|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Oksit kapasitörlerin sondası. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi Modern ev aletlerini tamir ederken, en zor kusurlu süreçlerden biri kapasitörlerin sağlığının belirlenmesidir. Ve diğer radyo elementlerinden çok daha hızlı "yaşlanırlar". Bu makale, onarım sırasında hatalı bir elemanın hızlı ve güvenilir bir şekilde tanımlanması sorununa ayrılmıştır. Modern ekipmanlarda yarı iletken cihazların güvenilirliği o kadar artmıştır ki oksit-elektrolitik kapasitörler kusur sayısı bakımından ilk sırayı almıştır [1]. Bu, içlerinde bir elektrolit varlığından kaynaklanmaktadır. Yüksek sıcaklığa maruz kalma, kapasitördeki güç kayıplarının dağılması, mahfaza contalarındaki basıncın düşmesi elektrolitin kurumasına yol açar. Alternatif bir akım devresinde çalışırken ideal bir kapasitör, yalnızca reaktif (kapasitif) dirence sahiptir. Aşağıda ele alınan durum için gerçek kapasitör, ideal bir kapasitör ve buna seri bağlı bir direnç olarak gösterilebilir. Bu direnç, kapasitörün eşdeğer seri direnci olarak adlandırılır (bundan sonra ESR olarak anılacaktır, İngilizce literatürde ESR - Eşdeğer Seri Direnç kısaltmasıyla benzer bir terim bulabilirsiniz). Oksit kapasitörlerde kusur oluşumunun ilk aşamasında, kapasitörün ESR'si fazla tahmin edilir. Bu nedenle, kapasitörü içeriden ısıtarak güç kaybı artar. Bu güç, kapasitörün ESR'si ve şarj akımının karesi ile doğru orantılıdır. Gelecekte, kapasitör tarafından tamamen kapasitans kaybına kadar süreç hızla ilerler. Oksit kapasitörlerin kullanıldığı ürünlerde kusurların ortaya çıkması bu sürecin farklı aşamalarında olabilmektedir. Her şey, elektrik modları ve cihazın özellikleri dahil olmak üzere kapasitörün çalışma koşullarına bağlıdır. Bu tür kusurları teşhis etmenin zorluğu, kapasitans normal aralıkta olduğundan veya yalnızca biraz hafife alındığından, geleneksel cihazlarla yapılan kapasitans ölçümlerinin çoğu durumda sonuç vermemesidir. Oksit kapasitörlerin kalitesinden özellikle talep edilenler, bu tür kapasitörlerin filtre olarak kullanıldığı yüksek frekans dönüştürücülere sahip güç kaynakları ve 100 kHz'e kadar frekanslarda güç elemanlarının anahtarlama devrelerinde talep edilmektedir. ESR'yi ölçebilme yeteneği, hem arızalı kapasitörlerin belirlenmesini (kısa devreler ve sızıntılar hariç) hem de henüz kendini göstermemiş cihaz kusurlarının erken teşhisini mümkün kılacaktır. Bunu yapmak için, kapasitansın izin verilen ESR'den çok daha düşük olduğu, karmaşık direncini yeterince yüksek bir frekansta ölçebilirsiniz. Örneğin, 100 kHz'lik bir frekansta, 10 mikrofaradlık bir kapasitör yaklaşık 0,16 ohm'luk bir kapasitansa sahiptir ve bu zaten oldukça küçük bir değerdir. Böyle bir frekansta bir sinyal, bir akım ayar direnci aracılığıyla kontrollü bir kapasitöre uygulanırsa, bunun üzerindeki voltaj, karmaşık direncinin modülü ile orantılı olacaktır. Sinyal kaynağı herhangi bir uygun jeneratör olabilir ve sinyalin şekli özel bir rol oynamaz ve jeneratörün çıkış empedansı bir direnç görevi görebilir. Bir kapasitör üzerindeki voltajı ölçmek için bir osiloskop veya bir AC milivoltmetre kullanılabilir. Bu nedenle, 0,6 V'luk bir jeneratör çıkış sinyali seviyesiyle, ESR'si 600 Ohm'a eşit olan bir kapasitörde 1 Ohm'luk bir dirençle, ölçülen voltaj yaklaşık 1 mV ve 50 Ohm'luk bir direnç direnci - 12 mV olacaktır. ESR'yi ölçerek oksit kapasitörlerdeki kusurları teşhis etme uygulaması, 10 ila 100 μF kapasiteli kusurlu kapasitörlerdeki vakaların büyük çoğunluğunda 1 Ohm'u önemli ölçüde aştığını göstermiştir. Bu kriter katı değildir ve birkaç faktöre bağlıdır. İyi kapasitörlerin kapasitansa ve çalışma voltajına bağlı olarak 0,3 ... 6 Ohm aralığında bir ESR'ye sahip olduğu genel olarak kabul edilir [2]. Arızalı kapasitörleri belirlemek için ölçüm doğruluğu özel bir rol oynamaz. 1,5 ... 2 kata kadar bir hata oldukça kabul edilebilir olarak kabul edilebilir. Bu veriler, aşağıda açıklanan cihazın geliştirilmesinde kullanılmıştır. Ayrıca kondansatörleri cihazdan çıkarmadan ölçüm yapabilmek çok önemlidir. Bunu yapmak için, kontrol edilen kapasitörün, çoğu durumda yapılan, ölçülen ESR değerlerine yakın dirençli elemanlar tarafından şöntlenmemesi gerekir. Yarı iletken cihazlar, kapasitör üzerindeki ölçüm voltajı birimler ve onlarca milivolt olduğu için ölçüm sonuçlarını etkilemez. Cihazın diğer elemanlarını devre dışı bırakmamak için cihazın probları üzerindeki maksimum voltajın 1...2 V ve bunlardan geçen akımın 3...5 mA ile sınırlandırılması da arzu edilir. Cihazın tasarımına gelince, açıkçası, kendinden güç almalı ve küçük boyutlu olmalıdır. Test edilen kapasitörlere bağlantı için bağlantı iletkenleri ve kelepçeler istenmeyen bir durumdur. Onlarla çalışırken iki eliniz de meşgul oluyor, cihazın kendisini koyacak bir yere ihtiyacınız oluyor ve sürekli olarak ölçüm noktalarından cihazın göstergesine bakmanız gerekiyor. Bu gereksinimler, sivri uçlu küçük bir sonda ile karşılanır. Ana teknik özellikler
Ek olarak, prob, elektrolitik kapasitörlerin kapasitansını değerlendirmek için kullanılabilir - yazarın versiyonunda, 15 ila 90 mikrofarad. Probun şematik diyagramı Şek. 1.
Dijital mikro devrenin DD1.1 elemanında, bir dikdörtgen darbe üreteci (frekans ayar elemanları R2, C2) yapılır. Kalan elemanların çıkışları, yük kapasitesini artırmak için birleştirilir. Dirençler R3, R4 ve elemanların iç direnci, kontrollü kapasitörün ESR'si ile orantılı bir seviyeye sahip bir sinyalin transistör VT1 üzerindeki ön yükselticinin girişine beslendiği, test edilen kapasitör Cx aracılığıyla akımı ayarlar. Zener diyot VD1, cihazın probları deşarj olmayan kapasitörlere bağlandığında voltaj darbelerini sınırlar. 25 ... 50 V'tan fazla olmayan artık voltajlar cihaz için tehlikeli değildir. DA1 çipinde beş adımlı bir LED seviye göstergesi vardır, böyle bir çip bazı VCR'lerde kullanılır. Mikro devre, bir giriş sinyali yükselticisi, bir doğrusal dedektör, çıkışlarda akım dengeleyicilere sahip karşılaştırıcılar içerir. Bir sonraki karşılaştırıcının açıldığı giriş sinyali seviyelerinin oranları -10'a karşılık gelir; -5; 0; 3; 6 dB. Böylece, tüm ekran aralığı 16 dB'yi kapsar. Tüm LED'leri yakmak için, DA1 yongasının (pim 8) girişine yaklaşık 170 mV seviyesinde bir sinyal uygulanmalıdır. Pim 7'ye bağlı RC devresi, dedektörünün zaman sabitini belirler. Direnç R12, LED'ler tarafından tüketilen akımı sınırlar. Değerini seçme kriterleri: Bir yandan LED'lerin gerekli parlaklığı ve diğer yandan güç kaynağından tüketilen akım. R6, C6 ve R11, C7 elemanları, karşılık gelen düğümlerin güç devrelerindeki filtrelerdir. Çipin 100 kHz'e kadar olan frekanslarda kullanılabileceği deneysel olarak belirlendi. Mikro devrenin besleme voltajının minimum pasaport değeri 3,5 V'tur, ancak birkaç kopyanın kontrol edilmesi, performanslarını 2,7 V'a kadar gösterdi, daha fazla azalma ile LED'lerin parlaması durdu. Cihaz, EPS'nin kontrollü değerini şu prensibe göre gösterir: direnç ne kadar düşükse, yanan LED sayısı o kadar düşük olur. SA1 anahtarının kontakları kapalıyken, C2 kondansatörü de C1 kondansatörüne paralel bağlanır. Bu durumda, jeneratör frekansı yaklaşık 1200 Hz'e düşürülecektir, dolayısıyla test edilen kondansatörün terminallerindeki sinyal seviyesi esas olarak kapasitansına bağlı olacaktır. Kapasitans ne kadar yüksek olursa, yanan LED sayısı o kadar düşük olur. Cihazda çipli dirençler ve kondansatörler kullanılmış ancak diğer küçük boyutlar da kullanılabilir. Kondansatörler C3-C5, C8, C10 - küçük boyutlu ithal seramik. Kapasiteleri kritik değildir. VD2-VD6 LED'leri mikro tüketir, zaten 0,5 ... 1 mA'lık bir akımda oldukça parlak bir şekilde parlıyorlar. Belirtilen gereksinimi karşılayan diğer kırmızı LED'leri kullanabilirsiniz, örneğin KIPD-05A. Anahtar SA1 - küçük boyutlu sürgülü, SB1 - basmalı düğme, basılı konumda sabitlemeden. Transistör VT1, 315'den fazla akım aktarım katsayısına sahip KT3102, KT100 (herhangi bir harf indeksi ile) ile değiştirilebilir. Prob, 44x357 mm boyutunda iki alkalin eleman LR13 (11,6, G5,4) tarafından desteklenmektedir. Jeneratörün çalışma frekansı, direnç R3 tarafından kontrol edilir. 60 ... 80 kHz aralığında olmalıdır. Gerekirse, R2 veya C2 elemanları seçilerek kurulur. Transistör VT1'in toplayıcısındaki voltaj 1,0 ... 1,7 V arasında olmalıdır, direnç R8 seçilerek ayarlanır. Prob, ESR ölçüm modunda problara endüktif olmayan (kablosuz) dirençler bağlanarak ve R3 direnci seçilerek kalibre edilir. SA1 anahtar kontaklarının kapalı konumunda gerekli kapasitans kontrol aralığı, bilinen bir kapasitansa sahip kapasitörleri problara bağlayan kapasitör C1 seçilerek ayarlanır.
Probun görünümü Şek. 2.
Problar 1 mm çapında sert çelik telden yapılmıştır, uçları hafif kavisli ve sivridir. Problar arasındaki mesafe 4 mm'dir; bu, baskılı devre kartındaki temas pedlerinin boyutları dikkate alınarak, uçlar arasındaki mesafe 2,5 ila 7,5 mm olan kapasitörlerin kontrol edilmesini sağlar. Cihazın konumunun kondansatörlerin terminallerine göre oryantasyonu ile ilişkili bariz rahatsızlık, birkaç gün kullanıldıktan sonra ortadan kalkar. Ölçümler sırasında test edilen ürünün enerjisi kesilmeli, tehlikeli gerilimlerin depolanabileceği kondansatörler deşarj edilmelidir. Prob probları, test edilen kapasitörün lehimlendiği kartın temas yüzeylerine bastırılmalı ve güç düğmesine basılmalıdır. Geçici olaylar nedeniyle, tüm LED'ler kısa bir süre yanıp söner, ardından kapasitörün durumu yanan LED sayısıyla tahmin edilebilir. Böylece, bir kondansatörü test etmek için probun açılma süresi 1 s'yi geçmez. 10 V'a kadar çalışma voltajları için 100 uF ve daha yüksek kapasiteli iyi kapasitörler için tüm LED'ler sönmelidir. Daha küçük kapasiteli ve daha yüksek çalışma voltajına sahip kapasitörler daha yüksek bir ESR'ye sahiptir, bu nedenle 1-2 LED yanabilir. Oksit kapasitörlerin uygunluğunu değerlendirme kriterleri, aparatın birimlerinde gerçekleştirdikleri işlevlere, elektrik modlarına ve çalışma koşullarına bağlıdır. En kritik düğümler: yüksek frekans dönüştürmeli güç kaynaklarındaki anahtar transistör kontrol devresi, TV'lerin ve monitörlerin yatay tarama transformatörü tarafından desteklenenler de dahil olmak üzere bu tür kaynaklardaki filtreler, güç kaynağı devresindeki "birikim" filtresi yatay tarama transistörü vb. Çalışma frekansı ve şarj akımları ne kadar yüksekse, kullanılan kondansatörler o kadar iyi olmalıdır. Yukarıdaki devrelerde, 105 °C'ye kadar sıcaklık aralığına sahip, önemli ölçüde daha düşük ESR'ye ve yüksek sıcaklıklarda daha yüksek güvenilirliğe sahip kapasitörler kullanılmalıdır. Eldeki bu tür elemanların yokluğunda, oksit kapasitörlerin 0,33-1 μF kapasiteli seramik kapasitörlerle şöntlenmesi arzu edilir. Bazen bu tür kapasitörler, cihazın üreticisi tarafından kurulur. ESR ölçüm modunda probun okumalarını bozabilirler (kapasitörün kapasitansı, 1 kHz - yaklaşık 80 ohm frekansta 2 μF'dir). Arızalı kapasitörler, karttan lehimlendikten sonra, arama sırasında cihaz tarafından servis verilebilir olarak tanımlanabilir. Görünüşe göre bu, sökme sırasındaki yüksek sıcaklığın etkisinden kaynaklanmaktadır. Bu tür kapasitörleri cihaza geri takmanın bir anlamı yoktur - kusur er ya da geç yeniden ortaya çıkacaktır. Bu, kapasitörleri sökmeden test etme lehine başka bir argümandır. Cihaz, hemen hemen her koşulda kullanıma uygun, gösterişsiz ve ölçümler için değil, "iyi - kötü" ilkesine göre belirleme amaçlı bir "beygir" olarak yaratılmıştır. Bu nedenle, şüpheli ve özellikle kritik durumlarda, kondansatörlerin mevcut yöntemlerle ek olarak kontrol edilmesi veya bilinen iyi olanlarla değiştirilmesi gerekir. Sondanın bir TV tamirhanesinde 6 ay boyunca çalıştırılması, metrolojik parametrelerinin ve seçilen gösterge türünün optimalliğini gösterdi. Teşhisteki performans, özellikle 5-7 yıldan fazla çalışmış cihazlarda keskin bir şekilde arttı, oksit kapasitörlerin durumundaki kademeli bir bozulma ile ilişkili kusurları erken teşhis etmek mümkün hale geldi. Bu süre zarfında probun pillerinin değiştirilmesi gerekmemiştir. Probun ESR'sinin kontrollü değerleri aralığı, test edilen kapasitörden geçen akımı artırarak daha düşük dirençlere doğru genişletilebilir. Bunu yapmak için, DD1 yongasını, direnç R1554'ün direncini azaltarak jeneratörün çıkış akımını artıracak olan KR3TLZ ile değiştirmeniz gerekir. Direnç R3'ün çıkışını şemaya göre sola bağlayarak jeneratördeki mikro devrenin yalnızca bir elemanını kullanmak yeterlidir. Kullanılmayan elemanların (pim 4, 5, 9, 10, 12, 13) girişlerini ortak bir kabloya bağlayın. Cihazın tükettiği akım artacaktır. Bu sayede EPS kontrolünün alt limitini 0,5 ... 1 Ohm'a düşürebilirsiniz. Önerilen ESR değerleri aralığını karşılamak için, bir direnç R3 yerine iki anahtarlanabilir direnç kullanılarak bir limit anahtarının tanıtılması gerekecektir. SA1 üç konumlu anahtarı kullanarak ve C1'e benzer başka bir kapasitör ekleyerek başka bir kapasitans ölçüm aralığı ekleyebilirsiniz. Önerilen aralıklar: 7...40 ve 40...220 uF (jeneratör frekansı - yaklaşık 2400 ve 550 Hz). Kapasitans ölçüm modunda, cihazın problarında bir ses frekansı sinyali bulunur. Akustik dönüştürücüleri test etmek veya 3H amplifikatörlerde sinyal akışını kontrol etmek için kullanılabilir. Edebiyat
Yazar: R. Khafizov, Sarapul, Udmurtya
Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024 Primium Seneca klavye
05.05.2024 Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024
▪ Ağ görüntülü interkom Eksen A8004-VE
▪ Sitenin yeni başlayanlar için Elektrik bölümü. Makale seçimi ▪ Makale Gerekli Kötülük. Popüler ifade ▪ makale Boğalar neden kırmızı giysilere saldırır? ayrıntılı cevap ▪ Nikola Tesla'nın makalesi. Bir bilim insanının biyografisi ▪ makale Döndürme şekil değiştirir. fiziksel deney
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri