Как подобрать конденсатор электролитический: нужна ли большая емкость конденсаторов — БилдоМан

Содержание

Замена электролитического конденсатора ⋆ diodov.net

При выполнении ремонта или модернизации электронного устройства часто требуется замена электролитического конденсатора вышедшего из строя. Однако аналога со стопроцентным совпадением может не оказаться в наличие, но имеются другие накопители, имеющие некоторые отличия от оригинала. В этой статье мы рассмотрим, на какие параметры следует ориентироваться, чтобы правильно выполнить замену электролитического конденсатора для любой случая, при этом не нарушить режим работы электронного устройства.

Электролитический конденсатор характеризуется тремя основными параметрами: ориентируясь на которые, достаточно просто правильно подобрать замену. К этим параметрам относятся допустимое напряжение, емкость и температура. Однако, прежде чем перейти к рассмотрению указанных параметров, следует не забывать, что данный накопитель энергии является полярным, поэтому необходимо соблюдать полярность. Положительный вывод паяем к плюсу, а отрицательный – к минусу.

Чтобы не спутать выводы вдоль всего корпуса со стороны отрицательного вывода наносится знак минус «-», более подробно о маркировке написано здесь.

Замена электролитического конденсатора – основные правила

Чаще всего ремонт блока питания любого электронного устройства заключается в замене вздутого или высохшего электролитического конденсатора. При такой неисправности достаточно выпаять вышедший из строя конденсатор и заменить его новым. Однако довольно редко имеется в наличие аналогичный электролитический конденсатор, но во многих случаях его можно заменить другим, имеющим несколько отличительные параметры.

В первую очередь следует ориентироваться на напряжение. При отсутствии подходящего номинала подойдет конденсатор с большим напряжением. Например, если на корпусе оригинального конденсатора написано 35 В, то подойдет аналог с напряжением 50 В, 63 В, 100 В и т.д. – в сторону увеличения. Нельзя выполнять замену на аналог с более низким напряжением: 25 В, 16 В или 9 В.

Иначе он взорвется.

Получить требуемое напряжение можно путем последовательного соединения нескольких накопителей, о чем более подробно с примерами расчетов рассказано здесь.

Следующий параметр – емкость. Как правило, в преобладающем большинстве случаев, электролитические конденсаторы, особенно большой емкости, применяются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения: чем большая емкость, тем лучше сглаживаются пульсации. Поэтому, в случае отсутствия накопителя такой же емкости, его можно заменить аналогом большей емкости.

Если отсутствуют электролитические конденсаторы нужной емкости и достаточно места на печатной плате устройства, то вместо одного накопителя можно впаять несколько параллельно соединенных. При этом емкости их будут складываться, о чем подробно с примерами расчетов рассказано здесь.

Еще статьи по данной теме

Морской флот —

description

bookmark access_time2 годыназад personadmin chat_bubble0

Для особо сильно нагруженных узлов с большим крутящим моментом, применяются эвольвентные шлицевые соединения. Они способны выдерживать динамические нагрузки и работать …

description

Отвертка — простейший инструмент, который всегда должен быть под рукой: дома, на даче, в гараже, ведь трудно представить какое-либо изделие, …

description

После заливки бетонного пола на его поверхности обычно появляются различные неровности, которые могут стать причиной некачественного монтажа напольного покрытия. Чтобы …

description

Современные угловые шлифмашины, более известные как приборы под названием «болгарки», используются для различных технологических процессов при строительстве и ремонте. Подбирая …

description

Шлифовка придаёт внутреннему пространству дома из бруса красоту и завершённость. Даже строганый брус после усушки покрывается ворсом, это свойство присуще …

description

Когда деталь готова, ее поверхность следует тщательно отшлифовать. У деталей из цельного дерева принято сглаживать спилы или удалять следы клея, …

description

Какие преимущества ручной шлифовки? Шлифование дерева вручную хоть и требует больших трудозатрат, но взамен обеспечивает ряд важных преимуществ: менее агрессивную …

description

При проведении различного типа ремонта, на момент производства мебели или деревянных вещей нередко приходится проводить шлифование древесины. Существует довольно много …

description

Рекомендованные сообщения Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий Создать аккаунт Зарегистрируйтесь …

description

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек – в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность …

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя или трехфазного

Содержание

Что такое конденсатор
Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя
Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя
Заключение

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (например, трехфазный двигатель к однофазной сети)? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному или наждачному станку и пр. ). В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача – снимать поляризацию, т.е. заряд близкорасположенных проводников.

Существует три вида конденсаторов:

Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.
Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником.

Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т. к. имеют максимально возможную емкость (до 100000 мкФ).

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб.=k*Iф / U сети, где:

k – специальный коэффициент, равный 4800 для подключения «треугольник» и 2800 для «звезды»;

Iф – номинальное значение тока статора, это значение обычно указывается на самом электродвигателе, если же оно затерто или неразборчиво, то его измеряют специальными клещами;
U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Еще один вариант расчета – принять во внимание значение мощности двигателя. 100 Ватт мощности соответствуют примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, т.е. его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения. Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость – в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего.

В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Можно ли ставить конденсаторы большего напряжения. Как заменить конденсатор в электронной аппаратуре. Основные параметры конденсаторов

Самая распространённая поломка современной электроники — это неисправность электролитических конденсаторов. Если вы после разбора корпуса электронного устройства замечали, что на печатной плате имеются конденсаторы с деформированным, вздутым корпусом, из которого сочится ядовитый электролит, то самое время разобраться, как распознать поломку или дефект в конденсаторе и подобрать адекватную замену. Располагая профессиональным флюсом для пайки, припоем, паяльной станцией, набором новых конденсаторов, вы без особого труда «оживите» любой электронный прибор своими руками.

По сути, конденсатор — радиоэлектронный компонент, основная цель которого — это накопление и отдача электроэнергии с целью фильтрации, сглаживания и генерации переменных электрических колебаний. Любой конденсатор имеет два важнейших электрических параметра: ёмкость и максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без его пробоя или разрушения. Ёмкость, как правило, определяет, какое количество электрической энергии может вобрать в себя конденсатор, если приложить к его обкладкам постоянное напряжение, не превышающее заданного лимита. Ёмкость измеряется в Фарадах. Наибольшее распространение получили конденсаторы, ёмкость которых исчисляется в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) и нанофарадах (нФ). Во многих случаях рекомендуется заменять неисправный конденсатор на исправный, имеющий аналогичные ёмкостные характеристики. Однако в ремонтной практике бытует мнение о том, что в схемах блоков питания можно ставить конденсатор, несколько превышающий по ёмкости фабричные параметры.

К примеру, если мы хотим заменить разорвавшийся электролит на 100мкФ 12Вольт в блоке питания, который призван сгладить колебания после диодного выпрямительного моста, можно смело устанавливать ёмкость даже на 470мкФ 25В. Во-первых, повышенная ёмкость конденсатора только уменьшит пульсации, что само по себе неплохо для блока питания. Во-вторых, повышенное предельное напряжение только повысит общую надёжность схемы. Главное, чтобы отведённое под установку конденсатора место подходило.

Почему взрываются конденсаторы электролитического типа

Самая частая причина, по которой происходит взрыв электролитического конденсатора — это превышение напряжения межу обкладками конденсатора. Не секрет, что во многих приборах китайского производства параметр максимального напряжения точно соответствует приложенному напряжению. По своей задумке производители конденсаторов не предусматривали, что в штатном включении конденсатора в состав электросхемы на его контакты будет подаваться именно максимальное напряжение. К примеру, если на конденсаторе написано 16В 100мкФ, то не стоит его подключать в схему, где на него будет постоянно подаваться 15 или 16В. Безусловно, он выдержит какое-то время такое издевательство, но запас прочности будет практически равен нолю. Гораздо лучше устанавливать такие конденсаторы в цепь с напряжением 10–12В., чтобы был какой-то запас по напряжению.

Полярность подключения электролитических конденсаторов

Электролитические конденсаторы имеют отрицательный и положительный электроды. Как правило, отрицательный электрод определяется по маркировке на корпусе (белая продольная полоса за значками «-»), а положительная обкладка никак не промаркирована. Исключение – отечественные конденсаторы, где, напротив, положительный терминал промаркирован значком «+». При замене конденсаторов необходимо сопоставить и проверить, соответствует ли полярность подключения конденсатора маркировке на печатной плате (кружок, где имеется заштрихованный сегмент). Сопоставив минусовую полосу с заштрихованным сегментом, вы безошибочно вставите конденсатор. Остаётся лишь обрезать ножки конденсатора, обработать места пайки и качественно припаять. Если случайно перепутать полярность подключения, то даже абсолютно новый и вполне исправный конденсатор просто-напросто разорвётся, измазав попутно все соседние компоненты и печатную плату токопроводящим электролитом.

Немного о безопасности

Не секрет, что замена низковольтных конденсаторов может принести вред здоровью лишь в случае ошибки подключения полярности. При первом включении конденсатор взорвётся. Вторая опасность, которую стоит ожидать от конденсаторов, заключается в напряжении между его обкладками. Если вы когда-нибудь разбирали блоки питания от компьютеров, то вы, вероятно, замечали огромные электролиты на 200В. Именно в этих конденсаторах остаётся опасное высокое напряжение, которое может серьёзно травмировать вас. Перед заменой конденсаторов блоков питания рекомендуем полностью его разрядить либо резистором, либо неоновой лампочкой на 220В.

Полезный совет: такие конденсаторы очень не любят разряжаться через короткое замыкание, поэтому не замыкайте их выводы отвёрткой с целью разряда.

Автор : elremont от 26-01-2014

Это был один из тех дней, когда кошка пожевала ваш модуль? Или, может быть у вас есть старый усилитель, где из конденсаторов потекла эта противная ядовитая слизь? Если вы когда-либо были в этой ситуации, то вы могли бы отремонтировать модуль, заменив конденсаторы. Давайте рассмотрим пример, где я заменю этот конденсатор на печатной плате. Сначала немного теории. Что такое конденсатор? Конденсатор это устройство для хранения энергии, которое может быть использовано для сглаживания напряжения. Каждый конденсатор имеет два важных параметра: емкость и напряжение. Емкость говорит нам о том, сколько энергии может накопить конденсатор при заданном напряжении. Емкость обычно измеряется в микрофарадах (uF). В девяносто девяти процентах случаев, при замене конденсатора, надо использовать такое же значение емкости или очень близкое. Здесь применен конденсатор 470uF. Если я хочу заменить его, то в идеале я должен взять другой конденсатор на 470uF. Другой важный параметр это номинальное напряжение. Номинальное напряжение это максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать не взрываясь. Еще раз отметим, что напряжение написанное на конденсаторе означает, что это максимальное напряжение, которое может подаваться на конденсатор. Это не значит, что на конденсаторе, обязательно будет это напряжение. Например, это конденсатор на 16 вольт. Это не означает, что он заряжен на 16 вольт, как батарейка. Это означает, что если его заряжать до 5 вольт, то он будет прекрасно работать. Если я заряжу его до 10 вольт, все будет хорошо. Если заряжу его до 16 вольт, то он справиться и с этим. Но если я заряжу его до 25 вольт, он взорвется. Возвращаясь к нашему примеру конденсатора я вижу, что он рассчитан на 16 вольт. При замене я должен использовать конденсатор на 16V или выше. Теперь выясняется, что все конденсаторы на 470 uF, которые у меня есть рассчитаны 25 вольт. Но это не проблема. Если в оригинальной схеме требуется конденсатор на 16V, то я могу использовать конденсатор на 25V, это просто означает, что у меня будет больший запас прочности. Теперь давайте поговорим о полярности. На минусовой стороне электролитического конденсатора всегда будет нанесен маленький символ минуса. Все, что вам нужно сделать, это убедиться, что полярность совпадает с прежним конденсатором. Если перепутать полярность, то вот что происходит. Так что теперь, зная полярность, я заменю конденсатор и припаяю его на место. Напоследок, небольшое предупреждение по безопасности. Если вы когда-нибудь видели эти большин конденсаторы на напряжения более 200 вольт, то вы должны быть осторожны с ними, чтобы не задеть их, если они заряжены. Помните, что конденсатор, заряженный на 200V, может убить вас.
Удачной замены конденсаторов!
_

Приняв решение о замене конденсатора на печатной плате, первым делом следует подобрать конденсатор на замену. Как правило, речь идет об электролитическом конденсаторе, который по причине исчерпания своего рабочего ресурса начал создавать нештатный режим вашему электронному устройству, либо конденсатор лопнул из-за перегрева, а может быть вы просто решили поставить поновее или получше.

Выбираем подходящий конденсатор на замену

Параметры конденсатора на замену непременно должны подходить: его номинальное напряжение ни в коем случае не должно быть ниже, чем у заменяемого конденсатора, а емкость — никак не ниже, или может быть процентов на 5-10 выше (если это допустимо в соответствии с известной вам схемой данного устройства), чем была изначально.

Наконец, убедитесь, что новый конденсатор подойдет по размеру на то место, которое покинет его предшественник. Если он окажется чуть-чуть поменьше диаметром и высотой — не страшно, но если диаметр или высота больше — могут помешать компоненты, расположенные на этой же плате поблизости или он будет упираться в элементы корпуса. Эти нюансы важно учесть. Итак, конденсатор на замену выбран, он вам подходит, теперь можно приступать к демонтажу старого конденсатора.

Готовимся к процессу

Сейчас необходимо будет устранить с платы неисправный конденсатор, и подготовить место для установки сюда же нового. Для этого вам потребуется, конечно, а также удобно к данному действу подготовить кусок медной оплетки для снятия припоя. Как правило, мощности паяльника в пределах 40 Вт будет вполне достаточно даже если на плате был изначально применен тугоплавкий припой.

Что же касается медной оплетки для устранения припоя, то если у вас такой нет, ее весьма несложно изготовить самостоятельно: возьмите кусок не очень толстого медного провода, состоящего из тонких медных жилок, снимите с него изоляцию, слегка (можно простой сосновой канифолью), — теперь эти пропитанные флюсом жилки легко, словно губка, вберут в себя припой с ножек выпаиваемого конденсатора.

Выпаиваем старый конденсатор

Сначала посмотрите, какова полярность выпаиваемого конденсатора на плате: в какую сторону минусом он стоит, чтобы когда будете впаивать новый — не допустить ошибки с полярностью. Обычно минусовая ножка отмечена полосой. Итак, когда оплетка для удаления припоя приготовлена, а паяльник уже достаточно разогрет, сначала прислоните оплетку к основанию той из ножек конденсатора, которую вы решили освободить от припоя первой.

Аккуратно расплавьте припой на ножке прямо через оплетку, чтобы оплетка тоже разогрелась и быстро втянула в себя припой с платы. Если припоя на ножке многовато, двигайте оплетку по мере того как она будет заполняться припоем, собирая на нее весь припой с ножки, чтобы ножка в итоге осталась свободной от припоя. Проделайте это же самое со второй ножкой конденсатора. Теперь конденсатор можно легко выдернуть рукой или пинцетом.

Впаиваем новый конденсатор

Новый конденсатор необходимо установить с соблюдением полярности, то есть минусовой ножкой туда же, где была минусовая ножка выпаянного. Обычно минус обозначен полоской, а плюсовая ножка длиннее минусовой. Обработайте ножки конденсатора флюсом.

Вставьте конденсатор в отверстия. Не нужно заранее укорачивать ножки. Разогните ножки немного в разные стороны, чтобы конденсатор хорошо держался на месте и не выпадал.

Теперь, прогревая ножку возле самой платы кончиком жала паяльника, поднесите тычком припой к ножке, чтобы ножка окуталась, смочилась, окружилась припоем. То же самое проделайте со второй ножкой. Когда припой остынет, вам останется укоротить ножки конденсатора кусачками (до той длины, что и у соседних деталей на вашей плате).

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.

Условное обозначение конденсаторов на схемах

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора -характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

400 В — 10000 часов
450 В — 5000 часов
500 В — 1000 часов

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

обесточиваем кондиционер
разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
снимаем одну из клемм (любую)
выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
прислоняем щупы к выводам конденсатора
считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх. Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов . Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

С общ =С 1 +С 2 +…С п

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый.

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65 .

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы этого типа CBB60 , CBB61 .

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

В элементной базе компьютера (и не только) есть одно узкое место — электролитические конденсаторы. Они содержат электролит, электролит — это жидкость. Поэтому нагрев такого конденсатора приводит к выходу его из строя, так как электролит испаряется. А нагрев в системном блоке — дело регулярное.

Поэтому замена конденсаторов — это вопрос времени. Больше половины отказов материнских плат средней и нижней ценовой категории происходит по вине высохших или вздувшихся конденсаторов. Еще чаще по этой причине ломаются компьютерные блоки питания.

Поскольку печать на современных платах очень плотная, производить замену конденсаторов нужно очень аккуратно. Можно повредить и при этом не заметить мелкий бескорпусой элемент или разорвать (замкнуть) дорожки, толщина и расстояние между которыми чуть больше толщины человеческого волоса. Исправить подобное потом достаточно сложно. Так что будьте внимательны.

Итак, для замены конденсаторов понадобится паяльник с тонким жалом мощностью 25-30Вт, кусок толстой гитарной струны или толстая игла, паяльный флюс или канифоль.

В том случае, если вы перепутаете полярность при замене электролитического конденсатора или установите конденсатор с низким номиналом по вольтажу, он вполне может взорваться. А вот как это выглядит:

Так что внимательнее подбирайте деталь для замены и правильно устанавливайте. На электролитических конденсаторах всегда отмечен минусовой контакт (обычно вертикальной полосой цвета, отличного от цвета корпуса). На печатной плате отверстие под минусовой контакт отмечено тоже (обычно черной штриховкой или сплошным белым цветом). Номиналы написаны на корпусе конденсатора. Их несколько: вольтаж, ёмкость, допуски и температура.

Первые два есть всегда, остальные могут и отсутствовать. Вольтаж: 16V (16 вольт). Ёмкость: 220µF (220 микрофарад). Вот эти номиналы очень важны при замене. Вольтаж можно выбирать равный или с большим номиналом. А вот ёмкость влияет на время зарядки/разрядки конденсатора и в ряде случаев может иметь важное значение для участка цепи.

Поэтому ёмкость следует подбирать равную той, что указана на корпусе. Слева на фото ниже зелёный вздувшийся (или потёкший) конденсатор. Вообще с этими зелёными конденсаторами постоянные проблемы. Самые частые кандидаты на замену. Справа исправный конденсатор, который будем впаивать.

Выпаивается конденсатор следующим образом: сначала находите ножки конденсатора с обратной стороны платы (для меня это самый трудный момент). Затем нагреваете одну из ножек и слегка давите на корпус конденсатора со стороны нагреваемой ножки. Когда припой расплавляется, конденсатор наклоняется. Проводите аналогичную процедуру со второй ножкой. Обычно конденсатор вынимается в два приема.

Спешить не нужно, сильно давить тоже. Мат.плата — это не двухсторонний текстолит, а многослойный (представьте вафлю). Из-за чрезмерного усердия можно повредить контакты внутренних слоев печатной платы. Так что без фанатизма. Кстати, долговременный нагрев тоже может повредить плату, например, привести к отслоению или отрыву контактной площадки. Поэтому сильно давить паяльником тоже не нужно. Паяльник прислоняем, на конденсатор слегка надавливаем.

После извлечения испорченного конденсатора необходимо сделать отверстия, чтобы новый конденсатор вставлялся свободно или с небольшим усилием. Я для этих целей использую гитарную струну той же толщины, что и ножки выпаиваемой детали. Для этих целей подойдет и швейная игла, однако иглы сейчас делают из обычного железа, а струны из стали. Есть вероятность того, что игла схватится припоем и сломается при попытке ее вытащить. А струна достаточно гибкая и схватывается сталь с припоем значительно хуже, чем железо.

При демонтаже конденсаторов припой чаще всего забивает отверстия в плате. Попробовав впаять конденсатор тем же способом, которым я советовал его выпаивать, можно повредить контактную площадку и дорожку, ведущую к ней. Не конец света, но очень нежелательное происшествие. Поэтому если отверстия не забил припой, их нужно просто расширить. А если все же забил, то нужно плотно прижать конец струны или иглы к отверстию, а с другой стороны платы прислонить к этому отверстию паяльник. Если подобный вариант неудобен, то жало паяльника нужно прислонять к струне практически у основания. Когда припой расплавится, струна войдёт в отверстие. В этот момент надо ее вращать, чтобы она не схватилась припоем.

После получения и расширения отверстия нужно снять с его краев излишки припоя, если таковые имеются, иначе во время припаивания конденсатора может образоваться оловянная шапка, которая может припаять соседние дорожки в тех местах, где печать плотная. Обратите внимание на фото ниже — насколько близко к отверстиям располагаются дорожки. Припаять такую очень легко, а заметить сложно, поскольку обзору мешает установленный конденсатор. Поэтому лишний припой очень желательно убирать.

Если у вас нет под боком радио-рынка, то скорее всего конденсатор для замены найдется только б/у. Перед монтажом следует обработать его ножки, если требуется. Желательно снять весь припой с ножек. Я обычно мажу ножки флюсом и чистым жалом паяльника облуживаю, припой собирается на жало паяльника. Потом скоблю ножки конденсатора канцелярским ножом (на всякий случай).

Вот, собственно, и все. Вставляем конденсатор, смазываем ножки флюсом и припаиваем. Кстати, если используется сосновая канифоль, лучше истолочь ее в порошок и нанести его на место монтажа, чем макать паяльник в кусок канифоли. Тогда получится аккуратно.

Замена конденсатора без выпаивания с платы

Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате — это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.

Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.

Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.

Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.

Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.

На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).

Дальше следует надавить на конденсатор по оси расположения его ножек, но не резко, а плавно, медленно увеличивая нагрузку. В результате ножка отделяется от корпуса, далее повторяем процедуру для второй ножки (давим с противоположной стороны).

Иногда ножка из-за плохого припоя вытаскивается вместе с конденсатором. В этом случае можно слегка расширить получившееся отверстие (я делаю это куском гитарной струны) и вставить туда кусок медной проволоки, желательно одинаковой с ножкой толщины.

Половина дела сделана, теперь переходим непосредственно к замене конденсатора. Стоит отметить, что припой плохо пристаёт к той части ножки, которая находилась внутри корпуса конденсатора и её лучше откусить кусачками, оставив небольшую часть. Затем ножки конденсатора, приготовленного для замены и ножки старого конденсатора обрабатываются припоем и припаиваются. Удобнее всего паять конденсатор, приложив его к к плате под углом в 45 градусов. Потом его легко можно поставить по стойке смирно.

Вид в результате, конечно неэстетичный, но зато работает и данный способ намного проще и безопаснее предыдущего с точки зрения нагрева платы паяльником. Удачного ремонта!

Если материалы сайта оказались для вас полезными, можете поддержать дальнейшее развитие ресурса, оказав ему (и мне ) .

Конденсатор для пуска электродвигателя, как рассчитать мощность

Если требуется присоединить трехфазный электродвигатель к обычной электросети, то потребуется создать электросхему для сдвига фаз. Основой такой схемы может служить конденсатор. Применяется он и для однофазного двигателя с целью облегчения его пуска.

Конденсатор для пуска электродвигателя

Что такое конденсатор

Это устройство для накопления электрического заряда. Он состоит из пары проводящих пластин, находящихся на малом отстоянии друг от друга и разделенных слоем изолирующего материала.

Широко распространены следующие виды накопителей электрического заряда:

Полярные. Работают в цепях с постоянным напряжением, подключаются в соответствии с указанной на них полярностью.
Неполярные. Работают в цепях с переменным напряжение, подключать можно как угодно
Электролитические. Пластины представляют собой тонкие оксидные пленки на листе фольги.

Неполярный конденсатор

Электролитические лучше других подходят на роль конденсатора для пуска электродвигателя.

Описание разновидностей конденсаторов

Различным типам электродвигателей соответствуют подходящие им по своим характеристикам накопители.

Так, для низкочастотных высоковольтных (50 герц, 220-600 вольт) двигателей хорошо подходит электролитический конденсатор. Такие устройства обладают высокой емкостью, доходящей до 100 тысяч микрофарад. Нужно внимательно следить за соблюдением полярности, в противном случае из-за перегрева пластин возможно возгорание.

Неполярные накопители не имеют таких ограничений, но стоят они с несколько раз дороже.

Различные виды конденсаторов

Кроме перечисленных выше, производятся также вакуумные, газовые, жидкостные устройства, но как пусковой или рабочий конденсатор в схеме подключения электромотора, они не применяются.

Выбор емкости

С целью максимизации эффективности электродвигателя нужно рассчитать ряд параметров электроцепи, и прежде всего емкость.

Для рабочего конденсатора

Существуют сложные и точные методы расчета, однако в домашних условиях вполне достаточно оценить параметр по приближенной формуле.

На каждые 100 ватт электрической мощности трехфазного электродвигателя должно приходиться 7 микрофарад.

Недопустимо также подавать на фазовую статорную обмотку напряжение, превышающее паспортное.

Для пускового конденсатора

Если электродвигатель должен запускаться при наличии высокой нагрузки на приводном валу, то рабочий конденсатор не справится, и на время запуска потребуется подключать пусковой. После достижения рабочих оборотов, что происходит в среднем за 2-3 секунды, он отключается вручную или устройством автоматики. Доступны специальные кнопки включения электрооборудования, автоматически размыкающие одну из цепей через заданное время задержки.

Недопустимо оставлять пусковой накопитель подключенным в рабочем режиме. Фазовый перекос токов может привести к перегреву и возгоранию двигателя. Определяя емкость пускового прибора, следует принимать ее в 2-3 раза выше, чем у рабочего. При этом при запуске крутящий момент электродвигателя достигает максимального значения, а после преодоления инерции механизма и набора оборотов он снижается до номинального.

Для набора требуемой емкости конденсаторы для запуска электродвигателя подключают в параллель. Емкость при этом суммируется.

Простые способы подключения электродвигателя

Самый простой способ подключения трехфазного электродвигателя к бытовой электросети – применение частотного преобразователя. Потери мощности будут минимальны, но стоит такое устройство зачастую дороже самого двигателя.

Частотный преобразователь станет экономически эффективным лишь при большом объеме использования оборудования.

При другом способе для преобразования питающего напряжения используется обмотка самого асинхронного электродвигателя. Схема получится громоздкая и массивная. Конденсатор для запуска электродвигателя подключают по одной из двух популярных схем

треугольник;
звезда.

Подключение двигателя по схемам «звезда» и «треугольник»

При реализации подключения этими способами важно свести к минимуму потери по мощности.

Схема подключения «треугольник»

Схема достаточно простая, для облегчения понимания обозначим контакты мотора символами A — ноль, B — рабочий и C — фазовый

Сетевой шнур подсоединяется коричневым проводником к контакту A, туда же следует подсоединить один из выводов конденсатора. К контакту И подсоединяется второй вывод прибора, а синий проводник сетевого шнура — к контакту С.

В случае небольшой мощности электромотора, не превышающей 1,5 киловатта, допустимо подключать только один конденсатор, пусковой при этом не нужен.

Если же мощность выше и нагрузка на валу значительная, то используют два параллельно соединенных прибора.

Схема подключения «звезда»

В случае если на клеммнике электродвигателя 6 выводов — следует их прозвонить по отдельности и определить, какие выводы связаны друг с другом. В паспорте мотора нужно найти назначение выводов. После этого схема переподключается, формируя привычный «треугольник».

С этой целью снимаются перемычки и контактам присваивают условные обозначения от A до F. Далее последовательно соединяются контакты: A и D, B и E, C и F.

Теперь контакты D, E и F станут соответственно нулевым, рабочим и фазовым проводом. Конденсатор присоединяют к ним точно так же, как в предыдущем случае.

При первом включении нужно внимательно следит за тем, чтобы обмотки не перегревались. В этом случае следует немедленно отключить устройство и определить причину перегрева.

Рабочее напряжение

После емкости напряжение является важнейшим параметром. Если взять слишком большой запас по напряжению — сильно вырастут габариты, вес и цена всего устройства. Еще хуже – взять устройства, которым не хватает рабочего напряжения. Такое использование приведет к их быстрому износу, выходу из строя, пробою. При этом возможно возгорание или даже взрыв.

Оптимальный запас по напряжению — 15-20%.

Важно! Для конденсаторов с диэлектриком из бумаги в цепях с переменным напряжением номинальное напряжение, указанное для постоянного тока, нужно поделить на 3.

Если указано 600 вольт, то в цепях переменного тока безопасно применять такие конденсаторы можно до 300 вольт.

Использование электролитических конденсаторов

Конденсаторы с диэлектриком из бумаги отличаются малой удельной емкостью и значительными габаритами. Для двигателя даже не самой большой мощности они будут занимать много места. Теоретически их можно заменить электролитическими, обладающими в несколько раз более высокой удельной емкостью.

Разновидности устройства электролитического конденсатора

Для этого электрическую схему придется дополнить несколькими элементами: диодами и резисторами. Такой вариант неплох для эпизодически работающего двигателя. Если же планируются продолжительные нагрузки, то от экономии места и веса лучше отказаться — при случайном выходе диода из строя он начнет пропускать на накопитель переменный ток, что приведет к его пробою и взрыву.

Выходом могут служить полипропиленовые конденсаторы с металлическим напылением серии СВВ, разработанные для использования в качестве пусковых.

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Для вычисления емкости основного конденсатора применяют формулу:

C = (k×Iφ)/U

Где

k- коэффициент, принимаемый за 4800 при схеме «треугольник» и 2800 при схеме «звезда»;
Iφ-ток статора, его берут из паспорта или таблички на корпусе;
U- напряжение сети.

Трехфазный электродвигатель

Результат получается в микрофарадах. Вместо точной формулы можно применять правило: на каждые 100 ватт мощности — 7 микрофарад емкости.

Если при старте двигателю приходится преодолевать большой момент инерции подключенного к валу оборудования, то в помощь основному на время запуска и набора номинальных оборотов подключают пусковой конденсатор.

Емкость пускового накопителя принимают в 2-3 раза больше основного.

Подключение трехфазного электродвигателя к сети

После выхода на режим его обязательно отключают — вручную или с помощью автоматики. Если на рассчитанную емкость нет точно подходящего по номиналу прибора, конденсаторы можно подключать параллельно.

Как подобрать пусковой конденсатор для однофазного электромотора

До использования в пусковой цепи конденсатор проверяют тестером на исправность. При подборе рабочего конденсатора можно применять такое же приближенное правило а-7 микрофарад на 100 ватт номинальной электрической мощности. Емкость пускового также берется в 2-3 раза выше.

При подборе конденсатора на 220 вольт следует выбирать модели с номиналом не менее 400. Это объясняется переходными электромагнитными процессами при запуске, дающими кратковременные пусковые броски напряжения до 350-550 вольт.

Однофазные асинхронные электромоторы часто применяются в домашних электроприборах и электроинструменте. Для пуска таких устройств, особенно под нагрузкой, требуется пусковая обмотка и сдвиг фазы. Для этого используется конденсатор, подключаемый по одной из известных схем.

Конструкция асинхронного однофазного электродвигателя

Если запуск осуществляется с преодолением большого момента инерции, подсоединяют пусковой конденсатор.

Почему однофазный электродвигатель запускают через конденсатор

Статор электродвигателя с единственной обмоткой при пропускании переменного тока не сможет начать вращение, а лишь начнет подрагивать. Чтобы начать вращение, перпендикулярно основной обмотке размещают пусковую. В цепь этой обмотки включают компонент для сдвига фазы, такой, как конденсатор. Электромагнитные поля этих двух обмоток, прикладываемые к ротору со сдвигом по фазе, и обеспечат начало вращения.

В трехфазном двигателе обмотки и так размещены под углами 120^°. Соответственно сориентированы и наводимые ими в роторе электромагнитные поля. Для начала вращения достаточно обеспечить сдвиг их работы по фазе, чтобы обеспечить пусковой момент вращения.

Как правильно заменить конденсатор — ООО «УК Энерготехсервис»

В элементной базе компьютера (и не только) есть одно узкое место – электролитические конденсаторы. Они содержат электролит, электролит – это жидкость. Поэтому нагрев такого конденсатора приводит к выходу его из строя, так как электролит испаряется. А нагрев в системном блоке – дело регулярное.

Поэтому замена конденсаторов – это вопрос времени. Больше половины отказов материнских плат средней и нижней ценовой категории происходит по вине высохших или вздувшихся конденсаторов. Еще чаще по этой причине ломаются компьютерные блоки питания.

Итак, для замены конденсаторов понадобится паяльник с тонким жалом мощностью 25-30Вт, кусок толстой гитарной струны или толстая игла, паяльный флюс или канифоль.
В том случае, если вы перепутаете полярность при замене электролитического конденсатора или установите конденсатор с низким номиналом по вольтажу, он вполне может взорваться. А вот как это выглядит:

На печатной плате отверстие под минусовой контакт отмечено тоже (обычно черной штриховкой или сплошным белым цветом). Номиналы написаны на корпусе конденсатора. Их несколько: вольтаж, ёмкость, допуски и температура.

Спешить не нужно, сильно давить тоже. Мат.плата – это не двухсторонний текстолит, а многослойный (представьте вафлю). Из-за чрезмерного усердия можно повредить контакты внутренних слоев печатной платы. Так что без фанатизма.

Кстати, долговременный нагрев тоже может повредить плату, например, привести к отслоению или отрыву контактной площадки. Поэтому сильно давить паяльником тоже не нужно. Паяльник прислоняем, на конденсатор слегка надавливаем.

Для этих целей подойдет и швейная игла, однако иглы сейчас делают из обычного железа, а струны из стали. Есть вероятность того, что игла схватится припоем и сломается при попытке ее вытащить.

А струна достаточно гибкая и схватывается сталь с припоем значительно хуже, чем железо.

А если все же забил, то нужно плотно прижать конец струны или иглы к отверстию, а с другой стороны платы прислонить к этому отверстию паяльник. Если подобный вариант неудобен, то жало паяльника нужно прислонять к струне практически у основания. Когда припой расплавится, струна войдёт в отверстие.

В этот момент надо ее вращать, чтобы она не схватилась припоем.

После получения и расширения отверстия нужно снять с его краев излишки припоя, если таковые имеются, иначе во время припаивания конденсатора может образоваться оловянная шапка, которая может припаять соседние дорожки в тех местах, где печать плотная. Обратите внимание на фото ниже – насколько близко к отверстиям располагаются дорожки. Припаять такую очень легко, а заметить сложно, поскольку обзору мешает установленный конденсатор. Поэтому лишний припой очень желательно убирать.

Замена конденсатора без выпаивания с платы

А если опыта нет, то попытка ремонта вполне может закончится плачевно. Как раз для таких случаев спешу поделиться способом замены конденсаторов без выпаивания из печатной платы. Способ внешне довольно не аккуратный и в некоторой степени более опасный, чем предыдущий, но для личного пользования сгодится.

Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.

Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.

Иногда ножка из-за плохого припоя вытаскивается вместе с конденсатором. В этом случае можно слегка расширить получившееся отверстие (я делаю это куском гитарной струны) и вставить туда кусок медной проволоки, желательно одинаковой с ножкой толщины.

Затем ножки конденсатора, приготовленного для замены и ножки старого конденсатора обрабатываются припоем и припаиваются. Удобнее всего паять конденсатор, приложив его к к плате под углом в 45 градусов.

Потом его легко можно поставить по стойке смирно.

Вид в результате, конечно неэстетичный, но зато работает и данный способ намного проще и безопаснее предыдущего с точки зрения нагрева платы паяльником. Удачного ремонта!

Если материалы сайта оказались для вас полезными, можете поддержать дальнейшее развитие ресурса, оказав ему (и мне ) моральную и материальную поддержку.

Замена конденсаторов на материнской плате: основы пайки — Александр Павлов

Ремонт и настройка компьютера Вызов на дом. Решаем любую задачу. Профессиональная настройка. Бесплатная диагностика и консультация.

Всех приветствую! Сегодня я покажу вам основы замены конденсаторов на материнской плате. Будет производиться замена вышедшего из строя конденсатора.

Освоив данный метод пайки, вы легко сможете ремонтировать материнские платы, блоки питания и видеокарты.

Итак, для пайки нам понадобятся следующие инструменты:

ремонтируемая деталь (например, материнка),
пальник или термофен,
припой,
флюс,
оплётка,
плоскогубцы,
конденсатор,
обезжириватель,
кисточка.

Полный набор

Вздутие конденсаторов вызывает повышенное напряжение, высокая температура или заводской брак.

Как подобрать нужный конденсатор

На каждом конденсаторе имеется маркировка. Там указано 4 параметра:

напряжение в вольтах,
емкость в микрофарадах,
рабочая температура,
маркировка полярности.

Что касается маркировки полярностей на конденсаторе, то минус отмечается серой или золотой полосой. На ремонтируемой детали (в моем случае это материнская плата) полярность обозначается в виде двухцветного круга, рассеченного пополам.

Закрашенная часть круга — это минус. Конденсатор ставится на плату минус к минусу, плюс к плюсу.

Единственное исключение – это платы фирмы Asus. У них маркировка полярности сделана наоборот, т.е. закрашенный полукруг у них — это плюс.
Именно на материнской плате Asus мы сегодня и будем проводить замену конденсаторов.

Нам нужно определить, какие конденсаторы вздулись или полопались. Мне пришлось ломать «кондер» для демонстрации ???? Истинно вздутые конденсаторы выглядят немного иначе, но, надеюсь, что суть вам ясна.

Также мы должны найти этот конденсатор на обратной стороне платы.

Итак, мы с вами определили конденсатор под замену с обеих сторон материнки. Теперь можно приступать к пайке.

Отпаиваем старый конденсатор

Не забываем о технике безопасности и подкладываем под плату силиконовый коврик.

На ножки целевого конденсатора наносим флюс для того, чтобы пайка получилась качественной.

Для того что бы выпаять старый конденсатор было проще, желательно нагреть место пайки термофеном. Выставляем температуру на 300-320 градусов на паяльной станции.

И прогреваем место пайки на расстоянии 4-5 см.

Далее подготавливаем паяльник – для этого смачиваем жало флюсом и накладываем припой, делая каплю «жидкой пайки» на конце жала.

Должно получиться вот так.

Это нужно для того, чтобы старый (заводской) припой смешался с новым. Это упростит пайку.
Не забываем выставить температуру 300-320 градусов. Это температура плавления припоя.

На заготовленные ножки конденсатора прикладываем паяльник так, чтобы капля полностью покрыла ножку.

Стараемся вытащить конденсатор с другой стороны. Ни в коем случае не тянем его руками, так как можно сильно обжечься.

Можно поставить материнку вот так

После того, как вы выпаяли старый конденсатор, нужно убрать припой из отверстий на плате.
Это можно сделать оловоотсосом или же оплёткой. По мне так проще второй вариант.

Положите оплетку поверх отверстий и ведите жалом, пока не увидите, что медные усики забрали весь припой на себя.
Для большей эффективности сквозь оплётку проткните отверстия, но не прикладывайте чрезмерных усилий, так как можно повредить текстолит.

Ставим новый конденсатор

И вот финишная прямая.
Вставляем новый конденсатор в выпаянное нами отверстие.

Не забывайте про полярность на плате и конденсаторе (в особенности, что касается плат Asus).

С обратной стороны у нас должно получиться вот так.

Наносим флюс по самый верх этих ножек и, проводя каплей «жидкой пайки» снизу вверх по ножке, запаиваем деталь. Припой сам сольётся по ножке и встанет на плату. Если конденсатор не шатается, значит, у вас всё получилось.

По окончании работ обязательно снимите остатки флюса обезжиривателем.
Дело в том, что оставленный флюс начнет разрушать текстолит на плате.

Ножки нужно будет обрезать, но прямо под корень их не рубите, так как конденсатор просто выпадет, и вся работа пойдет насмарку.

Вот и всё. Материнская плата снова работает, компьютер включается, а вы прокачали свой скил!
Финальный результат выглядит так.

Те самые ножки

Лицевая сторона. Все готово!

Всем пока!

Проверка и замена пускового конденсатора

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.
Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.
Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.
Условное обозначение конденсаторов на схемах
Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).
Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.
Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

400 В — 10000 часов
450 В — 5000 часов
500 В — 1000 часов

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

обесточиваем кондиционер
разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
снимаем одну из клемм (любую)
выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
прислоняем щупы к выводам конденсатора
считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)
К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).
После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.
Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

Собщ=С1+С2+…Сп

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.
Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.
Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.
Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.
Наиболее распространённые конденсаторы этого типа CBB60, CBB61.
Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

Замена электролитического конденсатора ⋆ diodov.net

При выполнении ремонта или модернизации электронного устройства часто требуется замена электролитического конденсатора вышедшего из строя.

Однако аналога со стопроцентным совпадением может не оказаться в наличие, но имеются другие накопители, имеющие некоторые отличия от оригинала.

В этой статье мы рассмотрим, на какие параметры следует ориентироваться, чтобы правильно выполнить замену электролитического конденсатора для любой случая, при этом не нарушить режим работы электронного устройства.

Однако, прежде чем перейти к рассмотрению указанных параметров, следует не забывать, что данный накопитель энергии является полярным, поэтому необходимо соблюдать полярность. Положительный вывод паяем к плюсу, а отрицательный – к минусу.

Замена электролитического конденсатора – основные правила

Чаще всего ремонт блока питания любого электронного устройства заключается в замене вздутого или высохшего электролитического конденсатора.

При такой неисправности достаточно выпаять вышедший из строя конденсатор и заменить его новым.

Однако довольно редко имеется в наличие аналогичный электролитический конденсатор, но во многих случаях его можно заменить другим, имеющим несколько отличительные параметры.

Урок 2.3 — Конденсаторы

Конденсатор встречается в наборах Мастер Кит (да и вообще в электронных устройствах) почти так же часто, как и резистор. Поэтому важно хотя бы в общих чертах представлять его основные характеристики и принцип работы.

Принцип работы конденсатора

В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Чем больше отношение площади пластин к толщине диэлектрика – тем выше ёмкость конденсатора.

Чтобы избежать физического увеличения размеров конденсатора до огромных размеров, конденсаторы изготавливают многослойными: например, сворачивают ленты пластин и диэлектриков в рулон.

Так как любой конденсатор имеет диэлектрик, то он не способен проводить постоянный ток, но он может сохранять электрический заряд, приложенный к его обкладкам, и в нужный момент отдавать его. Это важное свойство

Давайте договоримся: радиодеталь мы называем конденсатором, а его физическую величину – ёмкостью. То есть правильно сказать так: «конденсатор имеет ёмкость 1 мкФ», но некорректно сказать: «замени на плате вон ту ёмкость». Вас, конечно, поймут, но лучше соблюдать «правила хорошего тона».

Электрическая ёмкость конденсатора – это главный его параметрЧем больше ёмкость конденсатора, тем больший заряд он может сохранить. Электрическая ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается F.

1 Фарад — очень большая ёмкость (земной шар имеет ёмкость менее 1Ф), поэтому для обозначения ёмкости в радиолюбительской практике используются следующие основные размерные величины — префиксы: µ (микро), n (нано) и p (пико):• 1 микроФарад — 10-6 (одна миллионная часть), т.е.

1000000µF = 1F• 1 наноФарад — 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000nF = 1µF

• p (пико) — 10-12 (одна триллионная часть), т.е. 1000pF = 1nF

Как и Ом, Фарад – это фамилия физика. Поэтому, как культурные люди, пишем прописную букву «Ф»: 10 пФ, 33 нФ, 470 мкФ.

Номинальное напряжение конденсатораРасстояние между пластинами конденсатора (особенно конденсатора большой ёмкости) очень мало, и достигает единиц микрометра. Если приложить к обкладкам конденсатора слишком высокое напряжение, слой диэлектрика может быть нарушен.

Поэтому каждый конденсатор имеет такой параметр, как номинальное напряжение. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Но лучше, когда номинальное напряжение конденсатора несколько выше напряжения в схеме.

То есть, например, в схеме с напряжением 16В могут работать конденсаторы с номинальным напряжением 16В (в крайнем случае), 25В, 50В и выше. Но нельзя ставить в эту схему конденсатор с номинальным напряжением 10В.

Конденсатор может выйти из строя, причём часто это происходит с неприятным хлопком и выбросом едкого дыма.

Как правило, в радиолюбительских конструкциях для начинающих не используется напряжение питания выше 12В, а современные конденсаторы чаще всего имеют номинальное напряжение 16В и выше. Но помнить о номинальном напряжении конденсатора очень важно.

Типы конденсаторовО разнообразных конденсаторах можно написать много томов. Впрочем, это уже сделали некоторые другие авторы, поэтому я расскажу только самое необходимое: конденсаторы бывают неполярные и полярные (электролитические).

Неполярные конденсаторыНеполярные конденсаторы (в зависимости от типа диэлектрика подразделяются на бумажные, керамические, слюдяные…) могут устанавливаться в схему как угодно – в этом они похожи на резисторы.
Как правило, неполярные конденсаторы имеют относительно небольшую ёмкость: до 1 мкФ.

Маркировка неполярных конденсаторовНа корпус конденсатора нанесён код из трёх цифр. Первые две цифры определяют значение ёмкости в пикофарадах (пФ), а третья – количество нулей. Так, на изображённом ниже рисунке на конденсатор нанесён код 103. Определим его ёмкость:

10 пФ + (3 нуля) = 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.

Конденсаторы ёмкостью до 10 пФ маркируются по-особенному: символ «R» в их кодировке обозначает запятую. Теперь Вы можете определить ёмкость любого конденсатора. Приведённая ниже табличка поможет Вам проверить себя.

Код	Номинал	Код	Номинал	Код	Номинал
1R0	1 пФ	101	100 пФ	332	3.3 нФ
2R2	2.2 пФ	121	120 пФ	362	3.6 нФ
3R3	3.3 пФ	151	150 пФ	472	4.7 нФ
4R7	4.7 пФ	181	180 пФ	562	5.6 нФ
5R1	5.1 пФ	201	200 пФ	682	6.8 нФ
5R6	5.6 пФ	221	220 пФ	752	7.5 нФ
6R8	6.8 пФ	241	240 пФ	822	8.2 нФ
7R5	7.5 пФ	271	270 пФ	912	9.1 нФ
8R2	8.2 пФ	301	300 пФ	103	10 нФ
100	10 пФ	331	330 пФ	153	15 нФ
120	12 пФ	361	360 пФ	223	22 нФ
150	15 пФ	391	390 пФ	333	33 нФ
160	16 пФ	431	430 пФ	473	47 нФ
180	18 пФ	471	470 пФ	683	68 нФ
200	20 пФ	511	510 пФ	104	0.1 мкФ
220	22 пФ	561	560 пФ	154	0.15 мкФ
240	24 пФ	621	620 пФ	224	0.22 мкФ
270	27 пФ	681	680 пФ	334	0.33 мкФ
300	30 пФ	751	750 пФ	474	0.47 мкФ
330	33 пФ	821	820 пФ	684	0.68 мкФ
360	36 пФ	911	910 пФ	105	1 мкФ
390	39 пФ	102	1 нФ	155	1.5 мкФ
430	43 пФ	122	1.2 нФ	225	2.2 мкФ
470	47 пФ	132	1.3 нФ	475	4.7 мкФ
510	51 пФ	152	1.5 нФ	106	10 мкФ
560	56 пФ	182	1.8 нФ
680	68 пФ	202	2 нФ
750	75 пФ	222	2.2 нФ
820	82 пФ	272	2.7 нФ
910	91 пФ	302	3 нФ

Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Например, вместо конденсатора 15 нФ набор может комплектоваться конденсатором 10 нФ или 22 нФ, и это не отразится на работе готовой конструкции. Керамические конденсаторы не имеют полярности и могут устанавливаться в любом положении выводов.

Некоторые мультиметры (кроме самых бюджетных) имеют функцию измерения ёмкости конденсаторов, и Вы можете воспользоваться этим способом.

Полярные (электролитические) конденсаторыЕсть два способа увеличения ёмкости конденсатора: либо увеличивать размер его пластин, либо уменьшать толщину диэлектрика. Чтобы минимизировать толщину диэлектрика, в конденсаторах большой ёмкости (выше нескольких микрофарад) применяется специальный диэлектрик в виде оксидной плёнки.

Этот диэлектрик нормально работает только при условии правильно приложенного напряжения на обкладках конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. Метка полярности всегда маркируется на корпусе конденсатора.

Это может быть либо значок «+», но чаще всего в современных конденсаторах полосой на корпусе маркируется вывод «минус». Другой, вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на этот признак можно только до того, как выводы радиодетали обрезаны.

На печатной плате также присутствует метка полярности (как правило, значок «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности и на детали, и на печатной плате. Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу.

Также допустима замена конденсатора на аналогичный с бОльшим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо конденсатора 330 мкФ 25В набор можно применить конденсатор 470 мкФ 50В, и это не отразится на работе готовой конструкции.

Внешний вид электролитического конденсатора (правильно установленный на плату конденсатор)

Скачать урок в формате PDF

Как правильно заменить конденсатор на материнской плате

Всем привет, сегодня я покажу на своем примере, как можно быстро и правильно произвести замену вздутых конденсаторов на материнской плате компьютера своими руками.

Сразу предупрежу, замена конденсаторов своими руками требует определенных знаний и умений пользоваться таким инструментом как паяльник. В моем случае это китайская паяльная станция Lukey 702.

Моя паяльная станция

Если опыта в пользовании паяльника нет, то сто раз подумайте, прежде чем браться за замену конденсаторов.

На материнской плате компьютера, как правило, конденсаторы начинают выходить из строя через 3-4 года пользования им. Но бывают и исключения, в т.ч. брак. В современных реалиях это нормальное явление, поэтому будем менять их на новые.

Признаки неисправности конденсаторов в материнской плате компьютера

При включении компьютер сначала включается, потом выключается. После трех-четырех раз включения он включается нормально, и грузится операционная система. После этого он работает без проблем, но только стоит его выключить и включить на следующий день, проблема опять повторяется.
Эти признаки говорят о том, что возможно у вас высохли и вздулись конденсаторы на плате.
Компьютер просто не включается. Возможно причиной не включения могут быть также конденсаторы, как на материнской плате, так и в блоке питания.
При включении или работе компьютера часто появляется синий экран с указанием ошибки.
Это также может быть причиной вздутия и неисправностей конденсаторов на материнской плате. Как правило это первичные признаки, когда конденсаторы только начинают вздуваться.

Начнем с внешнего осмотра, откройте боковую крышку системного блока и внимательно осмотрите материнскую плату.

Как правило визуально можно понять, что конденсаторы на материнской плате вздулись и требуют замены.

Вздутые конденсаторы на материнской платеЕще один пример вздутых конденсаторов

Постарайтесь осмотреть материнскую плату очень внимательно, т.к. если человек неопытен в данном вопросе, он не всегда с первого раза может выявить неисправный конденсатор. Далее, нам необходимо найти новые конденсаторы на замену.

Обычно есть два варианта, либо взять со старой материнской платы, либо купить в любом магазине радиодеталей, они совсем не дорогие.

Алгоритм простой, выпаиваете старые конденсаторы, смотрите номинал и покупаете новые, лучше взять с собой старые, чтобы показать продавцу (главное, необходимо помнить, что по вольтажу можно брать больше, но не меньше). Например, стояли 6.3 вольт 1500 мкф, на замену можно поставить 16 вольт 1500 мкф.

Конденсатор 6.3 В 1500 мкф

Опять же, если у вас или у ваших друзей есть старая материнская плата, можете выпаять и с нее. Ну вот, у нас все готово для перепайки, начнем замену конденсаторов на материнской плате своими руками.

Повторюсь, на всякий пожарный, замена конденсаторов на материнской плате своими руками требует определенных умений работы с паяльником, если же вы готовы, приступаем.

При замене конденсаторов нам потребуется следующее:

Паяльник
Канифоль
Припой
Зубочистки
Бензин очищенный (для удаления канифоли с платы)

Примерный набор для пайки конденсаторов

После того как мы выпаяли старый конденсатор, нужно прочистить отверстия для впаивания нового, иначе старый припой просто не даст его нормально вставить. Будем использовать для этого зубочистку или скрепку.

Аккуратно вставляем ее в отверстия и нагреваем паяльником с обратной стороны, чтобы вытолкнуть весь лишний припой.

Еще раз повторюсь, делать это нужно очень аккуратно, так как материнская плата многослойная и можно повредить дорожки внутри платы.

После прочистки отверстий вставляем конденсатор на место, обязательно соблюдая полярность.

Обычно, на материнской плате есть обозначения установки конденсаторов (закрашенная сторона это — минус), но лучше всего запомнить как был установлен старый.

Данное правило не относится к материнским платам ASUS, у них все наоборот. На самих конденсаторах также есть обозначения в виде полосы со знаком — .

Полоса с минусом на конденсаторе

Конечная стадия нашего процесса, запаиваем конденсатор с обратной стороны платы. Затем обрезаем ножки конденсаторов.

Финальная стадия замены конденсаторов на материнской плате

Не забываем очистить плату от флюса или канифоли.

Ну вот и все, на этом наш ремонт завершен. Главное не бояться и аккуратно пробовать паять своими руками. Скажу вам по секрету, это очень увлекательный процесс.

Конденсаторы в БП?

Напряжение написанное на конденсаторе показывает по сути его запас прочности. Подадите более высокое — его пробьет. Вы просто увеличили «запас прочности» конденсаторам, и ничего более.

Если погуглите на тему блоков питания — ставить конденсаторы с запасом по напряжению рекомендуют практически все, единственное ограничение здесь — запас лучше делать разумным, т.к. конденсаторы бОльшего вольтажа, как правило, крупнее и дороже.

По поводу увеличения емкости — совет верен в отношении фильтров блоков питания, но не в остальных случаях (скажем, если вы значительно измените емкость конденсатора в кроссовере колонок, вы измените частоты среза и вероятно подпортите звук).

В традиционных трансформаторных блоках питания (с импульсными не знаком) конденсатор гасит пульсации, там с увеличением емкости увеличивается и подавление пульсаций, но при этом на старте значительно возрастает ток первичной зарядки конденсатора.

Сейчас вы подвергаете их определенному воздействию, которое немного выше номинальных показателей По идее, все должно работать и так, но я бы перестраховался Капитан, перелогиньтесь.

Китайцы в бп ставят 16В 1000мФ кондюки, потому что они дешевле, по сути если поставить на 25В 1000мФ ничего не случится, просто у конюков будет больше запас для пикового напряжения. К примеру стандартные 16В 1000мФ вздываются или взрываются иногда не только от пиковых напряжений, но и от температуры в бп. Я тоже ставлю вместо 16В кондюков 25В и бп живет еще дольше, чем до поломки.

Нравится 1 Комментировать

У каждой микросхемы есть определенный «запас прочности», иными словами- разность показателей, в пределах которых все составляющие схемы работают нормально (простой пример- лампочка «Ильича», расчитанная на 220-240В.).

Сейчас вы подвергаете их определенному воздействию, которое немного выше номинальных показателей (12.28 вместо 12 и 5.13 вместо 5, хотя разумеется, что блок питания не выдает ровно 5 и ровно 12в). Основная характеристика конденсатора- это емкость. В Вашем случае она не изменилась.

По идее, все должно работать и так, но я бы перестраховался и сходил в магазин радиодеталей…

На материнской плате можно ставить электролитические конденсаторы меньшей емкости. Проверено. Я ставил вместо 3300 mkf 1800/ А с напряжением осторожнее. Дело в том, что конденсатор на 25 вольт при разрядке дает 25 вольт.

Если заменить конденсатор на 6,3 в на конд. 25 в, то возможен выход из строя материнки при разряде конденсатора при выключении компьютера. Хороше, если есть защита типа стабилитрона, варикапа… А если нет…

Однозначно — выход из строя материнки.

Конденсаторы для «чайников» / Хабр

Если вы регулярно занимаетесь созданием электрических схем, вы наверняка использовали конденсаторы. Это стандартный компонент схем, такой же, как сопротивление, который вы просто берёте с полки без раздумий. Мы используем конденсаторы для сглаживания пульсаций напряжения/тока, для согласования нагрузок, в качестве источника энергии для маломощных устройств, и других применений.

Но конденсатор – это не просто пузырёк с двумя проводочками и парой параметров – рабочее напряжение и ёмкость. Существует огромный массив технологий и материалов с разными свойствами, применяемых для создания конденсаторов. И хотя в большинстве случаев для любой задачи сгодится практически любой конденсатор подходящей ёмкости, хорошее понимание работы этих устройств может помочь вам выбрать не просто нечто подходящее, а подходящее наилучшим образом. Если у вас когда-нибудь была проблема с температурной стабильностью или задача поиска источника дополнительных шумов – вы оцените информацию из этой статьи.

Начнём с простого

Лучше начать с простого и описать основные принципы работы конденсаторов, прежде чем переходить к настоящим устройствам. Идеальный конденсатор состоит из двух проводящих пластинок, разделённых диэлектриком. Заряд собирается на пластинах, но не может перетекать между ними – диэлектрик обладает изолирующими свойствами. Так конденсатор накапливает заряд.

Ёмкость измеряется в фарадах: конденсатор в один фарад выдаёт напряжение в один вольт, если в нём находится заряд в один кулон. Как и у многих других единиц системы СИ, у неё непрактичный размер, поэтому, если не брать в расчёт суперконденсаторы, о которых мы здесь говорить не будем, вы скорее всего встретитесь с микро-, нано- и пикофарадами. Ёмкость любого конденсатора можно вывести из его размеров и свойств диэлектрика – если интересно, формулу для этого можно посмотреть в Википедии. Запоминать её не нужно, если только вы не готовитесь к экзамену – но в ней содержится один полезный факт. Ёмкость пропорциональна диэлектрической проницаемости ε_r использованного диэлектрика, что в результате привело к появлению в продаже различных конденсаторов, использующих разные диэлектрические материалы для достижения больших ёмкостей или улучшения характеристик напряжения.

Паразитные индуктивность и сопротивление реального конденсатора

С использованием диэлектриков в конденсаторах есть одна проблемка, наряду с тем, что диэлектрик с нужными характеристиками обладает неприятными побочными эффектами. У всех конденсаторов есть небольшие паразитные сопротивление и индуктивность, которые иногда могут влиять на его работу. Электрические постоянные меняются от температуры и напряжения, пьезоэлектричества или шума. Некоторые конденсаторы стоят слишком дорого, у некоторых существуют состояния отказа. И вот мы подошли к основной части статьи, в которой расскажем о разных типах конденсаторов, и об их свойствах, полезных и вредных. Мы не будем освещать все возможные технологии, хотя большинство обычных мы опишем.

Алюминиевые электролитические

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют анодно-оксидированный слой на алюминиевом листе в качестве одной пластины-диэлектрика, и электролит из электрохимической ячейки в качестве другой пластины. Наличие электрохимической ячейки делает их полярными, то есть напряжение постоянного тока должно прикладываться в одном направлении, и анодированная пластина должна быть анодом, или плюсом.

На практике их пластины выполнены в виде сэндвича из алюминиевой фольги, завёрнутой в цилиндр и расположенной в алюминиевой банке. Рабочее напряжение зависит от глубины анодированного слоя.

У электролитических конденсаторов наибольшая среди распространённых ёмкость, от 0,1 до тысяч мкФ. Из-за плотной упаковки электрохимической ячейки у них наблюдается большая эквивалентная последовательная индуктивность (equivalent series inductance, ESI, или эффективная индуктивность), из-за чего их нельзя использовать на высоких частотах. Обычно они используются для сглаживания питания и развязывания, а также связывания на аудиочастотах.

Танталовые электролитические

Танталовый конденсатор поверхностного размещения

Танталовые электролитические конденсаторы изготавливаются в виде спечённого танталового анода с большой площадью поверхности, на которой выращивается толстый слой оксида, а затем в качестве катода размещается электролит из диоксида марганца. Комбинация большой площади поверхности и диэлектрических свойств оксида тантала приводит к высокой ёмкости в пересчёте на объём. В результате такие конденсаторы выходят гораздо меньше алюминиевых конденсаторов сравнимой ёмкости. Как и у последних, у танталовых конденсаторов есть полярность, поэтому постоянный ток должен идти в строго одном направлении.

Их доступная ёмкостью варьируется от 0,1 до нескольких сотен мкФ. У них гораздо меньше сопротивление утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), в связи с чем они используются в тестировании, измерительных приборах и высококачественных аудиоустройствах – там, где эти свойства полезны.

В случае танталовых конденсаторов необходимо особенно следить за тем, чтобы они не вышли из строя — бывает, что в таком случае они загораются. Аморфный оксид тантала – хороший диэлектрик, а в кристаллической форме он становится хорошим проводником. Неправильное использование танталового конденсатора – например, подача слишком большого пускового тока может привести к переходу диэлектрика в другую форму, что увеличит проходящий через него ток. Правда, репутация, связанная с возгораниями, появилась у более ранних поколений танталовых конденсаторов, и улучшенные методы производства привели к созданию более надёжной продукции.

Полимерные плёнки

Целое семейство конденсаторов использует полимерные плёнки в качестве диэлектриков, а плёнка либо находится между витыми или перемежающимися слоями металлической фольги, либо имеет металлизированный слой на поверхности. Их рабочее напряжение может доходить до 1000 В, но высокими ёмкостями они не обладают – это обычно от 100 пФ до единиц мкФ. У каждого вида плёнки есть свои плюсы и минусы, но в целом всё семейство отличается более низкими ёмкостью и индуктивностью, чем у электролитических. Посему они используются в высокочастотных устройствах и для развязывания в электрически шумных системах, а также в системах общего назначения.

Полипропиленовые конденсаторы используются в схемах, требующих хорошей тепловой и частотной стабильности. Также они используются в системах питания, для подавления ЭМП, в системах, использующих переменные токи высокого напряжения.

Полиэстеровые конденсаторы, хотя и не обладают такими температурными и частотными характеристиками, получаются дешёвыми и выдерживают большие температуры при пайке для поверхностного монтажа. В связи с этим они используются в схемах, предназначенных для использования в некритичных приложениях.

Полиэтилен-нафталатовые конденсаторы. Не обладают стабильными температурными и частотными характеристиками, но могут выдерживать гораздо большие температуры и напряжения по сравнению с полиэстеровыми.

Полиэтилен-сульфидовые конденсаторы обладают температурными и частотными характеристиками полипропиленовых, и в дополнение выдерживают высокие температуры.

В старом оборудовании можно наткнуться на поликарбонатные и полистиреновые конденсаторы, но сейчас они уже не используются.

Керамика

История керамических конденсаторов довольно длинная – они использовались с первых десятилетий прошлого века и по сей день. Ранние конденсаторы представляли собою один слой керамики, металлизированной с обеих сторон. Более поздние бывают и многослойными, где пластины с металлизацией и керамика перемежаются. В зависимости от диэлектрика их ёмкости варьируются от 1 пФ до десятков мкФ, а напряжения достигают киловольт. Во всех отраслях электроники, где требуется малая ёмкость, можно встретить как однослойные керамические диски, так и многослойные пакетные конденсаторы поверхностного монтажа.

Проще всего классифицировать керамические конденсаторы по диэлектрикам, поскольку именно они придают конденсатором все свойства. Диэлектрики классифицируют по трёхбуквенным кодам, где зашифрована их рабочая температура и стабильность.

C0G лучшая стабильность в ёмкости по отношению к температуре, частоте и напряжению. Используются в высокочастотных схемах и других контурах высокого быстродействия.

X7R не обладают такими хорошими характеристиками по температуре и напряжению, посему используются в менее критичных случаях. Обычно это развязывание и различные универсальные приложения.

Y5V обладают гораздо большей ёмкостью, но характеристики температуры и напряжения у них ещё ниже. Также используются для развязывания и в различных универсальных приложениях.

Поскольку керамика часто обладает и пьезоэлектрическими свойствами, некоторые керамические конденсаторы демонстрируют и микрофонный эффект. Если вы работали с высокими напряжениями и частотами в аудиодиапазоне, например, в случае ламповых усилителей или электростатики, вы могли услышать, как «поют» конденсаторы. Если вы использовали пьезоэлектрический конденсатор для обеспечения частотной стабилизации, вы могли обнаружить, что его звук модулируется вибрацией его окружения.

Как мы уже упоминали, статья не ставит целью охватить все технологии конденсаторов. Взглянув в каталог электроники вы обнаружите, что некоторые технологии, имеющиеся в наличии, здесь не освещены. Некоторые предложения из каталогов уже устарели, или же имеют такую узкую нишу, что с ними чаще всего и не встретишься. Мы надеялись лишь развеять некоторые тайны по поводу популярных моделей конденсаторов, и помочь вам в выборе подходящих компонентов при разработке собственных устройств. Если мы разогрели ваш аппетит, вы можете изучить нашу статью по катушкам индуктивности.

Об обнаруженных вами неточностях и ошибках прошу писать через личные сообщения сайта. Спасибо.

Как выбрать идеальный алюминиевый электролитический конденсатор

Любая электронная схема может включать алюминиевые электролитические конденсаторы, которые являются важными компонентами электрических конструкций. Они предлагают высокую емкость на единицу объема, низкие значения импеданса и идеально подходят как для хранения, так и для высокой энергоемкости.

Как используются алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы, обычно встречающиеся в источниках питания и инверторах, могут использоваться в любой электронной системе.Они полезны из-за эффективности хранения энергии или уменьшения нежелательных частот. Эта технология постоянно меняется из-за новых идей в отношении материалов и улучшений в производственном процессе. Они стали намного более прочными и надежными, поскольку устройства хорошего качества могут прослужить до 20 лет.

Одно из предназначений конденсатора — накапливать энергию в электрическом поле до тех пор, пока не активируется ток. Он состоит из двух электродов, изготовленных из электропроводящего материала, разделенных изолятором из бумаги и проводящей жидкостью, называемой электролитом.

Читайте также о — Как покупать конденсаторы: важные моменты, которые следует учитывать

В результате электрохимической реакции в анодном электроде образуется оксидный слой, который действует как диэлектрик или изолятор. Как изолятор, заряды не проходят через его материал. В то же время он обладает способностью передавать электрическую силу. Основным преимуществом алюминиевого электролитического конденсатора является то, что он обеспечивает достаточную емкость на единицу объема для номинального напряжения приложения.

Вот важные факты, которые следует учитывать при поиске подходящих алюминиевых электролитических конденсаторов

: Читайте также — Что такое ток утечки конденсатора и как его уменьшить

Правильный выбор алюминиевых электролитических конденсаторов

Критерии выбора должны включать условия нагрузки приложения, а также рабочее напряжение в качестве основных соображений.К другим факторам относятся скачки напряжения, переходные напряжения и ток пульсации. Также важно учитывать температуру окружающей среды и условия охлаждения, а также то, сколько приложение будет использоваться.

Также читайте — Различные типы конденсаторов: обзор

Вы должны оставаться в пределах требуемого диапазона напряжений, чтобы избежать высокого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), которое может рассеивать мощность внутри конденсатора. ESR действует как резистор и зависит от частоты и температуры. Чем выше ESR, тем больше тепла и меньше срок службы конденсатора.В дальнейшем мощность может быть потеряна в результате нагрева от пульсирующего тока, при котором иногда вы должны выбрать конденсатор с более высокими номиналами, чем требуется для емкости и напряжения.

Основные ключи к выбору правильного конденсатора включают проверку проектных спецификаций на предмет требуемой емкости, ожидаемой температуры окружающей среды во время работы, ожидаемого тока пульсаций и расчетного срока службы конденсатора. Кроме того, следует подумать о том, требуется ли применение радиатора, принудительного воздушного охлаждения или естественного охлаждения конденсатора.

Международный союз компонентов

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы на заказ и трансформаторы на заказ. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам продукцию высокого качества, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы — растущее предприятие в магнитной индустрии с более чем 20-летним опытом.

Как выбрать конденсаторы — правильный путь

А конденсатор везде. В источниках питания, светодиодном освещении, в коммерческой электронике, при обработке сигналов и т. Д. Вам понадобится конденсатор. Какова его конкретная роль в основном? Конденсатор выполняет несколько функций. Это устранит проблемы с шумом в цепи, работая как фильтр. Это основная часть в фильтрах нижних и верхних частот, полосовых, полосовых и т. Д.Также очень важно при выпрямлении получить постоянное постоянное напряжение. В источниках питания конденсатор действует как накопитель энергии. Много приложений для этой простой электронной части. Я больше не буду обсуждать здесь, из чего состоит конденсатор, а просто сосредоточусь на том, как выбрать конденсаторы.

Как выбрать конденсатор — важные факторы

При выборе конденсатора для вашей схемы необходимо учитывать важные параметры. Либо вы хотите перейти на микросхему, либо на сквозную.Либо пленка, либо электролитическая и так далее. Давайте обсудим здесь все соображения.

1. Как выбрать конденсатор

Емкость

Емкость — это электрическое свойство конденсатора. Таким образом, это вопрос номер один при выборе конденсатора. Какая емкость вам нужна? Что ж, это зависит от вашего приложения. Если вы собираетесь фильтровать выходное выпрямленное напряжение, то вам наверняка понадобится большая емкость. Однако, если конденсатор предназначен только для фильтрации шума сигнала в цепи небольшого сигнала, тогда подойдет малая емкость от пико до нанофарад.Итак, знайте свое приложение.

Предположим, что приложение действительно предназначено для фильтрации выпрямленного напряжения, тогда вам понадобится большая емкость в сотни микрофарад. Вы можете использовать метод проб и ошибок, пока пульсации напряжения не будут соответствовать требованиям. Или вы можете провести расчеты для начала.

Для мостового и двухполупериодного выпрямителя требуемую емкость можно вычислить, как показано ниже.

Cmin = ток нагрузки / (пульсация напряжения X частота)

Где;

Cmin — минимально необходимая емкость

Ток нагрузки — это просто нагрузка выпрямителя

Пульсации напряжения — колебания напряжения от пика до пика при измерении на выходе выпрямителя

Частота — для мостового и двухполупериодного выпрямителей это удвоенная частота сети.

Пример:

Схема ниже представляет собой мостовой выпрямитель с входным напряжением 120 В среднеквадратического значения при 60 Гц, током нагрузки 2 А и требованием пульсации напряжения 43 В от пика к пику. Мы оценим, какой должна быть минимальная емкость, необходимая для C1.

Схема мостового выпрямителя

Cmin = ток нагрузки / (пульсация напряжения X частота)

Cmin = 2A / (43 В X 2 X 60 Гц) = 387 мкФ

На основе моделирования, приведенного ниже, напряжение пульсаций от пика до пика при использовании 387 мкФ составляет 35.5В. Это близко к 43В. Поскольку результатом вычисления является минимальная емкость, при выборе емкости с более высоким значением пульсации напряжения будут уменьшаться.

2. Допуск

— также фактор при выборе конденсатора

Помимо емкости, еще одна вещь, которую следует учитывать при выборе конденсаторов, — это допуск. Если ваше приложение очень критично, то учитывайте очень маленький допуск. Конденсаторы имеют несколько вариантов допуска, например 5%, 10% и 20%.Это ваш призыв. В большинстве случаев более высокий допуск дешевле, чем деталь с более низким допуском. Вы всегда можете использовать деталь с допуском 20% и просто добавить больше полей в свой дизайн.

3. Как выбрать конденсатор

Номинальное напряжение

Конденсатор будет поврежден из-за напряжения. Таким образом, необходимо учитывать напряжение при выборе конденсатора. Вам необходимо знать уровень напряжения, на котором будет установлен конденсатор. Конденсатор в большинстве случаев устанавливается параллельно цепи, устройству или подсхеме.Хотя случаев для последовательной установки конденсатора немного. В своих конструкциях я не допускаю напряжения более 75% . Это означает, что если фактическое напряжение цепи составляет 10 В, минимальное напряжение конденсатора, которое я выберу, составляет 13,33 В (10 В / 0,75). Однако такого напряжения нет. Итак, я перейду на следующий более высокий уровень, то есть на 16 В. Можете ли вы использовать 20 В, 25 В или даже выше? Ответ положительный. Это зависит от вашего бюджета, потому что чем выше напряжение, тем дороже конденсатор. Это также будет зависеть от требований к физическому размеру.Физический размер конденсатора в большинстве случаев прямо пропорционален номинальному напряжению.

Например, в приведенном выше примере схемы максимальный уровень напряжения на конденсаторе — это пиковый уровень 120 В среднеквадратичного значения, который составляет около 170 В (1,41 X 120 В). Таким образом, номинальное напряжение конденсатора должно быть 226,67 В (170 / 0,75). И я выберу стандартное значение рядом с этим.

4. Выбор конденсатора

Номинальный ток — знайте ток пульсации

Если вы не любитель электроники и не работаете в поле какое-то время, возможно, вы не знакомы с термином пульсирующий ток.Это термин, обозначающий ток, который проходит через конденсатор. В идеальном случае нет тока, который будет течь к конденсатору, когда он установлен на линии постоянного напряжения. Однако, если фактическое напряжение на конденсаторе не является чистым постоянным током, например, есть небольшие колебания напряжения, это приведет к пульсации тока. Для схемы с низким энергопотреблением и колебаниями напряжения можно пренебречь, вам не следует беспокоиться об этом номинальном токе пульсаций.

Однако для конденсаторов, установленных для фильтрации пульсирующего постоянного тока от выпрямителя, ток пульсаций имеет решающее значение.Чем выше нагрузка, тем выше ток пульсации. Итак, как выбрать конденсаторы для этого приложения? Для выпрямления в большинстве случаев требуется большая емкость, чтобы получить напряжение, близкое к прямолинейному. Таким образом, первый вариант — рассмотреть электролитический конденсатор. В некоторых приложениях, где пульсации тока очень высоки, электролитический конденсатор больше не будет работать, так как его пульсирующий ток меньше. В этом случае выбираются пленочные конденсаторы, так как они имеют очень высокий номинальный ток пульсации.Однако недостатком является то, что емкость ограничена несколькими микрофарадами, поэтому требуется большее их количество параллельно. Рассматривая приведенную ниже схему выпрямителя, конденсатор фильтра 330 мкФ и нагрузку 2 А от источника переменного тока 120 В среднеквадратического значения при 60 Гц. Это то же самое, что и приведенная выше схема, но перерисовано и смоделировано в LTspice. LTspice — это бесплатный инструмент для моделирования схем от Linear Technology. Если вы хотите узнать, как выполнять моделирование на LTspice, прочтите статью «Учебники по моделированию цепи LTSpice для начинающих».

Смоделированный пульсирующий ток равен 3,4592A .

Полноволновой выпрямитель

Если вы не разбираетесь в моделировании, вы можете оценить фактический ток пульсаций, используя приведенное ниже уравнение.

Iripple = C X dV X Частота

Где;

Iripple — фактическая пульсация тока, протекающего через конденсатор

С — емкость в цепи

dV — это изменение входного напряжения от нуля до пика

Частота — это частота переменного напряжения (не частота выпрямленного сигнала)

Сделаем расчет по вышеперечисленным данным:

Iripple = C X dV X Частота

Iripple = 330 мкФ X (170 В-0 В) X 60 Гц = 3.366A

Вычисленное значение очень близко к результату моделирования. Затем я буду рассматривать здесь максимальное напряжение тока 75%. Таким образом, выбранный конденсатор должен иметь номинальный ток пульсации не менее 4,5 A (3,366 A / 0,75).

5.

Учитывайте рабочую температуру при выборе конденсаторов

Факторы окружающей среды также необходимо учитывать при выборе конденсаторов. Если ваш продукт будет подвергаться воздействию температуры окружающей среды 100 ° C, не используйте конденсатор, рассчитанный только на 85 ° C.Аналогичным образом, если минимальная температура окружающей среды составляет -30 ° C, не используйте конденсатор, который может выдерживать только температуру -20 ° C.

Эта спецификация кажется очень простой. Однако, если конденсатор подвергается воздействию очень сильного пульсирующего тока, произойдет внутренний нагрев, и это приведет к повышению температуры выше температуры окружающей среды. Значит, нужен больший запас на рабочую температуру. Например, максимальная температура окружающей среды, в которой будет установлен продукт, составляет 60 ° C.Не выбирайте конденсатор, рассчитанный только на 60 ° C. Выберите, возможно, номинальную температуру 105 ° C. Это даст достаточный запас за счет внутреннего нагрева.

6. Выбор диэлектрического материала конденсатора

В микросхеме резистора вы встретите эту опцию при просмотре онлайн-магазинов, таких как Mouser и Digikey. Что означает этот параметр? Это диэлектрический материал, из которого изготовлен конденсатор. Я не могу подробно останавливаться на физике конструкции конденсатора, но в своих проектах я всегда использую диэлектрик X7R, NP0 или C0G.Обычно они имеют более высокий температурный диапазон. Ниже приведены несколько примеров X7R, NP0 или C0G по сравнению с X5R.

X7R, NP0 / C0G диэлектрический материал X5R диэлектрический материал

7. Как выбрать конденсатор

— ожидаемый срок службы

Срок службы конденсатора или ожидаемый срок службы — это время, в течение которого конденсатор будет оставаться исправным в соответствии с конструкцией. Это очень важно для электролитических конденсаторов. Для керамических конденсаторов это не проблема, и, вероятно, не стоит на нее обращать внимание при выборе конденсаторов для цепей малых сигналов.Для него все еще есть предел жизни, но его более чем достаточно, чтобы выдержать весь жизненный цикл продукта. В отличие от электролитических конденсаторов, если они не будут должным образом оценены, они выйдут из строя до окончания жизненного цикла продукта, и этого не должно происходить. Пульсации тока сократят срок службы конденсатора. Так что лучше управляй им. В таблицах данных или у поставщиков есть справочные расчеты срока службы конденсаторов. Это простые уравнения, которые можно использовать при выборе конденсатора с учетом ожидаемого срока службы.Некоторые также предоставляют график для облегчения понимания. Ниже пример расчета и графика взяты из таблицы KEMET. KEMET — один из ведущих производителей конденсаторов.

Расчет ожидаемого срока службы конденсатора

8.

Физические размеры и тип установки являются факторами при выборе конденсатора

Последнее, о чем следует подумать, — это физические размеры, а также способ монтажа. Иногда выбор конденсатора продиктован доступным пространством.Чип-конденсаторы имеют небольшие размеры, но имеют ограниченное значение емкости. С другой стороны, электролитические конденсаторы имеют большую емкость, но они громоздкие. Вы собираетесь использовать поверхностное крепление или деталь со сквозным отверстием? Что ж, решать вам. Оцените свои требования к пространству, прежде чем уходить далеко от других параметров.

Технические характеристики конденсатора образца

Ниже приведены характеристики конденсаторов, которые я взял со страницы электроники Mouser. Он имеет емкость, напряжение, допуск, ток пульсации, рабочую температуру, физические размеры, ориентацию при установке и срок службы.Но обратите внимание, указанный срок службы — это просто базовый срок службы или срок службы при максимально допустимой рабочей температуре.

Характеристики номинала конденсатора

Связанные

Как каждый раз выбирать правильные типы конденсаторов

«Какие типы конденсаторов мне следует выбрать?»

Это вопрос, который задают многие новички. Я дам вам простой ответ на этот вопрос, не вдаваясь во все детали. Я хочу, чтобы после прочтения вы сразу смогли найти нужный конденсатор.

Я также написал о том, как выбрать номиналы конденсаторов, которые я рекомендую вам проверить.

Поляризация

В первую очередь сводим его к двум типам конденсаторов:

Конденсатор поляризованный
Конденсатор неполяризованный

Разница между поляризованным конденсатором и неполяризованным конденсатором заключается в том, что поляризованный конденсатор имеет положительную и отрицательную стороны. Таким образом, он должен быть размещен с положительным контактом там, где находится наибольшее положительное напряжение.Вы можете разместить неполяризованный конденсатор как хотите.

Вам нужен поляризованный конденсатор? Или неполяризованный конденсатор? Чтобы понять это, взгляните на свою принципиальную схему. Какой символ конденсатора используется?

Это неполяризованные конденсаторы:

Это поляризованные конденсаторы:

Поляризованные конденсаторы

Если вам нужен поляризованный конденсатор, вам понадобится нечто, называемое «электролитическим» конденсатором.Электролитические конденсаторы бывают двух типов:

Алюминий

Наиболее распространены алюминиевые конденсаторы. Это также самый дешевый из двух. Алюминиевые колпачки обычно поставляются в виде компонентов для сквозных отверстий. Но вы также можете найти его версии для поверхностного монтажа. Если у вас нет особых требований, выбирайте алюминиевые колпачки.

Тантал

Если вам нужен конденсатор меньшего размера и более прочный, вы должны выбрать танталовый тип.

Танталовые колпачки доступны в небольших корпусах для поверхностного монтажа.Они могут работать в широком диапазоне температур. Обратите внимание, что некоторые танталовые крышки также бывают неполяризованными.

Конденсаторы неполяризованные

Если вам нужен неполяризованный конденсатор, ищите керамический или пленочный конденсатор.

Керамические колпачки маленькие и дешевые. Это наиболее распространенный выбор для неполяризованных конденсаторов. Их часто используют в качестве развязывающих конденсаторов.

Если у вас есть особые требования, такие как низкие допуски, высокая надежность или конденсатор, способный работать при высоких температурах, выберите пленочный конденсатор.Для этого намного лучше.

Пленочные заглушки могут быть из полистирола, поликарбоната или тефлона. У каждого из них есть свои свойства, но это выходит за рамки этой страницы.

Другие типы конденсаторов

Есть еще несколько типов конденсаторов, но перечисленные выше являются наиболее распространенными. Вы используете другие типы, только если у вас есть особые требования. Например, если вам нужен конденсатор с очень высокой емкостью, вам понадобится суперконденсатор.

Прочие компоненты

Возврат от типов конденсаторов к электронным компонентам в Интернете

Стабилизатор напряжения

— Как мне решить, какой конденсатор использовать в цепи?

В случае 7805, который является безусловно стабильным, тип и номинал конденсаторов не очень важны — как сказано в примечании, вы можете полностью их не использовать, и он будет «работать» и не будет колебаться. Он будет работать лучше с показанными минимальными емкостями и будет доволен гораздо большими конденсаторами ( 47 мкФ на входе и 1 мкФ-10 мкФ на выходе, особенно керамические конденсаторы на выходе — всегда хорошо с 78xx).Однако, если предположить, что это плохая привычка, поскольку большинство современных регуляторов не так снисходительны.

Тип не так важен, как значение, номинальное напряжение и ESR. Как правило, более низкое ESR — это хорошо, но некоторые старые стабилизаторы LDO (с низким падением напряжения) не переносят слишком плохие конденсаторы или слишком хорошие и могут колебаться. Используйте слишком низкое значение, и они могут колебаться. Используйте слишком низкое номинальное напряжение, и они могут выйти из строя раньше времени. Обычно нет никаких штрафов (кроме стоимости и размера) за использование более высокого номинального напряжения, чем необходимо, или за использование несколько большего, чем необходимо, значения емкости (часто допуски электролитических крышек составляют -20 / + 80%, поэтому они могут быть больше чем отмечен в любом случае).

Если у вас быстрая логика и тому подобное, вы захотите использовать керамический конденсатор (с его низким ESR) или электролитический с низким импедансом, возможно, параллельно с более низким керамическим конденсатором. ESR входного конденсатора обычно не слишком важен для линейных регуляторов, но чем ниже, тем лучше.

В некоторых случаях вам может действительно потребоваться ухудшить керамический (выходной) конденсатор, добавив последовательно резистор сопротивлением около одного или трех Ом, чтобы стабилизатор оставался довольным!

В схеме, которую вы показываете, стабилизатор будет стабильным и будет работать с конденсаторами от 0 до тысяч мкФ на входе или выходе (0.33 электролитический или 0,1 керамический или выше на входе рекомендуется, если вы находитесь далеко от крышки входного фильтра). Если у вас есть микроконтроллер или логика на выходе, требуются конденсаторы 0,1 мкФ и / или 1 мкФ на выходе рядом с нагрузками.

В первый раз, когда вы берете новое техническое описание регулятора, внимательно его прочтите и выполните поиск по словам «конденсатор» и «стабильность», чтобы убедиться, что вы ничего не пропустили. Внимательно посмотрите на любые связанные графики. Например, 7905 (отрицательный линейный стабилизатор без LDO 5 В) действительно требует минимальной емкости на выходе для стабильности .

Выбор номинального напряжения конденсаторов

В целом, номинальное напряжение конденсатора составляет максимум , который он может выдерживать и при этом оставаться в пределах спецификаций. Неполяризованные колпачки, как и керамические, могут принимать любое напряжение + — номинальное значение напряжения. Поляризованные колпачки, такие как электролитические и танталовые, могут принимать любое напряжение от 0 до заданного значения напряжения.

Тем не менее, с разными типами крышек происходят разные вещи, когда их напряжение приближается к максимальному. С электролитами срок службы сокращается.Теоретически у уважаемого производителя номинальный срок службы указан при максимальном напряжении и температуре, если не указано иное. Таким образом, можно сказать, что срок службы увеличивается, если вы эксплуатируете колпачок ниже его номинального максимального напряжения. Двумя основными факторами напряжения электролитических крышек являются напряжение и температура. Сильный ток также может повредить им, но это связано с нагревом, поэтому на самом деле это проблема температуры.

Керамика имеет разные свойства. Напряжение не сильно влияет на срок службы многослойных SMD-заглушек, если, конечно, вы не превышаете спецификации.Однако некоторые керамические изделия не накапливают заряд в линейной зависимости от приложенного электрического поля. Они удерживают меньший дополнительный заряд при одинаковом приращении напряжения при высоком напряжении, чем при низком напряжении. Это означает, что кажущаяся емкость уменьшается с увеличением напряжения. Дешевая керамика, особенно та, в названии которой есть буква «Y», и некоторые другие изделия демонстрируют этот эффект сильнее, чем другие. Если вы просто игнорируете цифровой чип, это не имеет большого значения. Однако, если колпачок используется в аналоговом фильтре, это, вероятно, имеет значение, и вы обычно хотите придерживаться керамики с буквой «X» в их названии и внимательно просматривать таблицу.

Также есть проблемы со слишком низким напряжением, особенно с электролитами. Они работают на тонком оксидном слое алюминия. Это может ухудшиться, если на нем нет заряда.

Итак, чтобы наконец дать вам конкретный ответ, если вы собираетесь использовать электролитические колпачки, постарайтесь установить их на 3/4 или 2/3 их номинального напряжения. Вполне нормально иметь периодические всплески до максимума, но никогда не превышайте его. Для них тоже нормально быть выключенными, но лучше, чтобы они годами не разряжались полностью.

Конденсатор

— Керамические колпачки против электролитических. Какие ощутимые различия в использовании?

Насчет конденсаторов существует множество заблуждений, поэтому я хотел вкратце пояснить, что такое емкость и для чего нужны конденсаторы.

Емкость измеряет, сколько энергии будет храниться в электрическом поле, созданном между двумя разными точками для данной разности потенциалов. Вот почему емкость часто называют «двойной» индуктивности. Индуктивность — это то, сколько энергии данный ток будет хранить в магнитном поле, а емкость такая же, но для энергии, хранящейся в электрическом поле (разностью потенциалов, а не током).

Конденсаторы не накапливают электрический заряд, что является первым большим заблуждением. Они хранят энергию. Из каждого носителя заряда, который вы насаживаете на одну пластину, уходит носитель заряда на противоположной пластине. Чистый заряд остается прежним (без учета любого возможного несбалансированного «статического» заряда гораздо меньшего размера, который может накапливаться на асимметричных открытых внешних пластинах).

Конденсаторы накапливают энергию в диэлектрике, а НЕ в проводящих пластинах. Только две вещи определяют эффективность конденсатора: его физические размеры (площадь пластин и расстояние между ними) и диэлектрическая проницаемость изоляции между пластинами.Большая площадь означает большее поле, более близкие пластины означают более сильное поле (поскольку напряженность поля измеряется в вольтах на метр, поэтому такая же разница потенциалов на гораздо меньшем расстоянии дает более сильное электрическое поле).

Диэлектрическая проницаемость — это то, насколько сильное поле будет создаваться в конкретной среде. «Базовая» диэлектрическая проницаемость равна \ $ \ varepsilon \ $, с нормированным значением 1. Это диэлектрическая проницаемость идеального вакуума или напряженность поля, возникающего в самом пространстве-времени.Материя оказывает на это очень большое влияние и может поддерживать генерацию гораздо более сильных полей. Лучшие материалы — это материалы с большим количеством электрических диполей, которые увеличивают силу поля, создаваемого внутри материала.

Площадь пластины, диэлектрик и разделение пластин. Это действительно все, что касается конденсаторов. Так почему же они такие сложные и разнообразные?

Нет. За исключением тех, у которых емкость намного превышает тысячи пФ. Если вам нужны такие смехотворные величины емкости, которые мы сегодня считаем само собой разумеющимися, например, в миллионах пикофарад (микрофарад) и даже на порядок выше, то мы находимся во власти физики.

Как любой хороший инженер, несмотря на ограничения, налагаемые законами природы, мы обманываем и все равно их обходим. Электролитические конденсаторы и керамические конденсаторы большой емкости (от 0,1 мкФ до 100 мкФ +) — это грязные уловки, которые мы использовали.

Алюминий

Первое и самое важное отличие (в честь которого они названы) заключается в том, что в электролитических конденсаторах используется электролит. Электролит служит второй пластиной. Будучи жидкостью, это означает, что он может непосредственно сталкиваться с диэлектриком, даже если он имеет неравномерную форму.В алюминиевых электролитических конденсаторах это позволяет нам использовать окисление поверхности алюминия (твердый материал, иногда намеренно пористый и пропитанный красителем для цвета, на анодированном алюминии, составляющем изолирующее сапфировое покрытие) для использования в качестве диэлектрика. Однако без электролитической «пластины» неровность поверхности помешала бы жесткой металлической пластине приблизиться достаточно близко, чтобы получить какое-либо преимущество от использования оксида алюминия в первую очередь.

Еще лучше, используя жидкость, можно сделать поверхность алюминиевой фольги шероховатой, что приведет к значительному увеличению эффективной площади поверхности.Затем его анодируют до тех пор, пока на его поверхности не образуется достаточно толстый слой оксида алюминия. Шероховатая поверхность, которая будет непосредственно прилегать к другой «пластине» — нашему жидкому электролиту.

Однако есть проблемы. Самый знакомый — полярность. Анодирование алюминия, если вы не могли сказать по его сходству со словом анод , является процессом, зависящим от полярности. Конденсатор всегда следует использовать с полярностью анодирования алюминия. Противоположная полярность позволит электролиту разрушить поверхностный оксид, что приведет к короткому замыканию конденсатора.Некоторые электролиты в любом случае медленно разъедают этот слой, поэтому многие алюминиевые электролитические конденсаторы имеют срок годности. Они предназначены для использования, и такое использование имеет положительный побочный эффект, заключающийся в сохранении и даже восстановлении поверхностного оксида. Однако при достаточно длительном неиспользовании оксид может полностью разрушиться. Если вам необходимо использовать старый пыльный конденсатор ненадежного состояния, лучше всего его «реформировать», подав очень низкий ток (от сотен мкА до мА) от источника постоянного тока и позволяя напряжению медленно повышаться, пока оно не достигнет своего значения. Номинальное напряжение.Это предотвращает очень высокий ток утечки (первоначально) от повреждения конденсатора и медленно восстанавливает поверхностные оксиды, пока утечка не достигнет приемлемого уровня.

Другая проблема заключается в том, что электролиты по химическим причинам являются чем-то ионным, растворенным в растворителе. Неполимерные алюминиевые используют воду (с добавлением других ингредиентов «секретного соуса»). Что делает вода, когда через нее течет ток? Электролизуется! Отлично, если вам нужен газообразный кислород и водород, и ужасно, если вы этого не сделаете.В батареях контролируемая подзарядка может реабсорбировать этот газ, но в конденсаторах не происходит обратная электрохимическая реакция. Они просто используют электролит как проводящую вещь. Так что, несмотря ни на что, они генерируют незначительное количество газообразного водорода (кислород используется для создания слоя оксида алюминия), и, несмотря на то, что он очень мал, он не позволяет нам герметично запечатать эти конденсаторы. Так они высыхают.

Стандартный срок службы при максимальной температуре 2 000 часов.Это не очень долго. Около 83 дней. Это просто из-за более высоких температур, из-за которых вода испаряется быстрее. Если вы хотите, чтобы что-то было долговечным, важно, чтобы оно было как можно более прохладным, и покупайте модели с максимальной износостойкостью (я видел такие, на 15000 часов). По мере высыхания электролита он становится менее проводящим, что увеличивает ESR, что, в свою очередь, увеличивает нагрев, что усугубляет проблему.

Тантал

Танталовые конденсаторы — это еще одна разновидность электролитических конденсаторов.В качестве электролита они используют диоксид марганца, который в своей готовой форме является твердым. Во время производства диоксид марганца растворяется в кислоте, затем электрохимическим способом (аналогично гальванике) наносится на поверхность танталового порошка, который затем спекается. Точные детали «волшебной» части, где они создают электрическое соединение между всеми крошечными кусочками танталового порошка и диэлектриком, мне не известны (редактирование или комментарии приветствуются!), Но достаточно сказать, что танталовые конденсаторы сделаны из тантал из-за химического состава, который позволяет нам легко производить их из порошка (большая площадь поверхности).

Это дает им потрясающий объемный КПД, но за свою цену: свободный тантал и диоксид марганца могут вступать в реакцию, аналогичную термиту, который представляет собой оксид алюминия и железа. Только реакция тантала имеет на намного более более низкие температуры активации — температуры, которые легко и быстро достигаются, если противоположная полярность или событие перенапряжения пробивают дыру в диэлектрике (пятиокись тантала, как оксид алюминия) и создают короткое замыкание. Вот почему вы видите снижение напряжения и тока танталовых конденсаторов на 50% и более.Для тех, кто не знаком с термитом (который намного горячее, но все же не отличается от реакции тантала и MnO ₂), существует масса огня и тепла. Он используется для сварки железнодорожных рельсов между собой, и выполняет эту задачу за секунды.

Существуют также полимерные электролитические конденсаторы, в которых используется проводящий полимер, который в своей мономерной форме является жидкостью, но при воздействии правильного катализатора полимеризуется в твердый материал. Это похоже на суперклей, который представляет собой жидкий мономер, который полимеризуется в твердом состоянии, когда он подвергается воздействию влаги (либо в / на поверхностях, на которые он наносится, либо из самого воздуха).Таким образом, полимерные конденсаторы могут быть в основном твердым электролитом, что приводит к снижению ESR, большей долговечности и в целом большей надежности. Однако у них все еще есть небольшое количество растворителя в полимерной матрице, и он должен быть проводящим. Так они еще сохнут. К сожалению, бесплатного обеда нет.

Итак, каковы фактические электрические свойства этих типов конденсаторов? Мы уже упоминали полярность, но другая — их ESR и ESL. Электролитические конденсаторы, поскольку они сконструированы в виде очень длинной пластины, намотанной в катушку, имеют относительно высокий ESL (эквивалентную последовательную индуктивность).Настолько высоки, что они совершенно неэффективны в качестве конденсаторов выше 100 кГц или 150 кГц для полимерных типов. Выше этой частоты они в основном просто резисторы, блокирующие постоянный ток. Они ничего не сделают с вашей пульсацией напряжения, а вместо этого сделают пульсацию равной току пульсации, умноженному на ESR конденсатора, что часто может сделать пульсацию еще хуже . Конечно, это означает, что любой высокочастотный шум или всплеск просто пронзит алюминиевый электролитический конденсатор, как будто его даже не было.

Танталы не так уж плохи, но они все равно теряют свою эффективность на средних частотах (самые лучшие и самые маленькие могут почти достигать 1 МГц, большинство теряют свои емкостные характеристики в районе 300–600 кГц).

В целом, электролитические конденсаторы отлично подходят для хранения тонны энергии в небольшом пространстве, но на самом деле они полезны только для борьбы с шумом или пульсацией ниже 100 кГц. Если бы не эта критическая слабость, было бы мало причин использовать что-то еще.

В керамических конденсаторах в качестве диэлектрика используется керамика с металлизацией с обеих сторон пластин.Я не буду относиться к типам класса 1 (с низкой емкостью), а только к классу II.

Конденсаторы

класса II обманывают, используя сегнетоэлектрический эффект. Это очень похоже на ферромагнетизм, только с электрическими полями. Сегнетоэлектрический материал имеет множество электрических диполей, которые в той или иной степени могут быть ориентированы в присутствии внешнего электрического поля. Таким образом, приложение электрического поля подтягивает диполи к выравниванию, что требует энергии и заставляет огромное количество энергии в конечном итоге накапливаться в электрическом поле.Помните, как вакуум был базовым значением 1? Сегнетоэлектрическая керамика, используемая в современных MLCC, имеет диэлектрическую проницаемость порядка 7000.

К сожалению, подобно ферромагнитным материалам, когда более сильное и сильное поле намагничивает (или поляризует в нашем случае) материал, у него начинает не хватать диполей для поляризации. Насыщает. В конечном итоге это приводит к неприятному свойству керамических конденсаторов типа X5R / X7R / и т.д.: их емкость падает с напряжением смещения. Чем выше напряжение на их выводах, тем ниже их эффективная емкость.Количество запасенной энергии по-прежнему всегда увеличивается с увеличением напряжения, но это далеко не так хорошо, как можно было бы ожидать, исходя из несмещенной емкости.

Номинальное напряжение керамического конденсатора на это очень мало влияет. Фактически, фактическое выдерживаемое напряжение у большинства керамических изделий намного выше, 75 или 100 В для керамики с более низким напряжением. На самом деле, я подозреваю, что многие керамические конденсаторы — это одна и та же деталь, но с разными номерами деталей. Один и тот же конденсатор 4,7 мкФ продается как конденсатор на 35 В и 50 В под разными этикетками.График зависимости емкости некоторых MLCC от напряжения смещения идентичен, за исключением того, что для более низкого напряжения график усечен при его номинальном напряжении. Подозрительно, конечно, но могу ошибаться.

В любом случае, покупка керамики с более высоким рейтингом ничего не сделает для борьбы с этим падением емкости, связанным с напряжением, единственный фактор, который в конечном итоге играет роль, — это физический объем диэлектрика. Больше материала означает больше диполей. Таким образом, физически более крупные конденсаторы сохранят большую часть своей емкости под напряжением.

Это тоже нетривиальный эффект. Керамический конденсатор 1210 10 мкФ 50 В, настоящий конденсаторный зверь, теряет 80% своей емкости на 50 В. Кто-то немного лучше, кто-то немного хуже, но 80% — это разумная цифра. Лучшее, что я видел, это 1210 (дюймы), сохраняющие емкость около 3 мкФ к моменту достижения 60 В, в любом случае в корпусе 1210. Керамике 50 В размером 10 мкФ 1206 (дюймов) повезет, если на ней останется 500 нФ.

Керамика

класса II также является пьезоэлектрической и пироэлектрической, хотя на самом деле это не оказывает на нее электрического воздействия.Известно, что они вибрируют или поют из-за пульсации и могут действовать как микрофоны. Вероятно, лучше избегать их использования в качестве разделительных конденсаторов в аудиосхемах.

В остальном керамика имеет самые низкие ESL и ESR среди конденсаторов. Они самые «конденсаторные» из всех. Их ESL настолько низок, что основным источником является высота торцевых выводов на самом корпусе. Да, эта высота керамики 0805 является основным источником его ESL 3 нГн. Они по-прежнему ведут себя как конденсаторы на многих МГц или даже выше для специализированных типов ВЧ.Они также могут разъединять множество шумов и разъединять очень быстрые вещи, такие как цифровые схемы, для которых электролитические соединения бесполезны.

В заключение, электролиты бывают:

объемная емкость в крошечной упаковке
все остальное ужасно

Они медленные, они изнашиваются, они загораются, они превратятся в короткое замыкание, если вы их неправильно поляризуете. По всем критериям измеряются конденсаторы, за исключением самой емкости, электролитические свойства абсолютно ужасны.Вы используете их, потому что должны, а не потому, что хотите.

Керамика бывает:

Нестабильные и теряют большую емкость при смещении напряжения
Может вибрировать или действовать как микрофон. Или наноактуаторы!
В остальном крутые.

Керамические конденсаторы — это то, что вы хотите использовать, но не всегда можете. На самом деле они ведут себя как конденсаторы и даже на высоких частотах, но не могут сравниться с объемной эффективностью электролитов, и только типы класса 1 (которые имеют очень малую емкость) будут иметь стабильную емкость.Они довольно сильно различаются в зависимости от температуры и напряжения. О, они также могут треснуть и не обладают такой механической прочностью.

О, последнее замечание, вы можете прекрасно использовать электролиты в приложениях переменного тока / неполяризованных, со всеми остальными их проблемами, конечно же. Просто подключите пару обычных поляризованных электролитических конденсаторов с клеммами одинаковой полярности, и теперь противоположные полярности являются клеммами совершенно нового, неполярного электролитического. Пока их значения емкости достаточно хорошо согласованы и имеется ограниченное количество установившегося смещения постоянного тока, конденсаторы, кажется, выдерживают нагрузку.

Выбор конденсаторов для блоков питания

Что можно и чего нельзя делать при выборе правильной технологии

и набора функций для работы

BY SURESH CHANDRAN и SHRIKANT JOSHI
EPCOS, Iselin, NJ
http://www.epcos.com Конденсаторы являются одними из наиболее важных пассивных компонентов, которые помогают выполнять широкий диапазон комбинаций напряжения и тока в источниках питания. Хотя каждый тип конденсатора хранит электрическую энергию, диэлектрическая технология играет ключевую роль при выборе конденсатора для конкретного применения.Наиболее важными областями применения конденсаторов в источниках питания являются накопление энергии, демпфирование, подавление электромагнитных помех и схемы управления. Изучая каждую область, используйте прилагаемую диаграмму, чтобы увидеть, как каждая диэлектрическая технология конкурирует или дополняет друг друга в зависимости от области применения. Накопитель энергии Конденсаторы накопителя энергии собирают свой заряд через выпрямители и доставляют накопленную энергию через ветви инвертора на выход источника питания. Обычно используются алюминиево-электролитические конденсаторы, такие как EPCOS B43504 или B43505, с номинальным напряжением от 40 до 450 В постоянного тока и значениями емкости от 220 до 150 000 мкФ.Иногда устройства группируются в последовательные и / или параллельные комбинации, в зависимости от требований к мощности; конденсаторы с винтовой клеммой в виде банок часто используются для уровней мощности более 10 кВт. Для выбора правильного значения емкости необходимо учитывать номинальное постоянное напряжение, допустимую пульсацию напряжения и время цикла заряда / разряда. Однако при выборе электролитического конденсатора для этого применения следует учитывать следующие параметры. Ток пульсаций конденсатора в типичном источнике питания представляет собой комбинацию токов пульсаций на различных частотах.Действующее значение тока пульсаций определяет нагрев конденсатора. Распространенной ошибкой является вычисление среднеквадратичного значения токовой нагрузки путем сложения квадратов пульсаций токов на различных частотах. Собственно, нужно учитывать, что ESR конденсатора падает с увеличением частоты пульсаций тока. Правильная процедура заключается в масштабировании тока пульсаций на более высокой частоте до 100 Гц с использованием частотной диаграммы коэффициента пульсаций. Используйте квадрат масштабированных токов, чтобы определить ток пульсации.Это фактическая текущая нагрузка. Поскольку температура окружающей среды определяет срок службы конденсатора в условиях нагрузки, известные производители обеспечивают четко определенную взаимосвязь между нагрузкой пульсаций тока, температурой окружающей среды и ожидаемым сроком службы. Используйте пульсирующую нагрузку (объясненную выше) и температуру окружающей среды, чтобы определить ожидаемый срок службы в реальных условиях работы, используя опубликованное значение ожидаемого срока службы в качестве абсолютного числа.

Snubbering Современные силовые полупроводники, которые переключаются на высоких частотах, подвержены потенциально опасным скачкам напряжения.Демпферные конденсаторы, такие как EPCOS B32620-J или B32651..56, при подключении к силовому полупроводнику ограничивают пиковое напряжение, поглощая импульсы напряжения и защищая полупроводник, что делает демпфирующий конденсатор критически важным компонентом в силовой батарее. Номинальные значения тока и напряжения полупроводника вместе с его частотой коммутации определяют выбор демпфирующего конденсатора. Поскольку эти конденсаторы имеют очень крутые значения dv / dt, пленочный конденсатор является правильным выбором для этого применения.Типичные характеристики конденсаторов находятся в диапазоне от 470 пФ до 47 нФ при номинальном напряжении до 2000 В постоянного тока. Для мощных полупроводников, таких как IGBT, значения могут достигать 2,2 мкФ при напряжении в диапазоне 1200 В постоянного тока. Не выбирайте конденсатор только на основе комбинации значения / напряжения. При выборе демпфирующих конденсаторов учитывайте требуемые значения du / dt. Коэффициент рассеяния определяет рассеиваемую мощность в конденсаторе. Поэтому выберите альтернативу с более низким коэффициентом потерь. Подавление электромагнитных / радиопомех Эти конденсаторы подключаются к входной стороне источника питания для уменьшения электромагнитных и / или радиочастотных помех, создаваемых полупроводником. Подключение напрямую к основной входной линии подвергает их опасным перенапряжениям и переходным процессам. По этой причине существуют разные стандарты безопасности, введенные в разных регионах мира, включая EN 132 400 для Европы, UL 1414 и 1283 для США и CSA C22.2 No. 0; 1 и 8 для Канады.Конденсаторы класса X и / или Y, такие как EPCOS B3292x / B81122, с пластиковой пленкой, представляют собой один из наименее дорогих методов подавления. Импеданс ограничивающего конденсатора уменьшается с увеличением частоты, и высокочастотный ток проходит через конденсатор. Конденсатор X обеспечивает «короткое замыкание» для этого тока между линиями, а конденсатор Y между линией и корпусом заземленного оборудования. Существуют подклассы для конденсаторов X и Y, которые определяют пиковое значение перенапряжения, которое он может видеть.Например, конденсатор X2 емкостью до 1 мкФ рассчитан на пиковое импульсное напряжение 2,5 кВ, тогда как номинальное значение для конденсатора X1 аналогичной емкости составляет 4 кВ. Выберите подходящий класс помехоподавляющего конденсатора в зависимости от пикового напряжения, возникающего при сбросе нагрузки. Схема управления и логика В схемах управления источника питания используется широкий спектр конденсаторов, включая танталовые, керамические, пленочные и алюминиевые. Если эти устройства не используются в суровых условиях, они являются компонентами общего назначения с низкими значениями напряжения и потерь.