2002
Hill
ИЗМЕРЕНИЯ
И
зм е р и те л ь
ESR
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ
Все мастера хорошо знают, как ча-
сто причиной неисправности являет-
ся “высохший” электролитический кон-
денсатор. В ряде случаев обычный из-
меритель емкости не помогает его вы-
явить, поскольку проблема не в поте-
ре емкости, а в увеличении паразитно-
го активного сопротивления конденса-
тора. Автор предлагает простой при-
бор, позволяющий без демонтажа кон-
денсатора измерить этот параметр
и найти “отказника”.
Область применения оксидных (элек-
тролитических) конденсаторов весьма
обширна. С их влиянием на надежность
и качество работы радиотехнических си-
стем сталкиваются специалисты в раз-
ных областях электроники. Конденсато-
ры имеют множество показателей для
определения их качества и назначения.
Достаточно достоверными параметрами,
позволяющими оценить их работоспо-
собность и области применения, служат:
емкость, рабочее напряжение, ток утеч-
ки и массогабаритные характеристики.
С течением времени выросли мощ-
ности и частоты, на которых применяют-
ся оксидные емкости. Частота современ-
ных импульсных преобразователей, к
ним относятся и блоки питания, и систе-
мы разверток, составляет десятки кГц,
мощность - десятки Вт. Это привело к
росту токов, протекающих через конден-
саторы, соответственно повысились тре-
бования к их параметрам. Вследствие на-
рушения технологии при массовом про-
изводстве качественные показатели кон-
денсаторов не всегда соответствуют
стандартам. Особенно это сказывается
на значении такого параметра, как “экви-
валентное последовательное сопротив-
ление”, или ЕЭР. Следует отметить, что
эта проблема слабо освещена, по край-
ней мере, в доступной популярной лите-
ратуре.
Не претендуя на высокую достовер-
ность и глубокий анализ при описании
вопросов, попытаюсь все же объяснить
суть проблемы читателю, не знакомому
с причинами повышения ЕЭР и характе-
ром связанных с этим неприятностей.
Физически оксидный конденсатор -
это две алюминиевые ленточные об-
кладки, на одну из которых нанесен ок-
сидный слой. В местах, определенных
требованиями технологии, к металличес-
ким лентам обкладок крепятся алюми-
ниевые контакты. Затем к ним различны-
ми способами крепятся выводы для рас-
пайки. Все это сворачивают в цилиндр и
помещают в корпус. Через герметичес-
кий изолятор выводят контакты наружу.
Не будем забывать, что в конденса-
торе протекают электрохимические про-
цессы, разрушающие контакты в зоне
соединения. В результате сопротивле-
ние в этом месте повышается до десят-
ков Ом. Это эквивалентно включению
последовательно с конденсатором ре-
зистора, что, естественно, влияет на
характер зарядно-разрядных процес-
сов. Кроме того, на этом резисторе рас-
сеивается тепловая мощность, вызыва-
ющая разогрев конденсатора и активи-
зацию электрохимических процессов в
зоне контактов.
Наиболее знакомо мастерам прояв-
ление эффекта повышенного ЕЭР в бло-
ках питания телевизоров. По статистике
в импульсных блоках питания конденса-
торы выходят из строя с высокой веро-
ятностью, что влечет за собой более се-
рьезные последствия. По причине уве-
личения ЕЭР печально известных кон-
денсаторов емкостью 10 и 47 мкФ, в не-
дорогих китайских телевизорах выходит
из строя не только блок питания, но и
блок разверток. Причем измерение ем-
кости этих конденсаторов с использова-
нием широко распространенных прибо-
ров приводит к положительным резуль-
татам: ЕЭРдоб.
..150м не влияет на точ-
ность измерения емкости, и конденсато-
ры диагностируются как исправные.
Для измерения ЕЭР применимы, в
частности, мостовые измерители сопро-
тивления по переменному току. Для ис-
ключения влияния емкости на общее со-
противление измеряемой цепи частота
питания моста должна находиться в ди-
апазоне 40.
. .80 кГц. На этой частоте при-
бор определит активное сопротивление
в области контакта с обкладками, так как
реактивное сопротивление емкости на
этих частотах имеет практически нуле-
вое значение. Разумеется, использова-
ние моста - “академический” способ, он
занимает время и требует демонтажа
конденсатора. За рубежом продаются из-
мерители ESR, позволяющие проверить
исправность оксидных конденсаторов
непосредственно в схеме, что значитель-
но сокращает время на ремонт и упро-
щает поиск типовых неисправностей.
Стоимость таких приборов относитель-
но высока: 150.
..300 USD, не все они до-
статочно компактны и удобны в работе.
Недорогие модели часто выходят из
строя при попытке проверить неразря-
женный конденсатор.
Предлагаемый прибор - это одна из
разновидностей омметра, работающего
на переменном токе. Относительно вы-
сокая частота измерительного сигнала
позволяет измерять ESR независимо от
емкости конденсаторов, а малое значе-
ние его амплитуды позволяет проверять
конденсаторы без демонтажа, посколь-
ку р-п-переходы на основе кремния при
напряжениях ниже 400 мВ не открыва-
ются. Принципиальная схема прибора
приведена на рисунке. На DD1.1, DD1.2
собран генератор импульсов с частотой
60.
..65 кГц, на DD1.3 - промежуточный
усилитель, натрех остальных элементах
той же микросхемы - усилитель мощно-
сти. Сигнал с его выхода поступает на
делитель СЗ, R3, снижающий напряже-
ние до уровня 200.
..300 мВ. Для повы-
шения чувствительности измерительно-
го прибора перед детектором включен
повышающий трансформатор с соотно-
шением 3:1. Трансформатор не только
позволяет простым способом облегчить
7/2002
РЛ
предыдущая страница 30 Радиолюбитель 2002-07 читать онлайн следующая страница 32 Радиолюбитель 2002-07 читать онлайн Домой Выключить/включить текст