Формовка конденсаторов что это
ВТОРАЯ ЖИЗНЬ СТАРОГО РАДИО
Добро пожаловать на наш новый форум
Формовка старых конденсаторов
Модератор: Gnat
Формовка старых конденсаторов
Сообщение Abaraggi » Вт апр 16, 2019 1:08 pm
Доброго времени суток, уважаемые форумчане!
Очень нужен Ваш совет.
Недавно разгреб «склад» на малой лоджии, нашёл кучу советских конденсаторов. Нашлись четыре штуки К50-12 150uF + 30uF x 350V (78 и 80 г.в.) и их аналоги из Венгрии, тоже четыре.
Поставил их на сутки под напряжение 250V, через 60W лампы накаливания. Замерял ёмкость до формовки и после. Там где должно было быть 150uF сильно занижено, некоторые ниже 100uF. Лишь один из четырёх венгр показал 187uF. Вторая часть, которая на 30uF, почти на всех конденсаторах соответствует, минимум был 28,93uF.
После формовки практически ничего не изменилось. Где было меньше 100uF, так и осталось меньше. В общем, никаких изменений, даже чуть убавилась ёмкость на некоторых конденсаторах 
Значит ли это, что электролит и активный слой в конденсаторах пришёл в негодность? Можно ли применить эти конденсаторы в ламповом усилителе? Или конденсаторы надо подольше подержать под напругой и со значением ближе к номинальному? Или плюнуть на эту затею, и выбросить их, чтобы не мешались.
Формовка электролитических конденсаторов и схема прибора
Аналогично с конденсаторами, долго не используемыми. У них со временем оксидный слой как бы рассасывается, что служит причиной повышенного тока утечки и в конечном итоге может привести к повреждению. Если такому на первый взгляд неисправному конденсатору вовремя провести формовку, то оксидный слой у него восстановится.
Процесс формовки представляет собой обычный электролиз. После формовки параметры конденсатора восстанавливаются. В дальнейшем аппаратура периодически включается в сеть, и конденсаторы периодически подформовываются (тренируются), сохраняя тем самым свои свойства.
Схема формовки электролитических конденсаторов
Определить необходимость в формовке конденсаторов просто: если ток утечки существенно повышен, или измеренная ёмкость значительно меньше обозначенного номинала, придётся делать прибор. Далее приведена схема устройства формовки электролитов с напряжением до 63 вольт. Трансформатор любой, с напряжением вторичной обмотки 40-50 вольт и током 100 мА, резистор R3 необходим для разрядки конденсатора, после завершения процесса формовки и отключения устройства от сети.
Формовку неполярных электролитов производят аналогично, но повторяют процесс для «обратного направления», то есть меняют полярность подключения конденсатора. Если конденсатор имеет очень большую утечку, его сначала надо подключить, соблюдая полярность, к источнику постоянного тока (лучше регулируемому) с напряжением не более 50% от номинального напряжения конденсатора через токо-ограничивающий резистор. Величина резистора особо не критична и выбирается исходя из тока утечки конденсатора, для низковольтных 5-20 кОм, для высоковольтных 20-100 кОм.
Формовка конденсаторов при полном рабочем напряжении может длиться от нескольких часов до нескольких суток.
Через пару часов на конденсатор подаётся напряжение 80% от номинального. Если всё нормально и температурный режим конденсатора в норме, то через несколько часов подаётся полное рабочее напряжение. Температурный режим конденсатора постоянно контролируется и контролируется прирост напряжения на конденсаторе цифровым вольтметром (по мере уменьшения тока утечки, напряжение на конденсаторе будет расти). Прирост напряжения идёт на конденсаторе медленно и измеряется в доли вольта (поэтому желателен цифровой вольтметр). Надо дождаться, когда прирост напряжения остановится и потом выключить.
Прибор для автоматической формовки конденсаторов
Чтоб не собирать каждый раз источник питания на несколько сотен вольт и искать вольтметры, чтобы сформировать старый электролитический конденсатор, стоит использовать современные технологии для создания чего-то, что будет формовать конденсаторы само по себе, по принципу «включить и забыть». Вот и было создано это устройство, которое одновременно формует два независимых конденсатора для напряжения до 500 В, с током формовки до 10 мА.
Устройство, показанное на рисунке, является прототипом, схема может быть доработана позже. Установлен на фото пока только один импульсный трансформатор. Импульсные трансформаторы являются заводскими, изначально предназначенными для работы с микросхемами серии TNY. Максимальное формующее напряжение и ток устанавливаются отдельно для каждого конденсатора.
В общем это очень необходимый инструмент для ремонтника и конструктора различных (особенно ламповых) электронных устройств. А после незначительных модификаций (введение ограничения тока и другого диапазона тока нагрузки) один из высоковольтных источников питания можно использовать в качестве тестера светодиодных подсветок для LCD телевизоров или стабилитронов.
Информация по самостоятельному ремонту и прошивке транзистор-тестера LCR-T4(T3) NoStripGrid.
Источник постоянного тока (CC) из понижающего регулятора напряжения (CV). Доработка готового модуля.
Модернизируем промышленный графический эквалайзер Прибой Э-014С.
Что может произойти с вашей электроникой, если ее на нее не подавать питание длительное время
Вы никогда не сталкивались с такой ситуацией, что при подаче питания на электроприбор, то есть при его включении, после длительного перерыва в работе, например, более года, он внезапно выходит из строя? Хотя до последнего выключения он работал исправно. А это имеет место быть. И чем больше был перерыв в работе электроприбора, тем больше вероятность его выхода из строя при включении. Нет, я не утверждаю, что при включении электроприбора в данной ситуации он обязательно выйдет из строя. Но! Вероятность этого события при этом увеличится.
реклама
Давайте разберемся, почему это происходит. Почти все электроприборы, от компьютера, до стиральной машины содержат в своем составе электролитические конденсаторы. И в этой статье речь пойдет о них, как об основных виновниках выхода из строя электроприборов. Чтобы понять физические процессы происходящие при этом в электролитических конденсаторах, рассмотрим их устройство.
Электролитический конденсатор состоит из герметичной колбы, в которую запрессованы две обкладки свернутые в спираль. Положительная и отрицательная. Положительная обкладка выполнена из алюминиевой фольги, покрытой тонкой пленкой оксида алюминия, которая исполняет роль диэлектрика в конденсаторе между обкладками.
реклама
Отрицательной обкладкой является жидкий электролит, которым пропитана бумажная лента и которая имеет гальванический контакт с неоксидированной (непокрытой пленкой оксида алюминия) алюминиевой фольгой, обеспечивающей надежный контакт между отрицательным выводом конденсатора и электролитом, благодаря их большой площади соприкосновения.
При длительном перерыве в работе, то есть при отсутствии на конденсаторе напряжения в течении этого времени, происходит постепенное разрушение диэлектрика (оксида алюминия) при его взаимодействии с электролитом в отсутствии напряжения на обкладках конденсатора. Это приводит к утончению диэлектрического слоя, к увеличению тока утечки и как следствие, увеличению вероятности пробоя конденсатора при подаче на него номинального напряжения. Этот эффект начинает проявляться при перерыве в работе конденсатора длительностью более года.
Специалисты в таких случаях рекомендуют проводить тренировку (формовку) конденсаторов, суть которой заключается в подаче на конденсатор в течении длительного времени постепенно увеличивающегося напряжения, с контролем тока утечки. При этом, подача в начале тренировки малого значения напряжения, не приведет к пробою конденсатора, и начнется процесс восстановления диэлектрического слоя (оксида алюминия) благодаря процессу электролиза. И по мере восстановления диэлектрического слоя, напряжение на конденсаторе увеличивается до номинального. Скорость увеличения напряжения определяется по значению тока утечки.
реклама
Рекомендации одного из производителей электролитических конденсаторов по проведению тренировки (риформинга).
Еще выдержка из технической документации производителя конденсаторов EPCOS.
реклама
Проведем практическую проверку этого эффекта. В качестве подопытного возьму недавно купленный на радиорынке электролитический конденсатор на 3300 мкФ., с номинальным напряжением 25 В., дата изготовления сентябрь 2016 года.
Предполагаю, что с даты изготовления, и до сегодняшнего дня на него никто не подавал напряжение. И потому для эксперимента он подходит, как нельзя лучше. Подам на него с лабораторного источника питания 25 В., и после его заряда в разрыв включу амперметр (прибор Ц-43101) для измерения тока утечки.
Ссылка на видео: https://disk.yandex.ru/i/B1R4rwUrHpjyyQ
Отсюда видно, что ток утечки составил 35 мкА. (вся шкала прибора 250 мкА). Оставляю его под напряжением на 1 час, и повторю измерение.
Ссылка на видео: https://disk.yandex.ru/i/k8fSGwiW3YpzgQ
В этом случае, как мы видим, ток утечки составил 7 мкА. Итого ток утечки уменьшился в 5 раз. Отсюда вывод, вышеизложенное явление подтверждено на практике.
Но не будете, же вы выпаивать из своих компьютеров и телевизоров конденсаторы для их тренировки, после их длительного перерыва в работе. Поэтому включайте свою электронику (подавайте на нее питание) хотя бы раз в год. А иначе после включения, особенно если в вашей электронике применены дешевые конденсаторы из них может выйти белый дым.
Во время моей учебы, мой преподаватель по предмету «радиокомпоненты» как то спросил у нас: так на чем работает вся электроника? Многие начали отвечать, что работает на упорядоченном движении заряженных частиц, и так далее. На что преподаватель в шутку сказал, что вся электроника работает на белом дыме. Пока белый дым находится в электронике, она работает. Как только белый дым выходит из электроники, она перестает работать. Так и в данном случае с нашими электролитическими конденсаторами, подобное может произойти.
Кроме того, электролитические конденсаторы подвержены высыханию. И это их основная проблема, каждый второй ремонт электроники по моему опыту заканчивается заменой именно этой детали. Высыхание происходит из-за плохой герметизации корпуса. Вследствие чего электролит постепенно испаряется, а поскольку он является одной из обкладок конденсатора, то и получается, что испаряется одна обкладка конденсатора. И емкость уменьшается до нуля. Опять же это зависит от качества конденсаторов. С качественными конденсаторами вероятность подобного значительно меньше. Но, к сожалению, при покупке электроники возможности изучить применяемую в ней элементную базу, какие там стоят конденсаторы не всегда возможно.
Подобных недостатков лишены полимерные конденсаторы.
Поэтому, выбирая комплектующие компьютерной техники, старайтесь выбирать комплектующие, выполненные на полимерных конденсаторах. Тем более, что во многих комплектующих визуально открыт доступ к используемой элементной базе. И легко, например, увидеть на материнской плате, какие конденсаторы применяются.
Формовка конденсаторов что это
Теперь немного теории. Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы при своей значительной емкости имеют малые размеры (сказывается тонкий слой диэлектрика). В радиоэлектронных схемах они находят самое широкое применение: в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, в качестве переходных в полупроводниковой технике и др. Диэлектриком в таких конденсаторах является тончайший слой окиси на металле.
Формовку электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов больших емкостей (100 мкФ и более) удобно производить простейшим устройством, схема которого показана на рис.1.
Формовать можно несколько параллельно включенных конденсаторов. Время формовки конденсаторов должно составлять около двух суток.
После отключения блока питания от сети на отформованном конденсаторе электрический заряд сохраняется от нескольких часов до суток. Поэтому, если возникла необходимость после отключения блока питания от сети сделать в нем какие-либо работы, то, естественно, конденсаторы по технике безопасности следует разрядить.
Однако хочу сразу предостеречь радиолюбителей (и не только) от практики разряда отключенных электролитических конденсаторов путем закорачивания их выводов металлическими предметами или проводниками (например, через отвертку), так как в таких случаях в моей практике имели случаи повреждения конденсаторов.
Поэтому рекомендую производить разряд конденсаторов высоковольтных блоков питания аппаратуры с помощью изолированных щупов, между которыми последовательно включен резистор сопротивлением 50-100 Ом. Естественно, держать такое сопротивление на выводах конденсатора приходится дольше, чем отвертку.
Формовка конденсаторов что это
Теперь немного теории. Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы при своей значительной емкости имеют малые размеры (сказывается тонкий слой диэлектрика). В радиоэлектронных схемах они находят самое широкое применение: в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, в качестве переходных в полупроводниковой технике и др. Диэлектриком в таких конденсаторах является тончайший слой окиси на металле.
Формовку электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов больших емкостей (100 мкФ и более) удобно производить простейшим устройством, схема которого показана на рис.1.
Формовать можно несколько параллельно включенных конденсаторов. Время формовки конденсаторов должно составлять около двух суток.
После отключения блока питания от сети на отформованном конденсаторе электрический заряд сохраняется от нескольких часов до суток. Поэтому, если возникла необходимость после отключения блока питания от сети сделать в нем какие-либо работы, то, естественно, конденсаторы по технике безопасности следует разрядить.
Однако хочу сразу предостеречь радиолюбителей (и не только) от практики разряда отключенных электролитических конденсаторов путем закорачивания их выводов металлическими предметами или проводниками (например, через отвертку), так как в таких случаях в моей практике имели случаи повреждения конденсаторов.
Поэтому рекомендую производить разряд конденсаторов высоковольтных блоков питания аппаратуры с помощью изолированных щупов, между которыми последовательно включен резистор сопротивлением 50-100 Ом. Естественно, держать такое сопротивление на выводах конденсатора приходится дольше, чем отвертку.