Конденсаторы широко применяются в электротехнике в качестве элементов, сглаживающих пульсации переменного тока, фильтров частоты, или накопителей энергии. Кроме того, эти радиодетали можно применять в качестве гальванической развязки. Технологий изготовление множество, принцип общий: между двумя обкладками кроме диэлектрика размещается особое химическое вещество, определяющее характеристики. Для электроустановок постоянного тока, применяются электролиты. Это недорогая технология, которая имеет серьезный недостаток: жидкость может закипеть от перегрузки или высокой температуры, и тогда конденсатор буквально взрывается. К счастью, такой «экстрим» случается редко: в большинстве случаев корпус просто разрушается, теряет герметичность, и электролит вытекает на монтажную плату.
Поэтому в ответственных узлах применяются конденсаторы, изготовленные по иной технологии. Вместо жидкого электролита применяется токопроводящий органический полимер. Он имеет фактически твердую консистенцию, поэтому при экстремальных нагрузках (включая температурные) опасности не представляет. Такие конденсаторы называются твердотельными (по причине отсутствия жидких фракций). Характеристики этих элементов не уступают традиционным «электролитам», однако стоимость деталей существенно выше. Есть еще один недостаток твердотельной конструкции - ограничения по вольтажу. Верхний предел напряжения не более 35 Вольт. Учитывая область применения (компьютеры, бытовая техника, автомобили), это не является большой проблемой.
По причине высокой стоимости, домашние мастера стараются избегать покупки дорогих деталей, используя б/у компоненты для замены. В любом случае, чтобы не тратить лишние деньги, необходимо знать, как проверить твердотельный конденсатор.
Как работает полимерный конденсатор
Чтобы проверить любой прибор, желательно понимать механизм его работы. Поскольку тема нашего материала - твердотельные конденсаторы (аналоги электролитических), значит речь пойдет о радиоэлементах для постоянного тока, то есть полярных. Все со школьной скамьи помнят эту иллюстрацию:
Две металлические пластины с диэлектриком между ними (для лаборатории подойдет даже воздух). Если на контакты подать потенциал, между пластинами накапливается разноименные заряды, и в пространстве между ними возникает электрическое поле. При отсутствии электрической цепи это поле может сохраняться достаточно долго (современные элементы обеспечивают утечку заряда, стремящуюся к нулю). Именно это свойство лежит в основе применения конденсаторов.
Элемент имеет определенные основные характеристики:
- Рабочее напряжение определяется величиной, при которой не наступает пробой диэлектрика. Конденсаторы выглядят совсем не так, как мы привыкли видеть на лабораторном столе в классе физики. Детали весьма компактны, соответственно расстояние между пластинами минимально. Отсюда ограничение по предельному напряжению.
- Емкость конденсатора - его главный параметр. Он определяет, сколько электрической энергии деталь может накопить и удерживать в себе. Величина напрямую зависит от площади пластин.
Второстепенные характеристики:
- Параметры утечки. Могут определяться током потери накопленного заряда, либо сопротивлением диэлектрика. Идеальные показатели возможны только в вакууме, но такие конденсаторы для бытового использования не выпускаются.
- Температурный коэффициент: определяется дельтой изменения емкости в зависимости от температуры.
- Точность - указывается в процентах. Показывает разброс параметров емкости от эталонной (маркировочной) величины.
Важно: несмотря на большое количество параметров, измерению (проверке) подлежат лишь два из них: емкость и сопротивление диэлектрика.
Устройство электролитических и твердотельных конденсаторов
Радиокомпоненты такого класса применяются в электронных устройствах с высокими требованиями по габаритам. Поэтому вопрос компромисса между площадью обкладок (от этого зависит емкость) и размерами корпуса - головная боль разработчиков. Проблема решается технологически просто:
Изготавливается так называемых сэндвич, стоящий из двух тончайших обкладок, между которыми прокладывается слой пропитанной электролитом бумаги (в электролитических моделях) или токопроводящий полимер (твердотельные конденсаторы). Обычно используется танталовая или алюминиевая фольга. В качестве диэлектрика применяется естественный оксидный слой одной из пластин. У него низкая проводимость, которая определяет ток утечки емкости.
Такая конструкция может занимать достаточно большую (по меркам радиодеталей) емкость. Поэтому ее сворачивают в плотный рулон, где в качестве разделителя между слоями выступает тонкая электро-бумага (смотрим иллюстрацию). Она не участвует в схеме работы конденсатора.
Наружная оболочка выполнена из алюминия, на нее наносится информация о характеристиках.
Преимущества твердотельных конденсаторов
- В сравнение с электролитической конструкцией, существенно снижено эквивалентное последовательное сопротивление. Благодаря этому деталь практически не нагревается на высоких частотах.
- Значительная величина тока пульсаций делает работу более стабильной, особенно в схемах обеспечения электропитанием.
- Твердотельные конденсаторы практически не зависят от температуры. Кроме физической защиты от раздувания корпуса, это свойство позволяет сохранять параметры при нагреве.
- Продолжительность жизни. Если принять за эталон рабочую температуру 85 °C, срок эксплуатации (без потери характеристик) в 6 раз больше, чем у электролитов. Обычно эти детали без проблем работают не менее 5 лет.
Самостоятельная диагностика конденсатора
Поскольку мы говорим о деталях для работы с постоянным током, не имеет значения, какая применяется технология: электролитическая или полимерная. Проверка полярных конденсаторов выполняется одинаково.
Прежде всего, выполняется внешний осмотр. Электролиты не должны иметь следов вздутия, особенно на торце, где есть насечка в виде креста. При осмотре твердотельных корпусов можно увидеть термические повреждения с нарушением геометрии.
Разумеется, необходимо проверить крепление ножек. Компактная конструкция подразумевает небольшие размеры всех компонентов. Ножки могут банально оторваться еще на стадии сборки.
Если внешний осмотр не дал результатов, проводим тестирование с помощью мультиметра
В любом случае, для выполнения этих работ необходимо выпаять деталь из платы. Делать это надо осторожно, чтобы не выдернуть контактные ножки из корпуса.
Если ваш прибор имеет специализированный разъем для проверки, диагностика выполняется в соответствии с инструкцией к мультиметру. Обязательно проводится весь комплекс тестирования (если такой алгоритм имеется). Подключать нужно правильно, соблюдая полярность. Маркировка обязательно присутствует на корпусе детали. При такой проверке вы не только проверите исправность, но и увидите значение емкости.
Проверка межобкладочного замыкания
Даже такой надежный конденсатор, как твердотельный, может иметь банальные физические повреждения. Например, замыкание между обкладками или на корпус. В первом случае сопротивление не увеличится до бесконечности, хотя первое время будет плавно увеличиваться. При пробое на корпус, сопротивление между одной из ножек и внешней оболочкой будет критически маленьким.
В обоих случаях, такие конденсаторы следует отнести к браку, восстановлению они не подлежат.
Проверка истинных значений емкости
Как проверять детали с помощью специализированного мультиметра, мы уже рассматривали. Однако для проверки твердотельного (электролитического) конденсатора недостаточно просто зафиксировать факт исправности. Особенно, если радиоэлемент под подозрением, либо вы хотите использовать деталь, бывшую в употреблении. Необходимо использовать прибор, с достаточным диапазоном измерения емкости.
Тестирование проводится в несколько этапов:
- несколько раз соединяем конденсатор с клеммами прибора, затем разряжаем его замыканием, и снова проверяем;
- нагреваем радиодеталь с помощью термофена до температуры 60–85°C, и проверяем значение емкости: разброс параметров не должен превышать допустимую погрешность (указано на корпусе).
Важно: обязательно соблюдайте полярность при проведении измерений. Это необходимо не только для получения истинного значения. При напряжении питания прибора хотя бы 9 вольт (такие мультиметры встречаются часто), конденсатор может выйти из строя из-за переполюсовки.
Практическое применение на автомобиле
Далеко не все домашние мастера будут тестировать элементную базу материнских плат компьютеров. А вот навыки, как проверить конденсатор трамблера, пригодятся любому автолюбителю. Изучим методику на примере классики ВАЗ.
Итог
Для того, чтобы проверить твердотельные либо электролитические конденсаторы, не обязательно иметь образование радиоинженера. Руководствуясь нашими советами, вы сможете точно определить исправность радиодеталей, и сэкономить средства на покупку новых элементов. Учитывая высокую стоимость именно таких конденсаторов, снижение затрат на ремонт будет ощутимым.
Видео по теме
Конденсаторы – самые распространенные после резисторов компоненты электронных схем. Кроме этого они применяются в устройствах силовой электроники и электротехнике: блоках питания, схемах пуска электродвигателей, в установках компенсации реактивной мощности. Поэтому проверять исправность конденсаторов приходится не так уж редко. Рассмотрим, как это делается.
Конденсаторы разделяются на категории, у которых есть свои особенности при проверке.
Рассмотрим методики проверки каждой категории в отдельности.
Проверка электролитических конденсаторов
Сначала проверяется их внешний вид . У зарубежных конденсаторов бочкообразной формы сверху нанесена крестообразная насечка. Неисправности электролитических конденсаторов часто сопровождаются повышением давления внутри корпуса. При этом отечественные компоненты могут взорваться, испачкав содержимым все вокруг. Насечка у импортных конденсаторов позволяет этого избежать. При повышении давления она вздувается, а затем лопается. Если при осмотре обнаружены элементы с вздувшимся или поврежденным корпусом, то их неисправность не вызывает сомнений.
Для дальнейшей проверки конденсатор придется выпаять . Проверка его в составе схемы невозможна, так как в ней всегда найдется элементы, искажающие результаты теста. То же относится и к остальным категориям конденсаторов.
Перед тем, как проверять исправность конденсатора, его разряжают . Для этого замыкают его выводы между собой при помощи пинцета, отрезка проволоки или другим доступным металлическим предметом. Конденсаторы большой емкости, рассчитанные на напряжение 50 В и более, работающие в силовых устройствах, лучше разряжать в два этапа. Сначала – через нагрузку (лампочку или резистор), затем – замыканием выводов накоротко. Если устройство, в состав которого они входят, только что отключено от питающей сети, то разрядить элемент нужно до выпаивания из схемы и после этого.
Для проверки потребуется мультиметр или тестер . Тестер в этом случае предпочтительнее, так как движение стрелки нагляднее иллюстрирует процесс. Прибор переключают на предел измерения сопротивлений не менее 1 мегаома. Обратите внимание: у некоторых приборов для работы на этом пределе требуется внешний источник питания.
При проверке соблюдаем полярность подключения : плюсовой вывод прибора подключаем к выводу конденсатора, обозначенного знаком «+». Нельзя касаться руками одновременно обоих щупов прибора. Так он измерит сопротивление вашего тела.
Касаемся щупами выводов проверяемого элемента. Проверка заключается в том, что измерительный прибор своей батарейкой будет заряжать конденсатор. В момент начала зарядки ток наибольший, при этом сопротивление элемента стремиться к нулю. По мере заряда ток падает, а сопротивление – увеличивается. Когда конденсатор заряжен, ток через исправный элемент равен нулю, а его сопротивление – бесконечности. При токе утечки через конденсатор сопротивление в конце заряда отличается от бесконечности. При замыкании между обкладками прибор покажет ноль.
Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее он заряжается. Но чтобы по времени заряда определить емкость, нужен богатый опыт, полученный при проверке не одной сотни элементов. А потеря емкости – одна из неисправностей конденсаторов. Чтобы ее измерить, понадобится мультиметр с возможностью измерения емкостей. Но эти приборы имеют недостаток: верхний предел измеряемой емкости у них ограничен 20 микрофарадами.
Для измерения емкости в широких пределах используются LC-метры или цифровые измерители емкости . Выглядят они, как обыкновенный мультиметр, но ничего, кроме емкости, не измеряют.
Не всегда описанные методы помогают определить неисправный элемент. Некоторые неисправности проявляют себя только при рабочем напряжении на обкладках конденсатора, а все приборы имеют питание не более 1,5 – 4,5 В. В таких случаях поможет только установка заведомо исправного элемента вместо проверяемого.
Проверка неполярных конденсаторов постоянной емкости
Заряжая конденсатор от мультиметра или тестера можно проверить исправность элементов, емкость которых не ниже 0,5 мкФ . Полярность подключения при этом не имеет значения. При меньших значениях вы не успеете заметить изменений показаний прибора. В этом случае поможет только цифровой измеритель емкости. Если емкость проверяемого элемента не укладывается в границы, определяемые ее номинальным значением с учетом допуска, то он неисправен. Мультиметр же сможет показать только ярко выраженное замыкание между обкладками.
Конденсаторы с рабочим напряжением 400В и выше можно проверить, зарядив его от сети . При этом место подключения должно быть защищено от короткого замыкания автоматическим выключателем, а последовательно с конденсатором нужно подключить резистор, сопротивлением не менее 100 Ом для ограничения первоначального броска тока. Сразу после зарядки и через некоторое время измеряется напряжение на выводах элемента, заряд должен сохраняться продолжительное время. Затем его нужно разрядить, для чего лучше использовать тот же резистор, через который он был заряжен.
При выпаивании элемента из схемы он неизбежно нагревается. Иногда при этом его работоспособность восстанавливается, поэтому полной гарантии в исправности выпаянного конденсатора после успешной проверки не бывает никогда. Если в ходе поиска неисправности вы зашли в тупик, пробуйте поочередно менять элементы на новые.
Особенности проверки конденсаторов с переменной емкостью
Номинальное значение емкости переменных и подстроечных конденсаторов состоит из двух значений – минимального и максимального. В этих пределах изменяется емкость при регулировке. Поэтому и проверять их исправность нужно, выполняя измерения цифровым измерителем емкости на крайних положениях. К тому же стоит посмотреть, как изменяться показания при перемещении регулятора от одного крайнего положения к другому. При скачкообразных изменениях измеренных значений или при их исчезновении конденсатор тоже бракуется.
У конденсаторов переменной емкости визуально проверяется отсутствие механических повреждений, отсутствие затираний и замыканий обкладок между собой при движении.
Вышедшие из строя радиоэлементы можно обнаружить с помощью различных техник и приборов. Но всё становится не так просто, когда нам необходимо с помощью мультитестера протестировать емкостные элементы, так как обычным прозвоном таких элементов не обойтись.
Мультиметр – это электроизмерительный прибор универсального типа. С его помощью можно замерить параметры переменного и постоянного тока, мощность электрической сети, сопротивление сети, радиодеталей, емкости конденсаторов.
Мультиметры делятся на два типа: аналоговый и цифровой. В аналоговом мультиметре измеряемые параметры отображаются на стрелочной шкале. В цифровом мультиметре результаты отображаются на цифровом табло.
На корпусе мультиметра установлен переключатель, регулятор. Иногда таких регуляторов бывает две штуки. Служат они для переключения величин измерений, режимов работы прибора. Для измерения параметров используются щупы. Щуп – это провод, на одном конце которого имеется металлический наконечник, на втором – разъем.
Конденсаторы по используемым в конструкции материалам делятся на конденсаторы простые и диэлектрические. Конденсаторы бывают с постоянной фиксированной емкостью и с переменной емкостью. Основная единица измерения емкости – Фарад и производные от нее, нанофарады, микрофарады, пикофарады.
Конденсаторы имеют одно неприятное свойство. Со временем они теряют свою способность накапливать и удерживать энергию, емкость. В народе говорят, что они сохнут. В результате этого электросхема теряет свою работоспособность.
Сохнут даже не включенные в схему конденсаторы. Поэтому перед установкой в электросхему конденсатора его нужно обязательно проверять, совпадают ли указанные на нем номиналы с реально существующими на данный момент.
Обязательно проверяют так же и конденсаторы, уже включённые в электросхему. Делается такая проверка обычно раз в два года. Именно за этот срок конденсатор теряет свои свойства. Пришедшие в негодность конденсаторы необходимо выпаять из схемы и заменить новыми.
Как проверить конденсатор
Прежде всего, стоит просто осмотреть его. Со временем корпус конденсатора может разрушиться, ножки могут начать качаться. На электролитических конденсаторах могут появиться подтеки. Конденсатор может изменить свой цвет. Это означает, что произошел пробой конденсатора.
Пробой – это такое состояние детали, когда диэлектрик, лежащий между двумя разноименными прокладками, разрушился, со временем или под воздействием внешних причин, и между прокладками проскочил электрический заряд. В результате конденсатор пришел в негодность. В этом случае, как и в случае появления вышеописанных дефектов, конденсатор подлежит замене.
При визуальном осмотре не всегда удается вывить неисправности конденсатора. Поэтому воспользуемся мультиметром.
Подготовительные работы
Перед проверкой конденсатора его рекомендуется выпаять из электросхемы. Дело в том, что рядом стоящие детали могут вносить искажения в показания прибора. Выпаиваем конденсатор и разряжаем его. Разряжать конденсатор нужно для того, чтобы сбросить накопленную им во время работы емкость. Мощные конденсаторы, рассчитанные на 220 и 380 вольт, лучше разряжать с помощью пробника. Пробник – электропатрон с лампочкой и двумя проводами. Если конденсатор рассчитан на 220 вольт, то пробник может быть с одной лампочкой. Если на 380 вольт, то лучше в пробник поставить несколько лампочек, включенных последовательно. Лампочка на мгновение вспыхнет и погаснет. Конденсатор разрядился.
Для того чтобы разрядить менее мощные конденсаторы можно воспользоваться отверткой с изолированной ручкой. Жалом отвертки замыкаем концы конденсатора. Проскочит небольшая искорка. Конденсатора разряжен.
Проверки сопротивления, как метод выявление вышедших из строя деталей
Сначала проверим его на сопротивление. При этом надо учесть, что электролитические конденсаторы относятся к полярному типу конденсаторов. То есть одна из прокладок у него положительно заряжена, другая – отрицательно. На корпусе конденсатора они помечены знаками «+» и « — « Полярными бывают только электролитические конденсаторы.
Устанавливаем на мультиметре режим измерения сопротивления. Если проверяем электролитический конденсатор, плюсовым концом щупа прибора касаемся плюса конденсатора, а минусовым – минуса. Если конденсатор исправен, то сразу высветится минимальное значение сопротивления. Потом оно будет плавно возрастать до максимума. Сопротивление может так же возрасти и до бесконечности. Только при исправном конденсаторе рост его происходит плавно. Не рывками.
Если конденсатор неисправен, то в одном случае прибор не показывает никакого сопротивления, т.е. ноль. При этом прибор может пищать. Это означает, что конденсатор пробит, произошло короткое замыкание. Если при касании щупом ножек конденсатора, прибор сразу показывает бесконечность, то в конденсаторе есть обрыв. И в том и в другом случае конденсатор не пригоден для дальнейшего использования, и его следует заменить.
Остальные типы конденсаторов, они, кстати, относятся к неполярным конденсаторам, проверять на сопротивление проще. Не имеет значения, каким контактом вы коснетесь ножки конденсатора, плюсом или минусом. Для измерения сразу устанавливаем величину сопротивления в Мегаомах. Сопротивление неисправного конденсатора никогда не превышает величину в 2 Мегаома. У исправного сопротивление или равно, или больше этой величины.
Проверка на неисправности с помощью измерения ёмкости
Замеряя сопротивление конденсатора, мы только проверяем его исправность. Нам еще нужно определить его емкость — самый главный номинал конденсатора.
Учтите, что на пробой с помощью мультитестора можно проверить только те конденсаторы, емкость которых меньше 0,25 микрофарад.
Для этого устанавливаем соответствующий режим работы прибора с помощью регулятора. Задаем предел измерения. Он должен соответствовать номиналу проверяемого конденсатора. Если на корпусе мультиметра предусмотрены гнезда для установки конденсатора, то вставляем его в эти гнезда. Если нет, вставляем в гнезда концы щупа и касаемся ножек конденсатора. При проверке электролитического конденсатора соблюдаем полярность. При проверке переменного конденсатора замеряем максимальную и минимальную величины емкости.
Как мы видим, нет ничего сложного в проверке с помощью мультиметра работоспособности конденсатора и соответствии его заявленным номиналам. Мы уже говорили, что со временем конденсаторы утрачивают свою способность накапливать и распределять энергию. Они попросту высыхают. Поэтому нужно регулярно проверять свои электронные и электрические схемы и отбраковывать пришедшие в негодность конденсаторы. Этим вы обеспечите надежную и качественную работу своей аппаратуры.
Видео о проверке конденсатора мультиметром
В видео достаточно подробно объясняются нюансы проверки конденсаторов. Обязательно посмотрите его и узнаете новые методы проверки, о которых ещё не слышали.
В основном, по конструктивному исполнению конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные.
К полярным конденсаторам относятся конденсаторы которые имеют полярность, грубо говоря, плюс и минус. К ним чаще всего относятся электролитические конденсаторы, но бывают также и электролитические неполярные конденсаторы. Полярные конденсаторы надо паять в схемы только определенным образом: плюсовый контакт конденсатора к плюсу схему, минусовый контакт – к минусу схемы.
Если полярность такого конденсатора нарушить, то он может серьезно пострадать и даже взорваться. Поверьте мне, взрыв конденсатора – это очень зрелищно, но электролит, который там находится, может серьезно повредить вас и ваше окружение. В основном, это только касается советских конденсаторов.
У импортных конденсаторов сверху имеется небольшое вдавление в виде крестика или какой-нибудь другой фигурки. Их толщина меньше, чем остальная толщина крышечки конденсатора. Как мы с вами знаем, где тонко, там и рвется. Это предусмотрено в целях безопасности. Поэтому, если все-таки импортный конденсатор желает взорваться, то его верхняя часть просто-напросто превратится в розочку.
На фото ниже вздутый конденсатор на материнской плате компьютера. Разрыв идет ровно по линии.
Для того, чтобы проверить конденсатор, надо вспомнить общее свойство всех конденсаторов: конденсатор пропускает только переменный ток, постоянный ток он пропускает только в самом начале на несколько долей секунд (это время зависит от его емкости), а потом – не пропускает. Более подробно про это свойство можно прочитать в этой статье. Для того, чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, должно соблюдаться условие, что его емкость должна быть от 0,25 мкФ.
Как проверить полярный конденсатор
Ну что же, давайте проверим нашего подопечного. Вот собственно и он, самый настоящий импортный электролитический полярный конденсатор:
Для того, чтобы разобраться, где у него минус, а где плюс, производители нанесли маркировку. Минус конденсатора указывает галочка на самом корпусе. Видите эту черную галочку на золотой толстой линии конденсатора? Она указывает на минусовый вывод.
Давайте узнаем, жив или мертв наш пациент? Для начала его надо разрядить металлическим предметом. Я использовал пинцет.
Следующим шагом берем мультиметр и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления, и щупами дотрагиваемся до выводов конденсатора. Так как у нас мультиметр на прозвонке и на измерении сопротивления выдает постоянный ток, значит, в какой-то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление конденсатора будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах конденсатора и, сами того не понимая, заряжаем его. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.
Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов конденсатора.
Держим и видим, что сопротивление у нас растет
и пока не станет очень большим
Очень удобен в проверке конденсаторов аналоговый мультиметр, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультике.
Если же у нас при прикасании щупов к конденсатору мультиметр начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит, в конденсаторе произошло короткое замыкание . А если сразу же показывается единичка на мультиметре, значит внутри конденсатора произошел обрыв. Конденсаторы с такими дефектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать.
Как проверить неполярный конденсатор
Неполярные конденсаторы проверяются еще проще. Ставим предел измерения на мультиметре на Мегаомы и касаемся щупами выводов конденсатора. Если сопротивление меньше 2 Мегаом, то скорее всего конденсатор неисправен.
Конденсаторы полярные и неполярные номиналом меньше, чем 0,25мкФ могут с помощью мультиметра проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все-таки их на работоспособность, нужен специальный прибор – LC – метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr , но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость конденсаторов, имея внутри себя такую функцию. Например, мой мультиметр может без труда определить емкость конденсатора до 200 мкФ. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть . Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультиметре при перегорании внутреннего предохранителя не работала функция измерения силы тока и измерение емкости конденсатора.
Конденсатор – это устройство, способное накапливать электрический заряд. Вследствие неисправности он теряет это свойство и становится бесполезным. В этой статье речь пойдет о том, как проверить конденсатор.
Конденсаторы делятся на электролитические, подключаемые в схему лишь определенным образом, и неполярные, порядок подключения выводов которых безразличен. Для начала рассмотрим, как проверить электролитический конденсатор на работоспособность.
Как проверить исправность электролитического конденсатора мультиметром
Сначала нужно провести внешний осмотр конденсатора. Повреждения электролитов нередко приводят к увеличению давления внутри их корпуса. В итоге они взрываются. Сила взрыва невелика, но больший вред окружающему пространству наносит разбрызгивание содержимого детали. Для исключения этого явления современные конденсаторы имеют в верхней части крестообразную насечку. При превышении давления корпус рвется по ее линиям и стравливает давление из корпуса, не давая ему достичь высоких значений. Заключение о неисправности можно смело дать в случаях вспучивания корпуса или его разрыва в месте насечки. В остальных случаях потребуется проверить работоспособность конденсатора.
Такой конденсатор необходимо заменить
Принцип проверки заключается в следующем. Мультиметры и тестеры используют для измерения сопротивления внутренний источник постоянного тока – батарейку. Для проверки исправности конденсатора прибор подключают к его выводам, соблюдая полярность. В первый момент времени прибор будет показывать сопротивление разряженного устройства, которое близко к нулю. Источник постоянного тока прибора начнет заряжать конденсатор, по мере зарядки сопротивление будет увеличиваться. Когда заряд закончится, прибор покажет бесконечно большое сопротивление, лежащее за пределом его измерения.
Перед тем, как проверить конденсатор мультиметром, его необходимо разрядить, замкнув выводы между собой или закоротив любым металлическим предметом: отверткой, пинцетом, ножом. Предел измерения мультиметра выставляется максимально возможным. Плюсовой вывод прибора, имеющий красный цвет и маркировку «Ω», соединяется с выводом радиодетали, обозначенным знаком «+». Минусовой вывод черного цвета, обозначенный на корпусе мультиметра «COM», подключается к другому выводу, и измерение начинается. При этом нужно внимательно следить за показаниями мультиметра, которые должны только увеличиваться, не изменяясь в меньшую сторону.
Должен быть обеспечен надежный контакт между щупами мультиметра и выводами детали, процесс не рекомендуется прерывать. Также нельзя держаться за оба вывода руками: тело человека имеет сопротивление, которое будет шунтировать элемент, мешая ему заряжаться. В конце проверки прибор покажет не бесконечность, а сопротивление тела, и исправность изделия определить будет невозможно.
Возможные результаты проверки конденсатора мультиметром:
- показания прибора равны нулю и не увеличиваются, любо увеличиваются незначительно. В этом случае у изделия наблюдается пробой (замыкание) обкладок между собой. Его подключение к схеме, где он работает, приведет к короткому замыканию
- показания прибора увеличиваются, но не достигают бесконечности, останавливаясь на определенном значении сопротивления. В этом случае между обкладками наблюдается ток утечки, а емкость изделия значительно снижается. Элемент будет работать, но неэффективно, выполняя свое функциональное назначение не полностью. Использование его в блоках питания приведет к недостаточной фильтрации выходного напряжения, на звуковых устройствах это сопровождается наличием фона 50 Гц в выходном сигнале. В других узлах это приводит к искажениям сигнала.
Рабочее напряжение мультиметра не превышает 1,5 В, а в схемах, где работают конденсаторы оно намного больше. Если прибор показывает утечку, то при установке изделия на свое место при рабочем напряжении не исключен его полный пробой.
При проверке работоспособности электролитического изделия изменять полярность подключения мультиметра не имеет смысла.
Как проверить исправность обычного конденсатора мультиметром
Перед тем, как проверить обычный конденсатор на исправность, его также нужно разрядить. Метод проверки работоспособности ничем не отличается от предыдущего, кроме того, что заряд произойдет быстрее. Скорость заряда зависит от емкости изделия, при ее уменьшении время заряда тоже уменьшается. Электролитические элементы выпускаются с емкостью от 0,5 мкФ до 1000 мкФ и более, тогда как этот параметр у большинства неполярных не превышает 1 мкФ.
После проверки исправности неполярного конденсатора нужно разрядить его перед впаиванием обратно в схему.
Критерии работоспособности неполярных элементов те же, что и у электролитических.
Как можно проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая его
Конденсаторы, особенно электролитические, имеют очень неприятное свойство: при прогреве паяльником при пайке они иногда восстанавливают свои свойства. Поэтому вопрос, как проверять исправность конденсатора, не выпаивая его из схемы, становится иногда очень актуальным. К сожалению, сделать это без интеллектуальных ухищрений невозможно, и универсального метода не существует. Вокруг изделия всегда существуют элементы, шунтирующие его своим сопротивлением, и проверка закончится его измерением.
Поэтому профессионалы после впаивания проверенного конденсатора на место иногда включают ремонтируемое устройство, наблюдая за изменениями в его работе. Если работоспособность его восстановилась или что-то изменилось к лучшему, только что проверенную деталь заменяют на новую.
Сократить время на проверку элементов можно, выпаивая только один из выводов. Но это не может помочь в проверке большинства электролитических конденсаторов, так как конструкция их корпуса не позволяет отпаять только один вывод.
Если проверяемая деталь подключена последовательно с каким-нибудь другим элементом, можно определять ее исправность прямо на плате, выпаяв этот элемент.
Если схема проверяемого устройства сложная, то конденсаторов в ней много. Выпаивать каждый из них для проверки – трудоемкое занятие. К тому же после такого ремонта плата оказывается изрядно перепаханной. В этом случае нужно найти принципиальную схему устройства и проанализировать ее работу. Наличие на схеме контрольных точек с указанными в них напряжениями очень поможет делу. В том, как определять неисправность конденсаторов в этом случае, поможет измерение напряжений на них или на сопряженных с ними узлах схемы. Если напряжение не соответствует ожидаемому, то подозрительный элемент выпаивается и проверяется одним из вышеперечисленных способов.
Как можно проверить конденсатор тестером
Тестер отличается от мультиметра наличием стрелочного измерительного механизма. Он имеет достоинство, позволяющее выполнить процесс диагностики нагляднее. При проверке тестером его стрелка плавно отслеживает изменение сопротивления проверяемой детали, что дает возможность контролировать процесс заряда в подробностях. Будут зафиксированы изменения скорости заряда, рывки, связанные с кратковременными пробоями обкладок, которые при использовании мультиметра невозможно увидеть.
Методика проверки конденсаторов тестером ничем не отличается от той, что применяется для мультиметра.
Как проверять емкость конденсатора
Не всегда исправность конденсаторов можно определить, заряжая его от постороннего источника и контролируя зарядный ток. При небольших значениях емкости (менее 0,5 мкФ) они заряжаются настолько быстро, что за этим не сможет уследить ни один прибор. В таких случаях нужно определить, насколько емкость детали соответствует номинальной. Для этого используются специализированный прибор для проверки конденсаторов: измеритель емкости или LC-метр.
Одна из разновидностей электронных LC-метров
Профессиональные приборы выполняют измерения с большой точностью, но они имеют большие габаритные размеры, дороги и сложны в эксплуатации. Применение их оправдано только при профессиональной деятельности, связанной не только с ремонтом, но и наладкой сложных радиотехнических устройств, требующих точной подгонки емкостей конденсаторов.
Для использования в бытовых условиях используются компактные цифровые измерители емкости, по габаритам не отличающиеся от обычного мультиметра. Они имеют точно такие же щупы для подключения измеряемого элемента, жидкокристаллический дисплей и переключатель пределов измерения. Для проверки конденсаторов сначала узнают его емкость по надписям на корпусе, выбирают соответствующий предел измерения и подключают элемент к прибору. Некоторые модели способны измерять емкость деталей без выпаивания их из схемы.
Как известно, у радиодеталей существует разброс параметров, который регламентируется величиной допуска. Измеренное значение должно укладываться в этот допуск. В этом случае конденсатор считается исправным.
