Как определить высохший конденсатор

Что такое конденсатор

Среди электронных компонентов, наиболее часто встречающихся в рекомендациях по ремонту оборудования наверно более 50% всех случаев поломки случаются из-за неисправности конденсаторов. Как электрический прибор конденсатор участвует во множестве электрических схем. Основа работы такого элемента основана на постепенном накоплении электричества разного потенциала между обкладками и его последующего резкого разряда.

Сегодня наиболее распространенными в схемотехнике являются два вида конденсаторов:

• электролитические или полярные, называются так, потому что при включении в схему аппаратуры требуют установки согласно полярности: «плюс» к плюсу схемы, а вот «минус» к отрицательному;
• неполярные все остальные типы конденсаторов.

На практике эти электронные компоненты являются небольшими по размерам приборами, но при этом имеют очень большую и довольно чувствительную емкость, поэтому при работе с ними необходимо максимально соблюдать осторожность и внимательность.

Принцип работы

Принцип работы, на котором основана работа этого радиоэлемента заключается в том, что при использовании его в электрических схемах он способен накапливать электрический заряд.

Это свойство, возможно только с переменным электрическим током – поэтому он применяется в схемах, где необходимо разделение двух составляющих тока – постоянной и переменной. А вот в схемах с постоянным электрическим током конденсатор будет выполнять роль диэлектрика, поскольку в таких условиях он не способен накапливать заряд.

Область применения

Конденсаторы применяются в зависимости от своего номинала и маркировки в различных радиосхемах и электронных приборах. Это в основном небольшие по емкости компоненты, выход их строя которых не сопровождается большими и разрушительными последствиями.

Возможные неисправности

Нерабочая электрическая схема прибора или незапускающийся двигатель сам по себе сигнализирует о неисправности одного или нескольких компонентов схемы, а вот конкретно неисправность конденсатора может быть следствием некоторых факторов, влияющих на работоспособность элемента:

• короткого замыкания внутри между обкладками;
• порыва внутренней цепи элемента;
• превышения допустимого тока утечки;
• уменьшения номинальной емкости данного прибора;
• физического повреждения корпуса и нарушения его герметичности.

Как определить поломку по внешним признакам

Вышедший из строя электронный компонент, возможно определить, или во всяком случае поставить под сомнение его работоспособность возможно благодаря следующим внешним признакам:

• нарушение герметичности корпуса – в виде разрыва внешнего корпуса и выступившего электролита;
• раздутого корпуса элемента с видными повреждениями геометрии (чаще всего они имеют цилиндрическую форму, поэтому выпуклости на внешней оболочке говорят о его неисправности).

Как проверить конденсатор (пусковой/высоковольтный/пленочный и т.д.) мультиметром

Самым простым и надежным способом проверки неисправного конденсатора является проверка его омметром, или специально собранной проверочной схемы. Омметр покажет сопротивление электронного устройства, по которому можно судить о целостности диэлектрика, и делать выводы об исправности элемента.

Сам процесс можно описать алгоритмом:

• измерительный прибор переводится в режим омметра;
• омметр выставляется в верхний режим измерения сопротивления – бесконечность значения;
• проводится измерение сопротивления устройства на выводах – в случае если прибор показывает низкое значение сопротивления (любое отличное от значения «бесконечность») то тестируемый элемент непригоден к дальнейшей работе, внутри имеется пробой диэлектрика или утечка электролита.

Небольшое отклонение стрелки на циферблате тестера при проверке подобного типа электронных устройств с последующим возвращением в исходное нулевое положение свидетельствует о том, что конденсатор исправен и начал набирать небольшую емкость.

Отклонение стрелки мультиметра на определенную величину с последующим возвращением и фиксацией на каком-либо значении сопротивления говорит о неисправности элемента.

Как проверить не выпаивая

Одним из вариантов проверки работоспособности конденсаторов без демонтажа их из схемы является включение в схему параллельно испытуемому элементу исправного компонента соответствующего номинала. Такой вариант позволяет судить о работоспособности испытуемого электронного устройства и определить вариант его замены.

Вообще чаще всего в рабочих устройствах выходят из строя в основном электролитические конденсаторы, реже полиэтилентерефталатные в высоковольтных цепях.

Как узнать ёмкость конденсатора

В большинстве случаев емкость прибора указывается в маркировке на корпусе элемента. Однако зачастую существует необходимость определения емкости электронных компонентов с недостаточно четко промаркированными данными.

В большинстве мультиметров имеется 5 пределов измерения:

• 20 нФ (20nF)
• 200 нФ (200nF)
• 2 мкФ (2uF)
• 20 мкФ (20uF)
• 200 мкФ (200uF)

Такой диапазон измерения емкости элементов позволяет проводить тестирование, как неполярных конденсаторов, так и полярных, то есть электролитических. Сам процесс проведения тестирования выглядит так:

Контрольные щупы прибора переключаются к специальным гнездам измерения емкости (гнезда Сх).

Полученное значение и показывает емкость электронного компонента схемы.

В отдельных мультиметрах, вместо специальных гнезд на рабочую панель выведены металлические пластины. Проверка элемента проводится путем присоединения выводов к платинам с соблюдением полярности.

Советы и рекомендации

Приступая к проверке элементов необходимо четко понимать, что даже самые современные мультиметры не способны измерять очень большую емкость таких устройств, в большинстве своем максимальным пределом является измерение как полярных, так и неполярных элементов емкостью до 200 мкФ (200uF).

Не лишне радиолюбителям помнить и о технике безопасности при проверке подобных утройств высоковольтных схемах.

Ремонт бытовой радиоаппаратуры в которой применяются высоковольтные схемы, должен начинаться после выключения прибора и разрядки электронного компонента разрядной цепью из резистора номиналом 2 кОм…1 Мом, которая соединяется с общим проводом схемы или корпусом:

• в низковольтных цепях с емкостями до 1000 мкФ и напряжением до 400 В достаточно 2 кОм (25 Вт);
• для цепей с емкостями до 2 мкФ и со средними рабочими напряжениями до 5000 В — 100 кОм (25 Вт);
• для высоковольтных цепей с емкостями до 2 нФ и рабочими напряжениями до 50 кВ — 1 МОм (10 Вт).

Ну и для любителей экстрима вполне может подойти древнейший способ проверки устройств большой емкости. После полной зарядки, а свойство заряжаться и копить заряд электричества в данном случае будет иметь основное значение, выводы элемента замыкаются на металлическом предмете, при этом желательно не только изолировать сам предмет, но и руки резиновыми перчатками.

Результат должен проявиться в неповторимой искре и одновременном звуковом сопровождении процесс разряда.

Потеря работоспособности конденсаторов, может наступить вследствие:

я) короткого замыкания внутри него;

б) порыва цепи внутри него;

в) увеличения тока утечки;

г ) уменьшения емкости.

Неработоспособный конденсатор может быть определен посредством омметра, специального прибора для измерения ёмкости или проверочной схемы.

Для грубой проверки пригодности конденсаторов можно рекомендовать их контроль с помощью измерителей сопротивлений (омметр, комбинированный прибор — мультиметр).

Методика проверки заключается в следующем:

1) один из выводов конденсатора должен отделяться (отпаиваться) от схемы;

2) измерительный прибор настраивается на измерение в диапазоне десятков и сотен килоомов или даже мегаомов;

3) к выводам конденсатора прикладываются щупы мультиметра.

При этом для конденсаторов большой емкости от нескольких десятков до нескольких тысяч микрофарад будет характерным первоначальный бросок стрелки прибора на «нуль» (в момент прохождения максимального тока заряда) с последующим отклонением стрелки к метке «бесконечность»;

4) удовлетворительному состоянию диэлектрика конденсатора будет соответствовать показание омметра не менее чем 100 кОм;

5) если в конденсаторе большой емкости (10 — 100 мкФ) имеет место обрыв, то стрелка прибора сразу устанавливается на метке «бесконечность»;

6) для конденсаторов малой емкости практически невозможно с помощью омметра определить наличие обрыва, так как измерительный прибор будет показывать или короткое замыкание, если произошел пробой изоляции, или бесконечно большое сопротивление, если конденсатор в хорошем состоянии или имеется обрыв.

В случае, если есть подозрение на обрыв, такие конденсаторы обычно заменяются.

Обрыв цепи внутри конденсатора определяется посредством схемы измерения, состоящей из последовательно включенных конденсатора, амперметра переменного тока и резистора, ограничивающего ток через прибор.

Схема включается на источник переменного тока, напряжение которого не должно превышать 20% номинального напряжения конденсатора. Отсутствие тока в цепи указывает на обрыв.

Увеличение тока утечки определяется повторным подключением омметра к выводам конденсатора.

При первом подключении стрелка прибора отклонится за счет тока заряда, а потом вернётся в исходное положение.

Если при последующих подключениях, повторяемых с интервалом в несколько секунд, отклонения стрелки повторяются, то это значит, что конденсатор имеет повышенный ток утечки.

Уменьшение емкости, возникающее наиболее часто у электролитических конденсаторов, определяется сопоставлением номинальной емкости с фактической, измеренной посредством специальных мостов или схем и некоторых типов мультиметров.

А здесь читате про тонкости проверки транзисторов: Как проверить транзистор.

Конденсаторы широко используются в электронике для непродолжительного хранения электрического заряда. К сожалению, часто они имеют неприятную тенденцию выходить из строя значительно раньше времени, и причин тому бывает немало; поэтому очень полезным оказывается взять в руки мультиметр и найти неисправные элементы.

Среди основных причин потери конденсаторами их свойств являются следующие три.

Старение: многие типы конденсаторов, особенно содержащие электролит, могут с течением времени высыхать. При изменении свойств электролита конденсатор смело можно выкидывать.
Слишком большое напряжение: все конденсаторы рассчитаны на определенное рабочее напряжение, превышение которого приведет к повреждениям элемента.
Подключение с неправильной полярностью: полярные конденсаторы обычно имеют на корпусе маркировку (+ или -), и, если перепутать полюса местами, то элемент, скорее всего, навсегда выйдет из строя, причем он даже может взорваться!
Конденсаторы можно проверять и с помощью мультиметров, лишенных специальной функции проверки этих элементов. При этом, правда, можно получить лишь качественный результат, но он также позволяет сделать вывод о необходимости замены конкретного радиоэлемента. Если на тестере действительно отсутствует функция проверки конденсаторов, можно воспользоваться следующим алгоритмом.

1. Перед тестированием нужно взять изолированный шунт и зашунтировать им выводы конденсатора. Этот шунт можно легко сделать самостоятельно. Он представляет собой обычный провод с врезанным резистором 1 или 2 МОм. Этот резистор предотвращает выводы конденсатора от короткого замыкания.

Шунтирование конденсатора выполняется с целью полного разряда конденсатора, поскольку большие конденсаторы могут иметь большой остаточный заряд продолжительное время даже после снятия питания.

2. Переключите мультиметр в режим измерения сопротивления.

3. Коснитесь щупами мультиметра выводов конденсатора. Подождите пару секунд и затем проверьте показания прибора.

Исправный конденсатор должен показать бесконечно большое сопротивление; показание же 0 (нуль) Ом однозначно скажет о том, что конденсатор вышел из строя и имеет внутри короткое замыкание. Конденсатор с утечкой теряет часть свойств по хранению заряда, поэтому при измерении его сопротивления на дисплее отобразится число между нулем и бесконечностью.

Если необходимо проверить полярный конденсатор, то следует внимательно соблюдать полярность: черный вывод мультиметра нужно ставить на отрицательный вывод конденсатора, а красный — на положительный. Для неполярных элементов эта особенность не имеет значения.

Простой тест конденсаторов при помощи омметра не дает ответа на еще один важный вопрос: не имеет ли конденсатор разрыва цепи. Такое повреждение может произойти тогда, когда полностью или частично поврежден диэлектрик (изолирующий материал) внутри элемента. Конденсатор с разрывом, естественно, также покажет бесконечное сопротивление, но это никак не говорит о его исправности. Однозначный тест конденсатора можно провести только при помощи мультиметра, оснащенного соответствующей функцией.

Если имеющийся мультиметр поддерживает функцию измерения емкости, то нет никакого смысла использовать описанную выше процедуру. Правда, чтобы правильно измерить емкость, лучше ознакомиться с руководством по эксплуатации конкретной модели мультиметра, поскольку инструкции могут несколько отличаться от образца к образцу. И не забудьте о соблюдении полярности подключения выводов мультиметра при измерении емкостей полярных конденсаторов.

Кроме проверки, собственно, исправности конденсатора, измерение с