Как определить неисправный конденсатор. Как проверить конденсатор мультиметром: простые методы

При сборке любого современного электрооборудования, сегодня, используются специальные токовые накопители – конденсаторы. Являясь небольшим устройством, и испытывая постоянную токовую нагрузку, конденсаторы быстро приходят в непригодность. Из-за этого электрооборудование начинает некорректно работать. Поэтому, ремонт любого электрического прибора начинают с диагностики токовых накопителей. О том, как проверить работоспособность конденсаторов – читайте в статье.

Для чего нужен и как работает конденсатор

Конденсатор – это двухполюсное устройство, способное накапливать электрические заряды и отдавать их другим участникам электрической цепи. Простейший конденсатор имеет в своей конструкции два металлических электрода, разделенных диэлектриком. При подключении конденсатора к источнику питания, происходит зарядка электронов положительными и отрицательными частицами. При этом, зарядить разряженный накопитель можно от обычной розетки.

Таким образом, до полной разрядки, конденсатор превращается в самостоятельный источник питания.

На быстроту разрядки накопителя влияет его емкость. Так, неполярный конденсатор имеет емкость всего в несколько микрофарад и разряжается достаточно быстро, когда полярный накопитель способен дольше держать заряд благодаря своей емкости в диапазоне от 100 до 100000 микрофарад.

Для чего же нужен электролитический конденсатор?

Конденсаторы могут использоваться:

Для компенсации реактивной энергии в промышленности;
Подключения электродвигателей на 220-380 В;
В качестве источника питания для маломощных электрических устройств;
В качестве аккумулятора, позволяющего диагностировать электрооборудование (например, оптопару, электрический конвектор , электродвигатель);
В качестве фильтра для подавления высокочастотных и низкочастотных помех, скачков переменного тока.

Кроме того, с помощью конденсаторов можно прозванивать цепи, проверять электроприборы. Правда, такой источник питания будет менее эффективным, нежели аккумуляторные батареи, ведь его способность накапливать энергию ниже, чем у аккумуляторов из-за утечки (саморазряда) токов после отсоединения накопителя от зарядного устройства.

Визуальная проверка конденсатора на работоспособность

На сегодня, конденсаторы используются в устройстве большинства бытовых приборов (стиральной машины, микроволновой печи и т.д.). Например, для аудиотехники (сабвуфера), чаще всего, используют конденсаторы типа TNS 2th, для компьютеров (в устройстве материнской платы) – SMD (смд) конденсаторы. Для электромагнитных реле двигателей постоянного тока, электромагнитных клапанов используют платы типа ULN2003A с электролитическими конденсаторами. При ремонте подобной электротехники часто возникает необходимость в проверке работоспособности конденсаторов.

Определить касается ли неисправность оборудования конденсатора можно по внешнему виду накопителя.

Так, пробитый накопитель будет иметь вздутую головку, расколы и трещины, высохший – подтеки, которые оставили жидкие электролиты. Следы горения подскажут о том, что конденсатор сгорел. В худшем случае, накопитель будет разорван. Тогда, неисправность оборудования может быть связана не только с конденсатором, но и окружающими его элементами. Ведь, разорвавшийся или сгоревший конденсатор мог повредить и их. Как понять, что накопитель нерабочий, если его целостность не нарушена? Для этого придется измерить электрическую емкость элемента. Сделать это можно с помощью нескольких приборов.

Выбираем прибор для проверки конденсаторов

Проверку конденсаторов, обычно, проводят мультиметром (как современным, так и советской “цешкой”). Этот прибор подходит для тестирования не только накопителей, но и стабилизаторов напряжения. При этом, следует учитывать, что некоторые стабилизаторы (такие, как, например cw7805) имеют три клеммы. Поэтому, для их прозвонки нужно знать обозначение клемм. С помощью мультиметра также можно проверить работу транзистора (например, такого как GB10Nb37LZ, который часто используют в автомобильной технике), диагностировать элементы зажигания (например, проверить контакты трамблера).

Помимо мультиметра для проверки конденсатора можно использовать:

LC-метр – специальный прибор для проверки индуктивности и емкости конденсаторов;
Пробник или тестер, с помощью которых можно померить напряжение накопителя и проверить его на короткое замыкание;
Омметр, с помощью которого можно найти утечку тока;
Испытатель оксидных конденсаторов, который даст возможность подобрать б/у конденсатор под микросхему.

Для того, чтобы проверить автомобильный конденсатор можно воспользоваться обычной переносной лампочкой. Для этого нужно подсоединить лампочку к контактам конденсатора. Если лампочка загорится, то конденсатор вышел из строя. При проверке регулятора напряжения Я112А1, включенная лампочка будет свидетельствовать о его исправности. Подключать регулятор, при этом, следует через блок питания и перемычку.

Самим конденсатором можно прострелить кинескоп для восстановления его работоспособности.

При этом, конденсатор должен иметь емкость в 100-200 микрофарад. Такая процедура даст возможность пользоваться телевизором еще некоторое время.

Инструкция: как проверить конденсатор на работоспособность мультиметром

Для того, чтобы прозвонить высоковольтный конденсатор после его выпаивания из схемы с помощью мультиметра, следует сначала разрядить выводы конденсатора. Сделать это можно при помощи отвертки с изолированной ручкой или мощной лампочки.

После чего следует:

Поставить измеритель на прозвонку или измерение сопротивления.
Дотронуться щупами мультиметра к контактам конденсатора, соблюдая полярность. Отличить плюс от минуса на электролитическом конденсаторе можно, зная обозначения контактов. Так, короткая ножка будет обозначать плюс, длинная – минус. На импортных конденсаторах определение происходит еще проще – там есть знаковые метки.
Если на дисплее измерительного прибора показатели будут расти, значит прибор функционирует. При этом, заявленный на маркировке накопителя номинал должен совпасть с измерениями. Меньшее значение будет свидетельствовать о неисправности накопителя.

Таким образом можно проверить любой пусковой рабочий кондер (такой, как, например, на вентиляторе). Наиболее распространенные накопители такого типа имеют маркировку cbb61 (свв61) и cbb60 (свв60).

Прозвонка, при этом, должна проводиться тестером с рабочим напряжением не превышающим напряжение накопителя.

Для того, чтобы проверить биполярный конденсатор, предел измерения на мультиметре необходимо поставить на мегаОмы. При этом, соблюдать полярность не обязательно. Биполярный конденсатор, как керамический, бумажный и пленочный (mkp), можно подключать в любом направлении. После этого следует замерить напряжение. Если показания на дисплее будут менее 2 мегаОм, накопитель неисправен и его необходимо заменить. При выборе нового конденсатора не стоит верить на слово его маркировке: китайские накопители (например, cy400) имеют завышенное напряжение.

Как проверить конденсатор мультиметром, не выпаивая

Для измерения емкости накопителей цифровым мультиметром, следует сначала удалить их из схемы. Это связано с тем, что при параллельном подключении нескольких конденсаторов, их емкости складываются. При последовательном подключении складываются обратные величины. Поэтому, мультиметр будет всегда выдавать большее значение – суммарную емкость всех подключенных конденсаторов.

Так, проверить исправность накопителей мультиметром, не выпаивая их из схемы, можно будет лишь на пробой.

Измерить емкость накопителя на плате без выпайки можно осциллографом с подключением генератора сигналов. Схема подключения, при этом, должна представлять собой простую дифференцирующую цепочку, в которой генератор будет включен последовательно с резистором. При этом, резистор должен иметь сопротивление, равное выходному сопротивлению генератора. Для проверки самодельный прибор необходимо подключить к контактам конденсатора через тройник с нагрузкой в 75 Ом, и замкнуть щупы.

Емкость накопителя определяется по внешнему виду сигнала:

Если на экране осциллографа возник сигнал в виде острых пиков, расположенных на одинаковой дистанции, значит накопитель потерял емкость;
Если пики имеют плавную нисходящую амплитуду, значит емкость накопителя равняется 1 мкф;
Если сигнал имеет вид прямоугольников, значит емкость накопителя равна 100 мкф.

Измерения необходимо проводить после калибровки прибора: после того, как на экране появится прямоугольный сигнал. Проверяя конденсаторы, не стоит забывать и о дополнительных средствах диагностики. Так, например, качественно продиагностировать видеокарту на компьютере позволит программа FurMark и подобный ей софт. Восстановить телефон после неправильной прошивки можно будет тест поинтом, через контакты GND и KCOLO.

Порядок действий: как проверить конденсатор вольтметром

Узнать правильно ли работает конденсатор, который рассчитан на напряжение в 1000 и более вольт, поможет вольтметр. Для того, чтобы измерить емкость накопителя можно воспользоваться амперметром и вольтметром или двумя вольтметрами. Схема подключения устройств, при этом будет одинаковой. Измерения нужно будет проводить при помощи мостов переменного тока.

Для того, чтобы вычислить емкость накопителя нужно будет:

При измерении вольтметром и амперметром, произведение измеренного тока и десяти в шестой степени разделить на произведение напряжения на конденсаторе и угловой частоты сети;
При измерении двумя вольтметрами, десять в шестой степени разделить на произведение угловой частоты сети, внутреннего сопротивления вольтметра и коэффициента реактивной мощности.

При этом, при измерении парой, стоящей из вольтметра и амперметра, переменное напряжение должно меняться по синусоидальному закону.

Как проверить конденсатор мультиметром (видео)

Проверка конденсаторов на емкость, пробой и утечку – это важная составляющая ремонта и конструирования электрооборудования. От исправности конденсаторов зависит работоспособность большинства современных электроприборов, автомобильной техники. Используйте вышеперечисленные рекомендации и инструкции, и проводите проверку накопителей на любом оборудовании своими руками!

В данном материале речь пойдет о том, как проверить конденсатор мультиметром, если вы нет прибора, проверяющего емкость конденсаторов – LC-метром.

Существует два вида конденсатора: полярные (электролитические конденсаторы), и неполярные к которым можно отнести все оставшиеся. Кондеры полярного типа получили свое название благодаря тому, что они припаиваются к радиоаппаратуре в строгом порядке: плюсовым контактом конденсатора к плюсовому контакту схемы.

В случае нарушения полярности такого конденсатора, он может выйти из строя, вплоть до взрывания.

Импортные конденсаторы располагаются на своей верхней части небольшим крестиком либо иной фигуркой, которые вдавлены в корпус. В этих местах корпус тоньше.

Это сделано для того чтобы обеспечить безопасность. По этой причине, если произойдет взрыв импортного конденсатора, то просто осуществиться раскрытие его верхней части. На изображении вы можете видеть вздувшийся конденсатор от материнской платы компьютера. Прорыв осуществлен точно вдоль линии.

Проверка конденсатора мультиметром

Для проверки конденсатора при помощи мультиметра, нужно придерживаться одного правила – емкость конденсатора не должен быть менее 0,25 мкФарад.

Перед тем, как проверить конденсатор мультиметром, следует определить его полярность. Для определения полярности конденсатора, достаточно внимательно посмотреть на его корпус, на нем должна быть нанесена маркировка. Обозначение минуса производиться при помощи галочки. Черная галочка, нарисованная поверх жирной золотой полосы и указателем минусового вывода.

Теперь, следует взять мультиметр, и выставить тумблер в режим прозвонки (или на сопротивление) и при помощи щупов касаемся контактов. Поскольку мультиметр в режиме прозвонки и измерения сопротивления выдает постоянное напряжение то конденсатор будет заряжаться и по мере заряда показатель сопротивления конденсатора будет расти.

Пока производиться зарядка, значение сопротивления растет, пока не станет слишком большим. Посмотрим, как это должно выглядеть.

Здесь только происходит касание контактов при помощи щупов.

Продолжаем держать, и смотрим за ростом сопротивления

пока оно не будет очень большое

Удобно проверять конденсаторы аналоговым мультиметром, поскольку в нем легко отследить поворот стрелки, о не мигающие цифры в цифровом мультиметре.

Если во время касания щупами конденсатора, мультиметр пищит и показывает ноль, то это говорит коротком замыкании в конденсаторе. Если мультиментр сразу показывает единичку, то в конденсаторе случился обрыв. В любой из описанных ситуаций, следует выкинуть конденсатор, поскольку он не рабочий.

Проверка неполярных конденсаторов производиться легче. Выставляем тумблер мультиметра на мегаОмы и прижимаем щупы к выводам конденсатора. Если значение сопротивления не дотягивает до 2-х МегаОм, то конденсатор можно считать неисправным.

Проверка конденсатор тестером видео

Ну вот и все, теперь вы знаете как проверить конденсатор мультиметром. Если вам требуется проверить конденсатор с емкостью меньше 0,25 мкФарад, то придется воспользоваться специальным прибором.

Конденсатор способствует накоплению электрического заряда. И если он неисправен, данное свойство теряется.

Классифицируются они на:

электролитические, подключение которых в схему должно быть строго определённым;
неполярные, подключенные в любом порядке.

Для проверки работоспособности конденсатора следует воспользоваться простым мультиметром. Данное оборудование помогает в поиске сбоев в электроцепи (измерение напряжения, ее «прозвон»), и в анализе работоспособности отдельных электродеталей.

Так как конденсатор – составная часть любой электросхемы и его нерабочее состояние часто результат истечения его срока годности , то и тогда придет на помощь мультиметр, который уловит искажения в сигнале электроцепи.

Проверка исправности электролитического конденсатора

Проверка начинается с визуального осмотра детали. Взрыв – естественное явление при увеличенном давлении внутри корпуса электролитов, если они повреждены. Даже при небольшой взрывной мощности вред будет заключаться в разбрызгивании их содержимого вокруг.

Чтобы предотвратить это, в верхней части конденсаторов делается крестообразная насечка, которая способствует стравливанию внутри корпусного давления. Вспучивание и разрыв корпуса уже говорит о неисправности устройства.

В остальных случаях потребуется проверить работоспособность конденсатора мультиметром, который измерит сопротивление батарейки. Для этого производится подключение прибора к выводам конденсатора с соблюдением полярности.

Первоначально сопротивление будет близко к 0 из-за разрежённости устройства. Но при зарядке конденсатора от батареи можно будет наблюдать увеличение показателя сопротивления. При окончании зарядки мультиметр высветит бесконечно большое сопротивление.

До проверки конденсатора потребуется его разрядка, которая может быть осуществлена при замыкании выводов между собой. Предельное значение измерения – максимально возможное. Производится соединение плюсового выхода детали с ее красным аналогом на приборе.

Подключение минусового черного выхода – к другому выходу. Измеряя сопротивление, следят за постоянно увеличивающимися показаниями мультиметра. Не должно быть их уменьшений.

Контакты между выходами должны быть надежными. Процесс не должен быть прерван. Запрещено прикасание к ним из-за сопротивления человеческого тела, которое помешает зарядке и определению работоспособности детали.

Результаты проверочной работы:

Показания равны 0 и отсутствует их увеличение или оно незначительно. Значит, имеется замыкание между обкладками. И если конденсатор подключить к рабочей схеме, произойдет короткое замыкание.
Заметное увеличение показаний прибора, но без достижения ими бесконечности. Значит, есть ток утечки, при значительном снижении емкости изделия. Результат – неэффективная работа элемента без полного выполнения им своего функционального назначения. Сигнал будет искажен.

Напряжение мультиметра – до 1,5 В, а в рабочих схемах с конденсатором – значительно больше. Поэтому при наличии утечки у прибора и его установки при рабочем напряжении возможен полный его пробой.

Проверка исправности неполярных конденсаторов

При зарядке детали от мультиметра есть возможность проверки исправности элементов емкостью от 0,5 мкФ . При этом не важна полярность подключения. Более малая емкость не позволит заметить изменения на приборе. При показателях емкости, определяемых цифровым прибором, больше ее номинального значения элемент считается неисправным. Показания мультиметра верны при очевидном замыкании между обкладками.
Проверка детали с напряжением от 400 В возможна при ее зарядке от сети в точке, защищенной от короткого замыкания автовыключателя. Также должен быть подключен резистор последовательно с конденсатором, чье сопротивление от 100 Ом, чтобы ограничить первоначальный токовый бросок. В момент после зарядки и спустя время производится измерение напряжения на выводах детали. При этом важно долгое сохранение заряда. После потребуется разрядка элемента с помощью резистора, через который произошла его зарядка.

Как проверить конденсатор, не выпаивая его

К сожалению, при прогреве паяльным прибором при пайке восстановление свойств конденсаторной детали – явление редкое. И, к сожалению, нет универсального метода проверки его исправности без выпаивания данного элемента из схемы. Другие элементы, окружающие его, будут шунтировать его своим сопротивлением.

Поэтому:

После впаивания прошедшего проверку конденсаторного элемента возможно включение оборудование, которое подверглось ремонту, чтобы понаблюдать за изменениями в его работе. При улучшении или восстановлении работоспособности данного оборудования производится замена проверенной детали на новую;
Для сокращения времени на проверку производят выпаивание только 1-ого из выводов , что не всегда возможно для большинства деталей электролитического типа из-за особенности конструкции их корпуса;
При последовательном подключении проверяемого элемента с иным возможно определение его исправности прямо на плате, выпаяв его;
При сложной схеме с множеством конденсаторов определение неисправности конденсаторных деталей производится измерением напряжений на них. При отклонении данного показателя производится выпаивание подозрительного элемента и его проверка 1-им из вышеперечисленных способов.

Проверка емкости конденсаторов

При значениях конденсаторной емкости до 0,5 мкФ зарядка происходит с такой быстротой, что проследить за этим не под силу ни одному оборудованию. Для этого необходимо определение номинальности емкости детали с помощью измерителя емкости – LC-метра.

Для домашнего пользования возможно использование небольших цифровых измерителей емкости. У них есть щупы подключения, дисплей на жидких кристаллах и переключатель пределов измерения.

Чтобы проверить конденсаторный элемент, первоначально распознают его емкость по обозначениям на его корпусе, осуществляют выбор необходимого предела измерения и подсоединяют его к измерительному прибору. Есть модели, измеряющие емкость без выпаивания элементов из схемы.

При существующем разбросе параметров измеренное значение детали должно входить в регламентируемый допуск. Иначе конденсаторный элемент неисправен.

Можно приобрести мультиметры со встроенной данной функцией. Есть модели со стандартными щупами для подключения проверяемых элементов и гнездами на их корпусе. Однако, пределы данных моделей ограничены.

При сбоях в схеме проверяется дата выпуска конденсаторного элемента. За 5-летний срок эксплуатации возможно «усыхание» данной детали на 55 – 75%. Поэтому слишком старую деталь лучше сразу заменять, потому что даже рабочий элемент будет вносить некоторые искажения.
Для максимальной точности результатов измерений перед проверочным процессом в оборудование необходимо поставить новую батарейку.
До проверки конденсатор рекомендуется выпаивать из схемы полностью или только 1-ну ножку. Если элемент большой и имеет подводку проводов, то отсоединению подвергается 1 из них. Иначе результат будет искажен.
Касание руками выводов конденсатора при его проверке строго запрещено. Это объясняется тем, что человеческое тело имеет сопротивление в 4 Ом, которое способно исказить результат поверки.
Для современных мультиметров максимальным пределом измерения будет емкость до 200 мкФ. Номинал элементов емкостью до 0.25мкФ подвергаются проверке на наличие короткого замыкания. Если превысить допустимые значения измерения, мультиметру грозит поломка, даже несмотря на установленный внутри него предохранитель.
При работе с высоковольтными схемами не стоит забывать о технике безопасности. Любой такой ремонт должен начинаться после того, как ремонтируемое оборудование выключено и электрокомпонент разряжен разрядной цепью.
Чтобы проверить деталь большой емкости, может подойти более экстремальный способ. После того, как элемент зарядится полностью, производят замыкание его выводов на предмете из металла. Предварительно данный предмет должен быть покрыт изолятором, и имеет смысл работать в резиновых перчатках. Появление искры и одновременно характерное звуковое сопровождение будет служить результатом процесса разряда.

Что сделать перед проверкой:

С самого начала , тестирующий элемент нужно выпаять из платы, в том случае, если он там находится.
После этого , конденсатор разряжают – нужно его выходящие контакты замкнуть токопроводящим материалом (подойдёт простой металлический пинцет) или подключить к его выводам сопротивление 5-10 кОм для плавной разрядки, если он имеет большую ёмкость (высоковольтный).
Не рекомендуется при этом прикасаться руками к выходным контактам элемента в целях личной безопасности. Всё это делается для того, чтобы не вышел из строя сам измерительный прибор, потому как на обкладках измеряемой детали может быть достаточно высокое напряжение.

Порядок проверки

касание контактов щупами

Мультиметр может выявить такие причины неисправности, как пробой, влекущее за собой разрушение диэлектрика, разделяющего пластины, и ток идёт напрямую, при этом, сам конденсатор, по сути, становится простым проводником. Либо делает это частично, теряя свою ёмкость, становясь дополнительно активным сопротивлением в электрической цепи.

Сам конденсатор в силу своего принципа работы пропускает только переменный ток , а постоянный ни в коем случае, поэтому его сопротивление, замеряемое между выводами, достаточно большое и ограничивается очень малым током утечки через диэлектрик, разделяющий его рабочие пластины, накапливающие в себе заряд.

В неполярных конденсаторах, роль диэлектрика которых играет слюда, керамика, бумага, стекло, воздух ток утечки бесконечно мал, а сопротивление очень большое и при его измерении между выводами цифровым мультиметром прибор покажет бесконечность в виде 1 на цифровом табло. Поэтому, в случае пробоя, его сопротивление, замеряемое на выводах, составляет довольно малую величину - до нескольких десятков Ом.

Протестировать на предмет пробоя неполярный конденсатор можно следующим способом:

Цифровой мультиметр переводим в режим измерения сопротивления, устанавливая его в самый высокий из возможных пределов.
После , подключаем измерительные щупы прибора к оголённым выводам тестируемого элемента.
Если он рабочий , то на дисплее мультиметра будет только знак бесконечности – 1. Это показатель того, что внутреннее сопротивление (сопротивление утечки) свыше 2 Мом. Поэтому пробоя нет и, возможно, проверяемый элемент исправен. В противном случае пробой очевиден. Вследствие чего требуется замена его аналогичным или с более большей ёмкостью, с номинальным напряжением не ниже оригинала.
При проверке нельзя прикасаться руками за оголенные выводы конденсатора или измерительных щупов прибора, потому как будет измерено сопротивление вашего тела, а не измеряемого элемента. Оно будет гораздо меньше, следовательно, результат будет ошибочным.

Полярные электролитические конденсаторы имеют некоторые особенности при замере их внутреннего сопротивления:

Оно обычно не менее 100 кОм. При качественном изготовлении, сопротивление утечки у них может быть не менее 1 мОм. Как и упоминалось выше, перед проверкой измеряемый элемент должен быть полностью разряжен. Как это делается, описано выше.
При замере сопротивления предел измерения на мультиметре устанавливается более 100 кОм. После, соблюдая полярность подключения щупов, производим замер. В силу своей сравнительно большой ёмкости, при проверке будет происходить зарядка конденсатора в течение малого количества времени. Процесс зарядки будет протекать с одновременным возрастанием сопротивления, выведенным на дисплей прибора, после окончания, которого замеряемая величина прекратит свой рост и будет иметь фиксированное и окончательное значение.
Если показатель не более 100 кОм , то с большей долей вероятности это показатель того, что конденсатор рабочий.

При проверке стрелочным мультиметром всё делается аналогичным способом:

Подготавливается конденсатор (фиксируется и разряжается).
Выставляется измеряемый параметр (сопротивление не менее максимального предела).
Делается замер, в некоторых случаях соблюдая полярность.
Фиксируется результат и сравнивается с рабочими значениями.

Особенность измерения этим способом сопротивления в том, что когда он заряжается сам параметр также пропорционально растёт и соответственно стрелочный прибор, указывающий само значение сопротивления, двигается от нулевой отметки до окончательной фиксированной.

Можно было визуально по времени перемещения стрелки оценивать ёмкость измеряемого элемента. Тем самым, чем дольше стрелка шла до конечного значения, тем больше ёмкость конденсатора и наоборот.

Значение внутреннего сопротивления конденсатора является не основным показателем его работоспособности, поэтому серьёзным аргументом может служить только замеренная мультиметром ёмкость.

Проверка на ёмкость

Изменение ёмкости конденсаторов легко обнаружить при её замере мультиметром, имеющий такой режим измерения.

Замер происходит следующим образом:

Измерительные щупы подключаются к разъёмам для измерения ёмкости (условное обозначение Cx) с соблюдением их (щупов) полярности. Обязательна полная разрядка конденсатора перед измерением этого параметра.
Затем , рабочие поверхности щупов присоединяются к выводам измеряемого элемента, также соблюдая полярность в случае снятия показаний с полярного типа измеряемого элемента.
При показании мультиметра равным 0 или значительно отличающимся по значению от указанных на конденсаторе, последний считать не рабочим и требующим замены.

Возможные причины выхода из строя

Несоблюдение основных параметров эксплуатации, таких как:

Номинальное напряжение. При увеличении номинального напряжения, на нём возникает пробой в силу электротехнических характеристик диэлектрика, изолирующего пластины конденсатора.
Расчётная ёмкость. Несоответствие ёмкости (ниже расчётной) влечёт за собой завышение номинального напряжения на рассматриваемом элементе, поэтому при его замене, если нет аналога, ставится элемент с большей ёмкостью.
Полярность в некоторых случаях . Полярность является обязательным параметром электролитических и танталовых конденсаторов в силу особенности конструкции.

Рабочая температура зависит от соблюдения вышеописанных параметров напрямую. Исключением является старение, возникающее у электролитического типа, и расположения элемента на печатной плате, вследствие которого его рабочая температура может быть выше критической вследствие размещённых рядом других единиц электрической цепи, имеющих более высокий температурный режим.

Это причина выхода из строя оксиднополупроводникового элемента, так как он уже сам по себе представляет собой взрывчатку: там есть тантал, который является горючим и окислитель двуокись марганца.

Каждый компонент - это порошок и всё это смешано воедино. Не гремучая ли смесь? Именно поэтому повышение температуры из-за пробоя или несоблюдения полярности может привести к взрыву, способного вывести из строя не только соседние элементы, но и плату полностью.

Назначение конденсатора

По определению, конденсатор – это элемент электрической цепи, который обладает способностью накапливать и отдавать электрический заряд в нужное работе время. Он похож на миниатюрный аккумулятор с той разницей, что его зарядка при подключении напрямую к цепи постоянного тока и полная разрядка при замыкании выводящих контактов происходит практически мгновенно.

Он представляет собой 2 параллельные пластины, находящиеся на очень малом расстоянии друг от друга и изолированных между собой диэлектриком.

Суть работы заключается в том, что при подключении конденсатора к источнику постоянного тока, когда на одну пластину подключают положительную полярность (“+”), а на другую противоположную отрицательную (“-“), будет происходить накопление заряда до определённого предела.

Все это происходит потому, что разноимённые заряды притягиваются, а сами пластины изолированы друг от друга диэлектриком и находятся на очень малом расстоянии. Именно это притяжение и позволяет накапливать заряд конденсатору.

Их существует несколько видов:

Постоянной ёмкости.
Полярный конденсатор со строго закреплёнными за выходами полярности.
Подстроечные (переменной ёмкости).

Вот его несколько основных параметров:

Ёмкость , измеряемая в Фарадах.
Номинальное напряжение.
Рабочая частота.
Полярность (необязательный параметр – зависит от вида).

На эти показатели в основном оказывают влияние:

Площадь пластин.
Их расстояние между собой (чем меньше расстояние, тем ёмкость больше).
Сопротивление диэлектрика (с её увеличением также повышается рассматриваемый параметр).

Конденсаторы широко применяются в:

Радиоэлектронике (различные частотные фильтры, колебательныеLС контуры, получение тока с различными характеристиками).
Электротехнике (для работы электродвигателей).
Некоторые экземпляры с очень большой ёмкостью нужны как вспомогательное устройство для запуска двигателей внутреннего сгорания(пуск двигателя тепловоза на железнодорожном транспорте).

Что такое мультиметр?

Это компактный прибор, позволяющий делать замеры основных параметров как электрической цепи, так и отдельных его элементов для тестирования и выявления неисправностей.

Существуют 2 типа:

Аналоговый

Состоит из следующих элементов:

Стрелочного магнитоэлектрического индикатора.
Добавочных резисторов для снятия показаний напряжения,
Шунтов для измерения тока.

Цифровой

Более сложный и точный прибор (наиболее распространены мультиметры с точностью 1%), состоящий из набора микросхем и цифрового индикатора, который бывает в основном жидкокристаллическим.

Некоторые из замеряемых мультиметром характеристик:

Напряжение (переменного и постоянного тока).
Сила тока (переменного и постоянного).
Сопротивление (со звуковым сигналом, если оно менее 50 Ом).
Ёмкость.
Проверка полупроводников на целостность и полярность.
Температура.

Конденсаторы широко применяются в электротехнике в качестве элементов, сглаживающих пульсации переменного тока, фильтров частоты, или накопителей энергии. Кроме того, эти радиодетали можно применять в качестве гальванической развязки. Технологий изготовление множество, принцип общий: между двумя обкладками кроме диэлектрика размещается особое химическое вещество, определяющее характеристики. Для электроустановок постоянного тока, применяются электролиты. Это недорогая технология, которая имеет серьезный недостаток: жидкость может закипеть от перегрузки или высокой температуры, и тогда конденсатор буквально взрывается. К счастью, такой «экстрим» случается редко: в большинстве случаев корпус просто разрушается, теряет герметичность, и электролит вытекает на монтажную плату.

Поэтому в ответственных узлах применяются конденсаторы, изготовленные по иной технологии. Вместо жидкого электролита применяется токопроводящий органический полимер. Он имеет фактически твердую консистенцию, поэтому при экстремальных нагрузках (включая температурные) опасности не представляет. Такие конденсаторы называются твердотельными (по причине отсутствия жидких фракций). Характеристики этих элементов не уступают традиционным «электролитам», однако стоимость деталей существенно выше. Есть еще один недостаток твердотельной конструкции - ограничения по вольтажу. Верхний предел напряжения не более 35 Вольт. Учитывая область применения (компьютеры, бытовая техника, автомобили), это не является большой проблемой.

По причине высокой стоимости, домашние мастера стараются избегать покупки дорогих деталей, используя б/у компоненты для замены. В любом случае, чтобы не тратить лишние деньги, необходимо знать, как проверить твердотельный конденсатор.

Как работает полимерный конденсатор

Чтобы проверить любой прибор, желательно понимать механизм его работы. Поскольку тема нашего материала - твердотельные конденсаторы (аналоги электролитических), значит речь пойдет о радиоэлементах для постоянного тока, то есть полярных. Все со школьной скамьи помнят эту иллюстрацию:

Две металлические пластины с диэлектриком между ними (для лаборатории подойдет даже воздух). Если на контакты подать потенциал, между пластинами накапливается разноименные заряды, и в пространстве между ними возникает электрическое поле. При отсутствии электрической цепи это поле может сохраняться достаточно долго (современные элементы обеспечивают утечку заряда, стремящуюся к нулю). Именно это свойство лежит в основе применения конденсаторов.

Элемент имеет определенные основные характеристики:

Рабочее напряжение определяется величиной, при которой не наступает пробой диэлектрика. Конденсаторы выглядят совсем не так, как мы привыкли видеть на лабораторном столе в классе физики. Детали весьма компактны, соответственно расстояние между пластинами минимально. Отсюда ограничение по предельному напряжению.
Емкость конденсатора - его главный параметр. Он определяет, сколько электрической энергии деталь может накопить и удерживать в себе. Величина напрямую зависит от площади пластин.

Второстепенные характеристики:

Параметры утечки. Могут определяться током потери накопленного заряда, либо сопротивлением диэлектрика. Идеальные показатели возможны только в вакууме, но такие конденсаторы для бытового использования не выпускаются.
Температурный коэффициент: определяется дельтой изменения емкости в зависимости от температуры.
Точность - указывается в процентах. Показывает разброс параметров емкости от эталонной (маркировочной) величины.

Важно: несмотря на большое количество параметров, измерению (проверке) подлежат лишь два из них: емкость и сопротивление диэлектрика.

Устройство электролитических и твердотельных конденсаторов

Радиокомпоненты такого класса применяются в электронных устройствах с высокими требованиями по габаритам. Поэтому вопрос компромисса между площадью обкладок (от этого зависит емкость) и размерами корпуса - головная боль разработчиков. Проблема решается технологически просто:

Изготавливается так называемых сэндвич, стоящий из двух тончайших обкладок, между которыми прокладывается слой пропитанной электролитом бумаги (в электролитических моделях) или токопроводящий полимер (твердотельные конденсаторы). Обычно используется танталовая или алюминиевая фольга. В качестве диэлектрика применяется естественный оксидный слой одной из пластин. У него низкая проводимость, которая определяет ток утечки емкости.

Такая конструкция может занимать достаточно большую (по меркам радиодеталей) емкость. Поэтому ее сворачивают в плотный рулон, где в качестве разделителя между слоями выступает тонкая электро-бумага (смотрим иллюстрацию). Она не участвует в схеме работы конденсатора.

Наружная оболочка выполнена из алюминия, на нее наносится информация о характеристиках.

Преимущества твердотельных конденсаторов

В сравнение с электролитической конструкцией, существенно снижено эквивалентное последовательное сопротивление. Благодаря этому деталь практически не нагревается на высоких частотах.
Значительная величина тока пульсаций делает работу более стабильной, особенно в схемах обеспечения электропитанием.
Твердотельные конденсаторы практически не зависят от температуры. Кроме физической защиты от раздувания корпуса, это свойство позволяет сохранять параметры при нагреве.
Продолжительность жизни. Если принять за эталон рабочую температуру 85 °C, срок эксплуатации (без потери характеристик) в 6 раз больше, чем у электролитов. Обычно эти детали без проблем работают не менее 5 лет.

Самостоятельная диагностика конденсатора

Поскольку мы говорим о деталях для работы с постоянным током, не имеет значения, какая применяется технология: электролитическая или полимерная. Проверка полярных конденсаторов выполняется одинаково.

Прежде всего, выполняется внешний осмотр. Электролиты не должны иметь следов вздутия, особенно на торце, где есть насечка в виде креста. При осмотре твердотельных корпусов можно увидеть термические повреждения с нарушением геометрии.

Разумеется, необходимо проверить крепление ножек. Компактная конструкция подразумевает небольшие размеры всех компонентов. Ножки могут банально оторваться еще на стадии сборки.

Если внешний осмотр не дал результатов, проводим тестирование с помощью мультиметра

В любом случае, для выполнения этих работ необходимо выпаять деталь из платы. Делать это надо осторожно, чтобы не выдернуть контактные ножки из корпуса.

Если ваш прибор имеет специализированный разъем для проверки, диагностика выполняется в соответствии с инструкцией к мультиметру. Обязательно проводится весь комплекс тестирования (если такой алгоритм имеется). Подключать нужно правильно, соблюдая полярность. Маркировка обязательно присутствует на корпусе детали. При такой проверке вы не только проверите исправность, но и увидите значение емкости.

Проверка межобкладочного замыкания

Даже такой надежный конденсатор, как твердотельный, может иметь банальные физические повреждения. Например, замыкание между обкладками или на корпус. В первом случае сопротивление не увеличится до бесконечности, хотя первое время будет плавно увеличиваться. При пробое на корпус, сопротивление между одной из ножек и внешней оболочкой будет критически маленьким.

В обоих случаях, такие конденсаторы следует отнести к браку, восстановлению они не подлежат.

Проверка истинных значений емкости

Как проверять детали с помощью специализированного мультиметра, мы уже рассматривали. Однако для проверки твердотельного (электролитического) конденсатора недостаточно просто зафиксировать факт исправности. Особенно, если радиоэлемент под подозрением, либо вы хотите использовать деталь, бывшую в употреблении. Необходимо использовать прибор, с достаточным диапазоном измерения емкости.

Тестирование проводится в несколько этапов:

несколько раз соединяем конденсатор с клеммами прибора, затем разряжаем его замыканием, и снова проверяем;
нагреваем радиодеталь с помощью термофена до температуры 60–85°C, и проверяем значение емкости: разброс параметров не должен превышать допустимую погрешность (указано на корпусе).

Важно: обязательно соблюдайте полярность при проведении измерений. Это необходимо не только для получения истинного значения. При напряжении питания прибора хотя бы 9 вольт (такие мультиметры встречаются часто), конденсатор может выйти из строя из-за переполюсовки.

Практическое применение на автомобиле

Далеко не все домашние мастера будут тестировать элементную базу материнских плат компьютеров. А вот навыки, как проверить конденсатор трамблера, пригодятся любому автолюбителю. Изучим методику на примере классики ВАЗ.

Итог

Для того, чтобы проверить твердотельные либо электролитические конденсаторы, не обязательно иметь образование радиоинженера. Руководствуясь нашими советами, вы сможете точно определить исправность радиодеталей, и сэкономить средства на покупку новых элементов. Учитывая высокую стоимость именно таких конденсаторов, снижение затрат на ремонт будет ощутимым.