Обратите внимание! Они могут взорваться, если на них ошибочно подать напряжение, выше рассчитанного. Его значение в основном указывается производителем на корпусе изделия.

Полярность конденсатора отечественного производства

Символика обозначения полярности может быть разной, в зависимости от завода-изготовителя и времени выпуска радиодетали. Понятно, что со временем нормативные акты, определяющие систему стандартизации, меняются. Как узнать  полярность:

1. В бывших странах СССР было принято обозначать только положительный вывод на таких устройствах. На корпусе необходимо найти знак «+», тот конец, к которому он ближе нанесен, является анодом. Соответственно, второй – это минус. Чешские конденсаторы старых выпусков имеют аналогичную маркировку;
2. Дно электролитических конденсаторов типа К50-16 выполнено из пластмассы, где написана полярность. Встречаются случаи, когда знаки плюса и минуса размещены так, что выводы пересекают их центры;
3. Существуют также устройства нестандартной конструкции, предусматривающей соединение с шасси. В основном они нашли себе применение в осветительных лампах, а именно в фильтрах анодного напряжения (всегда положительного). У таких конденсаторов обкладка – катод подключается отрицательно и выведена на корпус, а анод представляет собой вывод, выходящий из элемента;

Обратите внимание! Такой тип может иметь абсолютно противоположную полярность, поэтому обязательно изучайте маркировку на приборе.

4. Часто уже не выпускающуюся серию конденсаторов ЭТО по внешнему виду путают с диодами. Они тоже маркируются, но, если обозначения стерлись, то конец, который выходит из утолщения корпуса, является анодом. Нельзя разбирать такие устройства, они содержат вредные вещества;
5. Полярность нынешних электролитических конденсаторов различных конструкций легко определить по полосе возле вывода с «минусом». Обычно ее выполняют как прерывистую линию и наносят яркой краской.

По внешнему виду тоже можно сделать вывод о полярности: более длинная ножка (вывод) обозначает «плюс».

Определение полярности при стертой маркировке

В таком случае необходимо собрать несложную электрическую схему:

1. Перед этим обязательно надо разрядить используемый конденсатор, к примеру, замкнуть его ножки накоротко с помощью отвертки;
2. В определенной схеме последовательно соединяем источник постоянного тока (обычную батарейку), милливольтметр, резистор с сопротивлением 1 кОм, микроамперметр и разряженное наше устройство;
3. Потом на данную схему подается напряжение, при этом электролитический конденсатор начнет накапливать заряд;
4. После полной его зарядки необходимо зафиксировать показания прибора по измерению силы тока;
5. Далее извлекаем и разряжаем накопитель. Это можно сделать, соединив два выхода устройства с лампой. Если она гаснет, значит, наш конденсатор разрядился;
6. Повторно собираем схему и снова заряжаем полярный элемент;
7. Снимаем новые показания силы тока и сравниваем с полученными данными в первый раз. Если «+» конденсатора был соединен с плюсом милливольтметра, то представленные измерительные данные будут отличаться незначительно. Противоположный результат будет означать, что полярность накопителя перепутана.

Важно! В случае сомнения всегда лучше проверить полярность с помощью приборов. Это также помогает диагностировать само изделие.

Проверка радиодетали

Если электролит заряжается быстро от источника 9-12 Вольт, то это сигнал того, что он подсыхает, т.е. теряет емкость. Такой элемент лучше не использовать в рабочих схемах, он быстро выйдет из строя и испортит всю работу прибора.

Видео

Обозначение полярности на конденсаторах

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Как определить полярность электролитического конденсатора

Конденсаторы, как маленькие, так и большие, используются практически во всех формах электронного оборудования. Эти компоненты выполняют два важных действия в любой электронной цепи: они хранят электроэнергию, и они отфильтровывают постоянный ток при прохождении только переменного тока. Электролитические конденсаторы предназначены для хранения большего количества электроэнергии, и они имеют полярность, что означает, что они имеют положительный вывод и отрицательный вывод. Стандарты электроники предусматривают, что такие конденсаторы изготавливаются с маркировкой полярности, чтобы способствовать правильному размещению конденсаторов в цепи.

Определить полярность заводского электролитического конденсатора довольно просто. Поместите конденсатор на рабочее место или стол в хорошо освещенной зоне. Держите увеличительное стекло над конденсатором, чтобы увеличить вид маркировки на внешнем корпусе компонента.

Медленно вращайте конденсатор, наблюдая за маркировкой и графическими изображениями на конденсаторе. Некоторые электролитические конденсаторы имеют только отрицательную сторону, обозначенную символами, которые выглядят как минусовые знаки, указывающие отрицательную полярность конденсатора.

Если с маркировкой получается не очень, то можно попробовать сделать следующим образом. Посмотрите на два вывода, которые идут от нижней части вашего конденсатора, и обратите внимание на то, является ли один вывод короче другого. Некоторые производители сознательно делают вывод с отрицательной полярностью короче положительного вывода, что также может помочь легко определить полярность. Однако дважды проверьте маркировку на корпусе конденсатора, чтобы убедиться, что более короткий вывод действительно отрицательная сторона конденсатора.

После того, как вы определили маркировку полярности на своем конденсаторе, убедитесь, что вы правильно установили конденсатор в цепь. Конденсатор будет поврежден и даже может взорваться, если он запаян неправильной стороной.

Если конденсатор не является новым, никогда не прикасайтесь к выводам пальцами, так как некоторые конденсаторы хранят высокое напряжение, иногда в течение нескольких дней, после того, как источник питания был отключен от них.

Впервые столкнувшийся с видом SMD-конденсатора радиолюбитель недоумевает, как же разобраться во всех этих «квадратиках» и «бочонках», если на некоторых вообще отсутствует маркировка, а если и есть таковая, то и не поймешь, что же она обозначает. А ведь хочется идти в ногу со временем, а значит, придется разобраться все-таки, как определить принадлежность элемента платы, отличить один компонент от другого. Как оказалось, все же различия есть, и маркировка, хотя и не всегда и не на всех конденсаторах, дает представление о параметрах. Есть, конечно, SMD-компоненты и без опознавательных знаков, но обо всем по порядку. Для начала следует понять, что же представляет собой этот элемент и в чем его задача.

Работает такой компонент следующим образом. На каждую из двух пластинок, расположенных внутри, подаются разноименные заряды (полярность их разнится), которые стремятся один к другому согласно законам физики. Но «проникнуть» на противоположную пластину заряд не может по причине того, что между ними диэлектрическая прокладка, а следовательно, не найдя выхода и не имея возможности «уйти» от близлежащего противоположного полюса, накапливается в конденсаторе до заполнения его емкости.

Виды конденсаторов

Конденсаторы различаются по видам, их насчитывается всего три:

• Керамические, пленочные и им подобные неполярные не маркируются, но их характеристики легко определяются при помощи мультиметра. Диапазон емкостей от 10 пикофарад до 10 микрофарад.
• Электролитические – производятся в форме алюминиевого бочонка, маркируются, с виду напоминают обычные вводные, но монтируются на поверхности.
• Танталовые – корпус прямоугольный, размеры разные. Цвет выпуска – черный, желтый, оранжевый. Маркируются специальным кодом.

Электролитические компоненты

На таких SMD-компонентах обычно промаркирована емкость и рабочее напряжение. К примеру, это может быть 156v, что будет означать, что его характеристики – 15 микрофарад и напряжение в 6 В.

А может оказаться, что маркировка совершенно другая, например D20475. Подобный код определяет конденсатор как 4.7 мкФ 20 В. Ниже представлен перечень буквенных обозначений совместно с их эквивалентом напряжения:

• е – 2. 5 В;
• G – 4 В;
• J – 6.3 В;
• A – 10 В;
• С – 16 В;
• D – 20 В;
• Е – 25 В;
• V – 35 В;
• Н – 50 В.

Полоска, равно как и срез, показывает положение ввода «+».

Керамические компоненты

Маркировка керамических SMD-конденсаторов имеет более широкое количество обозначений, хотя сам код их содержит всего 2–3 символа и цифру. Первым символом, при его наличии, обозначен производитель, второй говорит о номинальном напряжении конденсатора, ну а цифра – емкостный показатель в пкФ.

К примеру, простейшая маркировка Т4 будет означать, что емкость данного керамического конденсатора равна 5.1 × 10 в 4-й степени пкФ.

Таблица обозначений номинального напряжения представлена ниже.

Маркировка танталовых SMD-конденсаторов

Такие элементы типоразмера «а» и «в» маркируются буквенным кодом по номинальному напряжению. Таких букв 8 – это G, J, A, C, D, E, V, T. Каждая буква соответствует напряжению, соответственно – 4, 6. 3, 10, 16, 20, 25, 35, 50. За ним следует емкостный код в пкФ, состоящий из трех цифр, последняя из которых будет обозначать число нулей. К примеру, маркировкой Е105 обозначен конденсатор 1 000 000 пкФ = 10 мкФ, а его номинал составит 25 В.

Размеры C, D, E маркируются прямым кодом, подобно коду электролитических конденсаторов.

Основная сложность в маркировке подобных конденсаторов в том, что на данный момент, хотя и есть общепринятые правила обозначений, некоторые крупные и известные компании вводят свою систему обозначений и кодов, которая кардинально отличается от общепринятой. Делается это для того, чтобы при ремонте изготовленных ими печатных плат применялись только оригинальные детали и SMD-компоненты.

Обозначение в схемах

Вообще при ремонте и перепайке современных печатных SMD-плат удобнее всего, когда под рукой все же имеется схема, глядя на которую намного проще разобраться с тем, что установлено, узнать расположение определенной детали, потому как SMD-конденсатор по виду может совершенно не отличаться от того же транзистора. Обозначения этих деталей в схемах остались такими же, как и были до прихода на рынок чипов, а потому и емкость, и другие нужные характеристики можно также без труда найти радиолюбителю, который не сталкивался с SMD-компонентами.

Этот неотъемлемый элемент практически всех эл/цепей выпускается в нескольких модификациях. Необходимость определения полярности конденсатора относится к конденсаторам электролитическим, которые являются, в силу конструктивных особенностей, чем-то средним между полупроводником и пассивным элементом схемы. Разберемся, как это можно сделать.

Способы определения полярности конденсатора

По маркировке

У большинства конденсаторов-электролитов отечественных, а также ряда государств бывшего соцлагеря, обозначается лишь положительный вывод. Соответственно, второй – это минус. Но вот символика может быть разной. Она зависит от страны-изготовителя и года выпуска радиодетали. Последнее объясняется тем, что с течением времени изменяются нормативные документы, вступают в силу новые стандарты.

Примеры обозначения плюса конденсатора

• Символ «+» на корпусе около одной из ножек. В некоторых сериях она проходит через его центр. Это относится к конденсаторам цилиндрической формы (бочкообразным), с «дном» из пластмассы. Например, К50-16.
• У конденсаторов типа ЭТО полярность иногда не обозначается. Но определить ее визуально можно, если посмотреть на форму детали. Вывод «+» расположен со стороны, имеющий больший диаметр (на рисунке плюс вверху).

• Если конденсатор (так называемая коаксиальная конструкция) предназначен для монтажа способом присоединения корпуса к «шасси» прибора (являющимся минусом любой схемы), то центральный контакт – плюс, без всякого сомнения.

Обозначение минуса

Это относится к конденсаторам импортного производства. Рядом с ножкой «–», на корпусе, имеется своеобразный штрих-код, представляющий собой прерывистую полосу или вертикальный ряд из черточек. Как вариант – длинная полоска вдоль осевой линии цилиндра, один конец которой указывает на минус. Она выделяется на общем фоне своим оттенком.

По геометрии

Если у конденсатора одна ножка длиннее другой, то это – плюс. В основном подобным образом также маркируются изделия импортные.

С помощью мультиметра

Такой способ определения полярности конденсатора практикуется, если его маркировка трудночитаема или полностью стерта. Для проверки необходимо собрать схему. Понадобится или мультиметр с внутренним сопротивлением порядка 100 кОм (режим – измерение I=, предел – микроамперы)

или источник постоянного тока + милливольтметр + нагрузка

Что сделать

• Полностью разрядить конденсатор. Для этого достаточно его ножки замкнуть накоротко (жалом отвертки, пинцетом).
• Подключить емкость в разрыв цепи.
• После окончания процесса заряда зафиксировать значение тока (он будет постепенно уменьшаться).
• Разрядить.
• Снова включить в схему.
• Считать показания прибора.

Рекомендация. Определение полярности прибором целесообразно делать в любом случае. Это позволит одновременно произвести и диагностику детали. Если электролит, имеющий большой номинал, заряжается сравнительно быстро от источника 9±3 В, то это свидетельство того, что он «подсох». То есть утратил часть своей емкости. Его лучше в схему не ставить, так как ее работа может быть некорректной, и придется заниматься дополнительными настройками.

Маркировка конденсаторов на плате

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т. е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

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.

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.

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!

Простой способ проверки полярности электролитического конденсатора. Как определить где минус, а где плюс у электролита с помощью блока питания и амперметра.

Видео по этой теме:

Как правило электролитические конденсаторы на самом корпусе имеют обозначения, где у него плюс, а где минус. В большинстве случаев возле минуса конденсатора стоит графический значок минуса. Хотя реже обозначен плюс. Но вот если в руки попался конденсатор электролит, у которого данное обозначение залито краской, клеем, или оно сильно потерто, и обозначение полюса не видно, либо оно не явное (как было у меня), но сам конденсатор при этом полностью рабочий и подходит по своим характеристикам. Тут проблему неизвестных полюсов легко можно решить простыми средствами, а именно с помощью обычного блока питания и амперметра.

Итак, основная идея выявления, где и какие полюса на электролитическом конденсаторе заключается в следующем. При правильном подключении конденсатора к источнику напряжения (когда плюс и минус элемента совпадает с плюсом и минусом блока питания) через компонент ток будет проходит кратковременно, лишь в момент заряда конденсатора. Когда же мы полярный конденсатор электролит подключаем к источнику напряжения неправильно (минус на плюс, а плюс на минус), то возникают увеличенные токи утечки, которые достигают единиц, а то и вовсе сотен миллиампер. Именно по этому току утечки мы и поймем, правильно или неправильно подключен наш тестируемый конденсатор к источнику напряжения.

Для проверки полярности конденсатора электролита понадобится всего три вещи (блок питания, амперметр, сам проверяемый конденсатор). Итак, берем обычный блок питания, и идеальным вариантом будет именно лабораторный блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения. Используемое напряжение должно быть около 9 вольт, хотя для конденсаторов малой емкости напряжение уже должно быть не менее 12 вольт. Мощность блока питания для проверки полярности конденсатора особо роли не играет. То есть, подойдет абсолютно любой БП мощности с подходящим напряжением.

Далее нам понадобится амперметр, который должен измерять силу постоянного тока в диапазоне от сотен микроампер до сотен миллиампер. К примеру, на моем самодельном лабораторном блоке питания уже установлен вольтметр и амперметр, по которым я и ориентировался при проверки полярности электролитических конденсаторов. Хотя берем просто обычный мультиметр, где имеется функция измерения постоянного тока. Стоит учитывать, что токи утечки будут разные у разных емкостей конденсаторов. Например, при проверки конденсатора емкостью 10 000 мкф на 25 вольт токи утечки при обратном подключении составляли около 30 мА. У конденсатора на 1000 мкф они уже были около 8 мА, а у емкости 1 мкф ток был около 1 мА. Но в разных случаях величина тока будет различная, и может вовсе не соответствовать моим примерам. Главное, что ток утечки при неправильном подключении конденсатора к источнику напряжения будет гораздо больше, чем в случае правильного подключения.

Еще вы можете столкнуться с такой штукой. При измерении тока утечки его величина может быть не постоянной, а начать постепенно увеличиваться все больше и больше. Ну, как бы это не считаю нормальным и предлагаю такие конденсаторы более лучше проверить на их целостность и пригодность. Для этого хорошо иметь под рукой тестер конденсаторов и проверить элемент на его основные рабочие параметры (емкость, ESR, внутреннее сопротивление и т.д. ). Хотя, пожалуй, будет лучше если вы отложите в сторону такой конденсатор и вместо него найдете заведомо полностью рабочий. Это вас точно обезопасит от вероятности непригодного элемента.

Теперь что касается электробезопасности при проведении подобных тестирований электролитических конденсаторов. Нужно понимать, что неправильное подключение электролитического конденсатора к достаточно большому напряжению легко может спровоцировать его выход из строя, вплоть до возникновения взрыва. Когда мы измеряем массивные конденсаторы (например 10 000 мкф), то вероятность взрыва минимальна. Но вот когда мы в руки берем конденсатор электролит с емкостью около 1 мкф и рассчитанного на малое напряжение (например 10 В), и подаем на него 12 вольт, да еще и неправильную полярность, то буквально в течении 10 секунд этот элемент может просто взорваться у нас в руках. А при взрыве его внутренности (куски фольги) легко могут повредить ваши глаза. Так что при измерении подобных конденсаторов, во первых подумайте о важности этой проверки (возможно проще и безопасней будет просто купить, приобрести заведомо нормальный конденсатор с известными полюсами), во вторых обезопасьте себя защитными очками, и в третьих, производить такое неправильное подключение конденсатора к блоку питания нужно кратковременно (не более 1-2 секунд).

P.S. Случаи, когда не видно маркировку полюсов электролитических конденсаторов крайне редки. Допустим в моем случае на боку конденсатора электролита была характерная для минуса полоса, но на ней не изображался сам синус. И у меня возникли сомнения, а действительно это минусовой полюс конденсатора. После вышеописанной проверки я точно убедился, что это был все-таки минусовой вывод. Либо иногда обозначение может быть просто замазано краской, клеем, термопастой и т.д. Так что очень редко, но все же приходится проверять электролитические конденсаторы на их полярность.

Свв61 конденсатор как проверить — Яхт клуб Ост-Вест

Приветствую всех друзья и читатели сайта «Электрик в доме». Думаю всем известно, что такое конденсатор. Если кто не видел данный элемент микросхем, то точно слушал о нем. Самой распространенной причиной неисправности в радиоэлектронике является повреждение именно этого элемента. Современная бытовая техника «начинена» электроникой и поломка такой крохотной детали приводит к потере функциональности всего механизма в целом.

Чтобы определить какой именно конденсатор в схеме вышел из строя их необходимо проверить на работоспособность. И желательно это делать с помощью электронный приборов, та как визуальный осмотр не дает заключения о неисправности.

Делать мы это будем с помощью недорогого и функционального прибора – мультиметра. В прошлой статье я писал о том, как с его помощью можно выполнить проверку сопротивления, а сегодня рассмотрим методику, как проверить конденсатор мультиметром.

Написать данную статью меня попросил один из подписчиков. Я как всегда постараюсь изложить материал доступным языком, но если останутся вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях.

Проверка конденсатора мультиметром

Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют.

Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.

Существует два вида конденсаторов:

Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя.

Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ.

Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло. Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад).

Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Прежде всего, выполняется внешний осмотр конденсатора на предмет трещин и вздутия. Нередко причиной неисправности является внутренние повреждения электролитов, что в свою очередь приводит к увеличению давления внутри корпуса, и как следствие вздутие оболочки.

Если конденсатор с виду цел, то без специальных приборов трудно сказать работоспособный он или нет. Поэтому в этом случае выполняется проверка конденсатора мультиметром. Этот простой прибор позволит нам определить емкость конденсатора и наличие обрывов внутри.

Перед тем, как приступить к проверке, нужно определиться какого рода конденсатор находится перед вами: полярный или неполярный. Помните, выше я писал, что это будет важно при измерениях.

Так вот при выполнении проверки полярных конденсаторов нужно соблюдать полярность и подключать щупы к ним соответственно: плюсовой к ножке «+», а минусовой к ножке «-».

При проверке неполярных «кондеров» полярность в подключении соблюдать не нужно, однако здесь есть одна особенность на которую нужно обращать внимание. Для проверки целостности кондера переключатель мультиметра нужно выставить на отметку 2 МОм. Если будет меньше то на дисплее будет отображаться – «1» (единица), можно ложно подумать что конденсатор неисправен.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

В нашей сегодняшней статье будем проверять четыре конденсатора: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических). Перед тем как выполнять проверку необходимо разрядить конденсатор. Для этого нужно замкнуть его выводы на металлический предмет.

Переключатель мультиметра устанавливаем в секторе измерения сопротивления (режим омметра). Режим сопротивления даст нам понять есть ли внутри кондера обрыв или короткое замыкание.

Проверим сначала полярные кондеры номиналом 5.6 мкФ и 3.3 мкФ соответственно (они мне достались от неисправных энергосберегающих лампочек).

Для этого выставляем переключатель на отметку 2 МОм и касаемся щупами выводов конденсатора. Как только щупы будут подключены, на дисплее можно увидеть стремительно растущее сопротивление.

Почему так происходит? Почему на дисплее можно наблюдать « плавающие значения сопротивления »? Все дело в том, что при касании щупами выводов к конденсатору прикладывается постоянное напряжение (батарейка прибора) – он начинает заряжаться. Чем дольше мы держим щупы, тем больше конденсатор заряжается, и сопротивление плавно увеличивается. Скорость заряда напрямую зависит от емкости. Спустя время конденсатор зарядится и его сопротивление будет равно «бесконечности», а на дисплее мультиметра мы увидим «1». Это показатель того что конденсатор исправен.

Не все удается передать фотографиями, но для экземпляра 5.6 мкФ сопротивление стартует с 200 кОм и плавно растет, пока не перевалит отметку в 2 МОм. Длится весь процесс, примерно 10 сек.

Со вторым конденсатором номиналом 3.3 мкФ происходит все аналогично. Начинает заряжаться, сопротивление растет, как только показания превысят отметку 2 МОм на дисплее можно увидеть «1» что соответствует «бесконечности». По времени процесс длится меньше, примерно 5 сек.

В случае со второй неполярной парой конденсаторов делаем все аналогично. Касаемся щупами выводов и наблюдаем за изменением сопротивления на приборе.

Первый из них кондер «104К» его сопротивление сначала немного снижается (до 900 кОм) потом начинает плавно расти, пока не перевалит за отметку. Заряжается дольше, чем остальные около 30 сек.

Второй пример проверка конденсатора мультиметром типа МБГО емкостью 1 мкФ. На фото можно видеть, как изменяется сопротивление при проверке. Только в этом случае переключатель нужно установить на отметку 20 МОм (сопротивление большое, на 2-ке очень быстро заряжается).

Сперва нужно снять заряд, для этого закорачиваем выводы отверткой:

На дисплее прибора наблюдаем как начинает изменятся сопротивление:

По результатам данной проверки можно сделать вывод, что все варианты конденсаторов находятся в исправном состоянии.

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

Одной из основных характеристик любого конденсатора является «емкость». Для того чтобы понять рабочий конденсатор или нет необходимо измерить данную характеристику и сравнить показатели с теми которые указаны производителем на корпусе устройства. Если под рукой есть хороший прибор, то измерить емкость конденсатора мультиметром не составит труда. Но здесь есть свои нюансы.

Если пытаться измерить емкость с помощью щупов (как в моем случае с мультиметром DT9208A) то у Вас ничего не получится. Дело в том, что емкость нельзя проверить, просто подключив щупы к конденсатору. Так как проверить емкость конденсатора мультиметром и можно ли вообще это сделать?

Для этой цели на мультиметре есть специальные разъемы «гнезда» -CX+. «-» и «+» означают полярность подключения.

Давайте проверим емкость керамического кондера «104К». Напомню, маркировка 104 расшифровывается: 10 – значение в пФ, 4-количество нулей (100000 пФ = 100 нФ = 0.1 мкФ).

Выставляем переключатель мультиметра на необходимую отметку – ближайшее большее значение (я установил на отметке 200 нФ). Берем конденсатор и вставляем ножки в разъемы мультиметра -CX+. Какой стороной вставлять не важно, так как данный кондер – неполярный. На дисплее мы видим значение емкости – 102.6 нФ. Что соответствует номинальным характеристикам.

Следующий экземпляр электролитический конденсатор с номинальной емкостью 3.3 мкФ. Переключатель выставляем на отметке 20 мкФ. Теперь нужно правильно «воткнуть» кондер в разъемы с соблюдением полярности. Для этого нужно знать какая ножка «плюс», а какая «минус». Узнать это не составит труда, так как производитель уже позаботился об этом. Если присмотреться на корпусе видно специальная отметка – черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки располагается «минус», с противоположной «плюс».

Вставляем наш конденсатор в посадочные гнезда мультиметра. На фото видно, что емкость данного экземпляра равна 3.58 мкФ, что соответствует номинальным параметрам. Таким простым способом выполняется проверка конденсатора мультиметром.

Другой пример кондер емкостью 5.6 мкФ. При проверке данный экземпляр показал емкость 5.9 мкФ, что тоже соответствует норме.

Кондер МБГО, емкостью 1 мкФ показал результат 1.08, что также соответствует норме.

Если при замерах окажется что емкость сильно отличается от номинальных значений (или вовсе равна нулю) это значит, что конденсатор неисправен и его нужно заменить.

Как проверить конденсатор тестером (стрелочным прибором)

Друзья завалялся у меня в гараже измерительный прибор времен СССР – Ц4313 . Он вполне рабочий, поэтому я решил поэкспериментировать и выполнить проверку им.

Почему я решил использовать его? Методика проверки не изменяется но, аналоговыми приборами (стрелочными) работу выполнять наглядно проще. Проще в плане визуального отслеживания. Здесь придется наблюдать не за изменением цифр на дисплее, а за отклонением стрелки прибора. Причем стрелка будет отклоняться сначала в одну сторону, затем в другую.

Чтобы настроить тестер Ц4313 на измерение сопротивления нужно нажать кнопку «rx». Вставляем щупы прибора в рабочие контакты. Для начала берем конденсатор и разряжаем его. Затем касаемся щупами контактов кондера. Если конденсатор исправный стрелка сначала отклонится , а затем по мере заряда плавно возвратится в исходное (нулевое) положение. Скорость перемещения стрелки зависит от того какой емкости испытуемый конденсатор.

Если стрелка прибора не отклоняется или отклонилась и зависла в определенном положении, это говорит о том, что конденсатор неисправный.

На этом все дорогие друзья, надеюсь, данная статья, как проверить конденсатор мультиметром цифровым и стрелочным была для вас интересной и раскрыла все вопросы. Если что, не стесняйтесь писать комментарии. Также особая благодарность за РЕПОСТ в соц.сетях.

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

Конденсатор и емкость

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

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

• вакуумные;
• с газообразным диэлектриком;
• с неорганическим диэлектриком;
• с органическим диэлектриком;
• электролитические;
• твердотельные.

Обычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

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

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

В данном случае присутствует протечка электролита

Перед проверкой конденсатора

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

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

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

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

Измерение емкости в режиме сопротивления

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

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

Измерение в режиме сопротивления

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

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

Аналоговое устройство

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

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

Измерение емкости конденсатора

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

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

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

Измерение емкости через напряжение

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

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

Другие способы проверки

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

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

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

Сложности проверки

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

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

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

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

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Я рад снова видеть все вас на страницах сайта «Электрик в доме». Сегодня мы познакомимся и изучим одну из самых используемых деталей в электронике – конденсатор. История создания первого конденсатора относит нас назад в 1745 год («лейденская банка»).

В наше время, в век технологий нас со всех сторон окружает электротехнические машины и оборудование. Вы конечно хорошо знакомы с конденсатором и если не сталкивались технически, то слышали о нем однозначно.

Одной из самых распространённых причин неисправности электронной техники, это выход из строя конденсатора. Любая электроника, бытовая техника и цифровые процессоры все имеют в своем оборудовании конденсаторы и достаточно одной незначительной неисправности конденсатора, что бы весь механизм прекратил выполнять свои функции.

Вот почему, в случае неисправности оборудования, первым делом необходимо обратить ваше внимание на работоспособность в схеме конденсаторов. И сделать это можно только при помощи электронного прибора, так как визуально определить состояние невозможно, если нет внешних повреждений.

Для этих целей и предназначен недорогой прибор мультиметр, выполняющий многие функции. Об одной из них — проверки сопротивления, я уже знакомил вас в своей предыдущей статье. Этот же материал предназначен для изучения методики проверки конденсатора мультиметром.

С этой проблемой ко мне обратился один из моих подписчиков. Следуя уже своей традиции, я как всегда, буду излагать материал просто и доступно для легко понимания всем желающим.

Для лучшего усвоения материала, начнем с небольшой теории:

• Устройство и принцип работы мультиметра;
• Виды и особенности конденсаторов.

Устройство (прибор) предназначенное для накопления электрического заряда – это основное определение конденсатора. Конструктивно он состоит из определенного корпуса, внутри которого расположены две параллельные металлические пластины. Между пластинами установлена прокладка (диэлектрик). Площадь пластин напрямую влияет на величину электрического заряда. Чем больше площадь пластин, тем больше величина накопленного заряда.

Конденсаторы могут быть двух видов: полярными и неполярными.

Конденсаторы полярные.

Определить какой вид конденсаторов достаточно не сложно, уже название вам дает подсказку, что «полярные» должны иметь полярность, то есть иметь (+ плюс) и (- минус). Их подключение в электросхему строго регламентировано в соответствие полярности. Плюс подключается к плюсу, минус к минусу. При нарушении этого правила — конденсатор не будет работать, а вместе с ним и вся схема.

Все полярные конденсаторы заполнены электролитом (твердым или жидким), поэтому их классифицируют как электролитические. Их физические параметры (емкость) находится в следующих параметрах 0.1 ÷ 100000 мкФ.

Конденсаторы неполярные

Неполярные конденсаторы, как вы уже поняли, не имеют полярности и не требуют строгого соблюдения условий подключений. У них нет ни плюса, ни минуса. Роль диэлектрика у них могут выполнять: бумага, стекло, керамика и слюда. Их физические параметры (емкость) незначительна и находится в следующем диапазоне (от нескольких микрофарад до нескольких пикофарад).

Забегая вперед, сразу хочу ответить на ваши вопросы, зачем нам с вами необходимо знать эти технические тонкости. Это очень важно, так как к каждому типу конденсаторов применима своя методика проверки мультиметром. И пред началом проверки, мы должны первым делом, установить тип конденсатора. Это очень важный момент. Прошу вас обратить на это внимание!

Любую проверку конденсаторов необходимо начинать с внешнего осмотра, на наличие внешних признаков повреждений корпуса (трещин, вздутия). Достаточно часто происходит повреждение электролита, что приводит к повышению давления на внутреннюю поверхность оболочки и последующее ее вздутие.

После того как визуальный осмотр окончен и мы не установили внешних повреждений конденсатора, необходимо продолжить проверку специальным прибором, в нашем случае мультиметром. Этот простейший прибор поможет нам установить емкость конденсатора и обрывы внутри.

Перед проверкой незабываем, установить тип конденсатора, более подробно об этом написано выше. Продолжаем процесс проверки с соблюдением полярности, для этого подключаем плюсовой щуп к плюсовому контакту конденсатора и соответственно минусовой щуп к контакту минус.

Проверяя неполярный конденсатор, подключение мультиметра проводим произвольно без соблюдения правила полярности. Единственное, что здесь необходимо выполнить, это выставить переключатель мультиметра на отметку 2 Мом. Это важно, так как при меньшем значении дисплей прибора отобразит — «1» (единицу), что укажет на неисправность конденсатора.

Для примера мы свами выполним проверку четырех конденсаторов: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических).

Но перед проверкой мы должны обязательно разрядить конденсатор , при этом достаточно замкнуть его контакты при помощи любого металла.

Для того чтобы перейти в режим (омметра) сопротивления, мы перемещаем переключатель в группу измерения сопротивления, для того чтобы установить наличие обрыва или короткого замыкания.

Итак, первым делом проверим полярные кондиционеры (5.6 мкФ и 3.3 мкФ), установленных ранее у неработающих энергосберегающих лампочек

Разряжаем конденсаторы путем замыкания их контактов обычной отверткой. Вы можете использовать, удобный для вас, любой другой металлический предмет. Главное чтобы к нему плотно прилегали контакты. Это позволит нам получить точные показания прибора.

Следующим шагом выставляем переключатель на шкалу 2 МОм и соединяем контакты конденсатора и щупы прибора. Далее наблюдаем на дисплее быстро увиливающие параметры сопротивления.

Вы спросите меня, в чем дело и почему на дисплее мы наблюдаем «плавающие показатели» сопротивления? Это объяснить довольно просто, поскольку питание прибора (батарейка) имеет постоянное напряжение и за счет этого происходит зарядка конденсатора.

С течением времени конденсатор все больше и больше накапливает заряд (заряжается), тем самым увеличивая сопротивление. Емкость конденсатора влияет на скорость зарядки. Как только конденсатор получит полную зарядку, значение его сопротивления будет соответствовать значению бесконечности, а мультиметр на дисплее покажет «1». Это параметры рабочего конденсатора.

Нет возможности показать картинку на фотографии. Так для следующего экземпляра емкостью 5.6 мкФ, показатели сопротивления начинаются с 200 кОм и плавно возрастают до тех пор, пока не преодолеют показатель 2 МОм. Эта процедура не занимает более -10 сек.

Для следующего конденсатора емкостью 3.3 мкФ происходит все аналогично, но время процесса занимает менее — 5 сек.

Проверить следующую пару неполярных конденсаторов можно точно также по аналогии с предыдущими конденсаторами. Соединяем щупы прибора и контакты, следим за состоянием сопротивления на дисплее прибора.

Рассмотрим первый «150nК». Вначале его сопротивление несколько снизится примерно до 900 кОм, затем следует его плавное увеличение до определенной отметки. Время процесса занимает — 30 сек.

При этом на мультиметре модели МБГО переключатель устанавливаем на шкалу 20 МОм (сопротивление приличное, очень быстро идет зарядка)

Процедура классическая, снимаем заряд при помощи замыкания контактов отверткой:

Смотрим на дисплей, отслеживая показатели сопротивления:

Делаем вывод, что в результате проверки все представленные конденсаторы исправны.

Главный показатель, основная характеристика всех конденсаторов — это «емкость». Измеряя эту характеристику и сравнивая ее с указанными параметрами на корпусе, мы сможем выяснить, исправен кондиционер или нет. Есть приборы, которые легко позволят вам выполнить эту проверку.

Но можно ли проверить емкость конденсатора, как в нашем случае, мультиметром . Если вы будет проверять емкость при помощи щупов, вы не получите желаемого результата. Как же быть?

В этом нам помогут разъемы «гнезда» -CX+(«-» и «+» — это полярность подключения)

Для этого примера мы будем использовать кондер «150нФ». Маркировка 150nK:

Устанавливаем переключатель на отметку – ближайшее большее значение. В нашем случае это 200 нФ. Следующим шагом вставляем ножки конденсатора в разъемы -CX+. (не обращаем внимание на полярность, наш кондер неполярный). Дисплей показывает значение емкости– 160.3 нФ, что совпадает с номинальными показателями.

Продолжаем проверку конденсатора с емкостью 4700 пФ. Устанавливаем переключатель на шкале в положение 20 n.

Теперь вставляем ножки в разъёмы прибора и наблюдаем на дисплее параметры 4750 пФ. Вы это можете увидеть на фото. Параметры точно соответствуют параметрам заявленным производителем.

Запомните, если показатели сильно отличаются от номинальных параметров или вообще равны нулю, это говорит нам, что конденсатор не рабочий и его необходимо заменить.

Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR

Недавно я приобрел ESR-METR и я решил выполнить им ту же самую проверку.

Методика проверки очень проста. Прибор необходимо откалибровать, в моем случае в комплекте идет специальная перемычка, при помощи которой замыкается нужная группа контактов на колодке 1-4. Нажимаем кнопку и прибор автоматический калибруется, сообщив нам об этом на своем экране. После калибровки не забываем разрядить конденсатор и подключаем его к нужным нам разъемам. и производим измерение.

Каждый конденсатор обладает и паразитными свойствами, например сопротивлением. Из фото видно, что емкость конденсатора соответствует заявленным характеристикам, а также присутствует паразитное последовательное сопротивление номиналом 1.2 Ом, из за этого потери на данном конденсаторе составляют 0,5%.

В нашем случает этот показатель великоват, что говорит о высыхании конденсатора, устанавливать его в схему не рекомендуется.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

для различных типов в зависимости от его маркировки

— важный момент, который следует учитывать при подключении. Существуют различные конденсаторы, некоторые из них «поляризованные», а некоторые относятся к категории «неполяризованных». Оба типа имеют «два терминала». Разница между этими двумя типами конденсаторов очень проста. Если рассматриваемые конденсаторы поляризованы, то клеммы, классифицированные как «анод» и «катод».Они должны быть подключены с учетом полярности источника питания. Если рассматриваемые конденсаторы неполяризованные. Эти конденсаторы можно подключать без учета полярности.

Конденсаторы изначально классифицируются на основе значения емкости. Если емкость фиксированная, они классифицируются как «фиксированные конденсаторы». Если емкость переменная, они классифицируются как «переменные конденсаторы». Эти фиксированные конденсаторы подразделяются на «поляризованные» и «неполяризованные».Каждый тип конденсатора выбирается исходя из требований к емкости.

Конденсатор, состоящий из клемм, имеющих определенные значения напряжения, которые могут быть положительными или отрицательными. Классификация клемм этого типа приводит к определению конденсатора с полярностью или без полярности.

Символ поляризованного конденсатора

Указанное выше символическое представление также известно как схема полярности конденсатора.

Есть несколько способов определения полярности конденсаторов. Один из них — «Маркировка» конденсаторов.

• У некоторых конденсаторов высота клемм может быть разной.
• На неполяризованном изображении упоминается как «NP» и «BP».
• Некоторые из них помечены знаком «Позитив». В некоторых случаях стрелки играют важную роль в определении полярности конденсаторов.

Выше приведены некоторые способы определения полярности конденсатора.Клемма с положительной полярностью известна как Анод , а другая клемма — Катод .

Эти конденсаторы являются наиболее предпочтительными из-за их «малых размеров». Кроме того, когда нам требуется конденсатор с большей емкостью для хранения зарядов, предпочтение отдается керамическим конденсаторам. Этот компонент разработан с использованием пары электродов для проводимости. Эта пара разделена средой из непроводящего керамического материала, называемого диэлектриком.Это набор конденсаторов, который относится к категории неполяризованных конденсаторов.

Керамический конденсатор

Следовательно, он не имеет полярности. Это обеспечивает гибкость подключения этого конденсатора в схему.

Даже эти конденсаторы не имеют полярности. По конструкции они подразделяются на различные типы. Эти типы также не обладают никакой полярностью.

Пленочный конденсатор

Обсуждаемые выше конденсаторы считаются «конденсатором без полярности».Определение этих конденсаторов производится по маркировке. Наличие полосы указывает на то, что конкретный терминал является отрицательным. В типе «Осевой» предусмотрена стрелка для определения наличия отрицательной клеммы в конденсаторе. Это также указывает направление потока заряда в соответствующем конденсаторе.

Если вы могли видеть несколько конденсаторов, у некоторых конденсаторов положительный вывод длиннее, чем отрицательный. Танталовый конденсатор, который относится к категории электролитических конденсаторов, на его клеммах можно определить по присутствующему на нем значку плюса.

Неполяризованные конденсаторы можно подключать без каких-либо проблем с идентификацией клемм перед подключением. Но поляризованные должны быть связаны с вниманием, потому что это может привести к повреждению схемы. Даже это приводит к перегреву контура.

Маркировка на конденсаторах помогает определить полярность.

1. Полярность на большом конденсаторе.

Индикация полярности конденсатора

Значок «плюс» рядом с выводом указывает на то, что соответствующий вывод является положительным. Итак, он считается анодом. Другой вывод следует рассматривать как катод.

2. Полярность конденсатора можно определить по стрелке.

Полярность конденсатора по стрелке

Стрелка, указывающая на клемму, считается отрицательной.

Это процесс, описанный в «Идентификации полярности конденсатора», который может быть выполнен. Но для неполяризованных конденсаторов должна быть какая-то идентификация. В случае неполяризованных конденсаторов он обозначается как NP на конденсаторе, например NPA или NPR, где NP означает неполяризованный, A означает осевой, а R означает радиальный.

Следовательно, существуют различные способы определения полярности конденсатора. Во время изготовления на нем могут быть обозначения. Некоторые конденсаторы даже помечены полосой. Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность при фиксации этого в схемах. Какие из перечисленных выше конденсаторов вы предпочитаете поляризованные или неполяризованные для высоковольтных устройств?

Характеристики конденсатора и применение | MTI Instruments

Конденсаторы часто характеризуются множеством характеристик. Эти характеристики в конечном итоге определяют конкретное применение конденсаторов, температуру, диапазон емкости и номинальное напряжение. Количество характеристик конденсатора вызывает недоумение. Кроме того, может быть очень сложно интерпретировать и понять информацию, напечатанную на корпусе конденсатора.

Конденсаторы бывают различных типов или семейств, и каждая из этих групп имеет свою собственную систему идентификации и характеристики. Некоторые из этих систем легко интерпретировать. Однако другие системы изобилуют символами, буквами и цветами, понимание которых может быть затруднительным.

Определение характеристик конденсатора обычно означает выяснение того, к какому семейству он принадлежит. Семейства конденсаторов включают:

• Пластик
• Керамика
• Пленка
• Электролитический

После того, как вы определили, к какому семейству принадлежит конденсатор, становится намного проще определить его характеристики.

Что касается конденсаторов, их может быть больше, чем кажется на первый взгляд. Например, то, что два конденсатора имеют одинаковое значение емкости, не означает, что они имеют одинаковое номинальное напряжение.Эта информация жизненно важна, потому что, если используется неправильный конденсатор (например, конденсатор с меньшим номинальным напряжением, используемый вместо конденсатора с более высоким номинальным напряжением), то этот конденсатор может быть поврежден и даже разрушен.

Характеристики конденсатора можно найти в технических паспортах, предоставленных производителем. Давайте рассмотрим несколько наиболее важных характеристик:

1) Рабочее напряжение, (WV)

Это важная характеристика конденсатора, которая дает определение максимального непрерывного напряжения (переменного или постоянного тока), которое может быть приложено к конденсатору без конденсатор выходит из строя.В большинстве случаев вы можете найти рабочее напряжение, напечатанное на боковой стороне корпуса конденсатора, отображающее рабочее напряжение постоянного тока.

Поскольку переменное напряжение конденсатора относится к среднеквадратичному значению, а не к пиковому или максимальному значению (которое оказывается на 1,414 больше), значения переменного и постоянного напряжения, как правило, не совпадают для любого типа конденсатора.

Отказ может произойти, если какое-либо напряжение постоянного тока превышает рабочее. Отказ также может произойти, если имеет место чрезмерная пульсация переменного тока.В этом случае вполне естественно, что конденсатор будет иметь увеличенный срок службы, если он будет работать в пределах своего номинального напряжения в прохладной окружающей среде.

Общие рабочие напряжения постоянного тока включают:

• 10 В
• 16 В
• 25 В
• 35 В
• 50 В
• 63 В
• 100 В
• 160 В
• 250 В
• 400 В
• 1000 В

Вы можете найти каждый из эти напряжения нанесены непосредственно на корпус конденсатора.

2) Ток утечки

Диэлектрики, используемые в конденсаторах, которые служат для разделения проводящих пластин, не являются идеальными изоляторами. Из-за этого небольшой ток или «утечка» протекает через диэлектрик под влиянием мощных электрических полей, которые накапливаются из-за заряда пластин при приложении постоянного напряжения питания.

Этот небольшой поток постоянного тока называется током утечки. По сути, ток утечки возникает, когда электроны проходят через диэлектрическую среду (обычно по краям).В конце концов, ток утечки полностью разрядит конденсатор, если напряжение питания исключить из уравнения.

В случае небольшой утечки, характерной для фольговых или пленочных конденсаторов, ток утечки называется «сопротивлением изоляции» (Rp), которое выражается как высокое сопротивление. Термин «ток утечки» обычно используется только тогда, когда поток электронов очень велик.

Ток утечки конденсатора — один из важнейших параметров цепей связи источника питания и усилителя.С учетом сказанного, лучшим выбором для систем хранения являются тефлон, полистирол, полипропилен и другие типы пластиковых конденсаторов.

С другой стороны, алюминиевые, танталовые и другие типы конденсаторов электролитического типа могут работать с очень высокими емкостями. Однако они склонны к высоким токам утечки. Из-за этого они не подходят для приложений связи или хранения. В заключение, ток утечки для алюминиевых электролитов будет увеличиваться при повышении температуры.

3) Допуск, (±%)

Допуск конденсатора выражается положительным или отрицательным значением. Они представляют собой пикофарады (± пФ), которые указывают на конденсаторы с низким значением (обычно менее 100 пФ) или в процентах (±%) для конденсаторов с более высоким значением (обычно выше 100 пФ).

По сути, значение допуска — это полная степень отклонения емкости от номинального значения. В большинстве случаев уровень допуска может составлять от -20% до + 80%.Номинальные характеристики конденсаторов определяются тем, насколько они близки к фактическим значениям по сравнению с номинальной номинальной емкостью. Буквы и цветные полосы используются для обозначения фактического допуска. Обычные уровни допусков для конденсаторов составляют около 5% — 10%. Тем не менее, некоторые конденсаторы из пластика имеют рейтинг не более ± 1%.

4) Рабочая температура, (T)

Из-за изменений диэлектрических свойств колебания температуры будут иметь прямое влияние на значение емкости. Если окружающая температура становится слишком высокой или слишком низкой, значение емкости цепи может работать неправильно. Как правило, большинство конденсаторов хорошо работают при температуре от -30 ° C до + 125 ° C. Номинальное напряжение при рабочей температуре для пластиковых конденсаторов не более + 70oC.

Электролитические конденсаторы и алюминиевые электролитические конденсаторы чувствительны к деформации при высоких температурах из-за утечки и внутреннего давления. Кроме того, электролитические конденсаторы нельзя использовать при температурах ниже -10 ° C, поскольку электролитный гель замерзнет.

5) Температурный коэффициент, (TC)

Температурный коэффициент конденсатора определяется максимальным изменением его емкости в определенном температурном диапазоне. Как правило, температурный коэффициент конденсатора определяется линейным образом как доли на миллион на градус Цельсия (PPM / oC). Его также можно определить как процентное изменение в определенном диапазоне температур.

Конденсаторы класса 2 имеют нелинейную природу. В результате их значения увеличиваются с увеличением температуры, что дает им температурный коэффициент, который выражается как положительное значение «P.«В отличие от конденсаторов класса 2, некоторые конденсаторы фактически уменьшают свое значение при повышении температуры. В результате температурный коэффициент в этом случае будет выражен как отрицательное« N ».

Некоторые конденсаторы не изменяют свое значение. и будут оставаться постоянными в определенном диапазоне температур. Эти конденсаторы имеют нулевой температурный коэффициент и обозначаются как «NPO». Эти типы конденсаторов считаются классом 1.

В то время как подавляющее большинство конденсаторов теряют свою емкость, когда они становятся слишком горячая, существует исключение для конденсаторов температурной компенсации.Эти типы конденсаторов могут работать при температурах от P1000 до N5000 (от +1000 ppm / oC до -5000 ppm / oC).

Очень хорошо можно подключить конденсатор с положительным температурным коэффициентом параллельно конденсатору с отрицательным температурным коэффициентом. Когда это происходит, два противоположных эффекта в конечном итоге нейтрализуют друг друга. Конденсаторы с температурным коэффициентом приложения также можно использовать для нейтрализации влияния других компонентов, расположенных в цепи, таких как резистор или катушка индуктивности.

6) Номинальная емкость (C)

Когда дело доходит до важности, номинальное значение емкости C конденсатора всегда будет занимать первое место среди характеристик конденсатора. Это значение можно измерить тремя способами:

• Микрофарады (мкФ)
• Пикофарады (мкФ)
• Нано-Фарады (мкФ)

Эти значения напечатаны буквами непосредственно на корпусе конденсатора. , числа и цветные полосы.

7) Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)

Эквивалентное последовательное сопротивление AKA ESR — это полное сопротивление переменного тока конденсатора, когда он используется на более высоких частотах.Он включает в себя сопротивление постоянному току выводных выводов, сопротивление диэлектрического материала, сопротивление пластины конденсатора и сопротивление постоянному току соединений с диэлектриком; все они измеряются при определенной температуре и частоте.

Эквивалентное последовательное сопротивление определяет потери энергии «эквивалентного» последовательного сопротивления конденсатора. Таким образом, он должен определять общие тепловые потери I2R конденсатора. Это особенно актуально, когда задействованы силовые и коммутационные цепи.

Конденсаторы с высоким ESR менее способны пропускать ток к пластинам и от них во внешнюю цепь. Это связано с более длительной постоянной времени заряда / разряда RC. ESR электролитических конденсаторов будет постепенно увеличиваться со временем, поскольку электролит внутри начинает высыхать. При использовании в качестве фильтра рекомендуется использовать конденсатор с низким значением ESR.

8) Поляризация

Поляризация конденсатора относится к конденсаторам электролитического типа (в основном алюминиевые электролитические конденсаторы) в отношении их электрического соединения.Подавляющее большинство электролитических конденсаторов поляризованы, а это означает, что напряжение на выводах конденсатора должно иметь правильную полярность (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному).

Неправильная поляризация может привести к разрушению оксидного слоя внутри конденсатора, что в конечном итоге приведет к протеканию через устройство больших токов. В результате конденсатор, скорее всего, выйдет из строя.

Большинство электролитических конденсаторов имеют отрицательную клемму, отмеченную стрелкой, полосой, черной полосой или шевронами.Они установлены для предотвращения возможных неправильных подключений к источнику постоянного тока.

Некоторые из более крупных электролитических конденсаторов с металлическим корпусом подключаются к отрицательной клемме. Это можно сделать, потому что металлический корпус изолирован электродами. Имейте в виду, что при использовании алюминиевых электролитов в сглаживающих цепях источника питания, будьте осторожны, не позволяя пульсации переменного напряжения и сумме пикового постоянного напряжения превращаться в «обратное напряжение».

Вывод

Имейте в виду, что конденсаторы с малой емкостью (менее 0. 01 мкФ) обычно не представляют опасности для людей. Однако, если емкость конденсатора превышает 0,01 мкФ, вас ждет шок! Все конденсаторы способны накапливать электрические заряды, которые принимают форму напряжения даже при отсутствии тока в цепи.

Как правило, никогда не прикасайтесь к выводам конденсаторов с большими номиналами, если отключено питание. Некоторые конденсаторы могут накапливать смертельные заряды напряжения. Если вы не уверены в состоянии большого конденсатора, с которым пытаетесь обращаться, всегда обращайтесь за помощью к эксперту.

Рекомендуемое изображение Кредит: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay
В сообщении Изображение 1 Кредит: Элкап [CC0], из Wikimedia Commons
В сообщении Изображение 2 Кредит: Элкап [CC0], из Wikimedia Commons
В сообщении Изображение 3 Предоставлено: Stack Exchange.
In Post Image 4 Кредит: Сакурамбо [Public domain], из Wikimedia Commons In Post Image 2
In Post Image 5 Кредит: Jwratner1 в английской Википедии. [CC0], через Wikimedia Commons

Что такое конденсатор — типы, формула, символ, как он работает, блок

Узнайте, что такое конденсатор — типы, формула, символ, принцип работы, единицы измерения.

Здесь мы узнаем Что такое конденсатор — типы, формула, символ, принцип работы, единицы измерения, электролитический конденсатор, подробное объяснение применения и функции.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это электронный компонент, способный накапливать электрический заряд. Конденсатор — это пассивный электрический компонент, который может накапливать энергию в электрическом поле между парой проводников (, называемых «пластинами» ).

Проще говоря, мы можем сказать, что конденсатор — это устройство, используемое для хранения и высвобождения электричества, обычно в результате химического воздействия. Также называется аккумуляторной ячейкой, вторичной ячейкой, конденсатором или аккумулятором. Лейденская банка была первым примером конденсатора.

Конденсаторы — еще один элемент, используемый для управления потоком заряда в цепи. Название происходит от их способности хранить заряд, как у небольшой батареи.

Конденсаторы состоят из двух проводящих поверхностей, разделенных изолятором; к каждой поверхности подсоединяется проволочный вывод.

Обозначение конденсатора и блок

В электронике обычно используются два обозначения конденсатора. Один символ обозначает поляризованные конденсаторы, а другой — неполяризованные конденсаторы.

Конденсатор Символ поляризованных и неполяризованных конденсаторов

На приведенной выше диаграмме символ с одной изогнутой пластиной представляет поляризованный конденсатор. Изогнутая пластина представляет собой катод ( отрицательный ) конденсатора, а другая пластина является анодом ( положительный ).Иногда к положительной стороне добавляют еще и знак плюса.

Единица СИ емкости составляет фарад ( символ : F ). Отделение названо в честь Майкла Фарадея, великого английского физика.

Конденсатор емкостью 1 фарад, заряженный 1 кулоном электрического заряда, имеет разность потенциалов между пластинами в 1 вольт.

Типы конденсаторов

Существует несколько типов конденсаторов для разных применений и функций.Ниже приведены основные и наиболее распространенные типы:

1. Конденсаторы керамические

Керамический конденсатор со сквозным отверстием и SMD

Это неполяризованные конденсаторы, изготовленные из двух или более чередующихся слоев керамики и металла. Керамика действует как диэлектрик, а металл — как электроды.

также называются «дисковыми конденсаторами ».

Код из 3 цифр обычно печатается на корпусе конденсаторов этого типа, чтобы указать их емкость в пикофарадах.Первые две цифры представляют собой емкость конденсатора, а третья цифра представляет количество нулей, которые нужно добавить.

2. Конденсатор электролитический

Электролитический конденсатор со сквозным отверстием и SMD

Конденсаторы этого типа обычно используются там, где требуется большая емкость. Анод электролитических конденсаторов выполнен из металла и покрыт окисленным слоем, используемым в качестве диэлектрика. Другой электрод может быть либо влажным, не твердым, либо твердым электролитом.

Электролитические конденсаторы поляризованы.Это означает, что при подаче на него постоянного напряжения необходимо соблюдать полярность. Проще говоря, положительный вывод конденсатора должен быть соединен с положительной клеммой, а отрицательный вывод — с отрицательной клеммой. Несоблюдение этого правила приведет к повреждению конденсатора.

Эти конденсаторы сгруппированы в следующие 3 типа в зависимости от их диэлектрической проницаемости:

1. Конденсаторы алюминиевые электролитические.
2. Конденсаторы электролитические танталовые.
3. Конденсаторы электролитические ниобиевые.

3.Пленочный конденсатор

Пленочный конденсатор со сквозным отверстием и SMD

Это наиболее распространенный тип конденсаторов, используемых в электронике.

Пленочные конденсаторы или пластиковые пленочные конденсаторы не поляризованы. Здесь изолирующая пластиковая пленка действует как диэлектрик. Электроды этих типов конденсаторов могут быть из металлического алюминия или металла, реагирующего с цинком. Они наносятся на одну или обе стороны пластиковой пленки, образуя металлизированный пленочный конденсатор. Иногда поверх пленки используют отдельную металлическую фольгу, образуя пленочный или фольгированный конденсатор.

доступны в различных формах и размерах и имеют несколько преимуществ перед конденсаторами бумажного типа. Они очень надежны, долговечны и имеют меньшие допуски. Они также хорошо работают в условиях высоких температур.

4. Конденсатор переменной емкости

Переменный конденсатор со сквозным отверстием и SMD

Это неполяризованные конденсаторы переменной емкости. У них есть подвижные и неподвижные пластины для определения емкости. Обычно они используются в передатчиках и приемниках, транзисторных радиоприемниках и т. Д.

Эти конденсаторы сгруппированы как:

1. Конденсаторы настройки; и
2. Подстроечные конденсаторы

Как работает конденсатор?

Вы можете представить конденсатор в виде двух больших металлических пластин, разделенных воздухом, хотя на самом деле они обычно состоят из тонкой металлической фольги или пленок, разделенных пластиковой пленкой или другим твердым изолятором и свернутых в компактный корпус. Рассмотрите возможность подключения конденсатора к батарее.

Простой конденсатор, подключенный к батарее через резистор

Как только соединение установлено, заряд течет от клемм аккумулятора по проводу к пластинам, положительный заряд на одной пластине, отрицательный заряд на другой.

Почему? Обвинения со знаком Like-Sign на каждом терминале хотят уйти друг от друга. В дополнение к этому отталкиванию существует притяжение к заряду противоположного знака на другой соседней пластине. Первоначально ток большой, потому что в некотором смысле заряды не могут сразу сказать, что провод на самом деле никуда не идет, что нет полной цепи провода.

Начальный ток ограничен сопротивлением проводов или, возможно, настоящим резистором. Но по мере того, как заряд накапливается на пластинах, отталкивание заряда препятствует потоку большего заряда, и ток уменьшается.В конце концов, сила отталкивания заряда на пластине становится достаточно сильной, чтобы уравновесить силу заряда на клемме аккумулятора, и весь ток прекращается.

Зависимость тока в цепи от времени

Наличие разделенных зарядов на пластинах означает, что между пластинами должно быть напряжение, и это напряжение должно быть равно напряжению батареи, когда весь ток прекращается. Ведь поскольку точки соединены проводниками, они должны иметь одинаковое напряжение; даже если в цепи есть резистор, напряжение на резисторе отсутствует, если ток равен нулю, согласно закону Ома.

Количество заряда, который собирается на пластинах для создания напряжения, является мерой емкости конденсатора, его емкости, измеряемой в фарадах (ф). Соотношение C = Q / V, где Q — заряд в кулонах.

У больших конденсаторов есть пластины с большой площадью для удержания большого количества заряда, разделенные небольшим расстоянием, что подразумевает небольшое напряжение. Конденсатор на один фарад чрезвычайно велик, и обычно мы имеем дело с микрофарадами (мкФ), одной миллионной фарад, или пикофарадами (пФ), одной триллионной (10–12) фарад.

Рассмотрим приведенную выше схему еще раз. Предположим, мы перерезаем провода после того, как весь ток перестал течь. Заряд на пластинах теперь находится в ловушке, поэтому между клеммами все еще есть напряжение. Заряженный конденсатор теперь чем-то похож на батарею.

Если мы подключим к нему резистор, ток будет течь, так как положительный и отрицательный заряды стремятся нейтрализовать друг друга. В отличие от батареи, здесь нет механизма для замены заряда на пластинах, снятых током, поэтому напряжение падает, ток падает, и, наконец, не остается чистого заряда и нет разницы напряжений где-либо в цепи.

Поведение тока, заряда на пластинах и напряжения во времени выглядит так же, как на графике выше. Эта кривая является экспоненциальной функцией: exp (-t / RC). Напряжение, ток и заряд падают примерно до 37% от их начальных значений за время R × C секунд, которое называется характеристическим временем или постоянной времени цепи.

Постоянная времени RC — это мера того, насколько быстро схема может реагировать на изменения условий, такие как присоединение батареи к незаряженным конденсаторам или присоединение резистора к заряженному конденсатору.Напряжение на конденсаторе не может измениться сразу; для протекания заряда требуется время, особенно если этому потоку препятствует большой резистор. Таким образом, конденсаторы используются в цепи для гашения быстрых изменений напряжения.

Конденсаторы комбинации

Как и резисторы, конденсаторы можно соединять двумя основными способами: параллельно и последовательно .

Как рассчитать емкость конденсатора?

Из физической конструкции конденсаторов должно быть очевидно, что соединение двух вместе параллельно приводит к большему значению емкости. Параллельное соединение приводит к увеличению площади пластины конденсатора, что означает, что они могут удерживать больший заряд при том же напряжении. Таким образом, формула для полной емкости в параллельной цепи: CT = C1 + C2… + Cn.

Та же форма уравнения для резисторов, соединенных последовательно, что может сбивать с толку, если вы не задумываетесь о физике происходящего.

Емкость последовательного соединения ниже, чем у любого конденсатора, потому что для данного напряжения во всей группе будет меньше заряда на каждой пластине.Общая емкость в последовательной цепи составляет: CT = {1 {1C1} + {1C2}… + {1Cn}} .

Опять же, это легко спутать с формулой для параллельных резисторов, но здесь есть хорошая симметрия.

Похожие сообщения:

Чего нельзя делать с крышками

Неправильное использование конденсаторов

Что такое конденсаторы и как они работают?

Конденсатор предназначен для хранения энергии. Отрицательный вывод принимает электроны от источника питания, а положительный вывод теряет электроны. При необходимости конденсатор высвобождает накопленную энергию. Он работает аналогично аккумулятору, но может полностью разрядить его за доли секунды.

Обычными типами конденсаторов являются керамические конденсаторы, бумажные или пленочные конденсаторы и электролитические конденсаторы. Существует также семейство суперконденсаторов с высокой емкостью.

Применение конденсатора:

Выбор конденсатора:

Напряжение конденсатора пропорционально заряду, накопленному в конденсаторе. Они способны блокировать сигналы постоянного тока при прохождении переменного тока. Конденсаторы также могут устранить рябь. Если линия, по которой проходит постоянное напряжение, имеет пульсации, конденсатор может выровнять напряжение, поглощая пики и заполняя впадины.

Напряжение на конденсаторе — это не номинал, а то, какое напряжение вы можете подвергнуть конденсатору. Например, если ваш источник напряжения составляет 9 вольт, вы должны выбрать конденсатор, который как минимум в два раза превышает напряжение, 18 или даже 27 вольт, чтобы быть в безопасности.

Электролитические конденсаторы переменного тока или биполярные конденсаторы имеют два анода, подключенных с обратной полярностью. Электролитические конденсаторы постоянного тока поляризованы в процессе производства и поэтому могут работать только с постоянным напряжением. Напряжения с обратной полярностью, напряжение или пульсирующий ток выше указанного могут разрушить диэлектрик и конденсатор. Разрушение электролитических конденсаторов может иметь катастрофические последствия, такие как пожар или взрыв. Если поляризованный конденсатор установлен неправильно, конденсатор со свистом взрывается.С другой стороны, неполяризованные конденсаторы в основном используются для фильтрации гармонического шума почти в каждой цепи, более удобны в обращении.

«Некоторые большие электролитические конденсаторы могут сохранять заряд в течение длительного времени. Некоторые могут даже до некоторой степени заряжаться самостоятельно», — пояснил инженер технической поддержки Jameco. «Инженер-электронщик, с которым я работал, создавал прототип источника питания, настраивал схему, тестировал детали и т. Д. По своей привычке он вынул заглушку из схемы, чтобы заменить ее, и, не задумываясь, воткнул в нее один из выводов. его рот.Конденсатор более или менее мгновенно разрядил всю свою нагрузку и фактически заставил его упасть со стула. Он был в порядке, но это было страшно. Через несколько месяцев ему пришлось вырвать зуб прямо в том месте, где выпала крышка. Он ударил этот зуб электрическим током ».

Не забывайте работать осторожно при обращении с конденсаторами и всегда следуйте спецификациям для вашего устройства или проекта. Конденсатор может быть важным компонентом, но он также может привести к разрушительным и опасным последствиям, если не используется надлежащим образом.

Конденсаторы

Параллельные пластины

Если вам известна разность потенциалов между двумя параллельными пластинами, вы можете легко вычислить напряженность электрического поля между пластинами. Пока вы не находитесь рядом с краем пластин, электрическое поле между пластинами остается постоянным, а его сила определяется уравнением:

Обратите внимание, что при разности потенциалов V в вольтах и ​​расстоянии между пластинами в метрах единицами измерения напряженности электрического поля являются вольты на метр [В / м].Ранее единицы измерения напряженности электрического поля выражались в ньютонах на кулон [Н / Кл]. Легко показать, что они эквивалентны:

Вопрос: Величина напряженности электрического поля между двумя противоположно заряженными параллельными металлическими пластинами составляет 2,0 × 10 ³ ньютонов на кулон. Точка P находится посередине между плитами.
(A) Нарисуйте по крайней мере пять линий электрического поля, чтобы представить поле между двумя противоположно заряженными пластинами.
(B) Электрон находится в точке P между пластинами. Вычислите величину силы, действующей на электрон со стороны электрического поля.

Ответ:

(А)

(В)

Конденсаторы

Параллельно проводящие пластины, разделенные изолятором, могут использоваться для хранения электрического заряда. Эти устройства бывают разных размеров и известны как конденсаторы с параллельными пластинами.Количество заряда, которое конденсатор может хранить на одной пластине при заданной разности потенциалов на пластинах, известно как емкость устройства, выраженная в кулонах на вольт, также известная как Фарад (F). Фарад — это очень большая величина емкости, поэтому большинство конденсаторов имеют значения в диапазоне микрофарад, нанофарад и даже пикофарад.

Вопрос: Конденсатор хранит 3 микрокулоны заряда с разностью потенциалов 1.5 вольт на пластинах. Какая емкость?

Ответ:

Вопрос: Сколько заряда находится на верхней пластине конденсатора емкостью 200 нФ при зарядке до разности потенциалов 6 вольт?

Ответ:

Количество заряда, которое может удерживать конденсатор, определяется его геометрией, а также изоляционным материалом между пластинами.Емкость напрямую связана с площадью пластин и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами, как показано в формуле ниже. Диэлектрическая проницаемость изолятора (ε) описывает сопротивление изолятора созданию электрического поля и равна 8,85 × 10 ^-12 Фарад на метр для конденсатора с воздушным зазором.

Вопрос: Найдите емкость двух параллельных пластин длиной 1 миллиметр и шириной 2 миллиметра, если они разделены 3 микрометрами воздуха.

Ответ:

: единицы и формулы — стенограмма видео и урока

Уравнения емкости

Определение емкости дается следующим уравнением: емкость C , измеренная в фарадах, равна заряду Q , измеренному в кулонах, деленному на напряжение В , измеренному в вольтах.Так, например, если вы подключаете батарею 12 В к конденсатору, и эта батарея заряжает конденсатор 4 кулонами заряда, она должна иметь емкость 4/12, что составляет 0,33 фарада.

Если бы емкость конденсатора была выше, он бы накапливал больше заряда при подключении к той же батарее. Из этого уравнения мы можем видеть, что емкость, следовательно, измеряется в кулонах на вольт.Таким образом, он представляет, сколько кулонов заряда будет храниться в конденсаторе на один вольт, который вы приложите к нему.

Хорошо, но что физически заставляет конкретный конденсатор иметь различную емкость? От чего зависит, сколько заряда в нем хранится? Ну, это основано на реальных физических характеристиках конденсатора. Итак, у нас есть другое уравнение для емкости, которое выглядит так:

Емкость конденсатора с параллельными пластинами, простого конденсатора, состоящего всего из двух параллельных пластин, разделенных расстоянием, d , равна относительной диэлектрической проницаемости материала между местами, K , умноженной на диэлектрическая проницаемость свободного пространства, эпсилон-ноль, которая всегда равна 8.-12, умноженное на площадь пластин, A , измеренное в квадратных метрах, разделенное на расстояние между местами, d , измеренное в метрах.

Большая часть этого достаточно очевидна, но K , относительная диэлектрическая проницаемость так называемого «диэлектрического» материала между пластинами обычно равна 1 или больше. Если между пластинами ничего нет, K = 1; если между пластинами воздух, то K почти все равно равен 1; и если это другой материал, это будет число больше единицы, в зависимости от конкретного материала.

Итак, это два наших основных уравнения для емкости, и, как обычно, пришло время попробовать их в примере задачи.

Пример расчета

Допустим, у вас есть конденсатор площадью 0,1 квадратный метр с пластинами на расстоянии 0,01 метра друг от друга, и между пластинами есть воздух. Если подключить к батарее 9В, сколько заряда останется на пластинах?

Ну, прежде всего, запишем то, что мы знаем. Площадь составляет 0,1 м в квадрате, поэтому A = 0.1; пластины расположены на расстоянии 0,01 метра друг от друга, поэтому d = 0,01; и между пластинами находится воздух, поэтому K составляет приблизительно 1. У вас также есть напряжение, поэтому V = 9 вольт, и нас просят найти заряд, Q , поэтому Q равно знаку вопроса . Мы пока не можем решить для Q , потому что у нас есть V , но у нас нет C . Итак, нам нужно будет сначала использовать другое уравнение, чтобы найти емкость C .

Подставляя числа в это уравнение, мы получаем, что емкость равна 1, умноженному на 8.-10 кулонов. Вот и все — вот наш ответ.

Краткое содержание урока

Конденсатор — это компонент, который накапливает заряд (накапливает электрическую энергию) до тех пор, пока он не заполнится, а затем высвобождает его импульсами. Есть много причин, по которым вы можете захотеть это сделать. Вы можете хранить заряд в конденсаторе на случай потери внешнего питания, чтобы устройство не умерло мгновенно, что позволило завершить процессы восстановления. Вы можете захотеть, чтобы схема получала регулярный «импульс» энергии каждые x промежутка времени.Вы найдете конденсаторы практически в любом электронном устройстве: компьютеры, телевизоры, автомобильные стартеры — что угодно.

Емкость — это мера способности конденсатора накапливать заряд, измеряемая в фарадах; конденсатор с большей емкостью будет накапливать больше заряда. Определение емкости дается следующим уравнением: емкость C , измеренная в фарадах, равна заряду Q , измеренному в кулонах, деленному на напряжение В , измеренное в вольтах. Емкость зависит от физических характеристик конденсатора.-12, умноженное на площадь пластин, A , измеренное в квадратных метрах, разделенное на расстояние между местами, d , измеренное в метрах. Значение K равно 1 для пустого пространства и довольно близко к 1 для воздуха. Эти два уравнения вместе позволяют решить множество простых задач, связанных с конденсаторами.

Результаты обучения

По окончании этого урока у вас будет возможность:

• Вспомнить, что такое конденсатор, назначение конденсаторов и примеры конденсаторов
• Определить емкость
• Укажите уравнение, которое обеспечивает определение емкости, и уравнение для емкости конденсатора с параллельными пластинами

— не беспокойтесь о конденсаторах связи!

Еще одна замечательная исследовательская статья Итана Винера, в которой он разработал простое устройство, которое измеряет искажения конденсатора с помощью звуковой карты USB и бесплатного программного обеспечения, чтобы попытаться определить важность высококачественных конденсаторов на пути прохождения сигнала.В этой статье подробно описаны результаты его испытаний с различными типами конденсаторов. Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, май 2020 года.

Твердотельные устройства работают при низких напряжениях, обычно 15 В или меньше, в то время как для ламповых цепей требуются сотни вольт.Внутренние точки входа и выхода многих цепей не сконцентрированы на 0 В постоянного тока, поэтому между ступенями используются конденсаторы связи. Это особенно необходимо для ламповых устройств, но также и для многих полупроводниковых схем, в которых вместо операционных усилителей используются дискретные транзисторы. Таким образом, если постоянное напряжение в состоянии покоя на выходе одного внутреннего каскада составляет 5 В, но только 2 В на входе в следующий каскад, в тракте сигнала помещается разделительный конденсатор, чтобы звук проходил без нарушения постоянного напряжения. разница.

Конденсатор состоит из двух металлических пластин, находящихся в непосредственной близости, но не совсем соприкасающихся.Чем больше поверхность пластин и чем ближе пластины друг к другу, тем больше будет емкость. В одной из распространенных конструкций используются параллельные полосы металлической фольги с тонкой пластиковой изоляцией между полосами. Сборка сворачивается для экономии места, а затем окунается в затвердевающую слизь. Поскольку металлические пластины не имеют электрического соединения, постоянный ток не проходит.

Однако ток может протекать через конденсатор при изменении приложенного напряжения. Хотя нет физического соединения через конденсатор, лампочка, подключенная к батарее через конденсатор, будет кратковременно мигать при первом подключении.

Следовательно, конденсатор пропускает переменный ток, потому что напряжение постоянно меняется. А высокие частоты проходят легче, чем низкие, потому что напряжение меняется быстрее. Вы можете думать о конденсаторе как о частотно-избирательном резисторе, и, по сути, это именно то, чем он является! Последовательная передача звука через конденсатор создает фильтр высоких частот, поскольку на низких частотах проходит меньше сигнала. С другой стороны, включение конденсатора в качестве короткого замыкания через аудиосигнал создает фильтр нижних частот с пониженным уровнем более высоких частот.Частота среза этих фильтров зависит от номинала конденсатора — его емкости — наряду с сопротивлением нагрузки назначения.

Одна проблема с конденсаторами заключается в том, что они могут искажать звук, проходящий через них. Но это происходит только при изменении уровня сигнала через конденсатор. На очень высоких частотах проходит весь звук; а на очень низких частотах звук не проходит. Искажение возникает только тогда, когда часть звука проходит, а часть блокируется.

Основной причиной искажения конденсатора является его коэффициент напряжения. Это мера того, насколько изменяется емкость при изменении приложенного напряжения. В идеале конденсатор должен иметь одинаковую емкость независимо от того, какое напряжение присутствует на его выводах.

Другой причиной искажения конденсатора является его диэлектрическое поглощение, которое является эффектом «памяти». После полной разрядки конденсатора некоторое постоянное напряжение вскоре снова появляется, потому что часть заряда хранится в диэлектрике конденсатора — технический термин, обозначающий изоляционный материал между металлическими пластинами.

Измерительный конденсатор искажений
Работая консультантом по акустике, я полагаюсь на программу Room EQ Wizard (REW). Эта программа для «пожертвований» измеряет все аспекты акустики комнаты (например, частотную характеристику, время затухания реверберации и многое другое). Он также включает в себя анализатор искажений для измерения искажений динамиков. В сочетании с качественной звуковой картой (например.g. Focusrite Scarlett 8i6), REW можно использовать для измерения искажений пассивных компонентов (например, конденсаторов и трансформаторов) и даже активных устройств, таких как эквалайзеры и предусилители.

На фото 1 показана передняя панель моего устройства, которая представляет собой простую карточку, приклеенную к алюминиевой коробке проекта с фотооборудованием 3M. Я использовал разъем Zero Insertion Force (ZIF) для тестируемых конденсаторов, потому что вставлять и извлекать компоненты намного проще, чем с обычным разъемом IC. К тому же он у меня уже был. Эта розетка подходит для толстых и тонких проводов, что необходимо с диапазоном номиналов конденсаторов, которые я тестировал.

Тестируемый конденсатор и потенциометр сопротивления нагрузки плюс «ограничивающий» резистор 620 Ом образуют фильтр верхних частот, при этом потенциометр устанавливает нижнюю граничную частоту.Переключатель On / Off добавляет батарею, когда это необходимо, для смещения поляризованных конденсаторов или напрямую заземляет резисторы.

Я действительно тестировал это, используя подстроечный резистор 1 кОм. Искажения остались на том же низком уровне до менее 500 Ом, поэтому 620 Ом является безопасным нижним пределом. Входы на мою звуковую карту Focusrite можно переключать между линейным уровнем с заявленным входным импедансом более 10 кОм (я измерил его как 24 кОм) или настройкой для «инструментов», которые выводят более низкий уровень сигнала и требуют гораздо более высокого входного сопротивления. . Пассивные электрогитары и бас-гитары должны иметь входной сигнал не менее 1M, и я измерил этот вход на 2.9М, что очень много. Тестеру нужен собственный выходной конденсатор связи, чтобы блокировать 1,5 В постоянного тока при включенной батарее. Я измерил искажения нескольких высококачественных пленочных конденсаторов, которые у меня уже были в моем отсеке для деталей, и ни один из них не увеличил собственные низкие искажения звуковой карты. Поэтому я выбрал конденсатор Cornell Dubilier WMF с полиэфирной пленкой 0,33 мкФ, показанный на фото 2, потому что это старая школа и выглядит круто.

Я использовал потенциометр звуковой конусности 10 кОм для изменения импеданса нагрузки, и на схеме показан ожидаемый диапазон значений от 620 Ом до 10.62 кОм. Но когда я откалибровал маркировку панели, измерив сопротивление на каждой маркировке линии, я обнаружил, что на самом деле потенциометр составляет 9,33 кОм. Значит, надписи на панели правильные. Потенциометр импеданса нагрузки позволяет удерживать частоту спада в пределах диапазона, чтобы увидеть искажения выше и ниже этой частоты. Я использовал потрясающий бесплатный калькулятор Electronics Assistant с веб-сайта Electronics2000, чтобы определить наилучшие значения.

Как я уже упоминал, тестер включает 1.Батарейка 5 В AA, когда необходимо смещение поляризованных конденсаторов, чтобы их положительный полюс всегда был более положительным, чем отрицательный. Без этого смещения конденсатор добавил бы больше искажений, чем обычно. Я не подавал это напряжение при тестировании керамических и пленочных конденсаторов, хотя я пробовал это раньше, и это не имело никакого значения. Я также измерил искажение пленочного конденсатора большой емкости, управляющего наихудшей нагрузкой 620 Ом с батареей и без нее, и отклик и искажения были идентичны.Это доказывает, что батарея имеет достаточно низкий импеданс на слышимых частотах. Однако это относится только к новой батарее — по мере разряда батареи ее сопротивление возрастает. Поскольку для зарядки относительно небольших конденсаторов, которые тестирует это устройство, требуется минимальный ток, аккумулятор в моем тестере должен оставаться годным к использованию в течение многих лет.

Оба измерения на Рисунке 2 были выполнены при выходной звуковой карте –5 dBFS. Минимальное усиление для инструментального входа составляет 13 дБ, поэтому я установил такое же значение усиления предусилителя, когда переключил вход на линейный уровень. В последующих измерениях искажений конденсатора использовался инструментальный вход с высоким сопротивлением, чтобы избежать взаимодействия с потенциометром сопротивления нагрузки 10 кОм и выходным конденсатором 0,33 мкФ моего тестера. Вы можете видеть небольшие всплески с частотой, кратной 30 Гц, когда кажется, что искажения на очень низких частотах увеличиваются, но это, скорее всего, из-за небольшого количества шума.

Для своих тестов я купил по одному конденсатору шести номиналов четырех типов (см. Фото 3). Я тестировал четыре типа: пленочный, алюминиевый электролитический, танталовый электролитический и керамический. Шесть протестированных значений были 0,22 мкФ, 0,47 мкФ, 1 мкФ, 2,2 мкФ, 4,7 мкФ и 6,8 мкФ, хотя на следующих цифрах показаны только три из этих значений, потому что все значения измерены одинаково. Весь набор из 24 конденсаторов стоит менее 10 долларов, хотя мне жаль бедного сотрудника Mouser Electronics, которому пришлось упаковывать и маркировать все эти отдельные части!

Для этих тестов на искажения REW был настроен на вывод уровня –5 dBFS через мою звуковую карту. При этом на конденсаторы подавалось максимальное практическое напряжение, но без искажения инструментального входа звуковой карты с высоким импедансом, который был установлен на минимальное усиление. Для моей звуковой карты Focusrite 8i6 –5 дБFS соответствует выходному уровню 0 дБн или 0.775 В RMS (2,19 VPP). На рисунках 3–5 показано искажение трех значений для всех четырех типов конденсаторов.

Так как искажения конденсатора зависят от частоты, цифры, отображаемые REW, следуют за текущим положением курсора. Поэтому я поставил курсор на 100 Гц, когда экспортировал эти изображения.Чтобы показать наихудший случай для керамических конденсаторов, я тестировал типы Z5U или X5R. Помимо высоких искажений, они также являются микрофонными из-за использования пьезоэлектрического диэлектрика, который обеспечивает большую емкость при очень небольшом физическом размере. Керамические конденсаторы NP0 и C0G намного лучше, но все же не похожи на пленочные или полистирольные конденсаторы. Для пьезотестов я подключил по одному конденсатору каждого из четырех типов ко входу своего гитарного усилителя Fender SideKick. Гитарные усилители имеют очень высокий входной импеданс, который необходим для приема звука от пьезоустройства (например.г., контактный микрофон). Я поместил свой портативный рекордер Zoom h3 6 дюймов перед динамиком усилителя и полностью повернул все три регулятора громкости и усиления. Только керамический конденсатор шумел, когда я постучал по нему маленькими металлическими плоскогубцами. Вы можете загрузить аудиофайл, указанный в наших файлах проекта, на веб-сайте audioXpress, чтобы услышать этот шум, хотя при увеличении громкости до максимума слышно сильное шипение усилителя.

Как было сказано в начале этой статьи, моей целью было определить, являются ли искажения проблемой для разделительных конденсаторов на слышимых частотах выше 20 Гц.Глядя на измерения на рисунках 3–5, становится ясно, что для всех типов конденсаторов, кроме керамических, искажение действительно является проблемой только на частотах, близких и ниже их низкочастотного спада. Для более высоких частот даже недорогие алюминиевые электролитические конденсаторы имеют искажения, близкие к низким остаточным искажениям самой звуковой карты. Хотя из моих тестов также ясно, что дешевые керамические конденсаторы никогда не должны использоваться ни в каком тракте аудиосигнала!

При подготовке этой статьи я узнал, что очень трудно измерить крошечные искажения в современных звуковых картах и ​​пленочных конденсаторах.Мне пришлось использовать более длительное время развертки и многократное повторение развертки в REW, чтобы увеличить разрешение по сравнению с настройками программы по умолчанию для измерения помещений. Чтобы получить максимально возможное разрешение в REW, каждое сканирование занимает четыре минуты! Но даже когда конденсатор имеет немного больше искажений, чем сама звуковая карта, на практике значение меньше 0,1% в большинстве случаев является безвредным, поскольку в этот момент артефакты искажения на 60 дБ ниже музыкального уровня. Конечно, во многих аудиоустройствах используется более одного конденсатора связи, и все искажения накапливаются.Так что лучше всего, если на каждой ступени будет меньше искажений, чем слышно.

Я измерил HD400 на нескольких уровнях сигнала, и результаты на Рисунке 8 показывают различия не только в искажениях, но и в частотной характеристике на низких частотах.Чтобы показать и частотную характеристику, и искажения для всех трех уровней на одном графике, я установил вертикальную шкалу слева, чтобы отображать дБ SPL вместо процентов искажений, как на рисунках 3-5. Каждые 20 дБ разницы уровней составляют 10 раз, поэтому искажение — это разница в децибелах между линией частотной характеристики вверху и линией искажений внизу. Например, при 30 Гц искажение самого большого сигнала 0 дБн охватывает две линии маркера 20 дБ, и поэтому составляет около 1%.

Я протестировал Triad TY-250P, показанный на фото 5, точно так же, как Behringer, на балансном выходе моей звуковой карты при тех же трех уровнях напряжения. Результаты на Рисунке 9 показывают, что этот трансформатор похож на Behringer, но с большим искажением на низких частотах и ​​меньшим — на высоких. Обратите внимание, что для обоих трансформаторов доминирующей составляющей искажений является третья гармоника. Вот почему искажения внезапно снижаются около 7 кГц, что составляет одну треть от верхнего предела частоты 44.Частоту дискретизации 1 кГц я использовал во всех своих тестах. Искажения этих недорогих трансформаторов не ужасны, и при типично низких уровнях напряжения потребителя они в любом случае могут считаться «высокоточными» выше 20 Гц или 30 Гц. Напротив, высококачественный аудиопреобразователь, такой как Jensen Iso-Max CI-1RR, имеет гораздо лучшие характеристики, включая искажения на 20 Гц менее 0,04% на уровнях намного выше, чем я использовал для измерения этих дешевых трансформаторов. Но за 130 долларов это намного дороже. С аудиопреобразователями вы получаете то, за что платите!

Последнее, что я упомяну, это то, что REW не измеряет интермодуляционные искажения (IMD), которые более разрушительны, чем гармонические искажения, которые я измерил для этой статьи.Когда гармонические искажения добавляют музыкально связанные обертоны к отдельным частотам, IMD создает суммарные и разностные тона, связанные с парами частот источника. Хуже того, добавленные частоты не обязательно связаны с музыкальными нотами, которые их создали. Таким образом, интермодуляционные искажения обычно более слышны и более нежелательны, чем гармонические искажения.

Но эти два типа искажения идут рука об руку и всегда присутствуют вместе. Таким образом, низкий уровень гармонических искажений также обеспечивает низкий уровень IMD. Наконец, я хочу упомянуть прекрасную книгу Дуга Селфа «Small Signal Audio Design», теперь уже во втором издании, как источник моего интереса к конденсаторным искажениям.Эту книгу необходимо прочитать продвинутым любителям аудио, и даже профессиональные проектировщики схем найдут много полезного. Еще один отличный ресурс, в котором подробно рассказывается о деталях, — это статьи Сирила Бейтмана «Capacitor Sound». aX

Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, май 2020 года.

Project Files
Чтобы загрузить дополнительный файл Capacitor Piezo test.mp3, посетите страницу дополнительных материалов audioxpress

Ресурсы
С.Статьи Бейтмана, Linear Audio, https://linearaudio.nl/cyril-batemans-capacitor-sound-articles
Электроника 2000, www.electronics2000.co.uk/download.php#assistant
Дженсен Трансформеры, www.jensen-transformers.com/product/ci-1rr
RightMark Audio Analyzer, http://audio.rightmark.org/products/rmaa.shtml

Room EQ Wizard, www.roomeqwizard.com

D. Self, «Small Signal Audio Design», 2-е издание, Focal Press, август 2014,
www.amazon.com/Small-Signal-Audio-Design-Douglas/dp/0415709733

E.Винер, «Проекты анализатора спектра и эквалайзера»,
http://ethanwiner.com/spectrum.html

Об авторе
Итан Винер был звукорежиссером и профессиональным музыкантом более 50 лет. Его музыкальное видео «Виолончель-рондо» набрало почти 2 миллиона просмотров на YouTube и других веб-сайтах, а его книга «Аудио-эксперт», опубликованная Focal Press, теперь во втором издании, доступна на amazon.