Kondensatorer 101

Introduktion till kondensatorer

Här är lite av de torra sakerna, bara för att förstå vad en kondensator är och generellt gör. En kondensator är en liten (för det mesta) elektrisk / elektronisk komponent på de flesta kretskort som kan utföra olika funktioner. När en kondensator placeras i en krets med en aktiv ström, byggs elektroner från den negativa sidan upp på närmaste platta. Det negativa flyter till det positiva - det är därför det negativa är den aktiva ledningen, även om många kondensatorer inte är polariserade. När plattan inte längre kan hålla dem tvingas de förbi dielektriket och på den andra plattan, vilket förskjuter elektronerna tillbaka i kretsen. Detta kallas urladdning. Elektriska komponenter är mycket känsliga för spänningssvängningar och som sådan kan en kraftig spik döda de dyra delarna. Kondensatorns tillstånd DC-spänning till andra komponenter och ger därmed en stadig strömförsörjning. Växelström korrigeras av dioder, så istället för växelström finns det likströmspulser från noll volt till topp. När en kondensator från kraftledningen är ansluten till jord och likströmmen inte kommer att passera, men när pulsen fyller på locket minskar det strömflödet och den effektiva spänningen. Medan matningsspänningen går ner till noll börjar kondensatorn läcka ut innehållet, detta kommer att jämna ut utspänningen och strömmen. Därför placeras en kondensator inline mot en komponent, vilket möjliggör absorption av spikar och kompletterande dalar, vilket i sin tur håller en konstant strömförsörjning till komponenten.

samsung galaxy note 5 batteribyte

Det finns en mängd olika typer av kondensatorer. De används ofta olika i kretsar. De alltför välbekanta runda burkformade kondensatorerna är vanligtvis elektrolytiska kondensatorer. De är gjorda med en eller två metallplåtar, åtskilda av ett dielektrikum. Dielektriket kan vara luft (enklaste kondensator) eller andra icke-ledande material. Metallplåtfolierna, separerade av dielektrikumet, rullas sedan upp på samma sätt som en fruktupprullning och placeras i burken. Dessa fungerar utmärkt för massfiltrering, men de är inte särskilt effektiva vid höga frekvenser.

Blockera bild' alt=

Här är en kondensator som vissa fortfarande kommer ihåg från de gamla radiodagarna. Det är en kondensator med flera sektioner. Denna speciella är en fyrsektions kondensator. Allt som betyder är att det finns fyra separata kondensatorer med olika värden i en burk.



Blockera bild' alt=

Keramiska skivkondensatorer är idealiska för högre frekvenser men är inte bra att göra bulkfiltrering eftersom keramiska skivkondensatorer blir stora för högre värden på kapacitans. I kretsar där det är viktigt att hålla en spänningskälla stabil finns vanligtvis en stor elektrolytkondensator parallellt med en keramisk skivkondensator. Elektrolytiken kommer att göra det mesta av arbetet, medan den lilla keramiska skivkondensatorn filtrerar bort den höga frekvensen som den stora elektrolytkondensatorn saknar.

Blockera bild' alt=

Sedan finns det tantalkondensatorer. Dessa är små men har större kapacitans i förhållande till sin storlek än keramiska skivkondensatorer. Dessa är dyrare, men det finns mycket att använda på kretskorten för små elektroniska enheter.

Blockera bild' alt=

Även om opolära, gamla papperskondensatorer hade svarta band i ena änden. Det svarta bandet indikerade vilken ände av papperskondensatorn som hade någon metallfolie (som fungerade som en sköld). Slutet med metallfolien var ansluten till marken (eller lägsta spänning). Folieskyddets huvudsyfte var att få papperskondensatorn att hålla längre.

Blockera bild' alt=

Här är den som vi sannolikt är mest intresserade av när det gäller iDevices. Dessa är väldigt små i jämförelse med de tidigare listade kondensatorerna. De är SMD-kepsarna (Surface Mount Device). Trots att de är miniatyr i storlek jämfört med tidigare kondensatorer, är funktionen fortfarande densamma. En av vikten, förutom värdena för dessa kondensatorer, är deras 'paket'. Det finns en standardisering för storleken på dessa komponenter, dvs. paket 0201 - 0,6 mm x 0,3 mm (0,02 'x 0,01'). Förpackningsstorleken för de keramiska SMD-kondensatorerna följer samma paket för SMD-motstånd. Detta gör det nästan omöjligt att avgöra om det är en kondensator eller ett motstånd genom visualisering. Här är en bra beskrivning av den individuella storleken baserat på paketnummer.

Blockera bild' alt=

SMD på ett PCB

Blockera bild' alt=

Stora SMD

Testa kondensatorer

Att bestämma värdet en kondensator har kan åstadkommas på några sätt. Nummer ett är naturligtvis en markering på själva kondensatorn.

Blockera bild' alt=

Denna speciella kondensator har en kapacitans på 220μF (mikrofarad) med en tolerans på 20%. Det betyder att det kan vara var som helst mellan 176μF och 264μF. Den har en spänningsgrad på 160V. Ledningsarrangemanget visar alla att det är en radiell kondensator. Båda ledningarna går ut på ena sidan mot ett axiellt arrangemang där en ledning går ut från vardera sidan av kondensatorns kropp. Dessutom visar den pilarade sidan på kondensatorns sida polariteten, pilarna pekar mot negativ stift .

2007 Toyota Camry luftkonditioneringsproblem

Nu är huvudfrågan här, hur man gör det kontrollera en kondensator för att se om den behöver bytas ut.

För att utföra en kontroll av en kondensator medan den fortfarande är installerad i en krets krävs en ESR-mätare. Om kondensatorn tas bort från kretsen kan en multimeter som en ohm-mätare användas, men bara för att utföra ett allt-eller-ingenting-test . Detta test visar bara om kondensatorn är helt död eller inte. Det kommer inte avgöra om kondensatorn är i gott eller dåligt skick. För att avgöra om en kondensator fungerar till rätt värde (kapacitans), krävs en kondensatortestare. Naturligtvis gäller detta också för att bestämma värdet på en okänd kondensator.

Mätaren som används för denna Wiki är den billigaste som finns i varuhus. För dessa test rekommenderas det också att använda en analog multimeter. Det kommer att visa rörelsen på ett mer visuellt sätt än en digital multimeter som bara visar snabbt föränderliga nummer. Detta bör göra det möjligt för någon att utföra dessa tester utan att spendera en förmögenhet på något som en Fluke-mätare.

Ladda alltid ut en kondensator innan du testar den, det blir en chockerande överraskning om det inte blir gjort. Mycket små kondensatorer kan urladdas genom att överbrygga båda ledningarna med en skruvmejsel. Ett bättre sätt att göra det skulle vara genom att tömma kondensatorn genom en belastning. I detta fall kommer alligatorkablar och ett motstånd att uppnå detta. Här är en bra webbplats visar hur man konstruerar ett urladdningsverktyg.

Blockera bild' alt=

För att testa kondensatorn med en multimeter, ställ in mätaren så att den läser i området för höga ohm, någonstans över 10k och 1m ohm. Rör vid mätarledningarna till motsvarande ledningar på kondensatorn, röd till positiv och svart till negativ. Mätaren ska börja vid noll och sedan gå långsamt mot oändligheten. Detta innebär att kondensatorn är i fungerande skick. Om mätaren förblir på noll laddas kondensatorn inte genom mätarens batteri, vilket betyder att den inte fungerar.

Blockera bild' alt=

Detta fungerar också med SMD-kepsar. Samma test när multimeterns nål rör sig långsamt i samma riktning.

Blockera bild' alt=

Ett ytterligare test som man kan göra på en kondensator är ett spänningstest. Vi vet att kondensatorer lagrar en potentiell skillnad i laddningar över plattan, det är spänningar. En kondensator har en anod som har en positiv spänning och en katod som har en negativ spänning. Ett sätt att kontrollera om en kondensator fungerar är att ladda upp den med en spänning och sedan läsa spänningen över anoden och katoden. För detta är det nödvändigt att ladda kondensatorn med spänning och att applicera en likspänning på kondensatorledningarna. I detta fall är polaritet mycket viktigt. Om denna kondensator har en positiv och negativ ledning är det en polariserad kondensator (elektrolytkondensatorer). Positiv spänning kommer att gå till anoden, och negativ går till katoden på kondensatorn. Kom ihåg att kontrollera markeringarna på kondensatorn som ska testas. Applicera sedan en spänning, som bör vara mindre än den spänning kondensatorn är klassad för, i några sekunder. I detta exempel laddas 160V kondensatorn med ett 9V DC-batteri i några sekunder.

Blockera bild' alt=

När laddningen är klar, koppla bort batteriet från kondensatorn. Använd multimeter och läs av spänningen på kondensatorledningarna. Spänningen bör läsa nära 9 volt. Spänningen kommer att urladdas snabbt till 0V eftersom kondensatorn laddas ur genom multimetern. Om kondensatorn inte kommer att behålla den spänningen är den defekt och bör bytas ut.

Blockera bild' alt=

Det enklaste är naturligtvis att kontrollera en kondensator med en kapacitansmätare. Här är en FRAKO axiell GPF 1000μF 40V med en 5% tolerans. Att kontrollera denna kondensator med en kapacitansmätare är rakt framåt. På dessa kondensatorer är den positiva ledningen markerad. Fäst den positiva (röda) ledningen från mätaren till den och den negativa (svarta) till det motsatta. Denna kondensator visar 1038μF, klart inom dess tolerans.

Blockera bild' alt=

Att testa en SMD-kondensator kan vara svårt att göra med de skrymmande sonderna. Man kan antingen löda nålar till slutet av dessa sonder eller investera i några smarta pincetter. Det bästa sättet är att använda smarta pincetter.

min Samsung-tv kommer inte att slås på
Blockera bild' alt=

Vissa kondensatorer kräver inget test för att fastställa fel. Om en visuell inspektion av kondensatorerna avslöjar tecken på utbuktande toppar, måste de bytas ut. Detta är det vanligaste felet i strömförsörjningen. När du byter ut en kondensator är det av yttersta vikt att ersätta den med en kondensator med samma eller högre värde. Subventionera aldrig med en kondensator av mindre värde.

ny ssd visas inte mac
Blockera bild' alt=

Om kondensatorn som ska bytas ut eller kontrolleras inte har några markeringar på det, krävs en schematisk bild. Bilden nedan från här visar några symboler för kondensatorer som används på en schematisk bild.

Blockera bild' alt=

Det här utdraget från ett iPhone-schema visar symbolen för kondensatorer samt värdena för dessa kondensatorer.

Blockera bild' alt=

Denna Wiki är i stort sett bara grunderna om vad man ska leta efter på en kondensator, den är inte på något sätt komplett. För att lära dig mer om någon av de vanliga elektroniska komponenterna finns det en mängd bra på och offline-kurser.

Eaton Electronics

Maxwell

Digikey

Råttfångare