком, как правило, более стабильны, но могут потерять емкость в результате механического повреждения;
  • слишком низкое сопротивление утечки (конденсатор "не держит" заряд). В основном это свойственно электролитическим конденсаторам. Хотя танталовые в этом плане очень хороши;
  • слишком большое эквивалентное последовательное сопротивление (ЕПС или ESR). Проблема по большей части касается "электролитов" и проявляется только при работе с высокочастотными или импульсными токами.

Существует масса способов как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность. Пойдем по-порядку.

Содержание статьи:

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

  • даже незначительного вздутия, следов подтеков;
  • механических повреждений, вмятин;
  • трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами

Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Взять хотя бы эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.Также в продаже есть цифровые измерители емкости, например, XC6013L или A6013L.

С помощью любого из этих приборов можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между обкладками или внутреннего обрыва одного из выводов.

Некоторые производители даже уверяют, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора не выпаивая его с платы. Что, конечно же, противоречит здравому смыслу.

К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие наиважнейшие параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, с помощью весьма недорогого LC-метра.

Проверка на короткое замыкание

Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки

Как прозванивать конденсаторы мультиметром? Нужно включить мультиметр в режим прозвонки или измерения сопротивления и приложить щупы к выводам конденсатора.

В зависимости от емкости мультиметр либо сразу же покажет бесконечное сопротивление, либо через какое-то время (от нескольких секунд до десятков секунд).

Если же прибор постоянно пищит в режиме прозвонки (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), то конденсатор можно смело выкидывать.

Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки

Если нет мультиметра (и даже старой советской "цешки" нету), то можно попробовать подключить светодиод или лампочку к батарейке через исследуемый конденсатор.

Т.к. исправный конденсатор имеет ооочень большое сопротивление постоянному току, лампочка гореть не должна. Хотя, если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может вспыхнуть на короткое время (пока конденсатор не зарядится).

Если же светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.

Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного роста сопротивления вплоть до бесконечности (ну или светодиод на какое-то время вспыхивает и гаснет) то конденсатор совершенно точно имеет какую-то емкость. Следовательно, проверку на обрыв можно не делать.

Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В

Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковые конденсаторы из стиральных машин, насосов, различных станков и т.п.).

Все что нужно сделать - просто подключить лампу накаливания небольшой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:

Способ позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить КЗ, если оно есть, и убедиться в том, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в обрыве).

При исправном конденсаторе лампочка будет гореть в полнакала. Чем меньше емкость - тем тусклее будет гореть лампочка.

Если лампа горит в полную мощность (точно также как и без конденсатора), значит конденсатор "пробит" и подлежит замене. Если лампочка совсем не светится - внутри конденсатора обрыв.

Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв - распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса :)

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом - от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм - для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0.001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2.8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости - от малюсеньких до самых больших, а также любого типа - полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Определение рабочего напряжения конденсатора

Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которой он стоял, то узнать его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.

Однако, имея некоторый опыт, можно оооочень приблизительно прикинуть "на глазок" рабочее напряжение исходя из габаритов конденсатора. Естественно, чем больше размеры конденсатора и чем меньше при этом его емкость, тем на большее напряжение он расчитан.

Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя

Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них не жалко пожертвовать, то можно определить напряжение пробоя, которое обычно раза в 2-3 выше рабочего напряжения.

Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключается через токоограничительный резистор к регулируемому источнику напряжения, способного выдавать заведомо больше, чем напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контроллируется вольтметром.

Затем напряжение плавно повышают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе резко упадет до нуля).

За рабочее напряжение можно принять значение, в 2-3 раза меньше, чем напряжение пробоя. Но это такое... Вы можете иметь свое мнение на этот счет.

Внимание! Обязательно соблюдайте все меры предосторожности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также индивидуальные средства защиты зрения.

Энергии заряженного конденсатора бывает достаточно, чтобы устроить небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Вот, можно посмотреть, как это бывает:

А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое способны разлетаться на очень мелкие, но твердые осколки, без труда пробивающие кожу (не говоря уже о глазах).

Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки

Этот способ узнать рабочее напряжение конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). А таких конденсаторов большинство.

Суть заключается в том, чтобы отловить момент, при котором его ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого собираем простейшую схему:

и делаем замеры тока утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, одинаковыми порциями, записывая показания вольтметра и микроампераметра в таблицу.

У меня получилась такая табличка (моя чуйка подсказала мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, так что я сразу начал прибавлять по 10В):

Напряжение на
конденсаторе, В
Ток утечки,
мкА
Прирост тока,
мкА
10 1.1 1.1
20 2.2 1.1
30 3.3 1.1
40 4.5 1.2
50 5.8 1.3
60 7.2 1.4
70 8.9 1.7
80 11.0 2.1
90 13.4 2.4
100 16.0 2.6

Как только станет заметно, что одинаковый прирост напряжения каждый раз приводит к непропорционально бОльшему приросту тока утечки, эксперимент следует остановить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.

Если из полученных значений построить график, то он будет иметь следующий вид:

Видно, что начиная с 50-60 вольт, график зависимости тока утечки от напряжения обретает явно выраженную нелинейность. А если принять во внимание стандартный ряд напряжений:

Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, В
6.3 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 350 400 450 500

то можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет либо 50 либо 63 В.

Согласен, метод достаточно трудоемкий, но не сказать о нем было бы ошибкой.

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что Iут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом - через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Определение емкости неизвестного конденсатора

Способ №1: измерение емкости специальными приборами

Самый просто способ - измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).

Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!

Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов

Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров - это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?

На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:Суть в том, что результирующая емкость Cрез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.

Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора Сх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С1 на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила Cрез = 9.97 мкФ.

Подставляем эти цифры в формулу и получаем:

Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи

Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости Cх:Постоянная времени - это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е - это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).

Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)Хотя можно взять обычный резистор с 5-10%-ой погрешностью и тупо измерить его реальное сопротивление мультиметром. Резистор желательно выбирать такой, чтобы время разряда конденсатора было более-менее вменяемым (секунд 10-30).

Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:

Другие способы измерения емкости

Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.

Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.

Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40...85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.

Недостаток схемы - необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.

Можно ли проверить конденсатор мультиметром не выпаивая его с платы?

Не существует однозначного ответа на вопрос как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая: все зависит о схемы, в которой стоит конденсатор.

Все дело в том, что принципиальные схемы, как правило, состоят из множества элементов, которые могут быть соединены с исследуемым конденсатором самым замысловатым образом.

Например, несколько конденсаторов могут быть соединены параллельно и тогда прибор покажет их суммарную емкость. Если при этом один из конденсаторов будет в обрыве, то это будет очень сложно заметить.

Или, например, довольно часто параллельно электролитическому конденсатору устанавливают керамический. В этом случае нет ни малейшей возможности прозвонить конденсатор мультиметром на плате и определить внутренний обрыв.В колебательных контурах, вообще, параллельно кондеру может оказаться катушка индуктивности. Тогда прозвонка конденсатора покажет короткое замыкание, хотя на самом деле его нет.

Вот пример, когда все пять конденсаторов покажут ложное КЗ:

Таким образом, проверка конденсаторов мультиметром без выпаивания вообще невозможна.

В схемах импульсных блоков питания очень часто встречаются контура, состоящие из вторичной обмотки трансформатора, диода и выпрямительного конденсатора. Так вот любая "прозвонка" конденсатора при пробитом диоде покажет КЗ. А на самом деле конденсатор может быть вполне исправен.Вообще-то, проверить электролитический конденсатор мультиметром не выпаивая можно, но это только для кондеров ощутимой емкости (>1 мкФ) и только проверить наличие емкости и отсутствие коротыша. Ни о каком измерении емкости и речи быть не может. К тому же, если прибор покажет КЗ, то выпаивать все-таки придется, так как коротить может что угодно на плате.

Мелкие кондеры проверяются только на отсутствие КЗ, обрыв и нулевую емкость таким образом не проверишь.

Вот очень правильный и понятный видос на эту тему:

Примеры выше (а также доходчивое видео) не оставляют никаких сомнений, что проверка конденсаторов не выпаивая из схемы - это фантастика.

Если какой-либо конденсатор вызывает сомнения, лучше сразу заменить его на заведомо исправный. Или хотя бы временно подпаять хороший конденсатор параллельно сомнительному, чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения.

Прибор для проверки конденсаторов разных типов на исправность

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

Что такое конденсатор

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

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

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

Цепь переменного тока

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

Цепь постоянного тока

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

Виды конденсаторов

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

  1. Изменение емкости. Это изменение классифицирует электронные элементы на постоянные, переменные и подстрочные.
  2. Материал диэлектрика может быть воздухом, слюдой, тефлоном, поликарбонатом, электролитом.
  3. Монтаж. По способу монтажа, эти радиодетали делятся на навесные и печатные.

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

  1. Керамические. Эти элементы выполнены из диска, с обеих сторон имеющего проводник. Подобные печатные детали имеют малое рабочее напряжение, но большую емкость.
  2. Пленочные. Подобные конденсаторы имеют внутри корпуса скрученную в рулон пленку. Большой заряд и высокое рабочее напряжение удается разместить по всем слоям. Слои выполнены из фольги с диэлектриком на одной стороне.
  3. Электролитические. Эти устройства схожи по структуре с пленочными. Отличием является материал диэлектрика. Для этих печатных элементов диэлектриком является бумага, пропитанная электролитом.
  4. Переменные. Это устройства точной настройки приборов. Изменение емкости производится механическим способом.
  5. Подстрочные. Это элементы одноразовой настройки параметров в приборах. Подобная настройка выполняется только на заводах изготовителях.
  6. Пусковые. Это конденсаторы служат для запуска электрических двигателей. Они работают в цепи переменного тока в 220 вольт.

Определение параметров

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

Проверка емкости

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

Инструкция:

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

Полученное значение является номиналом емкости.

Определение полярности

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

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

Минус определяется также визуально:

Современные конденсаторы имеют различный цвет корпуса. На корпусах черного или синего цвета минус обозначается как полоса серебряного цвета или синяя стрелочка. SMD элементы имеют обозначение синей или черной полосой. Часто на них «+» сторона имеет выпуклость, а минус просто ровный на конце. Новые конденсаторы, еще до своего монтажа, имеют плюсовую ножку, которая гораздо длиннее минусовой.

Проверка мультиметром

Для определения полярности с помощью мультиметра, необходимо:

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

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

Проверка исправности конденсаторов

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

Мультиметр

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

Для проверки необходимо:

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

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

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

Тестер

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

Инструкция:

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

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

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

Проверка без выпаивания

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

Первый способ

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

Второй способ

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

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

Третий способ

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

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

Прибор своими руками

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

Схема сборки:

Для прибора понадобятся следующие детали:

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

Принцип работы прибора заключается в следующем:

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

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

Принципиальная схема на печатной плате:

Основные неисправности конденсаторов

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

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

Полезные советы

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

Перед проверкой стоит учитывать:

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

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

Видео по теме

Как проверить конденсатор мультиметром

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

Конденсатор и емкость

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

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

  • вакуумные;
  • с газообразным диэлектриком;
  • с неорганическим диэлектриком;
  • с органическим диэлектриком;
  • электролитические;
  • твердотельные.
Обычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

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

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

В данном случае присутствует протечка электролита

Перед проверкой конденсатора

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

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

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

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

Измерение емкости в режиме сопротивления

Измерение в режиме сопротивления

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

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

Измерение в режиме сопротивления

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

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

Аналоговое устройство

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

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

Модели мультиметров на Aliexpress

 

Измерение емкости конденсатора

Измерение ёмкости

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

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

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

Измерение емкости через напряжение

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

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

Важно! Напряжение проверяется в самом начале измерения. Это связано с тем, что при подключении конденсатор начинает терять заряд.

Другие способы проверки

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

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

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

Сложности проверки

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

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

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

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

Еще одно видео:

Как проверить исправность конденсатора, его емкость и сопротивление



Иногда возникает необходимость проверки электронных элементов, в том числе и конденсаторов.
По разнообразным причинам конденсаторы выходят из строя, это может быть внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки пробой конденсатора в следствие превышения максимально допустимого напряжения или же обычное уменьшение емкости - причина которая со временем постигает почти все электролитические конденсаторы.

Методы проверки конденсатора, мы рассмотрим, довольно простые, здесь главное умение пользоваться тестером или мультиметром и правильно применять данную инструкцию.

Для начала необходимо знать что все конденсаторы разделяются на полярные и неполярные. К полярным относятся электролитические конденсаторы, к неполярным все остальные.

Полярные конденсаторы в схеме должны стоять таким образом чтоб на обозначенном минусовом выводе был минус питания, а на плюсовом контакте плюс, только так ы не иначе.

Если нарушить полярность то минимум что будет это конденсатор выйдет из строя, но при достаточном напряжение он вздуется и взорвется, для того чтоб при аварийной ситуации конденсатор не разрывало на осколки, в импортных конденсаторах, в верхней части корпус сделан с тонкого материала и нанесены специальные разделительные прорези, при взрыве такой конденсатор просто выстреливает вверх и не задевает при этом элементы вокруг себя.

Проверка конденсаторов

Перед проверкой конденсатор необходимо обязательно разрядить любым металлическим предметом закоротив его выводы, и так перед каждой проверкой.
Если проверяемый конденсатор находится на плате, необходимо хотя бы один его вывод освободить от схемы и приступить тогда уже к замерам. Но так как большинство современных конденсаторов имеют достаточно низкую посадку - лучше конденсатор выпаять полностью.


Проверка конденсатора мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить практически любой конденсатор по емкости больше 0.25 микрофарад.

Полярность конденсатора обозначена на корпусе в виде поздовжной полосы с знаками минус - это минусовой вывод конденсатора.

И так выставляем тестер в режим или прозвонки или сопротивления. Мультиметр в таком режиме будет иметь на своих щупах постоянное напряжение.
Касаемся щупами контактов конденсатора и видим как показатель сопротивления плавно растет - конденсатор заряжается.
Скорость заряда будет напрямую зависеть от емкости конденсатора. Через определенное время конденсатор зарядится и на дисплее мультиметра будет значение "1" или по другому говоря "бесконечность" это уже говорит о том что конденсатор не пробит и не замкнут.

Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение "1" то это говорит об внутреннем обрыве - конденсатор не исправен.
Бывает и другое, значение "000" или близкое очень малое значение которое не меняется (при зарядке) иногда мультиметр пищит, это говорит о пробое или коротком замыкание пластин внутри конденсатора.

Неполярные конденсаторы проверяются довольно просто, тестер выставляем в режим измерения сопротивления (мегаОмы), касаясь щупами контактов конденсатора  - сопротивление должно быть не меньше 2 МегОм. Если наблюдается меньше то конденсатор неисправен, но убедитесь что вы в момент замера не касались пальцами щупов.


Проверка конденсаторов стрелочным тестером


Проверяя стрелочным прибором. Суть проверки та же что и мультиметром, но здесь можно уже более наглядно наблюдать процесс зарядки конденсатора потому как мы видим отклонения стрелки а не мигающие цифры на дисплее.

Исправный конденсатор при контакте с щупами, не забываем разряжать, должен сначала отклонить стрелку а затем медленно и плавно возвращать стрелку назад, скорость возврата стрелки будет зависеть от емкости конденсатора.
Если стрелка не отклоняется или же отклонившись не возвращается это говорит о явной неисправности конденсатора.

Но если емкость конденсатора очень мала, "зарядки" можно и не заметить - практически сразу же стрелка уйдет в бесконечность, то есть не сдвинется с места. Для конденсатора же более 500 микрофарад - такая картина практически сразу же будет говорить о внутреннем обрыве.
Хорошим способом будет проверка заведомо исправного конденсатора (для наглядности) и сравнение с испытуемым. Такой способ даст возможность более уверено ответить на вопрос - рабочий ли конденсатор?

Проверка переменным напряжением

Так как невозможно наблюдать столь быстрый процесс заряда для проверки конденсаторов малой емкости есть специальный способ который с точностью определит нет ли обрыва в нем.
Собирается небольшая схемка состоящая с последовательно соединенных конденсатора, амперметра переменного тока и токоограничительного резистора.
Соединенную цепь подключают к источнику переменного напряжения, с напряжением не больше 20% от максимального напряжения конденсатора.
Если стрелка амперметра не отклоняется это говорит об внутреннем обрыве конденсатора

Проверяем емкость конденсатора


Для проверки емкости нам нужно убедится что реальная емкость конденсатора соответствует указанной на его корпусе.
Все электролитические конденсаторы со временем (в процессе работы) "подсыхают" и теряют свою емкость, это естественный процесс и для каждой конкретной схемы существуют свои припуски и отклонения.

Проверяют емкость мультиметром в режиме "Cx" выбирают примерную емкость с максимальным пределом.
Конденсатор разряжают об металлический предмет, например пинцет и вставляют в гнездо проверки конденсаторов.
Для более точных показаний необходимо следить за тем чтоб в мультиметре стояла новая и не розряженая "крона".

Применяют и специальные приборы внешне схожие с мультиметром, которые специализированы конкретно для проверки конденсаторов и имеют достаточно широкий диапазон измерений емкости, от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад, не каждый профессиональный мультиметр может похвастаться и половиной того диапазона емкостей.

Но если у вас под рукой нет ни мультиметра ни "микрофарадметра" можно достаточно приблизительно замерить емкость стрелочным омметром.
Как писалось выше, конденсатор заряжают прикасаясь щупами к его контактам - "засекаем" время отклонения стрелки назад и сравниваем время с заведомо исправным (новым) конденсатором, если время сильно не отличается то емкость в пределах нормы и конденсатор исправен.

Таким же способом можно определить ток утечки конденсатора. Для этого конденсатор щупами заряжают до отклонения стрелки назад.
С интервалом несколько секунд (зависит от емкости) щупы прикладывают снова, если стрелка снова проделывает такой же весь путь то это говорит о повышенном токе утечки и уже частичном неисправности конденсатора. В исправного же конденсатора в течение несколько секунд, чем больше емкость тем больше времени, должен сохранятся "заряд" и стрелка уже не должна показывать столь низкое сопротивление вначале как при первой зарядке.

"Зарядка напряжением".
Такой способ проверки аналогичной ситуации подходит для более высоковольтных конденсаторов так как на малом напряжение (от тестера) может быть не понятна вся ситуация.
И так суть способа заключается в том что конденсатор заряжают  от источника постоянного напряжения, для этого напряжение выбирают немного меньше максимального и заряжают контакты конденсатора, как правило хватит 1-2 секунды. После чего "зарядку" отсоединяют и мультиметром измеряют напряжение на контактах конденсатора, оно должно быть практически таким же что и использовалось при зарядке, если это ни так и оно сильно занижено то у конденсатора большой ток утечки и он неисправен.

Мултиметром наблюдают напряжение в течение некоторого времени, конденсатор будит плавно терять напряжение, скорость будит зависеть от емкости и ESR (внутреннего сопротивления).

Как проверить конденсатор без приборов?
В некоторых ситуациях при отсутствие омметра или вольтметра, исправность электролитического конденсатора можно проверить только лишь при наличие источника подходяще допустимого напряжения. Конденсатор в течение 1-2 секунд заряжают, а затем нужно замкнуть его контакты металлической отверткой.
У исправного конденсатора должна появится яркая искра. Если же она тусклая или же едва заметная то это говорит о том что конденсатор неисправен и плохо держит заряд.

Как правильно проверить, работает ли конденсатор?

Конденсаторы широко применяют в технике. Их повреждения вызывают потерю работоспособности бытовых приборов, электроники, других устройств. Внешний осмотр не всегда даёт правильное заключение о неисправности, поэтому проверка конденсатора на повреждение осуществляется электроизмерительными приборами – мультиметром или тестером.

Блок: 1/4 | Кол-во символов: 328
Источник: https://odinelectric.ru/knowledgebase/proverit-kondensator-na-rabotosposobnost

Подготовительные работы

Перед тем, как проверять исправность конденсатора, нужно его обязательно разрядить. Для этого лучше всего использовать обычную отвертку. Жалом Вы должны прикоснуться одновременно к двум выводам бочонка, чтобы возникла искра. После небольшой вспышки можно переходить к проверке работоспособности.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 321
Источник: https://samelectrik.ru/kak-pravilno-proverit-rabotaet-li-kondensator.html

Необходимый минимум сведений

Как известно, конденсаторы имеют определенную емкость и служат для накопления и непр

Как проверить конденсатор мультиметром: пошаговый иструктаж


Конденсаторы присутствуют в различной технике. Они же часто являются и причиной неисправностей. Чтобы оперативно выявить неисправный элемент и заменить его, нужно знать, как проверить конденсатор мультиметром, поскольку это самый простой способ.

Мы расскажем как использовать недорогой, но функциональный прибор в выявлении неисправных элементов. В представленной нами статье разобраны разновидности конденсаторов и порядок их проверки. С учетом наших советов вы без затруднений найдете “слабое звено” в электрической схеме.

Содержание статьи:

Что такое конденсатор и зачем нужен?

Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, применяемых во многих отраслях. Они необходимы в автомобиле- и машиностроении, радиотехнике и электронике, в приборостроении и производстве бытовой техники.

Конденсаторы — своего рода «хранилища» энергии, которую они отдают при возникновении кратковременных сбоев в питании. Кроме того, определенный вид этих элементов отфильтровывает полезные сигналы, назначает частоту устройств, генерирующих сигналы. Цикл разрядки-зарядки у конденсатора очень быстрый.

Такой электрический компонент, как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих обкладок). Между собой они разделены диэлектриком. В цепь, которая пропускает ток постоянного характера, включать его нельзя, поскольку это равнозначно разрыву

В цепи с переменным током обкладки конденсатора поочередно перезаряжаются с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на зажимах источника такого тока периодически происходит смена напряжения. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.

Так же как резистор и катушка, конденсатор проявляет сопротивление току переменного характера, но для токов разных частот оно разное. К примеру, хорошо пропуская высокочастотные токи, он одновременно может являться чуть ли не изолятором для низкочастотных токов.

Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем его емкостное сопротивление ниже.

Полярные и неполярные разновидности

Среди огромного количества конденсаторов, выделяют два основных типа: полярные (электролитические), неполярные. Как диэлектрик в этих устройствах применяют бумагу, стекло, воздух.

Особенности полярных конденсаторов

Название «полярные» говорит само за себя — они обладают полярностью и являются электролитическими. При включении их в схему, необходимо точное ее соблюдение — строго «+» к «+», а «-» к «-». Если проигнорировать это правило, работать элемент не только не будет, но может и взорваться. Электролит бывает жидким или твердым.

Диэлектриком здесь служит пропитанная электролитом бумага. Емкость элементов колеблется в пределах от 0,1 до 100 тысяч мкФ.

Предназначение полярных конденсаторов — фильтрация и выравнивание сигналов. Вывод «плюс» имеет несколько большую длину. Метка «минус» нанесена на корпус

Когда происходит замыкание пластин, выходит тепло. Под его воздействием электролит испаряется, происходит взрыв.

Современные конденсаторы сверху имеют небольшое вдавливание и крестик. Толщина вдавленного участка меньше, чем остальной поверхности крышки. При взрыве его верхняя часть раскрывается наподобие розочки. По этой причине можно наблюдать на торцах корпуса неисправного элемента вспучивание.

Отличия неполярных конденсаторов

Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла, керамики. По сравнению с конденсаторами электролитическими, у них меньший самозаряд (ток утечки). Объясняется это тем, что у керамики сопротивление выше, чем у бумаги.

Соблюдение полярности при включении неполярного конденсатора в схему необязательно. Часто они бывают просто микроскопическими, и в некоторых проектах применяются в больших количествах

Все конденсаторы делят на детали общего назначения и специального, которые бывают:

  1. Высоковольтными. Используют в высоковольтных приборах. Их выпускают в различных исполнениях. Существуют керамические, пленочные, масляные, вакуумные ВВ конденсаторы. От обычных деталей они значительно отличаются и доступ к ним ограничен.
  2. Пусковыми. Применяют в электродвигателях для обеспечения их надежной работы. Они повышают стартовый момент двигателя, например, или компрессора при запуске.
  3. Импульсными. Предназначены для создания сильного скачка напряжения и его транзакции на принимающую панель прибора.
  4. Дозиметрическими. Созданы для функционирования в цепях, где уровень токовых нагрузок небольшой. У них очень малый саморазряд, высокое сопротивление изоляции. Чаще всего это элементы фторопластовые.
  5. Помехоподавляющими. Они смягчают электромагнитный фон в большой частотной вилке. Характеризуются незначительной собственной индуктивностью, что позволяет поднять резонансную частоту и расширить полосу сдерживаемых частот.

В процентном соотношении самое большое число выходов деталей из рабочего строя приходится на случаи, когда подают напряжение, превышающее нормативное. Ошибки в проектировании также могут стать причиной неисправности.

Если диэлектрик меняет свои свойства, при этом тоже возникает сбой в работе конденсатора. Это происходит, когда он вытекает, высыхает, растрескивается. Емкость при этом сразу меняется. Измерить ее можно только посредством измерительных приборов.

Порядок проверки мультиметром

Проверку конденсаторов лучше выполнять с изъятием их из электрической схемы. Так можно обеспечить более точные показатели.

Простые детали, обладающие переменной или постоянной емкостью очень редко выходят со строя. Здесь можно только механически повредить токопроводящие пластины. Чаще всего поломке подвержены электролитические диэлектрические элементы

Основным свойством всех конденсаторов является пропуск тока исключительно переменного характера. Постоянный ток конденсатор пропускает только в самом начале в течение очень короткого времени. Сопротивление его зависит от емкости.

Как проверить полярный конденсатор?

При проверке элемента мультиметром, нужно соблюсти условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ.

Технология измерения конденсатора для выявления неисправностей мультиметром следующая:

  1. Берут конденсатор за ножки и закорачивают каким-нибудь металлическим предметом, пинцетом, например, или отверткой. Это действие необходимо для того, чтобы разрядить элемент. О том, что это произошло, засвидетельствует появление искры.
  2. Устанавливают переключатель мультиметра на прозвонку или замер показателей сопротивления.
  3. Касаются щупами до выводов конденсатора с учетом полярности — к плюсовой ножке подводят щуп красного цвета, к минусовой — черного. При этом вырабатывается постоянный ток, следовательно, через какой-то временной промежуток сопротивление конденсатора станет минимальным.

Пока щупы находятся на вводах конденсатора, он заряжается, а его сопротивление продолжает расти до достижения максимума.

Проверку лучше делать аналоговым мультиметром. В этом случае можно наблюдать за поведением стрелки, а не за мельканием цифр на цифровом приборе. Это намного удобней

Если при контакте со щупами мультиметр начнет пищать, а стрелка остановится на нулевой отметке, это указывает на короткое замыкание. Оно и стало причиной неисправности конденсатора. Если сразу же стрелка на циферблате показывает 1, значит, в конденсаторе случился внутренний обрыв.

Такие конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если «1» высветится лишь через некоторое время — деталь исправна.

Важно выполнять измерения так, чтобы неправильное поведение не отразилось на качестве измерений. Нельзя в процессе к щупам прикасаться руками. Тело человека обладает очень малым сопротивлением, а соответствующий показатель утечки превышает его во много раз.

Ток пойдет по пути меньшего сопротивления в обход конденсатора. Следовательно, мультиметр покажет результат, к конденсатору не имеющий никакого отношения. Разрядить конденсатор можно и при помощи лампы накаливания. В этом случае процесс будет происходить более плавно.

Такой момент, как разрядка конденсатора, является обязательным, особенно, если элемент высоковольтный. Делают это из соображений безопасности и для того, чтобы не вывести со строя мультиметр. Повредить его может остаточное напряжение на конденсаторе.

Обследование неполярного конденсатора

Конденсаторы неполярные проверить мультиметром еще проще. Сначала на приборе выставляют предел измерения на мегаомы. Далее прикасаются щупами. Если сопротивление будет меньше 2 Мом, то конденсатор, скорей всего, неисправен.

При проверке неполярных конденсаторов полярность не соблюдают. Для наглядности лучше взять два конденсатора, один из которых исправный, а другой неисправный. Сравнив результаты, можно более точно сделать вывод о работоспособности детали

Во время зарядки элемента от мультиметра возможно проверить его исправность, если  емкость начинается от 0,5 мкФ. Если этот параметр меньше, изменения на приборе незаметны. Если все же необходимо проверить элемент меньше 0,5 мкФ, то при помощи мультиметра это возможно сделать, но только на короткое замыкание между обкладками.

Если необходимо обследовать неполярный конденсатор с напряжением свыше 400 В, это можно сделать при условии его зарядки от источника, защищенного от к.з. . Последовательно с конденсатором подсоединяют резистор, рассчитанный на сопротивление более 100 Ом. Такое решение ограничит первичный токовый бросок.

Существует и такой метод определения работоспособности конденсатора, как проверка на искру. При этом его заряжают до рабочей величины емкости, затем закорачивают вывода металлической отверткой, имеющей изолированную ручку. О работоспособности судят по силе разряда.

Проверяя элемент, предназначенный для функционирования в сети от 220 В, нельзя забывать о мерах безопасности. Емкость нужно разряжать посредством резистора 10 Ком

Сразу после зарядки и через некоторое время замеряют напряжение на ножках детали. Важно, чтобы заряд сохранялся долго. После нужна разрядка конденсатора посредством резистора, через который он заряжался.

Измерение емкости конденсатора

Емкость — одна из ключевых характеристик конденсатора. Ее необходимо измерять для уверенности, что элемент накапливает, и хорошо удерживает заряд.

Чтобы убедиться в работоспособности элемента, необходимо измерить этот параметр и сопоставить его с тем, который обозначен на корпусе. Перед тем как проверить любой конденсатор на работоспособность, нужно учесть некоторую специфику этой процедуры.

Пытаясь выполнить измерение посредством щупов, можно не получить желаемых результатов. Единственное, что удастся сделать — определить, рабочий этот конденсатор или нет. Для этого выбирают режим прозвона и касаются щупами ножек.

Услышав писк, меняют местами щупы, звук должен повториться. Слышно его при емкости 0,1 мкФ. Чем больше это значение, тем звук дольше.

Если нужны точные результаты, лучший выход в этой ситуации — использование модели, имеющей специальные контактные площадки и возможность регулировки вилки для определения емкости элемента.

Контактные площадки — это специальные разъемы, обозначенные буквосочетанием «-СХ+». Минус и плюс перед буквенными символами — это полярность подключения

Прибор переключают на номинальное значение, указанное на корпусе конденсатора. Вставляют последний в посадочные «гнезда», предварительно разрядив его при помощи металлического предмета.

На экране должна высветиться величина емкости, равная примерно номинальной. Когда этого не происходит, делают вывод о том, что элемент поврежден. Нужно проследить за тем, чтобы в приборе находилась новая батарейка. Это обеспечит более точные показания.

Измерение напряжения мультиметром

Узнать о работоспособности конденсатора можно и путем замера напряжения и сравнения полученного результата с номиналом. Чтобы выполнить проверку, потребуется источник питания. Напряжение у него должно быть несколько меньшим, чем у проверяемого элемента.

Так, если у конденсатора 25 В, то достаточно 9-вольтового источника. Щупы подключают к ножкам, учитывая полярность, и выжидают некоторое время — буквально несколько секунд.

Если на конденсатор имеется гарантия, она обозначает, что за какое-то время его параметры не выйдут за пределы, превышающие 20% от номинальных значений

Бывает, время истекло, а просроченный элемент все еще работоспособный, хотя характеристики у него другие. В этом случае его необходимо постоянно контролировать.

Мультиметр настраивают на режим измерения напряжения и выполняют проверку. Если почти сразу же на дисплее появится значение идентичное номиналу, элемент пригоден к дальнейшему использованию. В противном случае конденсатор придется заменить.

Проверка конденсаторов без выпаивания

Конденсаторы можно и не выпаивать из платы для проверки. Единственное условие — плата должна быть обесточена. После обесточивания необходимо немного подождать, пока конденсаторы разрядятся.

Следует понимать, что получить 100% результат без выпаивания элемента из платы не получится. Детали, находящиеся рядом, мешают полноценной проверке. Можно удостовериться только в отсутствии пробоя.

С целью проверить на исправность конденсатор, не выпаивая его, к выводам конденсатора просто прикасаются щупами, чтобы измерить сопротивление. Исходя из вида конденсатора, будет отличаться и измерение этого параметра.

Рекомендации по проверке конденсаторов

Есть у конденсаторных деталей одно неприятное свойство — при пайке после воздействия тепла они восстанавливаются очень редко. В то же время качественно проверить элемент можно только выпаяв его со схемы. Иначе его будут шунтировать элементы, находящиеся рядом. По этой причине следует учитывать некоторые нюансы.

После того как проверенный конденсатор будет впаян в схему, нужно ввести в работу ремонтируемое устройство. Это даст возможность проследить за его работой. Если его работоспособность восстановилась или оно стало функционировать лучше, проверенный элемент меняют на новый.

Комбинированный прибор мультиметр, особенно оснащенный режимом проверки емкости, дает возможность точно, быстро, а главное достоверно проверить конденсаторные детали

Чтобы сократить проверку, выпаивают не два, а только один из выводов конденсатора. Необходимо знать, что для большинства электролитических элементов этот вариант не подходит, что связано с конструктивными особенностями корпуса.

Если схема отличается сложностью и включает большое число конденсаторов, неисправность определяют посредством измерения напряжения на них. Если параметр не соответствует требованиям, элемент, вызывающий подозрения, необходимо изъять и выполнить проверку.

При обнаружении сбоев в схеме нужно проверить дату выпуска конденсатора. Усыхание элемента в течение 5 лет работы в среднем составляет около 65%. Такую деталь, даже если она в рабочем состоянии, лучше заменить. В противном случае она будет искажать работу схемы.

Для мультиметров нового поколения максимумом для измерения является емкость до 200 мкФ. При превышении этого значения контрольный прибор может выйти со строя, хотя он и оснащен предохранителем. В аппаратуре последнего поколения присутствуют smd электроконденсаторы. Они отличаются очень маленькими размерами.

Среди конденсаторов в корпусах smd самой популярной является серия FK. Они обладают емкостью 1500 мФ максимум, предельным рабочим напряжением 100 В. Имеют автомобильный сертификат AEC-Q200

Отпаять один из выводов такого элемента очень сложно. Здесь лучше приподнять один вывод после отпаивания, изолировав его от остальной схемы, или отсоединить оба вывода.

О том, как мультиметром проверять напряжение в розетке, узнаете из , прочитать которую мы очень советуем.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Подробно о проверке конденсатора посредством мультиметра:

Видео #2. Ревизия конденсатора на плате:


Нет смысла приобретать сложное оборудование для диагностики конденсаторов. Вполне можно использовать с этой целью мультиметр с соответствующим диапазоном измерений. Главное — уметь грамотно применить все его возможности.

Хотя это и не узкоспециализированный прибор и пределы его ограничены, для обследования и ремонта большого числа популярных радиоэлектронных устройств, этого достаточно.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, публикуйте фото и задавайте вопросы по теме статьи. Расскажите о том, как проверяли конденсаторы на работоспособность. Делитесь полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта.

Как проверить конденсатор с помощью цифрового и аналогового мультиметра

6 способов проверки конденсатора с помощью цифрового мультиметра и AMM (AVO)

При большинстве работ по устранению неисправностей и ремонту электрических и электронных устройств мы сталкиваемся с общей проблемой, которая как устранить проверить и проверить конденсатор? Хороший, плохой (мертвый), короткий или открытый?

Здесь мы можем проверить конденсатор аналоговым (измеритель AVO, т. Е. Ампер, напряжение, омметр), а также цифровой мультиметр, либо он в хорошем состоянии, либо следует заменить его новым..

Примечание. Чтобы определить значение емкости, вам понадобится цифровой измеритель с функциями измерения емкости.

Ниже приведены пять (6) методов проверки и тестирования конденсатора на исправность, неисправность, обрыв, неисправность или короткое замыкание .

Связанные сообщения:

Метод 1.

Традиционный метод тестирования и проверки конденсатора

Примечание. Не рекомендуется для всех, кроме профессионалов. Будьте осторожны, выполняя эту практику, так как это опасно.Убедитесь, что вы профессиональный инженер-электрик / электрик (вы действительно знаете, что делаете, или проверяете предупреждения, прежде чем применять этот метод), и нет других вариантов проверки конденсатора, потому что во время этой практики могут возникнуть серьезные повреждения). Если вы уверены, продолжайте, в противном случае перейдите к способу 2–6 в качестве альтернативы конденсатору.

Предположим, вы хотите проверить конденсатор (например, конденсаторы вентилятора, конденсаторы воздухоохладителя в помещении или оловянные конденсаторы на печатной плате / печатной плате и т. Д.)

Предупреждение и рекомендации по тестированию конденсатора по методу 1.

Для большей безопасности используйте 24 В постоянного тока вместо 230 В переменного тока. В случае отсутствия желаемой системы постоянного тока 24 В вы можете использовать 220-224 В переменного тока, но вам необходимо сделать серию резисторов (скажем, 1 кОм ~ 10 кОм, 5 ~ 50 Вт) для подключения конденсатора к источнику переменного тока 230 В. Таким образом, это уменьшит зарядный и разрядный ток. Вот пошаговое руководство по проверке конденсатора этим методом.

  1. Отключите подозрительный конденсатор от источника питания или убедитесь, что хотя бы один вывод конденсатора отключен.
  2. Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
  3. Подключите два отдельных провода к клеммам конденсатора. (Необязательно)
  4. Теперь безопасно подключите эти выводы к источнику переменного тока 230 В на очень короткий период (около 1-4 сек) [или на короткое время, когда напряжение поднимется до 63,2% от напряжения источника].
  5. Отсоедините предохранительные провода от источника переменного тока 230 В.
  6. Теперь закоротите клеммы конденсатора (сделайте это осторожно и убедитесь, что у вас есть защитные очки).
  7. Если возникает сильная искра, то конденсатор исправен. .
  8. Если дает слабую искру, то это конденсатор плохой и немедленно замените его на новый.

Связанные сообщения:

Метод 2.

Проверка конденсатора аналоговым мультиметром

Чтобы проверить конденсатор с помощью AVO (ампер, напряжение, омметр), выполните следующие действия.

  1. Убедитесь, что предполагаемый конденсатор полностью разряжен.
  2. Возьмите измеритель AVO.
  3. Выберите аналоговый измеритель на ОМ (Всегда выбирайте более высокий диапазон Ом).
  4. Подключите выводы измерителя к клеммам конденсатора.
  5. Обратите внимание на чтение и сравните со следующими результатами.
  6. Короткие конденсаторы : Закороченный конденсатор покажет очень низкое сопротивление.
  7. Открытые конденсаторы : Открытый конденсатор не будет показывать никакого движения (отклонения) на экране омметра.
  8. Good Capacitors : Сначала сопротивление будет низким, а затем постепенно увеличится до бесконечности. Это означает, что конденсатор в хорошем состоянии.

Метод 3.

Проверка конденсатора с помощью цифрового мультиметра

Чтобы проверить конденсатор с помощью цифрового мультиметра (DMM), выполните действия, указанные ниже.

  1. Убедитесь, что конденсатор разряжен.
  2. Установите измеритель на диапазон Ом (установите его на 1000 Ом = 1 кОм).
  3. Подключите выводы измерителя к клеммам конденсатора.
  4. Цифровой измеритель на секунду покажет некоторые числа. Обратите внимание на чтение.
  5. И тут сразу вернется в OL (Open Line). Каждая попытка на шаге 2 будет показывать тот же результат, что и на шагах 4 и 5. Это означает, что конденсатор находится в хорошем состоянии .
  6. Если изменений нет, значит Конденсатор не работает .

Вы также можете проверить:

Метод 4.

Проверка конденсатора с помощью мультиметра в режиме емкости

Примечание. Вы можете выполнить этот тест с помощью мультиметра, если у вас есть измеритель емкости или у вас есть мультиметр с функцией проверки емкости.Кроме того, этот метод хорош и для проверки крошечных конденсаторов. Для этого теста поверните ручку мультиметра в режим измерения емкости.

  1. Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
  2. Снимите конденсаторы с платы или цепи.
  3. Теперь выберите «Емкость» на мультиметре.
  4. Теперь подключите клемму конденсатора к проводам мультиметра.
  5. Если показание близко к фактическому значению конденсатора (т. Е. Значению, напечатанному на коробке контейнера конденсатора).
  6. Значит, конденсатор в хорошем состоянии. (Обратите внимание, что показание может быть меньше, чем фактическое значение конденсатора (значение, напечатанное на коробке контейнера конденсатора).
  7. Если вы читаете значительно меньшую емкость или ее нет вовсе, то конденсатор неисправен, и вам следует его заменить.

Связанные сообщения:

Метод 5.

Тестирование конденсатора простым вольтметром.

  1. Обязательно отключите один провод (не беспокойтесь, если положительный (длинный) или отрицательный (короткий)) конденсатора от цепи (при необходимости вы также можете полностью отключить его)
  2. Проверьте номинальное напряжение конденсатора, напечатанное на нем (как показано в нашем нижеприведенном примере, где напряжение = 16 В)
  3. Теперь зарядите этот конденсатор в течение нескольких секунд, чтобы номинальное (не до точного значения, но меньше этого i.е. зарядите конденсатор 16В от батареи 9В) напряжением. Убедитесь, что положительный (красный) вывод источника напряжения подсоединен к положительному (длинному) выводу конденсатора, а отрицательный - к отрицательному. Если вы не можете его найти или не уверены, вот руководство, как найти отрицательную и положительную клеммы конденсатора.
  4. Установите значение вольтметра на постоянный ток и подключите конденсатор к вольтметру, подключив положительный провод батареи к положительному выводу конденсатора, а отрицательный - к отрицательному.
  5. Запишите начальное значение напряжения на вольтметре. Если оно близко к подаваемому на конденсатор напряжению, конденсатор находится в хорошем состоянии. Если показания очень малы, значит, конденсатор неисправен. Обратите внимание, что вольтметр будет показывать показания в течение очень короткого времени, так как конденсатор разряжает свое напряжение в вольтметре, и это нормально.

Связанные сообщения:

Метод 6.

Найдите значение конденсатора, измерив значение постоянной времени

Мы можем найти значение конденсатора, измерив постоянную времени (TC или τ = Тау), если значение емкости конденсатора известно в микрофарадах (обозначено мкФ), напечатанном на нем i.е. конденсатор не перегорел и не перегорел.

Вкратце, время, необходимое конденсатору для зарядки около 63,2% приложенного напряжения при зарядке через резистор известного значения, называется постоянной времени конденсатора (TC или τ = Tau) и может быть рассчитано с помощью:

τ = RxC

Где:

  • R = Известный резистор
  • C = Значение емкости
  • τ = TC или τ = Tau (постоянная времени)

Например, если напряжение питания 9V , затем 63.2% из этого составляет около 5,7В .

Теперь давайте посмотрим, как найти значение емкости конденсатора путем измерения постоянной времени.

Обязательно отключите, а также разрядите конденсатор от платы.

Подключите известное значение сопротивления (например, резистор 5-10 кОм) последовательно с конденсатором.

Подайте известное значение напряжения питания. (например, 12 В или 9 В) к конденсатору, подключенному последовательно с резистором 10 кОм.

Теперь измерьте время, необходимое для зарядки конденсатора около 63.2% от приложенного напряжения. Например, если напряжение питания составляет 9 В, то 63,2% от него составляет около 5,7 В.

Из значения данного резистора и измеренного времени вычислите значение емкости по формуле Time Content, т.е. τ = TC или τ = Tau (постоянная времени) .

Теперь сравните рассчитанное значение емкости с напечатанным на нем значением конденсатора.

Если они одинаковы или почти равны, конденсатор в хорошем состоянии. Если вы обнаружите заметную разницу в обоих значениях, пора заменить конденсатор, поскольку он не работает должным образом.

Также можно рассчитать время разряда. В этом случае можно измерить время, необходимое конденсатору для разряда до 36,8% пикового напряжения.

Полезная информация : Можно также измерить время, необходимое конденсатору для разряда около 36,8% пикового значения приложенного напряжения. Время разряда можно использовать так же, как в формуле, чтобы найти емкость конденсатора.

Похожие сообщения:

.Применение конденсаторов

»Электроника

Особенно важно выбрать правильный конденсатор или любое конкретное приложение - понимание ключевых требований для каждого конкретного применения конденсатора или использования конденсатора гарантирует правильную работу схемы.


Capacitor Tutorial:
Использование конденсатора Типы конденсаторов Электролитический конденсатор Керамический конденсатор Танталовый конденсатор Пленочные конденсаторы Серебряный слюдяной конденсатор Супер конденсатор Конденсатор SMD Технические характеристики и параметры Как купить конденсаторы - подсказки и подсказки Коды и маркировка конденсаторов Таблица преобразования


Конденсаторы используются практически во всех областях электроники и выполняют множество различных задач.Хотя конденсаторы работают одинаково, независимо от их применения или использования, конденсаторы могут использоваться в схемах по-разному.

Для того, чтобы выбрать правильный тип конденсатора, необходимо иметь представление о конкретном применении конденсатора, чтобы его свойства можно было сопоставить с конкретным применением, для которого он будет использоваться.

У каждой формы конденсатора есть свои собственные атрибуты, и это означает, что он будет хорошо работать при использовании или применении конденсатора твердых частиц.

Выбор подходящего конденсатора для конкретного применения является частью процесса проектирования схемы. Использование неправильного конденсатора может легко означать, что цепь не будет работать.

Применение конденсатора и схема

Конденсаторы

могут использоваться в электронных схемах по-разному. Хотя их режим работы остается в точности таким же, различные формы конденсатора могут использоваться для обеспечения множества различных функций схемы.

Для различных схем потребуются конденсаторы с определенными значениями, а также с другими атрибутами, такими как допустимый ток, диапазон значений, точность значений, температурная стабильность и многие другие аспекты.

Некоторые типы конденсаторов будут доступны в различных номиналах, некоторые конденсаторы могут иметь большой диапазон значений, другие - меньший. Другие конденсаторы могут иметь высокие токи, другие - высокий уровень стабильности, а другие все еще доступны с очень низкими значениями температурного коэффициента.

Понимание различных способов использования конденсаторов помогает выбрать лучший тип конденсатора для конкретного применения.

Выбрав подходящий конденсатор для конкретного применения или применения, можно добиться максимальной производительности схемы.

Использование конденсатора связи

В этом конденсаторном приложении компонент позволяет только сигналам переменного тока проходить от одной секции схемы к другой, блокируя любое статическое напряжение постоянного тока. Такая форма применения конденсатора часто требуется при соединении двух каскадов усилителя вместе.

Возможно, что постоянное напряжение постоянного тока будет присутствовать, скажем, на выходе одного каскада, и будет присутствовать только переменный сигнал, звуковая частота, радиочастота или что-то еще, что требуется.Если бы составляющие постоянного тока сигнала на выходе первой ступени присутствовали на входе второй ступени, то смещение и другие рабочие условия второй ступени изменились бы.

Транзисторная схема с входными и выходными разделительными конденсаторами

Даже при использовании операционных усилителей, схема которых была разработана для обеспечения малых напряжений смещения, часто бывает разумно использовать разделительные конденсаторы из-за наличия высоких уровней усиления постоянного тока. Без разделительного конденсатора высокие уровни усиления по постоянному току могут означать, что операционный усилитель перейдет в режим насыщения.

Для конденсаторов такого типа необходимо обеспечить достаточно низкое сопротивление конденсатора. Обычно выходной импеданс предыдущей схемы выше, чем та, которую она возбуждает, за исключением ВЧ-цепи, но об этом позже. Это означает, что значение конденсатора выбирается таким же, как полное сопротивление цепи, обычно входное сопротивление второй цепи. Это дает падение отклика на 3 дБ на этой частоте.

Важные параметры для конденсатора связи
Параметр Указания по использованию конденсатора
Номинальное напряжение конденсатора Должно быть больше пикового напряжения на конденсаторе.Обычно конденсатор может выдерживать напряжение шины питания с запасом для обеспечения надежности.
Значение емкости Достаточно высокий, чтобы передавать самые низкие частоты с небольшим затуханием или без него.
Допуск Часто можно использовать конденсаторы с широким допуском, потому что точное значение не имеет значения.
Диэлектрик Некоторые конденсаторы, например электролитические, имеют ограниченную частотную характеристику, часто только до частот максимум около 100 кГц.Это следует учитывать. Также для приложений с высоким импедансом не следует использовать электролитические конденсаторы, поскольку они имеют относительно высокий уровень утечки, который может нарушить работу второй ступени.

Использование развязывающего конденсатора

В этом приложении конденсатор используется для удаления любых сигналов переменного тока, которые могут быть в точке смещения постоянного тока, шине питания или другом узле, который должен быть свободен от конкретного изменяющегося сигнала.

Как указывает название этого конденсатора, он использовался для развязки узла от изменяющегося на нем сигнала.

Схема транзистора с развязывающими конденсаторами линии и коллектора

В этой схеме есть два способа использования конденсатора для развязки. C3 используется для развязки любого сигнала, который может быть на шине напряжения. Конденсатор этого типа должен выдерживать напряжение питания, а также обеспечивать и поглощать уровни тока, возникающие из-за шума на шине. Также во время выключения, когда питание отключено, этот конденсатор может потреблять большой ток в зависимости от его значения.Танталовые конденсаторы для этой позиции не подходят.

Развязка также обеспечивается комбинацией конденсатора и резистора C4, R5. Это гарантирует, что сигнал коллектора не просочится на сигнальную шину. Постоянная времени C4 и R5 обычно является доминирующим фактором, и постоянная времени должна быть выбрана больше, чем ожидаемая самая низкая частота.

Тип развязки, используемый с C5, служит для хорошей изоляции этого конкретного каскада от любого шума на шине, а также предотвращения передачи шума от цепи на шину питания.При отключении ток конденсатора ограничивается резистором R5.

Важные параметры для использования развязывающего конденсатора
Параметр Указания по использованию конденсатора
Номинальное напряжение конденсатора Должно быть больше пикового напряжения на конденсаторе. Обычно конденсатор может выдерживать напряжение узла с некоторым запасом прочности для обеспечения надежности.
Значение емкости Достаточно высокий, чтобы передавать самые низкие частоты с небольшим затуханием или без него.Иногда это может привести к тому, что требуются относительно большие значения. Однако необходимо учитывать используемые частоты. Для низких частот обычно требуются большие уровни емкости, и часто используются электролитические конденсаторы. Если это слаботочная цепь, как в случае C4, R5, танталовый конденсатор также может быть подходящим, но обычно он изолирован от шины основного напряжения через последовательный резистор, чтобы предотвратить потребление слишком большого тока, как в случае C4. Для более высоких частот также могут подойти керамические конденсаторы.
Допуск Часто можно использовать конденсаторы с широким допуском, потому что точное значение не имеет значения.
Диэлектрик Некоторые конденсаторы, например электролитические, имеют относительно низкий верхний предел частоты. Часто, чтобы преодолеть это, конденсатор, такой как керамический конденсатор с меньшим номиналом, может использоваться для обеспечения высокочастотной характеристики, в то время как электролитический конденсатор большего номинала используется для пропускания более низкочастотных компонентов.Керамический или другой конденсатор более низкого номинала по-прежнему имеет низкий импеданс на более высоких частотах, поскольку реактивное сопротивление обратно пропорционально частоте.

ВЧ-соединения и развязка

ВЧ связи и развязки следуют тем же основным правилам, что и обычные конденсаторы связи и развязки. Часто используются схемы, подобные показанной для стандартной связи и развязки, и они работают в основном одинаково.

Однако при использовании конденсаторов для ВЧ приложений необходимо учитывать их ВЧ характеристики. Это может отличаться от производительности на более низких частотах.

Обычно электролитические конденсаторы не используются - их характеристики падают с увеличением частоты, и они редко используются для приложений с частотой выше примерно 100 кГц. Керамические конденсаторы особенно популярны, поскольку они обладают хорошими ВЧ-характеристиками, особенно конденсаторы MLCC для поверхностного монтажа.

Последовательная индуктивность, присутствующая во всех конденсаторах, в большей или меньшей степени проявляется на некоторых частотах, образуя резонансный контур с емкостью.

Обычно керамические конденсаторы имеют высокую собственную резонансную частоту, особенно конденсаторы для поверхностного монтажа, которые очень малы и не имеют выводов, создающих индуктивность.

Могут использоваться и другие типы конденсаторов, но керамические конденсаторы наиболее широко используются в этом приложении.

Применения сглаживающего конденсатора

Это фактически то же самое, что и разделительный конденсатор, но этот термин обычно используется в связи с источником питания.

Когда входящий линейный сигнал проходит через трансформатор и выпрямитель, результирующая форма волны не является гладкой.Оно варьируется от нуля до пикового напряжения. При использовании в цепи маловероятно, что это сработает, поскольку обычно требуется постоянное напряжение. Чтобы преодолеть это, используется конденсатор для развязки или сглаживания выходного напряжения.

Схема выпрямителя со сглаживающим конденсатором

В этом случае конденсатор заряжается, когда пиковое напряжение превышает выходное напряжение, и обеспечивает заряд, когда напряжение выпрямителя падает ниже напряжения конденсатора.

При таком использовании конденсатора компонент развязывает шину и подает заряд там, где это необходимо.

Обычно требуются относительно большие значения емкости, чтобы обеспечить необходимый уровень тока. В результате наиболее широко используемой формой конденсатора для этого приложения является электролитический конденсатор.

Важные параметры для сглаживающего конденсатора
Параметр Указания по использованию конденсатора
Номинальное напряжение конденсатора Должно быть больше пикового напряжения на конденсаторе.Конденсатор должен выдерживать максимальное пиковое напряжение шины с некоторым запасом для обеспечения надежности.
Значение емкости Зависит от требуемого тока, но обычно может составлять несколько тысяч микрофарад.
Допуск Часто можно использовать конденсаторы с широким допуском, потому что точное значение не имеет значения.
Диэлектрик Электролитические конденсаторы обычно используются из-за их высокой стоимости.Танталовые конденсаторы, хотя они могут иметь достаточно высокие значения, не подходят из-за низкого уровня тока пульсаций, которые они могут выдерживать. Керамические конденсаторы с требуемым уровнем емкости не выпускаются.
Пульсации тока В дополнение к конденсатору, имеющему достаточную емкость, чтобы удерживать необходимое количество заряда, он также должен быть сконструирован таким образом, чтобы обеспечивать необходимый ток. Если конденсатор становится слишком горячим при подаче тока, он может выйти из строя.Номинальные значения пульсирующего тока особенно важны для конденсаторов, используемых для сглаживания. Обычно используются электролитические конденсаторы, но даже для них необходимо проверить соответствие номинального тока пульсации.

Использование конденсатора в качестве элемента синхронизации

В этом приложении конденсатор может использоваться с резистором или катушкой индуктивности в резонансной или зависимой от времени цепи. В этой функции конденсатор может присутствовать в фильтре, в цепи настройки генератора или в элементе синхронизации для такой цепи, как a-stable, время, необходимое для зарядки и разрядки, определяет работу схемы

. Генераторы и фильтры

LC или RC широко используются во множестве схем, и, очевидно, одним из основных элементов является конденсатор.

В данном конкретном случае использования конденсатора одним из основных требований является точность, и поэтому начальный допуск важен для обеспечения работы схемы на требуемой частоте. Температурная стабильность также важна для обеспечения того, чтобы рабочие характеристики цепи оставались неизменными в требуемом диапазоне температур.

Важные параметры для временного использования конденсатора
Параметр Указания по использованию конденсатора
Номинальное напряжение конденсатора Фактическое пиковое напряжение на конденсаторе будет варьироваться в зависимости от конкретной цепи и напряжения шины.Необходимо оценивать каждый случай по существу, отмечая, что в некоторых случаях он может быть выше ожидаемого. В большинстве случаев превышение напряжения на шине маловероятно.
Значение емкости Зависит от используемых частот и от катушки индуктивности или резистора, необходимых для получения требуемой рабочей частоты.
Допуск Обычно требуется строгий допуск для обеспечения необходимой рабочей частоты.В этом приложении конденсаторы с хорошим выбором значений в пределах каждой декады могут быть преимуществом.
Диэлектрик Во многих приложениях синхронизации важны потери в конденсаторе. Высокие потери равны низкому Q, и значения Q обычно должны быть максимально высокими. Есть много диэлектриков, обеспечивающих подходящий уровень производительности. Многие керамические диэлектрики конденсаторов в наши дни способны обеспечить высокий уровень стабильности. Конденсаторы с пластиковой пленкой также обладают высокими характеристиками.Серебряные слюдяные конденсаторы также используются, особенно в ВЧ-цепях. Хотя эти серебряные слюдяные конденсаторы довольно дороги, они обладают высокими характеристиками: высокая добротность; высокая стабильность; низкие потери; и высокая терпимость.
Температурная стабильность Температурная стабильность конденсатора должна быть высокой для этих конденсаторных применений, потому что схема должна будет сохранять свою частоту в диапазоне рабочих температур. Если значение изменяется с температурой, даже на небольшую величину, это может заметно повлиять на работу контура.

Применения удерживающего конденсатора

В этом конкретном применении конденсатора заряд, удерживаемый конденсатором, используется для обеспечения питания цепи на короткое время.

В прошлом могли использоваться небольшие перезаряжаемые батареи, но они часто страдали от проблем с памятью и ограничением срока службы, поэтому конденсаторы могут стать жизнеспособной альтернативой.

В настоящее время суперконденсаторы обладают огромной емкостью, и теперь они достаточно велики, чтобы позволить многим схемам оставаться под напряжением в периоды, когда отсутствует сетевое питание.Они относительно дешевы и предлагают отличный уровень производительности.

Суперконденсаторы
Важные параметры для удерживающего конденсатора
Параметр Указания по использованию конденсатора
Номинальное напряжение конденсатора Должен выдерживать максимальное рабочее напряжение с хорошим запасом надежности.
Значение емкости Может быть до нескольких фарадов.
Допуск , широко используемые в конденсаторах, имеют большой допуск.К счастью, это не проблема, поскольку это в первую очередь влияет на время, в течение которого может поддерживаться задержка.
Суперконденсаторы часто используются для аккумуляторов

Варианты применения конденсаторов

Выбор конденсатора часто важен для работы схемы. Знание того, как будет использоваться конденсатор и как его характеристики и параметры связаны с работой схемы, означает, что некоторые конденсаторы работают лучше, чем другие, в различных приложениях.Выбор подходящего конденсатора для любого конкретного применения является важной и очень важной частью проектирования схемы.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

.

Как найти размер конденсатора в кВАр и фарадах для коррекции коэффициента мощности

Как найти правильное значение емкости конденсатора в кВАр и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности - 3 метода

Поскольку мы получили много электронных писем и сообщений от аудитории для составьте пошаговое руководство, в котором показано, как рассчитать надлежащий размер конденсаторной батареи в кВАр и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности и улучшения как в однофазных, так и в трехфазных цепях.

Эта статья покажет, как найти конденсаторную батарею подходящего размера как в микрофарадах, так и в кВАр, чтобы улучшить существующие «i.е. отставание "P.F от целевого" т.е. желаемый », поскольку скорректированный коэффициент мощности имеет множество преимуществ. Ниже мы показали три различных метода с решенными примерами для определения точного значения емкости конденсатора для коррекции коэффициента мощности.

Теперь давайте начнем и рассмотрим следующие примеры…

Как рассчитать значение конденсатора в кВАр?

Пример: 1

Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 5 кВт имеет P.F (коэффициент мощности) 0,75 отстает. Какой размер конденсатора в кВАр требуется для повышения коэффициента мощности до 0,90?

Решение № 1 (простой метод с использованием табличного умножителя)

Потребляемая мощность двигателя = 5 кВт

Из таблицы множитель для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90 составляет 0,398

Требуемый кВАр конденсатора для повышения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемый конденсатор, кВАр = кВт x Таблица 1, множитель 0,75 и 0,90

= 5 кВт x 0,398

= 1.99 кВАр

И номинал конденсаторов, подключенных в каждой фазе

= 1,99 кВАр / 3

= 0,663 кВАр

Решение № 2 (классический метод расчета)

Мощность двигателя = P = 5 кВт

Исходный коэффициент мощности = Cosθ 1 = 0,75

Конечный коэффициент мощности = Cosθ 2 = 0,90

θ 1 = Cos -1 = (0,75) = 41 ° 0,41; Tan θ 1 = Tan (41 ° .41) = 0,8819

θ 2 = Cos -1 = (0.90) = 25 ° 0,84; Tan θ 2 = Tan (25 ° .50) = 0,4843

Требуемый конденсатор, кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемый конденсатор, кВАр = P (Tan θ 1 - Tan θ 2 )

= 5 кВт (0,8819 - 0,4843)

= 1,99 кВАр

И номинал конденсаторов, подключенных в каждой фазе

1,99 кВАр / 3 = 0,663 кВАр

Примечание: Таблицы размеров конденсатора в кВАр и микрофарад

Следующие таблицы (приведенные в конце этого поста) были подготовлены для упрощения расчета кВАр для улучшения коэффициента мощности.Размер конденсатора в кВАр - это мощность в кВт, умноженная на коэффициент в таблице для улучшения существующего коэффициента мощности до предлагаемого коэффициента мощности. Ознакомьтесь с другими решенными примерами ниже.

Пример 2:

Генератор выдает нагрузку 650 кВт при коэффициенте мощности 0,65. Какой размер конденсатора в кВАр требуется, чтобы повысить коэффициент мощности (P.F) до единицы (1)? И сколько еще кВт может выдать генератор при той же нагрузке в кВА при улучшении P.F.

Решение № 1 (Простой метод таблицы с использованием Таблица Несколько )

Подача кВт = 650 кВт

Из таблицы 1, множитель для улучшения коэффициента мощности с 0.65 к единице (1) составляет 1,169

Требуемый конденсатор кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,65 до единицы (1).

Требуемый конденсатор, кВАр = кВт x Таблица 1, множитель 0,65 и 1,0

= 650 кВт x 1,169

= 759,85 кВАр

Мы знаем, что P.F = Cosθ = кВт / кВА. . .или

кВА = кВт / Cosθ

= 650 / 0,65 = 1000 кВА

Когда коэффициент мощности повышен до единицы (1)

Количество кВт = кВА x Cosθ

= 1000 x 1 = 1000 кВт

Следовательно увеличенная мощность от генератора

1000кВт - 650кВт = 350кВт

Решение № 2 (классический метод расчета)

Подача кВт = 650 кВт

Оригинал P.F = Cosθ 1 = 0,65

Конечная P.F = Cosθ 2 = 1

θ 1 = Cos -1 = (0,65) = 49 ° 0,45; Tan θ 1 = Tan (41 ° .24) = 1,169

θ 2 = Cos -1 = (1) = 0 °; Tan θ 2 = Tan (0 °) = 0

Требуемый конденсатор, кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемый конденсатор, кВАр = P (Tan θ 1 - Tan θ 2 )

= 650 кВт ( 1,169–0)

= 759.85 кВАр

Как рассчитать емкость конденсатора в микрофарадах и кВАр?

Следующие методы показывают, что , как определить требуемое значение емкости конденсаторной батареи как в кВАр, так и в микрофарадах . Кроме того, решенные примеры также показывают, что как преобразовать емкость конденсатора в микрофарадах в кВАр и кВАр в микрофарады для P.F. Таким образом, конденсаторная батарея подходящего размера может быть установлена ​​параллельно каждой стороне фазовой нагрузки для получения заданного коэффициента мощности.

Пример: 3

Однофазный двигатель на 500 вольт 60 c / с принимает ток полной нагрузки 50 ампер с запаздыванием по коэффициенту мощности 0,86. Коэффициент мощности двигателя необходимо повысить до 0,94, подключив к нему батарею конденсаторов. Рассчитать требуемую емкость конденсатора как в кВАр, так и в мк-фарадах?

Решение:

(1) Найти требуемую емкость емкости в кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,94 (два метода)

Решение № 1 (метод таблицы)

Двигатель Вход = P = V x I x Cosθ

= 500 В x 50 А x 0.86

= 21,5 кВт

Из таблицы, множитель для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,94 составляет 0,230

Требуемый конденсатор, кВАр для повышения коэффициента мощности с 0,86 до 0,94

Требуемый конденсатор, кВАр = кВт x множитель таблицы 0,86 и 0,94

= 21,5 кВт x 0,230

= 4,9 кВАр

Решение № 2 (метод расчета)

Вход двигателя = P = V x I x Cosθ

= 500 В x 50 A x 0.86

= 21,5 кВт

Фактический или существующий коэффициент мощности = Cosθ 1 = 0,86

Требуемый или целевой коэффициент мощности = Cosθ 2 = 0,94

θ 1 = Cos -1 = (0,86) = 30,68 °; Tan θ 1 = Tan (30,68 °) = 0,593

θ 2 = Cos -1 = (0,95) = 19,94 °; Tan θ 2 = Tan (19,94 °) = 0,363

Требуемый конденсатор, кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,95

Требуемый конденсатор, кВАр = P в кВт (Tan θ 1 - Tan θ 2 )

= 21.5 кВт (0,593 - 0,363)

= 4,954 кВАр

(2) Найти требуемую емкость в фарадах для повышения коэффициента мощности с 0,86 до 0,97 (два метода)

Решение № 1 (метод таблицы)

Мы уже рассчитали требуемую емкость конденсатора в кВАр, поэтому мы можем легко преобразовать ее в фарады с помощью этой простой формулы

Требуемая емкость конденсатора в фарадах / микрофарадах

  • C = кВАр / (2π x f x В 2 ) в Фараде
  • C = кВАр x 10 9 / (2π x f x В 2 ) в Микрофараде

Ввод значений в формулу выше

= (4.954 кВАр) / (2 x π x 60 Гц x 500 2 В)

= 52,56 мкФ

Решение № 2 (метод расчета)

кВАр = 4,954… (i)

Мы знаем тот;

I C = V / X C

Тогда как X C = 1 / 2π x f x C

I C = V / (1 / 2π x f x C)

I C = V x 2π x f x C

= (500V) x 2π x (60 Гц) x C

I C = 188495.5 x C

And,

kVAR = (V x I C ) / 1000… [kVAR = (V x I) / 1000]

= 500V x 188495,5 x C

I C = 94247750 x C… (ii)

Приравнивая уравнения (i) и (ii), мы получаем

94247750 x C = 4,954 кВАр x C

C = 4,954 кВАр / 94247750

C = 78,2 мкФ

Пример 4

Какое значение емкости должно быть подключено параллельно с нагрузкой 1 кВт при 70% отстающем коэффициенте мощности от источника 208 В, 60 Гц, чтобы поднять общий коэффициент мощности до 91%.

Решение:

Вы можете использовать метод таблицы или метод простого расчета, чтобы найти требуемое значение емкости в фарадах или кВАр для повышения коэффициента мощности с 0,71 до 0,97. Поэтому в этом случае мы использовали метод таблицы.

P = 1000 Вт

Фактический коэффициент мощности = Cosθ 1 = 0,71

Требуемый коэффициент мощности = Cosθ 2 = 0,97

Из таблицы, множитель для улучшения коэффициента мощности с 0,71 до 0,97 составляет 0,741

Требуемый конденсатор, кВАр до улучшить П.F от 0,71 до 0,97

Требуемый конденсатор, кВАр = кВт x табличный множитель 0,71 и 0,97

= 1 кВт x 0,741

= 741 ВАр или 0,741 кВАр (требуемое значение емкости в кВАр)

Ток в конденсаторе =

I C = Q C / V

= 741 кВАр / 208 В

= 3,56 A

И

X C = V / I C

= 208 В / 3,76 = 58,42 Ом

C = 1 / (2π x f x X C )

C = 1 (2π x 60 Гц x 58.42 Ом)

C = 45,4 мкФ (требуемое значение емкости в фарадах)

Конденсатор, кВАр в мкФарад и мк-фарад в кВАр Преобразование

Следующие формулы используются для расчета и преобразования конденсатора кВАр в Фарады и наоборот.

Требуемый конденсатор в кВАр

Конденсатор преобразовывает фарады и микрофарады в вар, кВАр и мВАр.

  • VAR = C x 2π x f x V 2 x 10 -6 … VAR
  • VAR = C в мкФ x f x В 2 / (159.155 x 10 3 )… в вар.
  • кВАр = C x x f x В 2 x 10 -9 … в кВАр
  • кВАр = C в мкФ x f x V 2 ÷ (159,155 x 10 6 )… в кВАр
  • МВАр = C x x f x В 2 x 10 -12 … в МВАр
  • МВАр = C в мкФ x f x В 2 ÷ (159.155 x 10 9 )… в МВАр

Требуемый конденсатор в Фарадах / Микрофарадах.

Конденсатор преобразователя, кВАр в фарадах и микрофарадах

  • C = кВАр x 10 3 / 2π x f x В 2 … в фарадах
  • C = 159,1 Q в кВАр / f x В 2 … в Фарадах
  • C = кВАр x 10 9 / (2π x f x В 2 ) … в микрофарадах
  • C = 159.155 x 10 6 x Q в кВАр / f x В 2 … в микрофарадах

Где:

Полезно знать:

Ниже приведены важные электрические формулы используется при расчете улучшения коэффициента мощности.

Активная мощность (P) в ваттах:

  • кВт = кВА x Cosθ
  • кВт = л.с. x 0,746 или (л.с. x 0,746) / КПД… (л.с. = мощность двигателя в лошадиных силах)
  • кВт = √ (кВА 2 - кВАр 2 )
  • кВт = P = V x I Cosθ… (однофазный)
  • кВт = P = √3x V x I Cosθ… (трехфазный межфазный)
  • кВт = P = 3x V x I Cosθ… (трехфазная фаза)

Полная мощность (S) в ВА:

  • кВА = √ (кВт 2 + кВАр 2 )
  • кВА = кВт / Cosθ

Реактивная мощность (Q) в ВА:

  • кВАр = √ (кВА 2 - кВт 2 )
  • кВАр = C x (2π x f x В 2 )

Коэффициент мощности (от 0.От 1 до 1)

  • Коэффициент мощности = Cosθ = P / VI… (однофазный)
  • Коэффициент мощности = Cosθ = P / (√3x V x I)… (трехфазный межфазный)
  • Коэффициент мощности = Cosθ = P / (3x V x I)… (трехфазная линия на нейтраль)
  • Коэффициент мощности = Cosθ = кВт / кВА… (как однофазный, так и трехфазный)
  • Коэффициент мощности = Cosθ = R / Z… (сопротивление / Импеданс)

And

  • X C = 1 / (2π x f x C)… (X C = емкостное реактивное сопротивление)
  • I C = V / X C … (I = V / R)

Связанные сообщения:

Калькуляторы размера конденсаторной батареи и коррекции коэффициента мощности

Если два вышеуказанных метода кажутся немного сложными (что не должно быть по крайней мере), вы можете затем использовать следующие Онлайн калькуляторы коэффициента мощности кВАр и микрофарад, сделанные нашей командой для вас.

Таблица размеров конденсаторов и таблица для коррекции коэффициента мощности

Следующая диаграмма коррекции коэффициента мощности может использоваться, чтобы легко найти правильный размер конденсаторной батареи для желаемого улучшения коэффициента мощности. Например, если вам нужно улучшить существующий коэффициент мощности с 0,6 до 0,98, просто посмотрите на множитель для обоих цифр в таблице, равный 1,030. Умножьте это число на существующую активную мощность в кВт. Вы можете найти реальную мощность, умножив напряжение на ток и существующий коэффициент мощности i.е. P в ваттах = напряжение в вольтах x ток в амперах x Cosθ 1 . Таким простым способом вы найдете необходимое значение емкости в кВАр, которое необходимо для получения желаемого коэффициента мощности.

Таблица - от 0,01 до 0,25 Таблица - от 0,26 до 0,50 Таблица - от 0,51 до 0,75 Таблица - от 0,76 до 1,0

Вот вся таблица, если вам ее нужно скачать в качестве справочной.

Вся таблица - от 0.10 до 1.0 (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Похожие сообщения

.Конденсаторы

- learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 72

Введение

Конденсатор - это двухконтактный электрический компонент. Наряду с резисторами и катушками индуктивности, они являются одними из самых фундаментальных пассивных компонентов , которые мы используем. Вам придется очень внимательно поискать схему, в которой не имеет конденсатора.

Особенностью конденсаторов является их способность накапливать энергию ; они похожи на полностью заряженную электрическую батарею. Колпачки , как мы их обычно называем, имеют множество критических применений в схемах. Общие приложения включают локальное накопление энергии, подавление скачков напряжения и комплексную фильтрацию сигналов.

Рассматривается в этом учебном пособии

В этом руководстве мы рассмотрим всевозможные темы, связанные с конденсаторами, в том числе:

  • Как делается конденсатор
  • Как работает конденсатор
  • Емкости
  • Типы конденсаторов
  • Как распознать конденсаторы
  • Как емкость сочетается последовательно и параллельно
  • Применение конденсаторов общего назначения

Рекомендуемая литература

Некоторые концепции в этом руководстве основаны на предыдущих знаниях в области электроники.Прежде чем переходить к этому руководству, подумайте о том, чтобы сначала прочитать (хотя бы бегло просмотр) эти:


Обозначения и единицы измерения

Условные обозначения цепей

Есть два распространенных способа изобразить конденсатор на схеме. У них всегда есть две клеммы, которые подключаются к остальной цепи. Символ конденсаторов состоит из двух параллельных линий, которые могут быть плоскими или изогнутыми; обе линии должны быть параллельны друг другу, близко друг к другу, но не касаться друг друга (это фактически показывает, как сделан конденсатор.Трудно описать, проще просто показать:

(1) и (2) - стандартные обозначения цепи конденсатора. (3) - пример символов конденсаторов в действии в цепи регулятора напряжения.

Символ с изогнутой линией (№2 на фото выше) указывает, что конденсатор поляризован, что означает, что это, вероятно, электролитический конденсатор. Подробнее об этом в разделе о типах конденсаторов этого руководства.

Каждый конденсатор должен сопровождаться названием - C1, C2 и т. Д.. - и стоимость. Значение должно указывать на емкость конденсатора; сколько там фарадов. Кстати о фарадах ...

Емкость

Не все конденсаторы одинаковы. Каждый конденсатор имеет определенную емкость. Емкость конденсатора говорит вам, сколько заряда он может хранить , большая емкость означает большую емкость для хранения заряда. Стандартная единица емкости называется фарад , сокращенно F .

Получается, что фарад - это лот емкости, даже 0,001 Ф (1 миллифарад - 1 мФ) - большой конденсатор. Обычно вы увидите конденсаторы с номиналом от пико- (10 -12 ) до микрофарад (10 -6 ).

Имя префикса Сокращение Вес Эквивалентные фарады
Пикофарад пФ 10 -12 0,000000000001 F
Нанофарад nF 10 nF 10 0.000000001 F
Микрофарад мкФ 10 -6 0,000001 F
Милифарад мФ 10 -3 0,001 F
Килофарад kF 10 3 1000 Ф

Когда вы переходите к диапазону емкости от фарада до килофарада, вы начинаете говорить о специальных конденсаторах, называемых конденсаторами super или ultra .


Теория конденсаторов

Примечание : Материал на этой странице не совсем критичен для понимания новичками в электронике ... и к концу все становится немного сложнее. Мы рекомендуем прочитать раздел Как делается конденсатор , остальные, вероятно, можно было бы пропустить, если они вызывают у вас головную боль.

Как делается конденсатор

Условное обозначение конденсатора на самом деле очень похоже на то, как он сделан.Конденсатор состоит из двух металлических пластин и изоляционного материала, называемого диэлектриком . Металлические пластины расположены очень близко друг к другу, параллельно, но диэлектрик находится между ними, чтобы они не соприкасались.

Ваш стандартный конденсаторный сэндвич: две металлические пластины, разделенные изолирующим диэлектриком.

Диэлектрик может быть изготовлен из любых изоляционных материалов: бумаги, стекла, резины, керамики, пластика или чего-либо еще, что препятствует прохождению тока.

Пластины изготовлены из проводящего материала: алюминия, тантала, серебра или других металлов. Каждый из них подключен к клеммному проводу, который в конечном итоге подключается к остальной части схемы.

Емкость конденсатора - сколько в нем фарад - зависит от его конструкции. Для большей емкости требуется конденсатор большего размера. Пластины с большей площадью перекрывающейся поверхности обеспечивают большую емкость, а большее расстояние между пластинами означает меньшую емкость. Материал диэлектрика даже влияет на то, сколько фарад имеет колпачок.Полная емкость конденсатора может быть рассчитана по формуле:

Где ε r - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (постоянное значение, определяемое материалом диэлектрика), A - это площадь, на которой пластины перекрывают друг друга, а d - расстояние между пластинами.

Как работает конденсатор

Электрический ток - это поток электрического заряда, который электрические компоненты используют для зажигания, вращения или выполнения любых действий.Когда ток течет в конденсатор, заряды «застревают» на пластинах, потому что не могут пройти через изолирующий диэлектрик. Электроны - отрицательно заряженные частицы - засасываются в одну из пластин, и она становится в целом заряженной отрицательно. Большая масса отрицательных зарядов на одной пластине отталкивает, как заряды, на другой пластине, делая ее положительно заряженной.

Положительный и отрицательный заряды на каждой из этих пластин притягиваются друг к другу, потому что это то, что делают противоположные заряды.Но с диэлектриком, сидящим между ними, как бы они ни хотели соединиться, заряды навсегда останутся на пластине (пока им не будет куда-то идти). Стационарные заряды на этих пластинах создают электрическое поле, которое влияет на электрическую потенциальную энергию и напряжение. Когда заряды группируются на конденсаторе подобным образом, крышка накапливает электрическую энергию так же, как батарея может хранить химическую энергию.

Зарядка и разрядка

Когда на пластинах конденсатора сливаются положительный и отрицательный заряды, конденсатор становится заряженным .Конденсатор может сохранять свое электрическое поле - удерживать свой заряд, потому что положительный и отрицательный заряды на каждой из пластин притягиваются друг к другу, но никогда не достигают друг друга.

В какой-то момент обкладки конденсатора будут настолько заряжены, что просто не смогут больше их принимать. На одной пластине достаточно отрицательных зарядов, чтобы они могли отразить любые другие, которые попытаются присоединиться. Здесь вступает в игру емкость конденсатора (фарад), которая говорит вам о максимальном количестве заряда, которое может хранить конденсатор.

Если в цепи создается путь, который позволяет зарядам найти другой путь друг к другу, они покинут конденсатор, и разрядит .

Например, в схеме ниже можно использовать батарею для создания электрического потенциала на конденсаторе. Это вызовет нарастание одинаковых, но противоположных зарядов на каждой из пластин, пока они не станут настолько полными, что оттолкнут ток от протекания. Светодиод, расположенный последовательно с крышкой, может обеспечивать путь для тока, а энергия, запасенная в конденсаторе, может использоваться для кратковременного освещения светодиода.

Расчет заряда, напряжения и тока

Емкость конденсатора - сколько в нем фарад - говорит вам, сколько заряда он может хранить. Уровень заряда конденсатора , который в настоящее время хранится , зависит от разности потенциалов (напряжения) между его пластинами. Это соотношение между зарядом, емкостью и напряжением можно смоделировать с помощью следующего уравнения:

Заряд (Q), накопленный в конденсаторе, является произведением его емкости (C) и приложенного к нему напряжения (V).

Емкость конденсатора всегда должна быть постоянной известной величиной. Таким образом, мы можем регулировать напряжение для увеличения или уменьшения заряда крышки. Больше напряжения означает больше заряда, меньше напряжения ... меньше заряда.

Это уравнение также дает нам хороший способ определить значение одного фарада. Один фарад (F) - это способность хранить одну единицу энергии (кулоны) на каждый вольт.

Расчет тока

Мы можем пойти дальше по уравнению заряда / напряжения / емкости, чтобы выяснить, как емкость и напряжение влияют на ток, потому что ток - это скорость потока заряда.Суть отношения конденсатора к напряжению и току такова: величина тока , протекающего через конденсатор , зависит как от емкости, так и от того, как быстро напряжение растет или падает . Если напряжение на конденсаторе быстро растет, через конденсатор будет индуцироваться большой положительный ток. Более медленный рост напряжения на конденсаторе означает меньший ток через него. Если напряжение на конденсаторе стабильное и неизменное, через него не будет проходить ток.

(Это некрасиво, и это касается вычислений. В этом нет необходимости, пока вы не перейдете к анализу во временной области, разработке фильтров и прочим грубым вещам, поэтому переходите к следующей странице, если вам не нравится это уравнение .) Уравнение для расчета тока через конденсатор:

Часть этого уравнения dV / dt представляет собой производную (причудливый способ сказать мгновенная скорость ) напряжения во времени, это эквивалентно тому, «насколько быстро напряжение растет или падает в этот самый момент».Большой вывод из этого уравнения заключается в том, что если напряжение стабильно , производная равна нулю, что означает, что ток также равен нулю . Вот почему ток не может протекать через конденсатор, поддерживающий постоянное постоянное напряжение.


Типы конденсаторов

Существуют всевозможные типы конденсаторов, каждый из которых имеет определенные особенности и недостатки, которые делают его лучше для одних приложений, чем для других.

При выборе типа конденсатора необходимо учитывать несколько факторов:

  • Размер - Размер как по физическому объему, так и по емкости.Нередко конденсатор является самым большим компонентом в цепи. Также они могут быть очень маленькими. Для большей емкости обычно требуется конденсатор большего размера.
  • Максимальное напряжение - Каждый конденсатор рассчитан на максимальное падение напряжения на нем. Некоторые конденсаторы могут быть рассчитаны на 1,5 В, другие - на 100 В. Превышение максимального напряжения обычно приводит к разрушению конденсатора.
  • Ток утечки - Конденсаторы не идеальны.Каждая крышка склонна пропускать небольшое количество тока через диэлектрик от одного вывода к другому. Эта крошечная потеря тока (обычно наноампер или меньше) называется утечкой. Утечка заставляет энергию, накопленную в конденсаторе, медленно, но верно истощаться.
  • Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) - Выводы конденсатора не на 100% проводящие, они всегда будут иметь небольшое сопротивление (обычно менее 0,01 Ом). Это сопротивление становится проблемой, когда через колпачок проходит большой ток, вызывая потери тепла и мощности.
  • Допуск - Конденсаторы также не могут иметь точную, точную емкость. Каждая крышка будет рассчитана на свою номинальную емкость, но, в зависимости от типа, точное значение может варьироваться от ± 1% до ± 20% от желаемого значения.

Конденсаторы керамические

Наиболее часто используемый и производимый конденсатор - керамический конденсатор. Название происходит от материала, из которого сделан их диэлектрик.

Керамические конденсаторы обычно бывают физически и емкостными малыми .Трудно найти керамический конденсатор больше 10 мкФ. Керамический колпачок для поверхностного монтажа обычно находится в крошечных корпусах 0402 (0,4 мм x 0,2 мм), 0603 (0,6 мм x 0,3 мм) или 0805. Керамические колпачки со сквозными отверстиями обычно выглядят как маленькие (обычно желтые или красные) лампочки с двумя выступающими клеммами.

Две крышки в радиальном корпусе со сквозным отверстием; конденсатор 22 пФ слева и 0,1 мкФ справа. Посередине - крошечный колпачок 0603 0,1 мкФ для поверхностного монтажа.

По сравнению с не менее популярными электролитическими крышками керамические конденсаторы являются более близкими к идеальным конденсаторам (гораздо более низкое ESR и токи утечки), но их небольшая емкость может быть ограничивающей.Обычно они также являются наименее дорогим вариантом. Эти колпачки хорошо подходят для высокочастотной связи и развязки.

Электролитический алюминий и тантал

Электролитики

хороши тем, что они могут упаковать много емкости в относительно небольшой объем. Если вам нужен конденсатор емкостью от 1 мкФ до 1 мФ, вы, скорее всего, найдете его в электролитической форме. Они особенно хорошо подходят для высоковольтных приложений из-за их относительно высокого максимального номинального напряжения.

Алюминиевые электролитические конденсаторы, самые популярные из семейства электролитических, обычно выглядят как маленькие жестяные банки с обоими выводами, выходящими снизу.

Ассортимент электролитических конденсаторов для сквозных отверстий и поверхностного монтажа. Обратите внимание, что у каждого из них есть метод маркировки катода (отрицательный вывод).

К сожалению, электролитические крышки обычно поляризованы . У них есть положительный вывод - анод - и отрицательный вывод, называемый катодом.Когда напряжение подается на электролитический колпачок, анод должен иметь более высокое напряжение, чем катод. Катод электролитического конденсатора обычно обозначается знаком «-» и цветной полосой на корпусе. Ножка анода также может быть немного длиннее, как еще один признак. Если на электролитический колпачок подать обратное напряжение, они выйдут из строя (из-за чего лопнет и разорвется) и навсегда. После лопания электролитик будет вести себя как короткое замыкание.

Эти колпачки также известны утечкой - позволяя небольшим токам (порядка нА) проходить через диэлектрик от одного вывода к другому. Это делает электролитические колпачки менее чем идеальными для хранения энергии, что, к сожалению, с учетом их высокой емкости и номинального напряжения.

Суперконденсаторы

Если вы ищете конденсатор, предназначенный для хранения энергии, не ищите ничего, кроме суперконденсаторов. Эти колпачки имеют уникальную конструкцию, обеспечивающую высоких емкостей в диапазоне фарад.

Суперконденсатор 1Ф (!). Высокая емкость, но рассчитана только на 2,5 В. Обратите внимание, что они тоже поляризованы.

Несмотря на то, что они могут хранить огромное количество заряда, суперкаперы не справляются с очень высокими напряжениями. Этот суперконденсатор 10F рассчитан только на максимальное напряжение 2,5 В. Более того, это уничтожит его. Суперэлементы обычно устанавливаются последовательно для достижения более высокого номинального напряжения (при уменьшении общей емкости).

Основное применение суперконденсаторов - накопление и выделение энергии , как и батареи, которые являются их основным конкурентом.Хотя суперконденсаторы не могут удерживать столько энергии, сколько батарея такого же размера, они могут высвобождать ее намного быстрее и обычно имеют гораздо больший срок службы.

Прочие

Электролитические и керамические крышки покрывают около 80% типов конденсаторов (а суперкапсы только около 2%, но они супер!). Другой распространенный тип конденсатора - пленочный конденсатор , который отличается очень низкими паразитными потерями (ESR), что делает их идеальными для работы с очень высокими токами.

Есть много других менее распространенных конденсаторов. Конденсаторы переменной емкости могут производить различные емкости, что делает их хорошей альтернативой переменным резисторам в схемах настройки. Скрученные провода или печатные платы могут создавать емкость (иногда нежелательную), поскольку каждый состоит из двух проводников, разделенных изолятором. Лейденские банки - стеклянная банка, наполненная проводниками и окруженная ими, - это О. семейства конденсаторов. Наконец, конечно, конденсаторы потока (странная комбинация катушки индуктивности и конденсатора) имеют решающее значение, если вы когда-нибудь планируете вернуться в дни славы.


Конденсаторы последовательно / параллельно

Как и резисторы, несколько конденсаторов могут быть объединены последовательно или параллельно для создания комбинированной эквивалентной емкости. Конденсаторы, однако, складываются таким образом, что полностью противоположны резисторам.

Конденсаторы параллельно

Когда конденсаторы размещаются параллельно друг другу, общая емкость равна сумме всех емкостей .Это аналогично тому, как резисторы добавляются последовательно.

Так, например, если у вас есть три конденсатора номиналом 10 мкФ, 1 мкФ и 0,1 мкФ, подключенные параллельно, общая емкость будет 11,1 мкФ (10 + 1 + 0,1).

Конденсаторы серии

Подобно тому, как резисторы сложно добавить параллельно, конденсаторы становятся странными при установке в серии . Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов Н и является обратной суммой всех обратных емкостей.

Если у вас есть только двух конденсаторов , соединенных последовательно, вы можете использовать метод «произведение над суммой» для расчета общей емкости:

Если продолжить это уравнение, если у вас есть двух одинаковых конденсаторов, соединенных последовательно , общая емкость составляет половину их значения. Например, два последовательно соединенных суперконденсатора по 10Ф дадут общую емкость 5Ф (это также даст возможность удвоить номинальное напряжение всего конденсатора с 2,5 В до 5 В).


Примеры применения

Существует множество приложений для этого изящного маленького (на самом деле, обычно они довольно большие) пассивного компонента. Чтобы дать вам представление об их широком спектре использования, вот несколько примеров:

Развязные (байпасные) конденсаторы

Многие конденсаторы, которые вы видите в схемах, особенно те, которые имеют интегральную схему, развязаны. Работа развязывающего конденсатора заключается в подавлении высокочастотных шумов в сигналах источника питания.Они снимают крошечные колебания напряжения, которые в противном случае могли бы нанести вред чувствительным микросхемам, из источника напряжения.

В каком-то смысле развязывающие конденсаторы действуют как очень маленький локальный источник питания для микросхем (почти как источник бесперебойного питания для компьютеров). Если в источнике питания очень быстро падает напряжение (что на самом деле довольно распространено, особенно когда цепь, в которой он работает, постоянно переключает требования к нагрузке), разделительный конденсатор может кратковременно подавать питание с правильным напряжением.Вот почему эти конденсаторы также называют байпасными конденсаторами ; они могут временно действовать как источник питания , минуя источник питания.

Разделительные конденсаторы подключаются между источником питания (5 В, 3,3 В и т. Д.) И землей. Нередко для обхода источника питания используют два или более конденсаторов с разным номиналом или даже разных типов, потому что некоторые номиналы конденсаторов будут лучше других при фильтрации определенных частот шума.

На этой схеме три развязывающих конденсатора используются для уменьшения шума в источнике напряжения акселерометра.Две керамические 0,1 мкФ и одна танталовая электролитическая 10 мкФ разделенные функции развязки.

Хотя кажется, что это может привести к короткому замыканию между питанием и землей, только высокочастотные сигналы могут проходить через конденсатор на землю. Сигнал постоянного тока поступит на микросхему, как и нужно. Другая причина, по которой они называются шунтирующими конденсаторами, заключается в том, что высокие частоты (в диапазоне кГц-МГц) обходят ИС, а не проходят через конденсатор, чтобы добраться до земли.

При физическом размещении развязывающих конденсаторов они всегда должны располагаться как можно ближе к ИС.Чем дальше они находятся, тем менее эффективны.

Вот схема физической схемы из схемы выше. Крошечная черная ИС окружена двумя конденсаторами по 0,1 мкФ (коричневые крышки) и одним электролитическим танталовым конденсатором 10 мкФ (высокая прямоугольная крышка черного / серого цвета).

Чтобы следовать хорошей инженерной практике, всегда добавляйте хотя бы один развязывающий конденсатор к каждой ИС. Обычно хорошим выбором является 0,1 мкФ или даже дополнительные конденсаторы на 1 мкФ или 10 мкФ. Это дешевое дополнение, и они помогают убедиться, что микросхема не подвергается сильным провалам или скачкам напряжения.

Фильтр источника питания

Диодные выпрямители

могут использоваться для преобразования переменного напряжения, исходящего из вашей стены, в постоянное напряжение, необходимое для большинства электронных устройств. Но сами по себе диоды не могут превратить сигнал переменного тока в чистый сигнал постоянного тока, им нужна помощь конденсаторов! При добавлении параллельного конденсатора к мостовому выпрямителю выпрямленный сигнал выглядит следующим образом:

Может быть преобразован в сигнал постоянного тока близкого к уровню, например:

Конденсаторы - упрямые компоненты, они всегда будут пытаться противостоять резким перепадам напряжения.Конденсатор фильтра будет заряжаться по мере увеличения выпрямленного напряжения. Когда выпрямленное напряжение, поступающее в конденсатор, начинает быстро снижаться, конденсатор получит доступ к своему банку накопленной энергии, и он будет очень медленно разряжаться, передавая энергию нагрузке. Конденсатор не должен полностью разрядиться, пока входной выпрямленный сигнал снова не начнет увеличиваться, заряжая конденсатор. Этот танец разыгрывается много раз в секунду, снова и снова, пока используется источник питания.

Цепь питания переменного тока в постоянный.Крышка фильтра (C1) имеет решающее значение для сглаживания сигнала постоянного тока, посылаемого в цепь нагрузки.

Если вы разорвите какой-либо блок питания переменного тока в постоянный, вы обязательно найдете хотя бы один довольно большой конденсатор. Ниже показаны внутренности настенного адаптера постоянного тока на 9 В. Заметили там конденсаторы?

Конденсаторов может быть больше, чем вы думаете! Имеется четыре электролитических крышки, похожие на консервные банки, в диапазоне от 47 мкФ до 1000 мкФ. Большой желтый прямоугольник на переднем плане - это высоковольтный 0.Крышка из полипропиленовой пленки 1 мкФ. И синий колпачок в форме диска, и маленький зеленый посередине - керамические.

Хранение и поставка энергии

Кажется очевидным, что если конденсатор накапливает энергию, одно из множества его применений - подача этой энергии в цепь, как аккумулятор. Проблема в том, что конденсаторы имеют гораздо меньшую плотность энергии , чем батареи; они просто не могут вместить столько энергии, сколько химическая батарея того же размера (но этот разрыв сокращается!).

Положительным моментом конденсаторов является то, что они обычно служат дольше, чем батареи, что делает их лучшим выбором с экологической точки зрения. Они также способны выдавать энергию намного быстрее, чем аккумулятор, что делает их подходящими для приложений, требующих коротких, но сильных всплесков мощности. Вспышка камеры могла получать питание от конденсатора (который, в свою очередь, вероятно, заряжался от батареи).

Батарея или конденсатор?
Батарея Конденсатор
Емкость
Плотность энергии
Скорость заряда / разряда
Срок службы

Фильтрация сигналов

Конденсаторы

обладают уникальной реакцией на сигналы различной частоты.Они могут блокировать низкочастотные компоненты или компоненты сигнала постоянного тока, позволяя при этом проходить более высоким частотам. Они похожи на вышибалу в очень эксклюзивном клубе только для высоких частот.

Фильтрация сигналов может быть полезна во всех видах приложений обработки сигналов. Радиоприемники могут использовать конденсатор (среди других компонентов) для отстройки от нежелательных частот.

Другой пример фильтрации сигнала конденсатора - это пассивные схемы кроссовера внутри громкоговорителей, которые разделяют один аудиосигнал на несколько.Последовательный конденсатор блокирует низкие частоты, поэтому оставшиеся высокочастотные части сигнала могут поступать на твитер динамика. При прохождении низких частот в цепи сабвуфера высокие частоты в основном могут быть шунтированы на землю через параллельный конденсатор.

Очень простой пример схемы кроссовера аудио. Конденсатор блокирует низкие частоты, а катушка индуктивности блокирует высокие частоты. Каждый из них может использоваться для доставки нужного сигнала настроенным аудиодрайверам.

Снижение рейтинга

При работе с конденсаторами важно проектировать свои схемы с конденсаторами, которые имеют гораздо более высокий допуск, чем потенциально самый высокий скачок напряжения в вашей системе.

Вот отличное видео от инженера SparkFun Шона о том, что происходит с различными типами конденсаторов, когда вы не можете снизить номинальные параметры конденсаторов и превысить их максимальное напряжение. Вы можете узнать больше о его экспериментах здесь.


Закупка конденсаторов

Храните на этих маленьких компонентах накопителя энергии или используйте их в качестве начального блока питания.

Наши рекомендации:

Комплект конденсаторов SparkFun

В наличии КОМПЛЕКТ-13698

Это набор, который предоставляет вам базовый ассортимент конденсаторов, чтобы начать или продолжить работу над электроникой. Нет мес…

9

Конденсатор керамический 0.1 мкФ

В наличии COM-08375

Это очень распространенный конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Используется во всевозможных приложениях для отключения ИС от источников питания. 0,1 дюйма с интервалом…

1

Суперконденсатор - 10Ф / 2.5В

В наличии COM-00746

Да, вы правильно прочитали - конденсатор 10 Фарад. Этот маленький колпачок можно зарядить, а затем медленно рассеять на протяжении всего…

3

Ресурсы и дальнейшее развитие

Уф.Почувствуйте себя экспертом по конденсаторам ?! Хотите узнать больше об основах электроники? Если вы еще этого не сделали, подумайте о прочтении некоторых других распространенных электронных компонентов:

А может, некоторые из этих руководств привлекут ваше внимание?


.

Смотрите также