Есть ли у конденсатора полярность: Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Что будет если неправильно подключить танталовый конденсатор. » Хабстаб

• Почему неправильно запаянные конденсаторы не взорвались?
  
• И почему выросло потребление тока?
  

При напряжении 1V на обкладках конденсатора ток через него не течет!!!

В принципе мне все стало ясно, он действительно ведет себя как диод, но увеличивать напряжение не стал, а то вдруг ещё взорвётся))))

Проверка и замена пускового конденсатора

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки – между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя. 

Условное обозначение конденсаторов на схемах

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С  и порядковый номер по схеме.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

• 400 В – 10000 часов
• 450 В –  5000 часов
• 500 В –  1000 часов

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

• обесточиваем кондиционер
• разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
• снимаем одну из клемм (любую)
• выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
• прислоняем щупы к выводам конденсатора
• считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором – менее одной секунды, вторым – более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс “+” и минус “-” и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения – термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

С_общ=С₁+С₂+. ..С_п

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый. 

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы   этого типа CBB60, CBB61.

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

Базовая электроника – поляризованные конденсаторы

Поляризованные конденсаторы имеют специфическую положительную и отрицательную полярность. При использовании этих конденсаторов в цепях всегда следует следить за тем, чтобы они были подключены в идеальной полярности . На следующем рисунке показана классификация поляризованных конденсаторов.

Давайте начнем обсуждение с электролитических конденсаторов.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы — это конденсаторы, которые по названию указывают на то, что в них используется некоторое количество электролита. Это поляризованные конденсаторы, которые имеют анод (+) и катод (-) с определенной полярностью.

Металл, на котором изолирующий оксидный слой образуется при анодировании, называется анодом . Твердый или нетвердый электролит, который покрывает поверхность оксидного слоя, выполняет функцию катода .

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы являются наиболее распространенными типами среди электролитических конденсаторов. В них чистая алюминиевая фольга с протравленной поверхностью действует как анод . Тонкий слой металла толщиной в несколько микрометров действует как диффузионный барьер , который помещается между двумя металлами для электрического разделения. Следовательно, диффузионный барьер действует как диэлектрик . Электролит действует как катод, который покрывает шероховатую поверхность оксидного слоя.

На следующем рисунке показано изображение алюминиевых электролитических конденсаторов различных размеров.

В зависимости от электролита существует три типа алюминиевых электролитических конденсаторов. Они —

• Влажные алюминиевые электролитические конденсаторы (не твердые)
• Диоксид марганца Алюминий Электролитические конденсаторы (твердые)
• Полимер Алюминий Электролитические конденсаторы (твердые)

Основным преимуществом этих алюминиевых электролитических конденсаторов является то, что они имеют низкие значения импеданса даже на частоте сети и дешевле. Они в основном используются в цепях электропитания, SMPS (импульсный источник питания) и DC-DC преобразователи .

Танталовые электролитические конденсаторы

Это электролитические конденсаторы другого типа, анод которых выполнен из тантала, на котором сформирован очень тонкий изолирующий

На следующем рисунке показано, как выглядят танталовые конденсаторы.

Тантал обеспечивает высокую диэлектрическую проницаемость слоя. Тантал имеет большую емкость на единицу объема и меньший вес. Но они стоят дороже, чем алюминиевые электролитические конденсаторы, из-за частой недоступности тантала.

Ниобиевые электролитические конденсаторы

Ниобиевый электролитический конденсатор — это другой тип электролитических конденсаторов, в котором пассивированный металлический ниобий или монооксид ниобия рассматривается в качестве анода, а на анод добавляется изолирующий слой пятиокиси ниобия, так что он действует как диэлектрик. Твердый электролит укладывается на поверхность оксидного слоя, который действует как катод. На следующем рисунке показано, как выглядят ниобиевые конденсаторы.

Ниобиевые конденсаторы обычно выпускаются в виде чиповых конденсаторов SMD (для поверхностного монтажа). Они легко встраиваются в печатную плату. Эти конденсаторы должны работать в идеальной полярности. Любое обратное напряжение или ток пульсации, превышающий указанный, в конечном итоге разрушит диэлектрик и конденсатор.

Супер конденсаторы

Высокоемкие электрохимические конденсаторы со значениями емкости, намного превышающими другие конденсаторы, называются суперконденсаторами. Они могут быть классифицированы как группа, которая находится между электролитическими конденсаторами и аккумуляторными батареями. Они также называются ультраконденсаторами .

Есть много преимуществ с этими конденсаторами, такими как —

• Они имеют высокое значение емкости.
• Они могут хранить и доставлять заряд намного быстрее.
• Они могут обрабатывать больше циклов зарядки и разрядки.

Эти конденсаторы имеют много применений, таких как —

• Они используются в автомобилях, автобусах, поездах, лифтах и ​​кранах.
• Они используются при рекуперативном торможении.
• Они используются для резервного копирования памяти.

Типы суперконденсаторов: двухслойные, псевдо и гибридные.

Двухслойные конденсаторы

Двухслойные конденсаторы представляют собой электростатические конденсаторы. Осаждение заряда осуществляется в этих конденсаторах по принципу двухслойного.

• Все твердые вещества имеют отрицательный заряд на поверхностном слое при попадании в жидкость.

• Это связано с высоким диэлектрическим коэффициентом жидкости.

• Все положительные ионы приходят к поверхности твердого материала, чтобы сделать кожу.

• Осаждение положительных ионов вблизи твердого материала ослабевает с расстоянием.

• Заряд, создаваемый на этой поверхности за счет осаждения анионов и катионов, приводит к некоторому значению емкости.

Все твердые вещества имеют отрицательный заряд на поверхностном слое при попадании в жидкость.

Это связано с высоким диэлектрическим коэффициентом жидкости.

Все положительные ионы приходят к поверхности твердого материала, чтобы сделать кожу.

Осаждение положительных ионов вблизи твердого материала ослабевает с расстоянием.

Заряд, создаваемый на этой поверхности за счет осаждения анионов и катионов, приводит к некоторому значению емкости.

Это двухслойное явление также называется двойным слоем Гельмгольца. На рисунке ниже поясняется процедура явления двойного слоя, когда конденсатор заряжается и когда он разряжается.

Эти конденсаторы просто называются электрическими двухслойными конденсаторами (EDLC). Они используют углеродные электроды для достижения разделения заряда между поверхностью проводящего электрода и электролитом. Углерод действует как диэлектрик, а два других — как анод и катод. Разделение заряда намного меньше, чем в обычном конденсаторе.

Псевдо-конденсаторы

Эти конденсаторы следуют электрохимическому процессу для нанесения заряда. Это также называется фарадейским процессом . На электроде, когда какое-то химическое вещество восстанавливается или окисляется, генерируется некоторый ток. Во время такого процесса эти конденсаторы накапливают электрический заряд путем переноса электрона между электродом и электролитом. Это принцип работы псевдо-конденсаторов.

Они заряжаются намного быстрее и сохраняют заряд так же, как аккумулятор. Они работают с большей скоростью. Они используются в паре с батареями для улучшения жизни. Они используются в приложениях сетки для обработки колебаний мощности.

Гибридные конденсаторы

Гибридный конденсатор представляет собой комбинацию EDLC и псевдо-конденсатора. В гибридных конденсаторах активированный уголь используется в качестве катода, а предварительно легированный углеродный материал действует в качестве анода. Литий-ионный конденсатор является распространенным примером этого типа. На следующем рисунке показаны различные типы гибридных конденсаторов.

Они имеют высокую толерантность в широком диапазоне температур от -55 ° С до 200 ° С. Гибридные конденсаторы также используются в бортовых системах. Несмотря на высокую стоимость, эти конденсаторы очень надежны и компактны. Они прочные и выдерживают экстремальные удары, вибрацию и давление окружающей среды. Гибридные конденсаторы имеют более высокую плотность энергии и более высокую удельную мощность, чем любой электролитический конденсатор.

Простой способ проверки полярности электролитического конденсатора. Как определить где минус, а где плюс у электролита с помощью блока питания и амперметра.

Видео по этой теме:

Как правило электролитические конденсаторы на самом корпусе имеют обозначения, где у него плюс, а где минус. В большинстве случаев возле минуса конденсатора стоит графический значок минуса. Хотя реже обозначен плюс. Но вот если в руки попался конденсатор электролит, у которого данное обозначение залито краской, клеем, или оно сильно потерто, и обозначение полюса не видно, либо оно не явное (как было у меня), но сам конденсатор при этом полностью рабочий и подходит по своим характеристикам. Тут проблему неизвестных полюсов легко можно решить простыми средствами, а именно с помощью обычного блока питания и амперметра.

Итак, основная идея выявления, где и какие полюса на электролитическом конденсаторе заключается в следующем. При правильном подключении конденсатора к источнику напряжения (когда плюс и минус элемента совпадает с плюсом и минусом блока питания) через компонент ток будет проходит кратковременно, лишь в момент заряда конденсатора. Когда же мы полярный конденсатор электролит подключаем к источнику напряжения неправильно (минус на плюс, а плюс на минус), то возникают увеличенные токи утечки, которые достигают единиц, а то и вовсе сотен миллиампер. Именно по этому току утечки мы и поймем, правильно или неправильно подключен наш тестируемый конденсатор к источнику напряжения.

Для проверки полярности конденсатора электролита понадобится всего три вещи (блок питания, амперметр, сам проверяемый конденсатор). Итак, берем обычный блок питания, и идеальным вариантом будет именно лабораторный блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения. Используемое напряжение должно быть около 9 вольт, хотя для конденсаторов малой емкости напряжение уже должно быть не менее 12 вольт. Мощность блока питания для проверки полярности конденсатора особо роли не играет. То есть, подойдет абсолютно любой БП мощности с подходящим напряжением.

Далее нам понадобится амперметр, который должен измерять силу постоянного тока в диапазоне от сотен микроампер до сотен миллиампер. К примеру, на моем самодельном лабораторном блоке питания уже установлен вольтметр и амперметр, по которым я и ориентировался при проверки полярности электролитических конденсаторов. Хотя берем просто обычный мультиметр, где имеется функция измерения постоянного тока. Стоит учитывать, что токи утечки будут разные у разных емкостей конденсаторов. Например, при проверки конденсатора емкостью 10 000 мкф на 25 вольт токи утечки при обратном подключении составляли около 30 мА. У конденсатора на 1000 мкф они уже были около 8 мА, а у емкости 1 мкф ток был около 1 мА. Но в разных случаях величина тока будет различная, и может вовсе не соответствовать моим примерам. Главное, что ток утечки при неправильном подключении конденсатора к источнику напряжения будет гораздо больше, чем в случае правильного подключения.

Еще вы можете столкнуться с такой штукой. При измерении тока утечки его величина может быть не постоянной, а начать постепенно увеличиваться все больше и больше. Ну, как бы это не считаю нормальным и предлагаю такие конденсаторы более лучше проверить на их целостность и пригодность. Для этого хорошо иметь под рукой тестер конденсаторов и проверить элемент на его основные рабочие параметры (емкость, ESR, внутреннее сопротивление и т.д.). Хотя, пожалуй, будет лучше если вы отложите в сторону такой конденсатор и вместо него найдете заведомо полностью рабочий. Это вас точно обезопасит от вероятности непригодного элемента.

Теперь что касается электробезопасности при проведении подобных тестирований электролитических конденсаторов. Нужно понимать, что неправильное подключение электролитического конденсатора к достаточно большому напряжению легко может спровоцировать его выход из строя, вплоть до возникновения взрыва. Когда мы измеряем массивные конденсаторы (например 10 000 мкф), то вероятность взрыва минимальна. Но вот когда мы в руки берем конденсатор электролит с емкостью около 1 мкф и рассчитанного на малое напряжение (например 10 В), и подаем на него 12 вольт, да еще и неправильную полярность, то буквально в течении 10 секунд этот элемент может просто взорваться у нас в руках. А при взрыве его внутренности (куски фольги) легко могут повредить ваши глаза. Так что при измерении подобных конденсаторов, во первых подумайте о важности этой проверки (возможно проще и безопасней будет просто купить, приобрести заведомо нормальный конденсатор с известными полюсами), во вторых обезопасьте себя защитными очками, и в третьих, производить такое неправильное подключение конденсатора к блоку питания нужно кратковременно (не более 1-2 секунд).

P.S. Случаи, когда не видно маркировку полюсов электролитических конденсаторов крайне редки. Допустим в моем случае на боку конденсатора электролита была характерная для минуса полоса, но на ней не изображался сам синус. И у меня возникли сомнения, а действительно это минусовой полюс конденсатора. После вышеописанной проверки я точно убедился, что это был все-таки минусовой вывод. Либо иногда обозначение может быть просто замазано краской, клеем, термопастой и т.д. Так что очень редко, но все же приходится проверять электролитические конденсаторы на их полярность.

Можете ли вы сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?

Резюме:

• Да «поляризованные» алюминиевые «мокрые электролитические» конденсаторы могут законно соединяться «спина к спине» (то есть последовательно с противоположными полярностями), чтобы сформировать неполярный конденсатор.

• C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению
  Ceffective = = C1 /2 = C2 /2

• Величина = проницаемость C1 & amp; С2.

• Посмотрите «Механизм» в конце, как это работает (возможно).

Общепризнано, что оба конденсатора имеют идентичную емкость, когда это делается.
 Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
 например, если два x 10 мкФ конденсатора помещаются последовательно, результирующая емкость будет составлять 5 мкФ.

Я заключаю, что результирующий конденсатор будет иметь тот же самый номинал напряжения, что и отдельные конденсаторы. (Возможно, я ошибаюсь).

Я видел этот метод, используемый во многих случаях в течение многих лет и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях к применению от ряда производителей конденсаторов. См. Конец для одной такой ссылки.

Понимание того, как индивидуальные конденсаторы становятся правильно заряженными, требует либо вероисповедания в заявках производителей конденсаторов («действовать так, как если бы они были обходились диодами», либо в случае дополнительной сложности). Но понимание того, как устроено устройство, когда-то было начато, проще.  Представьте себе две задние колпачки с Cl полностью заряженными и Cr полностью разряжен.
 Если теперь ток проходит через последовательную компоновку, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, тогда обратная полярность Cr приведет к тому, что он будет заряжен до полного напряжения. Попытки применить дополнительный ток и дальнейшую разрядку Cl, чтобы он допускал неправильную полярность, привел бы к тому, что заряд Cr превысит его номинальное напряжение. т. е. его можно было бы попытаться, но для обоих устройств это будет вне спецификации.

Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:

  

Каковы некоторые причины для последовательного подключения конденсаторов?

Может создать биполярный колпачок из 2 х полярных шапок.
 ИЛИ может удвоить номинальное напряжение до тех пор, пока берется забота о балансе распределения напряжения. Параллельные резисторы иногда используются для достижения баланса.

  

“получается, что то, что может выглядеть как две обычные электролитики, фактически не являются двумя обычными электролитиками.”

Это можно сделать с помощью ординарной электролитики.

  

«Нет, не делайте этого, он будет действовать и как конденсатор, но как только вы пройдете несколько вольт, он выдует изолятор».

Работает нормально, если рейтинги не превышены.

  

«Как будто» вы не можете сделать BJT с двух диодов »

Причина сравнения отмечена, но не является допустимой. Каждая половина конденсатора по-прежнему подчиняется тем же правилам и требованиям, что и при одиночестве.

  

“это процесс, который tinkerer не может сделать”

Tinkerer может – полностью легитимный.

  

Итак, это неполярная (NP) электролитическая крышка, электрически идентичная двум электролитическим колпачкам в обратной последовательности или нет?

Это успокаивается, но производители обычно производят изменения, так что есть две анодные пленки, но результат тот же.

  

Не выдерживает ли такое же напряжение?

Номинальное напряжение – это одна крышка.

  

Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда большое напряжение помещается через комбинацию?

При нормальной работе нет обратного смещенного колпачка. Каждая кепка обрабатывает полный цикл переменного тока, эффективно просматривая половину цикла. См. Мои объяснения выше.

  

Существуют ли практические ограничения, кроме физического?

Нет очевидных ограничений, о которых я могу думать.

  

Имеет ли значение, какая полярность находится снаружи?

Нет. Нарисуйте изображение того, что каждая кепка видит изолированно без ссылки на то, что «вне его». Теперь измените их порядок в схеме. То, что они видят, идентично.

  

Я не понимаю, в чем разница, но многие думают, что есть один.

Вы правы. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.

ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:

В этом документе Руководство по применению, алюминиевые электролитические конденсаторы bY Корнелл Дубилье, компетентный и уважаемый изготовитель конденсатора, он говорит (в возрасте 2,143 и 2,184).

• Если два, одно и то же, алюминиевые электролитические конденсаторы соединены последовательно, спина к спине с положительным клеммы или отрицательные клеммы, в результате одиночный конденсатор представляет собой неполярный конденсатор с половину емкости.

  Два конденсатора выпрямляют приложенное напряжение идействовать так, как если бы они были обойдены по диодам.

  Когда напряжение подается, конденсатор с правильной полярностью получает полное напряжение.

  В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах с электродвигателем вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для достижения неполярного конденсатора в одном случае.

Для понимания общего действия относится этот комментарий со страницы 2.183.

• Пока может показаться, что емкость находится между две фольги, на самом деле емкость находится между анодной фольги и электролита.

  Положительная пластина – это анодная фольга;

  диэлектрик представляет собой изолирующий алюминий оксид на анодной фольге;

  истинная отрицательная пластина – это проводящий, жидкий электролит и катодная фольга просто соединяется с электролитом.

  Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость потому что травление фольги может увеличить площадь поверхности более 100 раз, а диэлектрик из оксида алюминия меньше толщины микрометра. Таким образом, конденсатор имеет очень большую площадь пластины и пластины ужасно близко друг к другу.

ДОБАВЛЕНО:

Я интуитивно чувствую, что Олин делает это, чтобы было необходимо обеспечить средство поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с «краевым условием запуска». Корнелл Дубильерс «действует как диод», нуждается в лучшем понимании.

МЕХАНИЗМ:

Я думаю, что следующее описывает, как работает система.

Как я описал выше, как только один конденсатор полностью заряжен на одной крайности формы переменного тока, а другой полностью разряжен, система будет работать правильно, причем заряд передается во внешнюю «пластину» одной крышки, изнутри тарелки этой крышки с другой крышкой и «с другого конца». т.е. блок переноса заряда в оба конденсатора и между ними и позволяет пропускать чистый заряд через двойную крышку. Пока нет проблем.

Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
 Обратный смещенный конденсатор имеет более высокую утечку и, возможно, намного выше.
 При запуске один колпачок обратный смещен в каждом полупериоде, а ток утечки протекает.
 Поток заряда таков, чтобы привести конденсаторы в правильное сбалансированное состояние.
 Это «диодное действие», о котором идет речь, – не формальное выпрямление в расчете, а утечка при неправильном операционном смещении.
 После нескольких циклов баланс будет достигнут. «Протечка» колпачка находится в обратном направлении, а более быстрый баланс будет достигнут.
 Любые недостатки или неравенства будут компенсированы этим механизмом саморегулирования.  Очень аккуратно.

Как проверить конденсатор мультиметром: пошаговый иструктаж

Конденсаторы присутствуют в различной технике. Они же часто являются и причиной неисправностей. Чтобы оперативно выявить неисправный элемент и заменить его, нужно знать, как проверить конденсатор мультиметром, поскольку это самый простой способ.

Мы расскажем как использовать недорогой, но функциональный прибор в выявлении неисправных элементов. В представленной нами статье разобраны разновидности конденсаторов и порядок их проверки. С учетом наших советов вы без затруднений найдете “слабое звено” в электрической схеме.

Содержание статьи:

Что такое конденсатор и зачем нужен?

Промышленность производит конденсаторы самых разных типов, применяемых во многих отраслях. Они необходимы в автомобиле- и машиностроении, радиотехнике и электронике, в приборостроении и производстве бытовой техники.

Конденсаторы — своего рода «хранилища» энергии, которую они отдают при возникновении кратковременных сбоев в питании. Кроме того, определенный вид этих элементов отфильтровывает полезные сигналы, назначает частоту устройств, генерирующих сигналы. Цикл разрядки-зарядки у конденсатора очень быстрый.

Такой электрический компонент, как конденсатор, состоит из пары проводников (токопроводящих обкладок). Между собой они разделены диэлектриком. В цепь, которая пропускает ток постоянного характера, включать его нельзя, поскольку это равнозначно разрыву

В цепи с переменным током обкладки конденсатора поочередно перезаряжаются с частотой протекающего тока. Объясняется это тем, что на зажимах источника такого тока периодически происходит смена напряжения. Результатом таких преобразований является переменный ток в цепи.

Так же как резистор и катушка, конденсатор проявляет сопротивление току переменного характера, но для токов разных частот оно разное. К примеру, хорошо пропуская высокочастотные токи, он одновременно может являться чуть ли не изолятором для низкочастотных токов.

Сопротивление конденсатора связано с его емкостью и частотой тока. Чем больше два последних параметра, тем его емкостное сопротивление ниже.

Полярные и неполярные разновидности

Среди огромного количества конденсаторов, выделяют два основных типа: полярные (электролитические), неполярные. Как диэлектрик в этих устройствах применяют бумагу, стекло, воздух.

Особенности полярных конденсаторов

Название «полярные» говорит само за себя — они обладают полярностью и являются электролитическими. При включении их в схему, необходимо точное ее соблюдение — строго «+» к «+», а «-» к «-». Если проигнорировать это правило, работать элемент не только не будет, но может и взорваться. Электролит бывает жидким или твердым.

Диэлектриком здесь служит пропитанная электролитом бумага. Емкость элементов колеблется в пределах от 0,1 до 100 тысяч мкФ.

Предназначение полярных конденсаторов — фильтрация и выравнивание сигналов. Вывод «плюс» имеет несколько большую длину. Метка «минус» нанесена на корпус

Когда происходит замыкание пластин, выходит тепло. Под его воздействием электролит испаряется, происходит взрыв.

Современные конденсаторы сверху имеют небольшое вдавливание и крестик. Толщина вдавленного участка меньше, чем остальной поверхности крышки. При взрыве его верхняя часть раскрывается наподобие розочки. По этой причине можно наблюдать на торцах корпуса неисправного элемента вспучивание.

Отличия неполярных конденсаторов

Неполярные пленочные элементы имеют диэлектрик в виде стекла, керамики. По сравнению с конденсаторами электролитическими, у них меньший самозаряд (ток утечки). Объясняется это тем, что у керамики сопротивление выше, чем у бумаги.

Соблюдение полярности при включении неполярного конденсатора в схему необязательно. Часто они бывают просто микроскопическими, и в некоторых проектах применяются в больших количествах

Все конденсаторы делят на детали общего назначения и специального, которые бывают:

1. Высоковольтными. Используют в высоковольтных приборах. Их выпускают в различных исполнениях. Существуют керамические, пленочные, масляные, вакуумные ВВ конденсаторы. От обычных деталей они значительно отличаются и доступ к ним ограничен.
2. Пусковыми. Применяют в электродвигателях для обеспечения их надежной работы. Они повышают стартовый момент двигателя, например, или компрессора при запуске.
3. Импульсными. Предназначены для создания сильного скачка напряжения и его транзакции на принимающую панель прибора.
4. Дозиметрическими. Созданы для функционирования в цепях, где уровень токовых нагрузок небольшой. У них очень малый саморазряд, высокое сопротивление изоляции. Чаще всего это элементы фторопластовые.
5. Помехоподавляющими. Они смягчают электромагнитный фон в большой частотной вилке. Характеризуются незначительной собственной индуктивностью, что позволяет поднять резонансную частоту и расширить полосу сдерживаемых частот.

В процентном соотношении самое большое число выходов деталей из рабочего строя приходится на случаи, когда подают напряжение, превышающее нормативное. Ошибки в проектировании также могут стать причиной неисправности.

Если диэлектрик меняет свои свойства, при этом тоже возникает сбой в работе конденсатора. Это происходит, когда он вытекает, высыхает, растрескивается. Емкость при этом сразу меняется. Измерить ее можно только посредством измерительных приборов.

Порядок проверки мультиметром

Проверку конденсаторов лучше выполнять с изъятием их из электрической схемы. Так можно обеспечить более точные показатели.

Простые детали, обладающие переменной или постоянной емкостью очень редко выходят со строя. Здесь можно только механически повредить токопроводящие пластины. Чаще всего поломке подвержены электролитические диэлектрические элементы

Основным свойством всех конденсаторов является пропуск тока исключительно переменного характера. Постоянный ток конденсатор пропускает только в самом начале в течение очень короткого времени. Сопротивление его зависит от емкости.

Как проверить полярный конденсатор?

При проверке элемента мультиметром, нужно соблюсти условие: емкость должна быть больше 0,25 мкФ.

Технология измерения конденсатора для выявления неисправностей мультиметром следующая:

1. Берут конденсатор за ножки и закорачивают каким-нибудь металлическим предметом, пинцетом, например, или отверткой. Это действие необходимо для того, чтобы разрядить элемент. О том, что это произошло, засвидетельствует появление искры.
2. Устанавливают переключатель мультиметра на прозвонку или замер показателей сопротивления.
3. Касаются щупами до выводов конденсатора с учетом полярности — к плюсовой ножке подводят щуп красного цвета, к минусовой — черного. При этом вырабатывается постоянный ток, следовательно, через какой-то временной промежуток сопротивление конденсатора станет минимальным.

Пока щупы находятся на вводах конденсатора, он заряжается, а его сопротивление продолжает расти до достижения максимума.

Проверку лучше делать аналоговым мультиметром. В этом случае можно наблюдать за поведением стрелки, а не за мельканием цифр на цифровом приборе. Это намного удобней

Если при контакте со щупами мультиметр начнет пищать, а стрелка остановится на нулевой отметке, это указывает на короткое замыкание. Оно и стало причиной неисправности конденсатора. Если сразу же стрелка на циферблате показывает 1, значит, в конденсаторе случился внутренний обрыв.

Такие конденсаторы считаются неисправными и подлежат замене. Если «1» высветится лишь через некоторое время — деталь исправна.

Важно выполнять измерения так, чтобы неправильное поведение не отразилось на качестве измерений. Нельзя в процессе к щупам прикасаться руками. Тело человека обладает очень малым сопротивлением, а соответствующий показатель утечки превышает его во много раз.

Ток пойдет по пути меньшего сопротивления в обход конденсатора. Следовательно, мультиметр покажет результат, к конденсатору не имеющий никакого отношения. Разрядить конденсатор можно и при помощи лампы накаливания. В этом случае процесс будет происходить более плавно.

Такой момент, как разрядка конденсатора, является обязательным, особенно, если элемент высоковольтный. Делают это из соображений безопасности и для того, чтобы не вывести со строя мультиметр. Повредить его может остаточное напряжение на конденсаторе.

Обследование неполярного конденсатора

Конденсаторы неполярные проверить мультиметром еще проще. Сначала на приборе выставляют предел измерения на мегаомы. Далее прикасаются щупами. Если сопротивление будет меньше 2 Мом, то конденсатор, скорей всего, неисправен.

При проверке неполярных конденсаторов полярность не соблюдают. Для наглядности лучше взять два конденсатора, один из которых исправный, а другой неисправный. Сравнив результаты, можно более точно сделать вывод о работоспособности детали

Во время зарядки элемента от мультиметра возможно проверить его исправность, если  емкость начинается от 0,5 мкФ. Если этот параметр меньше, изменения на приборе незаметны. Если все же необходимо проверить элемент меньше 0,5 мкФ, то при помощи мультиметра это возможно сделать, но только на короткое замыкание между обкладками.

Если необходимо обследовать неполярный конденсатор с напряжением свыше 400 В, это можно сделать при условии его зарядки от источника, защищенного от к.з. . Последовательно с конденсатором подсоединяют резистор, рассчитанный на сопротивление более 100 Ом. Такое решение ограничит первичный токовый бросок.

Существует и такой метод определения работоспособности конденсатора, как проверка на искру. При этом его заряжают до рабочей величины емкости, затем закорачивают вывода металлической отверткой, имеющей изолированную ручку. О работоспособности судят по силе разряда.

Проверяя элемент, предназначенный для функционирования в сети от 220 В, нельзя забывать о мерах безопасности. Емкость нужно разряжать посредством резистора 10 Ком

Сразу после зарядки и через некоторое время замеряют напряжение на ножках детали. Важно, чтобы заряд сохранялся долго. После нужна разрядка конденсатора посредством резистора, через который он заряжался.

Измерение емкости конденсатора

Емкость — одна из ключевых характеристик конденсатора. Ее необходимо измерять для уверенности, что элемент накапливает, и хорошо удерживает заряд.

Чтобы убедиться в работоспособности элемента, необходимо измерить этот параметр и сопоставить его с тем, который обозначен на корпусе. Перед тем как проверить любой конденсатор на работоспособность, нужно учесть некоторую специфику этой процедуры.

Пытаясь выполнить измерение посредством щупов, можно не получить желаемых результатов. Единственное, что удастся сделать — определить, рабочий этот конденсатор или нет. Для этого выбирают режим прозвона и касаются щупами ножек.

Услышав писк, меняют местами щупы, звук должен повториться. Слышно его при емкости 0,1 мкФ. Чем больше это значение, тем звук дольше.

Если нужны точные результаты, лучший выход в этой ситуации — использование модели, имеющей специальные контактные площадки и возможность регулировки вилки для определения емкости элемента.

Контактные площадки — это специальные разъемы, обозначенные буквосочетанием «-СХ+». Минус и плюс перед буквенными символами — это полярность подключения

Прибор переключают на номинальное значение, указанное на корпусе конденсатора. Вставляют последний в посадочные «гнезда», предварительно разрядив его при помощи металлического предмета.

На экране должна высветиться величина емкости, равная примерно номинальной. Когда этого не происходит, делают вывод о том, что элемент поврежден. Нужно проследить за тем, чтобы в приборе находилась новая батарейка. Это обеспечит более точные показания.

Измерение напряжения мультиметром

Узнать о работоспособности конденсатора можно и путем замера напряжения и сравнения полученного результата с номиналом. Чтобы выполнить проверку, потребуется источник питания. Напряжение у него должно быть несколько меньшим, чем у проверяемого элемента.

Так, если у конденсатора 25 В, то достаточно 9-вольтового источника. Щупы подключают к ножкам, учитывая полярность, и выжидают некоторое время — буквально несколько секунд.

Если на конденсатор имеется гарантия, она обозначает, что за какое-то время его параметры не выйдут за пределы, превышающие 20% от номинальных значений

Бывает, время истекло, а просроченный элемент все еще работоспособный, хотя характеристики у него другие. В этом случае его необходимо постоянно контролировать.

Мультиметр настраивают на режим измерения напряжения и выполняют проверку. Если почти сразу же на дисплее появится значение идентичное номиналу, элемент пригоден к дальнейшему использованию. В противном случае конденсатор придется заменить.

Проверка конденсаторов без выпаивания

Конденсаторы можно и не выпаивать из платы для проверки. Единственное условие — плата должна быть обесточена. После обесточивания необходимо немного подождать, пока конденсаторы разрядятся.

Следует понимать, что получить 100% результат без выпаивания элемента из платы не получится. Детали, находящиеся рядом, мешают полноценной проверке. Можно удостовериться только в отсутствии пробоя.

С целью проверить на исправность конденсатор, не выпаивая его, к выводам конденсатора просто прикасаются щупами, чтобы измерить сопротивление. Исходя из вида конденсатора, будет отличаться и измерение этого параметра.

Рекомендации по проверке конденсаторов

Есть у конденсаторных деталей одно неприятное свойство — при пайке после воздействия тепла они восстанавливаются очень редко. В то же время качественно проверить элемент можно только выпаяв его со схемы. Иначе его будут шунтировать элементы, находящиеся рядом. По этой причине следует учитывать некоторые нюансы.

После того как проверенный конденсатор будет впаян в схему, нужно ввести в работу ремонтируемое устройство. Это даст возможность проследить за его работой. Если его работоспособность восстановилась или оно стало функционировать лучше, проверенный элемент меняют на новый.

Комбинированный прибор мультиметр, особенно оснащенный режимом проверки емкости, дает возможность точно, быстро, а главное достоверно проверить конденсаторные детали

Чтобы сократить проверку, выпаивают не два, а только один из выводов конденсатора. Необходимо знать, что для большинства электролитических элементов этот вариант не подходит, что связано с конструктивными особенностями корпуса.

Если схема отличается сложностью и включает большое число конденсаторов, неисправность определяют посредством измерения напряжения на них. Если параметр не соответствует требованиям, элемент, вызывающий подозрения, необходимо изъять и выполнить проверку.

При обнаружении сбоев в схеме нужно проверить дату выпуска конденсатора. Усыхание элемента в течение 5 лет работы в среднем составляет около 65%. Такую деталь, даже если она в рабочем состоянии, лучше заменить. В противном случае она будет искажать работу схемы.

Для мультиметров нового поколения максимумом для измерения является емкость до 200 мкФ. При превышении этого значения контрольный прибор может выйти со строя, хотя он и оснащен предохранителем. В аппаратуре последнего поколения присутствуют smd электроконденсаторы. Они отличаются очень маленькими размерами.

Среди конденсаторов в корпусах smd самой популярной является серия FK. Они обладают емкостью 1500 мФ максимум, предельным рабочим напряжением 100 В. Имеют автомобильный сертификат AEC-Q200

Отпаять один из выводов такого элемента очень сложно. Здесь лучше приподнять один вывод после отпаивания, изолировав его от остальной схемы, или отсоединить оба вывода.

О том, как мультиметром проверять напряжение в розетке, узнаете из , прочитать которую мы очень советуем.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Подробно о проверке конденсатора посредством мультиметра:

Видео #2. Ревизия конденсатора на плате:

Хотя это и не узкоспециализированный прибор и пределы его ограничены, для обследования и ремонта большого числа популярных радиоэлектронных устройств, этого достаточно.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, публикуйте фото и задавайте вопросы по теме статьи. Расскажите о том, как проверяли конденсаторы на работоспособность. Делитесь полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта.

Практические соображения – Конденсаторы | Конденсаторы

, как и все электрические компоненты, имеют ограничения, которые необходимо соблюдать для обеспечения надежности и правильной работы схемы.

Рабочее напряжение конденсатора

Рабочее напряжение : Поскольку конденсаторы представляют собой не что иное, как два проводника, разделенных изолятором (диэлектриком), вы должны обращать внимание на максимальное допустимое напряжение на нем. Если приложено слишком большое напряжение, предел «пробоя» диэлектрического материала может быть превышен, что приведет к внутреннему короткому замыканию конденсатора.

Полярность конденсатора

Полярность : Некоторые конденсаторы производятся таким образом, что они могут выдерживать приложенное напряжение только одной полярности, но не другой. Это связано с их конструкцией: диэлектрик представляет собой микроскопически тонкий слой изоляции, нанесенный на одну из пластин постоянным напряжением во время производства. Они называются конденсаторами электролитическими , и их полярность четко обозначена.

Изменение полярности напряжения на электролитический конденсатор может привести к разрушению этого сверхтонкого диэлектрического слоя, что приведет к разрушению устройства.Однако тонкость этого диэлектрика обеспечивает чрезвычайно высокие значения емкости при относительно небольшом размере корпуса. По той же причине электролитические конденсаторы обычно имеют низкое номинальное напряжение по сравнению с другими типами конденсаторной конструкции.

Схема эквивалента конденсатора

Эквивалентная схема: Поскольку пластины конденсатора имеют некоторое сопротивление и поскольку диэлектрик не является идеальным изолятором, не существует такой вещи, как «идеальный» конденсатор. В реальной жизни конденсатор имеет как последовательное сопротивление, так и параллельное сопротивление (сопротивление утечки), взаимодействующее с его чисто емкостными характеристиками:

К счастью, относительно легко изготовить конденсаторы с очень малым последовательным сопротивлением и очень высоким сопротивлением утечке!

Физический размер конденсатора

Для большинства приложений в электронике минимальный размер является целью разработки компонентов.Чем меньше могут быть изготовлены компоненты, тем больше схем можно встроить в меньший корпус, и, как правило, также сохраняется вес. Что касается конденсаторов, то существует два основных фактора, ограничивающих минимальный размер блока: рабочее напряжение и емкость . И эти два фактора, как правило, противоположны друг другу. При любом выборе диэлектрических материалов единственный способ увеличить номинальное напряжение конденсатора – это увеличить толщину диэлектрика. Однако, как мы видели, это приводит к уменьшению емкости.Емкость можно увеличить, увеличив площадь пластины. но это делает для большей единицы. Вот почему вы не можете судить о емкости конденсатора в фарадах просто по размеру. Конденсатор любого заданного размера может иметь относительно высокую емкость и низкое рабочее напряжение, наоборот, или некий компромисс между двумя крайностями. Для примера возьмем следующие две фотографии:

Это довольно большой по физическим размерам конденсатор, но у него довольно низкое значение емкости: всего 2 мкФ.Однако его рабочее напряжение довольно высокое: 2000 вольт! Если бы этот конденсатор был модернизирован так, чтобы между пластинами был более тонкий слой диэлектрика, можно было бы достичь как минимум стократного увеличения емкости, но за счет значительного снижения его рабочего напряжения. Сравните фотографию выше с приведенной ниже. Конденсатор, показанный на нижнем рисунке, представляет собой электролитический блок, по размеру аналогичный приведенному выше, но с очень различными значениями емкости и рабочего напряжения:

Более тонкий диэлектрический слой дает ему гораздо большую емкость (20 000 мкФ) и резко снижает рабочее напряжение (35 В непрерывно, 45 В прерывисто).

Вот несколько образцов конденсаторов разных типов, все меньше, чем показанные ранее:

Электролитические и танталовые конденсаторы поляризованы, (чувствительны к полярности) и всегда имеют соответствующую маркировку. Отрицательные (-) выводы электролитических агрегатов отмечены стрелками на корпусах. Полярность некоторых поляризованных конденсаторов обозначается маркировкой положительного вывода.Большой электролитический блок емкостью 20 000 мкФ, показанный в вертикальном положении, имеет положительный (+) вывод, помеченный знаком «плюс». Керамические, майларовые, пластиковые пленочные и воздушные конденсаторы не имеют маркировки полярности, потому что это неполяризованные конденсаторы (они не чувствительны к полярности).

Конденсаторы – очень распространенные компоненты в электронных схемах. Внимательно посмотрите на следующую фотографию – каждый компонент, отмеченный на печатной плате буквой «C», является конденсатором:

Некоторые из конденсаторов, показанных на этой печатной плате, являются стандартными электролитическими: C ₃₀ (верх платы, в центре) и C ₃₆ (левая сторона, 1/3 сверху).Некоторые другие представляют собой особый вид электролитического конденсатора, называемый тантал , потому что это тип металла, который используется для изготовления пластин. Танталовые конденсаторы имеют относительно высокую емкость для своего физического размера. Следующие конденсаторы на схемной плате, показанной выше, являются танталовыми: C ₁₄ (чуть левее нижнего угла от C ₃₀ ), C ₁₉ (непосредственно под R ₁₀ , что ниже C ₃₀ ). , C ₂₄ (нижний левый угол платы) и C ₂₂ (нижний правый).

Примеры конденсаторов еще меньшего размера можно увидеть на этой фотографии:

Конденсаторы на этой печатной плате являются «устройствами для поверхностного монтажа», как и все резисторы, из соображений экономии места. Следуя правилам маркировки компонентов, конденсаторы можно идентифицировать по этикеткам, начинающимся с буквы «C».

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

– learn.sparkfun.com

Что такое полярность?

В области электроники полярность указывает, является ли компонент схемы симметричным или нет.Неполяризованный компонент – деталь без полярности – может быть подключен в любом направлении и по-прежнему работать так, как должен. Симметричный компонент редко имеет более двух выводов, и каждый вывод компонента эквивалентен. Вы можете подключить неполяризованный компонент в любом направлении, и он будет работать точно так же.

Поляризованный компонент – деталь с полярностью – можно подключать к цепи только в одном направлении.Поляризованный компонент может иметь два, двадцать или даже двести контактов, и каждый из них имеет уникальную функцию и / или положение. Если поляризованный компонент был неправильно подключен к цепи, в лучшем случае он не будет работать должным образом. В худшем случае неправильно подключенный поляризованный компонент будет дымить, искры и быть очень мертвой деталью.

Ассортимент поляризованных компонентов: батареи, интегральные схемы, транзисторы, регуляторы напряжения, электролитические конденсаторы и диоды, среди прочего.

Полярность – очень важное понятие, особенно когда речь идет о физическом построении схем. Включаете ли вы детали в макетную плату, припаиваете их к печатной плате или вшиваете их в проект электронного текстиля, очень важно уметь идентифицировать поляризованные компоненты и соединять их в правильном направлении. Так вот для чего мы здесь! В этом руководстве мы обсудим, какие компоненты имеют полярность, а какие нет, как определить полярность компонентов и как проверить некоторые компоненты на полярность.

Рассмотрите возможность чтения

Если ваша голова еще не кружится, возможно, можно безопасно прочитать оставшуюся часть этого руководства. Полярность – это концепция, которая основывается на некоторых концепциях электроники более низкого уровня и усиливает некоторые другие. Если вы еще этого не сделали, подумайте о том, чтобы ознакомиться с некоторыми из приведенных ниже руководств, прежде чем читать это.

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы.Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Как использовать макетную плату

Добро пожаловать в чудесный мир макетов. Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Полярность диодов и светодиодов

Колпачки электролитические (в них есть электролиты), похожие на консервные банки, поляризованы . Отрицательный штифт крышки обычно обозначается меткой “-” и / или цветной полосой вдоль банки. У них также может быть более длинная положительная ветвь .

Ниже приведены электролитические конденсаторы емкостью 10 мкФ (слева) и 1 мФ, на каждом из которых имеется символ тире, обозначающий отрицательный вывод, а также более длинный положительный вывод.

Подача отрицательного напряжения на электролитический конденсатор в течение длительного периода времени приводит к кратковременному, но катастрофическому отказу. Они сделают pop , и верхняя часть колпачка либо вздувается, либо лопается. С этого момента колпачок будет практически мертв, действуя как короткое замыкание.

Другие поляризованные компоненты

Батареи и блоки питания

Правильная полярность в вашей цепи начинается и заканчивается правильным подключением источника питания.Независимо от того, получает ли вы питание от настенной бородавки или от LiPo батареи, очень важно убедиться, что вы случайно не подключили их обратно и случайно не подали – 9 В или – 4,2 В.

Любой, кто когда-либо заменял батарейки, знает, как определить их полярность. На большинстве батарей положительные и отрицательные клеммы обозначаются символом «+» или «-». В других случаях это может быть красный провод для положительного и черный провод для отрицательного.

обычно имеют стандартизированный разъем, который обычно должен иметь полярность. У бочкового домкрата, например, два проводника: внешний и внутренний; внутренний / центральный провод обычно является положительной клеммой. Другие разъемы, такие как JST, имеют ключ и , поэтому вы просто не можете подключить их задним ходом.

Для дополнительной защиты от обратной полярности источника питания вы можете добавить защиту от обратной полярности с помощью диода или полевого МОП-транзистора.

Транзисторы, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения

Эти (традиционно) трехконтактные поляризованные компоненты объединяются вместе, поскольку они имеют одинаковые типы корпусов. Транзисторы со сквозным отверстием, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения обычно поставляются в корпусах TO-92 или TO-220, как показано ниже. Чтобы определить, какой из выводов является каким, найдите плоский край на корпусе TO-92 или металлический радиатор на TO-220 и сопоставьте его с выводом в таблице данных.

и т. Д.

Это лишь верхушка айсберга поляризованных компонентов. Даже неполяризованные компоненты, такие как резисторы, могут поставляться в поляризованных корпусах. Блок резисторов – группа из пяти или около того предварительно установленных резисторов – является одним из таких примеров.

К счастью, каждый поляризованный компонент должен каким-то образом сообщать вам, какой контакт какой.Обязательно всегда читайте спецификации и проверяйте корпус на наличие точек или других маркеров.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете, что такое полярность и как ее определить, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих руководств по теме:

• Основные сведения о разъемах – существует ряд разъемов, имеющих собственную полярность. Обычно это отличный способ убедиться, что вы не подаете питание или какой-либо другой сигнал в обратном направлении.
• Диоды – наш яркий пример полярности компонентов. В этом руководстве подробно рассказывается, как работают диоды и какие типы диодов существуют.
• LilyPad Design Kit Эксперимент 1 – Схемы существуют не только на макетных и печатных платах, вы также можете вшивать их в рубашки и другие ткани! Ознакомьтесь с руководствами по LilyPad Design Kit, чтобы узнать, как начать работу. Знание полярности очень важно для правильного подключения этих светодиодов.

Как определить полярность электролитического конденсатора

Обновлено 8 сентября 2019 г.

Автор: S.Hussain Ather

Конденсаторы имеют различные конструкции для использования в вычислительных приложениях и фильтрации электрических сигналов в схемах. Несмотря на различия в том, как они построены и для чего они используются, все они работают по одним и тем же электрохимическим принципам.

Когда инженеры создают их, они принимают во внимание такие величины, как значение емкости, номинальное напряжение, обратное напряжение и ток утечки, чтобы убедиться, что они идеальны для своих целей. Если вы хотите сохранить большой заряд в электрической цепи, узнайте больше об электролитических конденсаторах.

Определение полярности конденсатора

Чтобы определить полярность конденсатора, полоса на электролитическом конденсаторе указывает отрицательный полюс. Для конденсаторов с осевыми выводами (в которых выводы выходят из противоположных концов конденсатора) может быть стрелка, указывающая на отрицательный конец, символизирующая поток заряда.

Убедитесь, что вы знаете полярность конденсатора, чтобы вы могли подключить его к электрической цепи в нужном направлении. Установка в неправильном направлении может вызвать короткое замыкание или перегрев цепи.

В некоторых случаях положительный конец конденсатора может быть длиннее отрицательного, но вы должны быть осторожны с этим критерием, потому что многие конденсаторы имеют обрезанные выводы. Танталовый конденсатор иногда может иметь знак плюса (+), указывающий на положительный полюс.

Некоторые электролитические конденсаторы могут использоваться в биполярном режиме, что позволяет при необходимости менять полярность. Они делают это, переключаясь между потоками заряда через цепь переменного тока (AC).

Некоторые электролитические конденсаторы предназначены для биполярной работы неполяризованными методами. Эти конденсаторы состоят из двух анодных пластин, соединенных с обратной полярностью. В последовательных частях цикла переменного тока один оксид действует как блокирующий диэлектрик. Это предотвращает обратный ток от разрушения противоположного электролита.

Характеристики электролитического конденсатора

В электролитическом конденсаторе используется электролит для увеличения емкости или способности накапливать заряд, который он может получить.Они поляризованы, что означает, что их заряды выстраиваются в линию, позволяющую им сохранять заряд. Электролит в данном случае представляет собой жидкость или гель с большим количеством ионов, благодаря которым он легко заряжается.

Когда электролитические конденсаторы поляризованы, напряжение или потенциал на положительном выводе больше, чем на отрицательном, что позволяет заряду свободно проходить через конденсатор.

Когда конденсатор поляризован, он обычно обозначается минусом (-) или плюсом (+) для обозначения отрицательного и положительного полюсов.Обратите на это особое внимание, потому что, если вы неправильно подключите конденсатор в цепь, это может привести к короткому замыканию, как в случае, когда через конденсатор протекает настолько большой ток, что может необратимо его повредить.

Хотя большая емкость позволяет электролитическим конденсаторам накапливать большее количество заряда, они могут быть подвержены токам утечки и могут не соответствовать соответствующим допускам по величине, величина емкости может варьироваться для практических целей. Определенные конструктивные факторы могут также ограничивать срок службы электролитических конденсаторов, если конденсаторы склонны к быстрому износу после многократного использования.

Из-за этой полярности электролитического конденсатора они должны быть смещены в прямом направлении. Это означает, что положительный конец конденсатора должен иметь более высокое напряжение, чем отрицательный, чтобы заряд проходил через цепь от положительного конца к отрицательному.

Подключение конденсатора к цепи в неправильном направлении может привести к повреждению оксида алюминия, изолирующего конденсатор, или к короткому замыканию. Это также может вызвать перегрев, в результате которого электролит слишком сильно нагревается или протекает.

Меры предосторожности при измерении емкости

Перед измерением емкости вы должны знать о мерах безопасности при использовании конденсатора. Даже после того, как вы отключите питание от цепи, конденсатор, скорее всего, останется под напряжением. Прежде чем прикоснуться к нему, убедитесь, что все питание схемы отключено, используя мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено, и вы разрядили конденсатор, подключив резистор к его выводам.

Для безопасной разрядки конденсатора подключите 5-ваттный резистор к клеммам конденсатора на пять секунд.Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено. Постоянно проверяйте конденсатор на предмет утечек, трещин и других признаков износа.

Символ электролитического конденсатора

••• Syed Hussain Ather

Символ электролитического конденсатора является общим обозначением конденсатора. Электролитические конденсаторы изображены на принципиальных схемах, как показано на рисунке выше для европейского и американского стилей. Знаки плюс и минус указывают на положительную и отрицательную клеммы, анод и катод.

Расчет электрической емкости

Поскольку емкость является величиной, присущей электролитическому конденсатору, вы можете рассчитать ее в единицах фарад как C = ε _r ε ₀ A / d для области перекрытия две пластины A в м ² , ε _r как безразмерная диэлектрическая проницаемость материала, ε ₀ как электрическая постоянная в фарадах / метр, а d как расстояние между плитами в метрах.

Экспериментальное измерение емкости

Вы можете использовать мультиметр для измерения емкости. Мультиметр измеряет ток и напряжение и использует эти два значения для расчета емкости. Установите мультиметр в режим измерения емкости (обычно обозначается символом емкости).

После того, как конденсатор был подключен к цепи и получил достаточно времени для зарядки, отключите его от цепи, соблюдая только что описанные меры безопасности.

Подключите выводы конденсатора к клеммам мультиметра. Вы можете использовать относительный режим для измерения емкости измерительных проводов относительно друг друга. Это может быть удобно при низких значениях емкости, которые может быть труднее обнаружить.

Попробуйте использовать различные диапазоны емкости, пока не найдете показание, которое является точным в зависимости от конфигурации электрической цепи.

Приложения при измерении емкости

Инженеры часто используют мультиметры для измерения емкости однофазных двигателей, оборудования и машин небольшого размера для промышленного применения.Однофазные двигатели работают за счет создания переменного потока в обмотке статора двигателя. Это позволяет току менять направление при протекании через обмотку статора в соответствии с законами и принципами электромагнитной индукции.

Электролитические конденсаторы, в частности, лучше подходят для использования с высокой емкостью, например, для цепей питания и материнских плат компьютеров.

Индуцированный ток в двигателе затем создает собственный магнитный поток, противоположный потоку обмотки статора.Поскольку однофазные двигатели могут быть подвержены перегреву и другим проблемам, необходимо проверить их емкость и работоспособность с помощью мультиметров для измерения емкости.

Неисправности конденсаторов могут ограничить их срок службы. Короткозамкнутые конденсаторы могут даже повредить его части, так что он может больше не работать.

Конструкция электролитического конденсатора

Инженеры создают алюминиевые электролитические конденсаторы , используя алюминиевую фольгу и бумажные прокладки, устройства, которые вызывают колебания напряжения для предотвращения разрушительных вибраций, которые пропитаны электролитической жидкостью.Обычно они покрывают одну из двух алюминиевых фольг оксидным слоем на аноде конденсатора.

Оксид в этой части конденсатора заставляет материал терять электроны в процессе зарядки и накопления заряда. На катоде материал приобретает электроны в процессе восстановления конструкции электролитического конденсатора.

Затем производители продолжают укладывать пропитанную электролитом бумагу с катодом, соединяя их друг с другом в электрическую цепь и свертывая их в цилиндрический корпус, который подключается к цепи.Инженеры обычно выбирают расположение бумаги либо в осевом, либо в радиальном направлении.

Осевые конденсаторы выполнены с одним штифтом на каждом конце цилиндра, а в радиальных конструкциях оба штифта используются с одной стороны цилиндрического корпуса.

Площадь пластины и электролитическая толщина определяют емкость и позволяют электролитическим конденсаторам быть идеальными кандидатами для таких приложений, как усилители звука. Алюминиевые электролитические конденсаторы используются в источниках питания, материнских платах компьютеров и бытовой технике.

Эти характеристики позволяют электролитическим конденсаторам сохранять гораздо больший заряд, чем другие конденсаторы. Двухслойные конденсаторы или суперконденсаторы могут даже достигать емкости в тысячи фарад.

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют твердый алюминиевый материал для создания «клапана», так что положительное напряжение в электролитической жидкости позволяет ей образовывать оксидный слой, который действует как диэлектрик, изолирующий материал, который может быть поляризован до предотвратить утечку зарядов.Инженеры создают эти конденсаторы с алюминиевым анодом. Это используется для создания слоев конденсатора и идеально подходит для хранения заряда. Инженеры используют диоксид марганца для создания катода.

Эти типы электролитических конденсаторов могут быть далее разбиты на тонкую плоскую фольгу и протравленную фольгу типа . Типы простой фольги – это те, которые были только что описаны, в то время как в конденсаторах с протравленной фольгой используется оксид алюминия на аноде и катодной фольге, которые были протравлены для увеличения площади поверхности и диэлектрической проницаемости, что является мерой способности материала сохранять заряд.

Это увеличивает емкость, но также снижает способность материала выдерживать высокие постоянные токи (DC), тип тока, который проходит в одном направлении в цепи.

Электролиты в алюминиевых электролитических конденсаторах

Типы электролитов, используемых в алюминиевых конденсаторах, могут различаться: нетвердый, твердый диоксид марганца и твердый полимер. Обычно используются нетвердые или жидкие электролиты, поскольку они относительно дешевы и подходят для различных размеров, емкостей и значений напряжения.Тем не менее, при использовании в цепях они действительно теряют много энергии. Этиленгликоль и борная кислота составляют жидкие электролиты.

Другие растворители, такие как диметилформамид и диметилацетамид, также могут быть растворены в воде для использования. Эти типы конденсаторов могут также использовать твердые электролиты, такие как диоксид марганца или твердый полимерный электролит. Диоксид марганца также экономичен и надежен при более высоких значениях температуры и влажности. Они имеют меньший ток утечки постоянного тока и высокую электрическую проводимость.

Электролиты выбраны для решения проблем с высокими коэффициентами рассеивания, а также с общими потерями энергии электролитических конденсаторов.

Ниобиевые и танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы в основном используются в устройствах поверхностного монтажа в вычислительных приложениях, а также в военном, медицинском и космическом оборудовании.

Танталовый материал анода позволяет им легко окисляться, как алюминиевый конденсатор, а также позволяет им использовать преимущества повышенной проводимости, когда порошок тантала прижимается к проводящей проволоке.Затем оксид образуется на поверхности и внутри полостей в материале. Это создает большую площадь поверхности для повышенной способности хранить заряд с большей диэлектрической проницаемостью, чем у алюминия.

Конденсаторы на основе ниобия используют массу материала вокруг проводника, который использует окисление для создания диэлектрика. Эти диэлектрики имеют большую диэлектрическую проницаемость, чем танталовые конденсаторы, но для данного номинального напряжения используется большая толщина диэлектрика. Эти конденсаторы в последнее время используются чаще, поскольку танталовые конденсаторы стали дороже.

Полярность конденсатора для различных типов в зависимости от его маркировки

Полярность конденсатора – важный момент, который следует учитывать при подключении. Существуют различные конденсаторы, некоторые из них «поляризованные», а некоторые относятся к категории «неполяризованных». Оба типа имеют «два терминала». Разница между этими двумя типами конденсаторов очень проста. Если рассматриваемые конденсаторы поляризованы, то клеммы, классифицированные как «анод» и «катод».Они должны быть подключены с учетом полярности источника питания. Если рассматриваемые конденсаторы неполяризованные. Эти конденсаторы можно подключать без учета полярности.

Конденсаторы изначально классифицируются на основе значения емкости. Если емкость фиксированная, они классифицируются как «фиксированные конденсаторы». Если емкость переменная, они классифицируются как «переменные конденсаторы». Эти фиксированные конденсаторы подразделяются на «поляризованные» и «неполяризованные».Каждый тип конденсатора выбирается исходя из требований к емкости.

Конденсатор, состоящий из выводов, имеющих определенные значения напряжения, которые могут быть положительными или отрицательными. Классификация клемм этого типа приводит к определению конденсатора с полярностью или без полярности.

Символ поляризованного конденсатора

Указанное выше символическое представление также известно как схема полярности конденсатора.

Есть несколько способов определения полярности конденсаторов. Один из них – «Маркировка» конденсаторов.

• У некоторых конденсаторов высота клемм может быть разной.
• На неполяризованном изображении упоминается как «NP» и «BP».
• Некоторые из них помечены знаком «Позитив». В некоторых случаях стрелки играют важную роль в определении полярности конденсаторов.

Выше приведены некоторые способы определения полярности конденсатора.Клемма с положительной полярностью известна как Анод , а другая клемма – Катод .

Эти конденсаторы являются наиболее предпочтительными из-за их «малых размеров». Кроме того, когда нам требуется конденсатор с большей емкостью для хранения зарядов, предпочтение отдается керамическим конденсаторам. Этот компонент разработан с использованием пары электродов для проводимости. Эта пара разделена средой из непроводящего керамического материала, называемого диэлектриком.Это набор конденсаторов, который относится к категории неполяризованных конденсаторов.

Керамический конденсатор

Следовательно, он не имеет полярности. Это обеспечивает гибкость подключения этого конденсатора в схему.

Даже эти конденсаторы не имеют полярности. По конструкции они подразделяются на различные типы. Эти типы также не обладают никакой полярностью.

Пленочный конденсатор

Обсуждаемые выше конденсаторы считаются «конденсатором без полярности».Определение этих конденсаторов производится по маркировке. Наличие полосы указывает на то, что конкретный терминал является отрицательным. В типе «Осевой» предусмотрена стрелка для определения наличия отрицательной клеммы в конденсаторе. Это также указывает направление потока заряда в соответствующем конденсаторе.

Если вы могли видеть несколько конденсаторов, у некоторых конденсаторов положительный вывод длиннее, чем отрицательный. Танталовый конденсатор, который относится к категории электролитических конденсаторов, на его клеммах можно определить по присутствующему на нем значку плюса.

Неполяризованные конденсаторы можно подключать без каких-либо проблем с идентификацией клемм перед подключением. Но поляризованные должны быть связаны с вниманием, потому что это может привести к повреждению схемы. Даже это приводит к перегреву контура.

Маркировка на конденсаторах помогает определить полярность.

1. Полярность на большом конденсаторе.

Индикация полярности конденсатора

Индикация «плюс» рядом с выводом указывает, что соответствующий вывод положительный.Итак, он считается анодом. Другой вывод следует рассматривать как катод.

2. Полярность конденсатора можно определить по стрелке.

Полярность конденсатора по стрелке

Стрелка, указывающая на клемму, считается отрицательной.

Это процесс, описанный в «Идентификации полярности конденсатора», который может быть выполнен. Но для неполяризованных конденсаторов должна быть какая-то идентификация. В случае неполяризованных конденсаторов он обозначается как NP на конденсаторе, например NPA или NPR, где NP означает неполяризованный, A означает осевой, а R означает радиальный.

Следовательно, существуют различные способы определения полярности конденсатора. Во время изготовления на нем могут быть обозначения. Некоторые конденсаторы даже помечены полосой. Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность при фиксации этого в схемах. Какие из перечисленных выше конденсаторов вы предпочитаете поляризованные или неполяризованные для высоковольтных устройств?

Конденсаторы какого типа можно проверить с помощью программы Keysight Polarity Check?

Электролитические конденсаторы, обычно известные как поляризованные конденсаторы, легко проверяются с помощью Keysight Polarity Check.Keysight Polarity Check использует сенсорную пластину, такую ​​как Keysight TestJet, для определения того, установлен ли поляризованный конденсатор в обратном направлении. Как правило, проверка полярности Keysight используется для проверки танталовых и алюминиевых конденсаторов, применяемых в технологии поверхностного монтажа (SMT), а также осевых свинцовых конденсаторов. Вы можете использовать проверку полярности Keysight и на радиальных конденсаторах, но производитель радиальных конденсаторов должен иметь согласованный процесс, чтобы проверка полярности Keysight была эффективной.

Вот более подробная информация о радиальных конденсаторах –

Как правило, проверка полярности Keysight не работает с радиальными конденсаторами.Ограничением, мешающим Keysight 3070 надежно тестировать радиальные конденсаторы, является несоответствие в процессах производства самих конденсаторов. Однако есть некоторые производители радиальных конденсаторов, производственные процессы которых стандартизированы, чтобы производить согласованные и проверяемые детали. Нам известно о трех: Nichicon, United Chemicon и Panasonic.

Причина, по которой Keysight Polarity Check может проверять одни радиальные конденсаторы, а не другие, связана с непоследовательными производственными процессами компаний, производящих радиальные конденсаторы.Изготовление радиальных конденсаторов состоит из наслоения двух листов фольги (один положительный, другой отрицательный) и их скатывания. Если этот процесс стандартизирован, фольга, прикрепленная к отрицательному выводу, всегда будет внешней из двух пленок. В этом случае, когда пробник Keysight Polarity Check подключается к конденсатору, он всегда подключается к отрицательному проводу.

Продавцы, которые производят радиальные конденсаторы, которые можно протестировать с помощью Keysight Polarity Check, обрезают фольгу по окончании прокатки, чтобы слой на внешней стороне всегда был однородным (отрицательным).Таким образом, мы знаем, что внешний слой конденсатора отрицательный, и, таким образом, пробник Keysight Polarity Check может подключаться к конденсатору «банку». Предполагаемое преимущество этого процесса «обрезки» для производителя заключается в создании устройств с более жесткими допусками.

Следовательно, если производственный процесс не стандартизован, положительный вывод может быть либо частично намотан снаружи, либо полностью намотан на внешнюю сторону, что приведет либо к нестабильным измерениям, либо к ложным ошибкам при проверке полярности.

Тупой вопрос по конденсатору!

Поляризованные электролитические конденсаторы используются только для постоянного тока, например, для фильтрации постоянного тока. ЕСЛИ вы использовали конденсатор постоянного тока в приложении переменного тока, вы узнаете об этом из-за шипящего шума, дымообразования и небольшого сильного взрыва.

И еще одно примечание – конденсаторы ПУСКА двигателя и конденсаторы ПУСКА двигателя внутренне отличаются.Пусковые колпачки будут пропускать большой ток в течение короткого периода времени, рабочие колпачки будут постоянно принимать умеренные токи. ЕСЛИ вы поместите ограничение START в приложение RUN, ожидайте его, дым и удар, как указано выше.

Некоторые ДРУГИЕ правила:

Конденсаторы накапливают электрический заряд с помощью химического процесса. НИКОГДА не предполагайте, что к клеммам конденсатора можно прикасаться, ДАЖЕ если вы разряжали их ранее, поскольку вы узнаете, что их действие не всегда завершается, что после разряда будет накапливаться остаточный заряд, потому что электролиз все еще продолжается. происходит.Единственное, что гарантирует «безопасный» конденсатор, – это постоянное короткое замыкание клемм, ДРУГОЕ, чем когда он находится в цепи, а когда он включен в цепь, для поддержания его разряда подключен «спускной резистор».

Пусковой ток двигателя, особенно через этот пусковой предел, очень велик. Давным-давно я измерил его и обнаружил, что пусковые конденсаторы My 10hp RPC работают где-то в диапазоне 40А, поэтому убедитесь, что все, что вы используете в качестве пути для пускового тока, действительно прочное. Кнопочный переключатель на 3 А, вероятно, будет сваривать контакты (см. Примечание Magic Smoke выше), поэтому в первые несколько раз, когда вы нажимаете эту кнопку, убедитесь, что аварийный выключатель находится поблизости.Если вы предпочитаете легкий переключатель, было бы разумно использовать кнопку для приведения в действие контактора для передачи пускового тока двигателя.

Наконец, прежде чем засунуть руки во ЧТО-нибудь, набитое проводами, спросите себя, не сегодня ли ваш последний день . .. затем оглянитесь вокруг этого шкафа и убедитесь, что разъединитель отключен. ЗАТЕМ поищите любые ДРУГИЕ источники питания, которые могут быть подключены, и потяните их также. ЗАТЕМ поищите батареи конденсаторов, и если вы не абсолютно уверены, что не вступите в контакт с этими проводами или клеммами, используйте палку с малым резистором, чтобы шунтировать клеммы.

Если вам повезет, контакт через заряженный резистор оставит неприятный ожог на вашей коже. Обычно достаточно сдувать отвертку или палец … сразу. Если вам не повезет, гробовщику будет сложно заставить вас выглядеть красиво.

Помните – убивает не накопленная энергия или машина, а самоуспокоенность.

Что такое полярность и почему нас это волнует? [Analog Devices Wiki]

Фон:

При изучении электричества и электроники полярность указывает, является ли компонент симметричным или нет. Для компонента с двумя выводами это означает, что эти два вывода взаимозаменяемы. Для неполяризованного компонента, части без полярности, клеммы могут быть подключены в любом направлении, и он все равно будет работать так, как должен. Симметричный компонент обычно имеет только два вывода, и каждый вывод компонента эквивалентен. Сеть из нескольких симметричных двух оконечных компонентов также может быть симметричной. Вы можете подключить неполяризованный компонент в любом направлении, и он будет работать точно так же.

Поляризованный компонент, часть с полярностью, может быть подключен в цепь только в одном направлении. Это означает, что большее положительное напряжение на клеммах и большее отрицательное напряжение на клеммах можно подключить только к соответствующим клеммам. Также ток в терминале обычно течет только в одном направлении. Полярность обычно указывается с помощью положительных (+) и отрицательных (-) знаков на схемах и маркировки на самих компонентах. Другая маркировка и обозначения контактов также могут использоваться, чтобы различать, какой контакт или клемма какой.

Поляризованный компонент может иметь два, двадцать или даже двести контактов, и каждый из них имеет уникальную функцию и / или положение. Когда поляризованный компонент подключен к цепи неправильно, в лучшем случае он не будет работать должным образом. В худшем случае неправильно подключенный поляризованный компонент будет поврежден и больше не будет работать даже при правильном подключении.

Полярность – очень важное понятие в электронике, особенно при построении физических схем.Если вы подключаете детали к макетной плате или припаиваете их к печатной плате, очень важно иметь возможность идентифицировать поляризованные компоненты и подключать их в правильном направлении. Это цель данной лабораторной работы. Мы обсудим, какие компоненты имеют полярность, а какие нет, как определить полярность компонентов и как проверить некоторые компоненты на полярность.

Некоторые простые неполяризованные примеры

Так называемые пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, обычно не поляризованы. Конечно, из этого правила есть исключения.

Конденсаторы особые

Не все конденсаторы поляризованы, но когда они поляризованы, очень важно не перепутать их полярность.

Керамические конденсаторы – маленькие (обычно 1 мкФ и менее), обычно синие или желтые керамические корпуса – не поляризованы. Вы можете подключить их любым способом в цепи.

Керамические колпачки НЕ поляризованы.

Сквозное отверстие и SMD 0.Керамические конденсаторы 1 мкФ. Они НЕ поляризованы.

Конденсаторы электролитические и танталовые

Электролитические конденсаторы (они содержат электролиты), которые выглядят как маленькие жестяные банки, поляризованы. Отрицательный вывод конденсатора обычно обозначается знаком (-) и / или цветной полосой вдоль банки. У них также может быть более длинная положительная нога. Ниже приведен электролитический конденсатор, у которого есть символ тире для обозначения отрицательного полюса, а также более длинный положительный полюс и танталовый конденсатор.

Поляризованные электролитические и танталовые конденсаторы

Приложение отрицательного напряжения в течение длительного периода к поляризованному электролитическому или танталовому конденсатору приведет к кратковременному возбуждению, но катастрофическому отказу. Они лопнут, и верхняя часть колпачка либо вздувается, либо лопается. Танталовые конденсаторы могут даже загореться. С этого момента колпачок будет практически мертв, действуя как короткое замыкание.

Поляризованные компоненты

Батареи и блоки питания

Правильная полярность в вашей цепи начинается и заканчивается правильным подключением источника питания.Независимо от того, получает ли ваш проект питание от настенного источника питания, аккумулятора или даже ADALM1000, очень важно убедиться, что вы случайно не подключили положительный и отрицательный полюсы в обратном направлении и случайно не подали -9 В или -5 В.

Любой, кто когда-либо заменял батарейки, знает, как определить их полярность. На большинстве батарей положительные и отрицательные клеммы обозначаются символом «+» или «-». Другими индикаторами полярности может быть цвет проводов: красный для положительного и черный для отрицательного.

У всех батарей должен быть способ определения полярности.

Все батарейки. Литий-полимерный, таблеточный элемент, щелочной элемент 9 В, щелочной элемент AA и NiMH AA каким-то образом могут представлять положительные и отрицательные клеммы.

Источники питания обычно имеют стандартный разъем, который обычно должен иметь полярность. У бочкового домкрата, например, два проводника: внешний и внутренний; внутренний / центральный провод обычно является положительной клеммой. У других разъемов есть ключи, поэтому их нельзя вставить назад.

Для дополнительной защиты от обратной полярности источника питания вы можете добавить защиту от обратной полярности с помощью диода или полевого МОП-транзистора.

Полярность диодов и светодиодов

Диоды – это два терминальных компонента, которые пропускают ток только в одном направлении, и они всегда поляризованы. Положительный вывод (+) называется анодом, а отрицательный вывод называется катодом.

Обозначения диодных цепей с маркировкой анода / катода

Ток через диод может течь только от анода к катоду, что объясняет, почему важно, чтобы диод был подключен в правильном направлении.Физически каждый диод должен иметь какую-то индикацию анода или катода. Обычно у диода будет линия рядом с выводом катода, которая соответствует вертикальной линии в символе цепи диода.

Ниже приведены несколько примеров диодов. Диод в черном пластиковом корпусе представляет собой выпрямитель 1N4001 и имеет серое кольцо возле катода. Диод в стеклянном корпусе представляет собой сигнальный диод 1N914 с черным кольцом для маркировки катода.

Индикаторы полярности диодов

Светодиоды, светодиоды

Светодиод обозначает светоизлучающий диод, что означает, что, как и другие обычные диоды, они поляризованы.Есть несколько идентификаторов для различения положительных и отрицательных контактов светодиода. Один из них – определить более длинную ногу, которая должна указывать на положительный анодный штифт. Иногда провода обрезаны, попробуйте найти плоский край на внешнем корпусе светодиода. Контакт, ближайший к плоскому краю, будет отрицательным катодным контактом.

Могут быть и другие индикаторы. У SMD-диодов есть ряд идентификаторов анодов / катодов. Иногда проще всего проверить полярность с помощью мультиметра.Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода. Если светодиод горит, положительный зонд касается анода, а отрицательный зонд касается катода. Если он не загорается, попробуйте поменять местами зонды. Некоторые светодиоды, такие как синие или белые светодиоды с более высоким прямым напряжением, не будут гореть ни в одном направлении при использовании функции проверки диодов на мультиметре.

Проверка полярности светодиодов с помощью ALM1000

Полярность светодиода можно проверить с помощью цифрового мультиметра. Если положительный вывод касается анода, а отрицательный – катода, светодиод должен загореться. Настольный омметр ALICE можно использовать для проверки диодов и светодиодов, а также для измерения резисторов. Подключите положительный конец диода к каналу A, а отрицательный – к каналу B.

Инструмент для измерения омметра ALICE (с внутренним резистором 50 Ом)

Диоды – не единственный поляризованный компонент. Есть масса деталей, которые не будут работать при неправильном подключении.Далее мы обсудим некоторые другие распространенные поляризованные компоненты, начиная с интегральных схем.

Транзисторы, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения

Эти (традиционно) трехконцевые поляризованные компоненты объединяются вместе, поскольку они имеют одинаковые типы корпусов. Транзисторы со сквозным отверстием, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения обычно поставляются в корпусах TO-92 или TO-220, как показано ниже. Чтобы определить, какой из выводов является каким, найдите плоский край на корпусе TO-92 или металлический радиатор на TO-220 и сопоставьте его с выводом в таблице данных.

Транзистор ТО-92, НМОП ТО-220 и Врег

Выше транзистор 2N3904 в корпусе TO-92, обратите внимание на изогнутые и прямые края. Устройства в корпусе TO-220 могут иметь два, три и более выводов. Регулируемый регулятор в корпусе TO-220, обратите внимание на металлический радиатор TAB на задней панели.

Это лишь верхушка айсберга поляризованных компонентов. Даже неполяризованные компоненты, такие как резисторы, могут поставляться в корпусах с несколькими выводами. Блок резисторов – группа из пяти или около того предварительно установленных резисторов – является одним из таких примеров.

Набор резисторов

Пакет резисторов SIP представляет собой массив из пяти резисторов 330 Ом, связанных вместе на одном конце. Точка представляет собой первый общий штифт. Боковые резисторы не «поляризованы» по отдельности, но общее соединение делает всю матрицу несимметричной.

К счастью, каждый поляризованный компонент должен каким-то образом сообщать вам, какой вывод какой. Обязательно всегда читайте таблицы данных и проверяйте упаковку или футляр на наличие точек или других маркеров.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете, что такое полярность и как ее определить, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих связанных руководств:

Для дальнейшего чтения:

Вернуться к содержанию “Введение в деятельность лаборатории электротехники”