Как проверить работоспособность конденсатора

Конденсаторы 101 - iFixit

Вот немного сухой информации, просто чтобы помочь понять, что такое конденсатор и как он вообще работает. Конденсатор — это небольшой (чаще всего) электрический/электронный компонент на большинстве печатных плат, который может выполнять различные функции. Когда конденсатор помещается в цепь с активным током, электроны с отрицательной стороны накапливаются на ближайшей пластине. Отрицательный течет к положительному, поэтому отрицательный является активным выводом, хотя многие конденсаторы не поляризованы. Как только пластина больше не может их удерживать, они вытесняются через диэлектрик на другую пластину, тем самым вытесняя электроны обратно в цепь. Это называется разрядкой. Электрические компоненты очень чувствительны к перепадам напряжения, поэтому скачок напряжения может вывести из строя эти дорогие детали. Конденсаторы передают постоянное напряжение другим компонентам и, таким образом, обеспечивают стабильное питание. Переменный ток выпрямляется диодами, поэтому вместо переменного тока есть импульсы постоянного тока от нуля до пика. Когда конденсатор от линии электропередач подключен к земле, постоянный ток не будет проходить, но по мере того, как импульс заполняет конденсатор, он уменьшает протекающий ток и действующее напряжение. Пока напряжение питания падает до нуля, конденсатор начинает вытекать свое содержимое, это сгладит выходное напряжение и ток. Поэтому конденсатор помещается в компонент, что позволяет поглощать всплески и дополнять провалы, что, в свою очередь, поддерживает постоянную подачу питания на компонент.

Существует множество различных типов конденсаторов. Они часто используются по-разному в схемах. Слишком знакомые круглые конденсаторы в виде жестяных банок обычно представляют собой электролитические конденсаторы. Изготавливаются из одного или двух листов металла, разделенных диэлектриком. Диэлектриком может быть воздух (простейший конденсатор) или другие непроводящие материалы. Металлические пластины из фольги, разделенные диэлектриком, затем сворачиваются, как фруктовый рулет, и помещаются в банку. Они отлично подходят для объемной фильтрации, но не очень эффективны на высоких частотах.

Вот конденсатор, который некоторые еще помнят со времен старого радио. Это многосекционный консервный конденсатор. Этот конкретный конденсатор представляет собой счетверенный (4) секционный конденсатор. Все это означает, что в одной банке содержится четыре отдельных конденсатора с разными номиналами.

Дисковые керамические конденсаторы идеально подходят для высоких частот, но не годятся для объемной фильтрации, поскольку керамические дисковые конденсаторы имеют большие размеры при более высоких значениях емкости. В цепях, где жизненно важно поддерживать стабильность источника напряжения, обычно параллельно с керамическим дисковым конденсатором используется большой электролитический конденсатор. Электролитический будет выполнять большую часть работы, в то время как маленький керамический дисковый конденсатор будет отфильтровывать высокие частоты, которые пропускает большой электролитический конденсатор.

Затем идут танталовые конденсаторы. Они маленькие, но имеют большую емкость по отношению к их размеру, чем керамические дисковые конденсаторы. Они более дорогие, но находят широкое применение на печатных платах небольших электронных устройств.

Несмотря на то, что старые бумажные конденсаторы неполярные, они имели черные полосы на одном конце. Черная полоса указывала, на каком конце бумажного конденсатора была металлическая фольга (которая действовала как экран). Конец с металлической фольгой был подключен к земле (или наименьшему напряжению). Основная цель экрана из фольги заключалась в том, чтобы продлить срок службы бумажного конденсатора.

Вот тот, который нас, скорее всего, интересует больше всего, когда речь идет об iDevices. Они очень малы по сравнению с ранее перечисленными конденсаторами. Это крышки для устройств поверхностного монтажа (SMD). Несмотря на то, что они миниатюрны по размеру по сравнению с предыдущими конденсаторами, функция остается прежней. Одним из важных, помимо номиналов этих конденсаторов, является их «упаковка». Размер этих компонентов стандартизирован, т. е. упаковка 0201 — 0,6 мм x 0,3 мм (0,02 дюйма x 0,01 дюйма). Размер корпуса керамических SMD-конденсаторов такой же, как у SMD-резисторов. Это делает почти невозможным визуально определить, конденсатор это или резистор. Вот хорошее описание индивидуального размера на основе номеров пакетов.

SMD на печатной плате

Большие SMD

Определение емкости конденсатора может быть выполнено несколькими способами. Номер один, конечно, маркировка на самом конденсаторе.

Емкость этого конкретного конденсатора составляет 220 мкФ (микрофарад) с допуском 20%. Это означает, что она может быть где-то между 176 мкФ и 264 мкФ. Он имеет номинальное напряжение 160В. Расположение выводов показывает, что это радиальный конденсатор. Оба вывода выходят с одной стороны по сравнению с осевым расположением, когда один вывод выходит с любой стороны корпуса конденсатора. Также полоска со стрелкой сбоку конденсатора указывает на полярность, стрелки указывают на отрицательный контакт .

Теперь главный вопрос, как проверить конденсатор на предмет замены.

Для проверки конденсатора, когда он все еще установлен в цепи, потребуется измеритель ESR. Если конденсатор удален из цепи, то можно использовать мультиметр, настроенный как омметр, , но только для выполнения проверки по принципу «все или ничего» . Этот тест покажет только, полностью ли разряжен конденсатор или нет. Он , а не определит, в хорошем или плохом состоянии находится конденсатор. Чтобы определить, работает ли конденсатор с правильным значением (емкостью), потребуется тестер конденсатора. Конечно, это справедливо и для определения номинала неизвестного конденсатора.

Счетчик, используемый для этой Wiki, самый дешевый из доступных в любом универмаге. Для этих тестов также рекомендуется использовать аналоговый мультиметр. Он покажет движение более наглядно, чем цифровой мультиметр, который отображает только быстро меняющиеся числа. Это должно позволить любому выполнить эти тесты, не тратя целое состояние на что-то вроде измерителя Fluke.

Всегда разряжайте конденсатор перед его проверкой, если этого не сделать, это будет шокирующим сюрпризом. Очень маленькие конденсаторы можно разрядить, соединив оба провода отверткой. Лучший способ сделать это - разрядить конденсатор через нагрузку. В этом случае для этого подойдут кабели типа «крокодил» и резистор. Вот отличный сайт, показывающий, как сконструировать разгрузочные инструменты.

Чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, установите мультиметр на показания в диапазоне высоких сопротивлений, где-то выше 10 кОм и 1 м Ом. Прикоснитесь измерительными проводами к соответствующим выводам на конденсаторе, красный к положительному, а черный к отрицательному. Индикатор должен начинаться с нуля, а затем медленно двигаться к бесконечности. Это означает, что конденсатор находится в рабочем состоянии. Если счетчик остается на нуле, конденсатор не заряжается через батарею счетчика, что означает, что он не работает.

Также совместим с крышками SMD. Тот же тест со стрелкой мультиметра, медленно движущейся в том же направлении.

Еще один тест, который можно провести с конденсатором, — это тест напряжения. Мы знаем, что конденсаторы хранят разность потенциалов зарядов на своей пластине, то есть напряжения. Конденсатор имеет анод с положительным напряжением и катод с отрицательным напряжением. Один из способов проверить, работает ли конденсатор, — зарядить его напряжением, а затем считать напряжение на аноде и катоде. Для этого необходимо зарядить конденсатор напряжением, а на выводы конденсатора подать постоянное напряжение. В этом случае очень важна полярность. Если этот конденсатор имеет положительный и отрицательный выводы, это поляризованные конденсаторы (электролитические конденсаторы). Положительное напряжение пойдет на анод, а отрицательное на катод конденсатора. Не забудьте проверить маркировку на проверяемом конденсаторе. Затем подайте напряжение, которое должно быть меньше напряжения, на которое рассчитан конденсатор, на несколько секунд. В этом примере конденсатор на 160 В будет заряжаться током 9V постоянного тока на несколько секунд.

После завершения зарядки отсоедините батарею от конденсатора. Используйте мультиметр и измерьте напряжение на выводах конденсатора. Напряжение должно быть около 9 вольт. Напряжение быстро разряжается до 0 В, потому что конденсатор разряжается через мультиметр. Если конденсатор не удерживает это напряжение, он неисправен и должен быть заменен.

Проще всего конечно будет проверить конденсатор с помощью измерителя емкости. Вот осевой GPF FRAKO 1000 мкФ 40 В с допуском 5%. Проверить этот конденсатор с помощью измерителя емкости несложно. На этих конденсаторах плюсовой вывод помечен. Подсоедините положительный (красный) провод от мультиметра к нему, а отрицательный (черный) к противоположному. Этот конденсатор показывает 1038 мкФ, явно в пределах допуска.

Проверка конденсатора SMD может быть затруднена громоздкими щупами. Можно либо припаять иглы к концам этих зондов, либо вложиться в какой-нибудь умный пинцет. Предпочтительным способом будет использование умного пинцета.

Для некоторых конденсаторов не требуется никаких испытаний для определения неисправности. Если при визуальном осмотре конденсаторов обнаружены какие-либо признаки вздутия, их необходимо заменить. Это самая распространенная неисправность в блоках питания. При замене конденсатора крайне важно заменить его конденсатором того же или большего номинала. Никогда не заменяйте его конденсатором меньшей емкости.

Если конденсатор, подлежащий замене или проверке, не имеет маркировки, потребуется схема. На изображении ниже показано несколько символов для конденсаторов, которые используются на схеме.

Этот отрывок из схемы iPhone показывает символ для конденсаторов, а также значения для этих конденсаторов.

Эта Вики содержит лишь основные сведения о том, что нужно искать в конденсаторе, она никоим образом не является полной. Чтобы узнать больше о любом из распространенных электронных компонентов, существует множество хороших онлайн-курсов и офлайн-курсов.

Eaton Electronics

Maxwell

Digikey

Mouser

Как проверить конденсатор с помощью цифрового и аналогового мультиметра?

8 способов проверки и тестирования конденсатора с помощью цифрового мультиметра и амперметра (AVO)

В большинстве работ по устранению неполадок и ремонту электрических и электронных устройств мы сталкиваемся с общей проблемой конденсаторов, когда нам нужно знать  как проверить и проверить конденсатор?   Хороший, плохой (мертвый), короткий или открытый?

Здесь мы можем проверить конденсатор с помощью аналогового (AVO-метр, например, амперметр, вольтметр, омметр), а также цифрового мультиметра, либо конденсатор в хорошем состоянии, либо мы должны заменить его на новый.

Примечание. Чтобы найти значение емкости, вам понадобится аналоговый или цифровой мультиметр с функциями измерения емкости.

Ниже приведены восемь (8) методов проверки и тестирования конденсатора на исправность, неисправность, обрыв, разрядку или короткое замыкание .

Похожие сообщения:

• Как проверить диод с помощью цифрового и аналогового мультиметра — 4 способа.
• Как проверить реле? Проверка реле SSR и катушки
• Как измерить емкость с помощью мультиметра

Метод 1.

Проверка конденсатора с помощью цифрового мультиметра — режим сопротивления

Чтобы проверить конденсатор с помощью цифрового мультиметра (цифровой мультиметр) в режиме сопротивления «Ом» или в режиме «Ом» , выполните шаги, указанные ниже.

1. Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
2. Установите измеритель на омический диапазон (установите его не менее чем на 1000 Ом = 1 кОм).
3. Подсоедините щупы мультиметра к клеммам конденсатора (отрицательный к отрицательному и положительный к положительному).
4. Цифровой мультиметр на секунду покажет несколько цифр. Обратите внимание на чтение.
5. И тут же вернется в OL (Open Line) или бесконечность «∞». Каждая попытка шага 2 покажет тот же результат, что и в шагах 4 и 5. Это означает, что Конденсатор в хорошем состоянии .
6. Если изменений нет, то  Конденсатор разряжен .

Похожие сообщения:

• Проверка электрических и электронных компонентов и устройств с помощью мультиметра
• Как проверить транзистор мультиметром (DMM+AVO) — NPN и PNP — 4 способа

Способ 2.

Проверка конденсатора с помощью аналогового мультиметра – Ом.0023 Сопротивление «Ом» или режим Ом , выполните следующие действия.

1. Убедитесь, что предполагаемый конденсатор полностью разряжен.
2. Возьмите измеритель AVO.
3. Поверните ручку аналогового измерителя, чтобы выбрать режим сопротивления «OHM» (всегда выбирайте более высокий диапазон Ом).
4. Подсоедините провода измерительного прибора к клеммам конденсатора. (COM к клеммам «-Ve» и «Положительный» к клеммам «+Ve»).
5. Запишите показания и сравните со следующими результатами.
6. Короткие конденсаторы : Закороченный конденсатор имеет очень низкое сопротивление.
7. Открытые конденсаторы : Открытый конденсатор не показывает движения (отклонения) на шкале омметра.
8. Хорошие конденсаторы : Сначала сопротивление будет низким, а затем постепенно увеличится до бесконечности. Это означает, что конденсатор в хорошем состоянии.

Способ 3.

Проверка конденсатора мультиметром в режиме измерения емкости

Примечание. Проверка конденсатора в емкостном режиме может выполняться только в том случае, если аналоговый или цифровой мультиметр имеет фарад «Фарад» для емкости «C». Функцию емкостного режима в мультиметре также можно использовать для проверки крошечных конденсаторов. Для этого поверните ручку мультиметра в режим измерения емкости и следуйте следующим основным инструкциям.

1. Убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
2. Снимите конденсаторы с печатной платы.
3. Теперь выберите емкость «C» на мультиметре.
4. Теперь подключите клемму конденсатора к проводам мультиметра (красный к положительному, а черный к отрицательному).
5. Если показание близко к фактическому значению конденсатора (т. е. значению, напечатанному на коробке с контейнером конденсатора).
6. Тогда конденсатор исправен. (Обратите внимание, что показание может быть меньше, чем фактическое значение конденсатора (номинальное значение конденсатора из-за допуска в ±10 или ±20 ).
7. Если вы читаете значительно меньшую емкость или вообще никакой, то конденсатор сдох и вам следует заменить его на новый для правильной работы.

Похожие сообщения:

• Как найти значение керамических конденсаторов?
• Как рассчитать подходящий размер конденсатора в мкФ и кВАр для улучшения коэффициента мощности
• Как преобразовать мкФ конденсатора в кВАр и наоборот? - Для коррекции PF

Метод 4.

Проверка конденсатора простым вольтметром

Чтобы применить этот метод к полярным и неполярным конденсаторам, необходимо знать значение номинального напряжения конденсаторов. Уровень напряжения уже указан на паспортной табличке электролитических конденсаторов. Хотя на керамических и SMD-конденсаторах напечатаны специальные коды. Вы можете следовать этому руководству, в котором показано, как читать и находить номинал керамических и неполяризованных конденсаторов с напечатанными на нем соответствующими кодами.

Кроме того, вы можете использовать Напряжение постоянного тока «В» или Режим напряжения в цифровом или аналоговом мультиметре для выполнения этого теста.

1. Обязательно отсоедините один провод (не беспокойтесь, положительный (длинный) или отрицательный (короткий)) конденсатора от цепи (при необходимости вы также можете полностью отсоединить)
2. Проверьте номинальное напряжение конденсатора, напечатанное на нем (как показано в нашем примере ниже, где напряжение = 16 В)
3. Теперь зарядите этот конденсатор в течение нескольких секунд до номинального (не точного значения, но меньшего, т.е. зарядите конденсатор на 16 В 9батарея В. Если значение напряжения батареи больше, чем номинальное напряжение конденсатора, это приведет к повреждению или взрыву конденсатора.) Напряжение. Обязательно соедините положительный (красный) вывод источника напряжения с положительным (длинным) выводом конденсатора, а отрицательный — с отрицательным. Если вы не уверены или не можете найти правильные выводы, вот руководство о том, как найти отрицательную и положительную клеммы конденсатора.
4. Установите значение вольтметра на напряжение постоянного тока и подключите конденсатор к вольтметру, соединив положительный провод батареи с положительным выводом конденсатора, а отрицательный — с отрицательным. Вы можете использовать цифровой или аналоговый мультиметр при выборе диапазона постоянного напряжения для той же цели.
5. Запишите начальное значение напряжения на вольтметре. Если оно близко к подаваемому на конденсатор напряжению, конденсатор в хорошем состоянии. Если он показывает гораздо меньше показаний, тогда конденсатор мертв. обратите внимание, что вольтметр будет показывать показания в течение очень короткого времени, так как конденсатор разряжает накопленные в вольтметре вольты.

Примечание. Значение напряжения конденсатора должно быть меньше напряжения аккумулятора. В противном случае он взорвет или сожжет конденсатор.

Похожие сообщения: 

• Как найти номинал сгоревшего резистора (тремя удобными способами)
• Как найти номинал резисторов SMD
• Как рассчитать номинал резисторов для светодиодов

Метод 5.

Проверка конденсатора путем измерения значения постоянной времени конденсатор известен в микрофарадах (обозначается мкФ), напечатанных на нем, т. е. конденсатор вообще не взорван и не сгорел.