Как проверить конденсаторы. Обучающее видео

Привет!

В прошлом выпуске мы разобрались с тем, как выглядят резисторы и как их правильно опознавать.
Сегодня поговорим о следующей по важности детали из списка радиоэлектронных компонентов — конденсаторе.

Конденсатор — элемент, способный запасать в себе энергию. Этот элемент состоит из металлических пластинок, присоединенных к внешним выводам, и непроводящему слою диэлектрика между ними. Его основное назначение — быстро запасти определенный заряд, а потом быстро его отдать в нагрузку.

Поскольку основное назначение конденсатора — запасать энергию, характеристика, которая за это отвечает — емкость. Чем больше емкость, тем больше энергии «поместится» в конденсатор.

Вторая главная характеристика — максимальное допустимое напряжение. Она показывает, сколько вольт можно максимально подать на конденсатор. Если прикладываемое напряжение значительно меньше допустимого — ничего страшного и даже хорошо, срок службы конденсатора увеличится. Если же напряжение в цепи больше, чем допускает конденсатор — большой риск его электрического пробоя, после чего внутри получится короткое замыкание.

Чем меньше расстояние между пластинками конденсатора, тем больше получается его емкость. Но при этом маленькое расстояние хуже противостоит большому напряжению. Поэтому, например, электролитические конденсаторы одного размера могут быть либо большой емкости, но для небольшого напряжения, либо с маленькой емкостью, но большим допустимым напряжением.

Еще одна немаловажная характеристика — внутреннее сопротивление конденсатора. Оно же ESR (Equivalent series resistance — Эквивалентное последовательное сопротивление). Схематически это выглядит так: любой физический конденсатор на схеме можно нарисовать как идеальный конденсатор и последовательно с ним резистор, величина которого и есть внутренним сопротивлением, ESR. Любой конденсатор обладает внутренним сопротивлением из-за материалов изготовления, сопротивления своих обложек и других факторов). От этого значения зависит максимальный отдаваемый ток, скорость разряда, эффективность подавления помех, нагрев самого конденсатора в процессе работы. Чем этот параметр меньше — тем лучше.

Рассмотрим основные типы существующих конденсаторов:

Электролитические. За счет жидкого электролита внутри они обладают большой емкостью. Но при этом плохо работают на больших частотах, и обладают важным свойством — полярностью. То есть у них есть плюс и минус. Если перепутать полярность питания — электролит начнет кипеть, расширяться и в итоге разорвет конденсатор.

Отдельно выделяются низкоимпедансные, или Low ESR модели. Это электролитические конденсаторы с уменьшенным внутренним сопротивлением, о котором мы вспомнили ранее. Керамические, которые в свою очередь делятся на однослойные дисковые и многослойные. Первые обычно рассчитаны на высокие напряжения, вторые имеют бОльшую емкость. У них между обложками расположена керамическая пластинка-изолятор. За счет этого при маленьких размерах можно добиться довольно большой емкости и допустимого напряжения. Хорошо работают в качестве помехоподавляющих, однако емкость сильно зависит от температуры и прикладываемого напряжения.

Пленочные. В них роль изолятора играет слюдяная, полипропиленовая, полистирольная или другая эластичная пленка. Самые распространенные благодаря своей универсальности и надежности.

Аудиоконденсаторы (Hi-End) — пленочного типа, разрабатываются специально для применения в аудиоаппаратуре. Имеют минимальное внутреннее сопротивление и не искажают звуковые сигналы, благодаря этому передают чистый, максимально качественный звук. Такие конденсаторы являются неотъемлемой частью дорогой Hi-Fi аппаратуры.

Танталовые. Уникальны из-за того, что обладают свойством самовосстанавливаться после пробоя и других негативных воздействий, очень долго сохраняют работоспособность и не теряют свойств. (картинка)

Пусковые. В общем случае это пленочные конденсаторы, а называются так, потому что используются для запуска и работы трехфазных электрических двигателей.

Как проверить, рабочий ли конденсатор?

Базовую работоспособность можно проверить с помощью мультиметра. Для полной проверки, включая внутреннее сопротивление, понадобится ESR-метр.

При проверке исправности конденсатора сначала можно измерить его сопротивление. Нужно установить самый большой предел измерений. Сопротивление должно постепенно увеличиваться, и в итоге достигнуть бесконечности. Если оно остановилось на каком-то значении — у конденсатора большой ток утечки, что свидетельствует либо о его плохом качестве, либо о повреждении диэлектрика (пробое). Такой конденсатор использовать нельзя. Кстати, нагляднее всего это делать на аналоговом мультиметре, хотя и цифровой тоже подходит.

Если сопротивление конденсатора равно нулю — внутри него короткое замыкание, что тоже есть явной поломкой.

Если ваш мультиметр имеет функцию измерения емкости — можно более детально изучить состояние конденсатора. Если емкость значительно больше, чем заявленная — расстояние между обложками где-то уменьшилось, например, вследствии механического воздействия. А значит, уменьшилось и допустимое напряжение конденсатора. Такой конденсатор хоть и можно дальше использовать, но лучше заменить.

Если емкость меньше, чем должна быть — это тоже чревато ухудшением свойств конденсатора. В случае с электролитическими это означает, что внутри них «высох» электролит, и они уже не обладают нужными свойствами, хуже держат заряд и имеют высокое внутреннее сопротивление. Проверить какой-то конденсатор прямо на плате, как правило, проблематично и часто невозможно, потому что другие компоненты вокруг него сильно влияют на результаты замеров.

Но по внешнему виду тоже можно найти проблему. Чаще всего проблемы возникают в электролитах. Достаточно поискать конденсаторы со вздувшимся верхом — их без сомнений нужно заменять. Верхушка вздувается из-за того, что электролит либо улетучивается сам по себе и расширяется, либо он сильно нагревается в процессе работы, кипит и превращается в газ.

Дальше стоит «прозвонить» все конденсаторы. Если где-то мультиметр показывает короткое замыкание, а по схеме его не должно быть — стоит перестраховаться и выпаять конденсатор, проверив его отдельно.

В этом видео мы рассказали вам основные свойства конденсаторов, их применение и методы быстрой проверки. Надеемся, вы узнали что-то новое и полезное для себя.

Большой выбор конденсаторов в нашем интернет-магазине позволяет вам подобрать любую модель для замены вышедшей из строя или для проектирования разных самодельных конструкций.
А все актуальные ценовые предложения, акции и специальные цены вы можете первыми узнавать на канале Electronoff в Telegram.