Где плюс у конденсатора: где плюс, где минус по внешнему виду

где плюс, где минус по внешнему виду

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача — как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора — мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт — знаком «+». Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак «+» ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак «плюс» нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT — Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком «плюс».

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: «чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус». Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак «минус», а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность «электролита», как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача «как узнать полярность конденсатора» решается путем применения универсального тестера — мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен — для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие — на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП — батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью «крокодилов» (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Электрические конденсаторы – обычные составляющие любой импульсной, электрической или электронной схемы. Главная их задача – это накапливать заряд, поэтому они называются пассивными устройствами. Электрические конденсаторы состоят из двух металлических электродов в виде пластин (обкладок). Между ними размещается диэлектрик, толщина которого намного меньше самих размеров обкладок.

Внешний вид устройства

Общие сведения

При включении в электрическую цепь определение полярности для таких элементов не нужно. Но существуют электролитические конденсаторы, которые считаются необычными электронными компонентами, так как сочетают в себе функции не только накапливающего элемента, но и полупроводникового прибора. Они характеризуются большей емкостью, по сравнению с остальными, и малыми габаритными размерами. Сами выводы у конденсатора располагаются радиально (на разных сторонах прибора) или аксиально (на одной стороне).

Эти устройства широко используются во многих электро,- и радиотехнических приборах, в компьютерах, в измерительных приборах и т.д. Для них определение полярности и правильное подключение в сеть обязательны.

Обратите внимание! Они могут взорваться, если на них ошибочно подать напряжение, выше рассчитанного. Его значение в основном указывается производителем на корпусе изделия.

Полярность конденсатора отечественного производства

Символика обозначения полярности может быть разной, в зависимости от завода-изготовителя и времени выпуска радиодетали. Понятно, что со временем нормативные акты, определяющие систему стандартизации, меняются. Как узнать  полярность:

1. В бывших странах СССР было принято обозначать только положительный вывод на таких устройствах. На корпусе необходимо найти знак «+», тот конец, к которому он ближе нанесен, является анодом. Соответственно, второй – это минус. Чешские конденсаторы старых выпусков имеют аналогичную маркировку;
2. Дно электролитических конденсаторов типа К50-16 выполнено из пластмассы, где написана полярность. Встречаются случаи, когда знаки плюса и минуса размещены так, что выводы пересекают их центры;
3. Существуют также устройства нестандартной конструкции, предусматривающей соединение с шасси. В основном они нашли себе применение в осветительных лампах, а именно в фильтрах анодного напряжения (всегда положительного). У таких конденсаторов обкладка – катод подключается отрицательно и выведена на корпус, а анод представляет собой вывод, выходящий из элемента;

Обратите внимание! Такой тип может иметь абсолютно противоположную полярность, поэтому обязательно изучайте маркировку на приборе.

4. Часто уже не выпускающуюся серию конденсаторов ЭТО по внешнему виду путают с диодами. Они тоже маркируются, но, если обозначения стерлись, то конец, который выходит из утолщения корпуса, является анодом. Нельзя разбирать такие устройства, они содержат вредные вещества;
5. Полярность нынешних электролитических конденсаторов различных конструкций легко определить по полосе возле вывода с «минусом». Обычно ее выполняют как прерывистую линию и наносят яркой краской.

По внешнему виду тоже можно сделать вывод о полярности: более длинная ножка (вывод) обозначает «плюс».

Определение полярности при стертой маркировке

В таком случае необходимо собрать несложную электрическую схему:

1. Перед этим обязательно надо разрядить используемый конденсатор, к примеру, замкнуть его ножки накоротко с помощью отвертки;
2. В определенной схеме последовательно соединяем источник постоянного тока (обычную батарейку), милливольтметр, резистор с сопротивлением 1 кОм, микроамперметр и разряженное наше устройство;
3. Потом на данную схему подается напряжение, при этом электролитический конденсатор начнет накапливать заряд;
4. После полной его зарядки необходимо зафиксировать показания прибора по измерению силы тока;
5. Далее извлекаем и разряжаем накопитель. Это можно сделать, соединив два выхода устройства с лампой. Если она гаснет, значит, наш конденсатор разрядился;
6. Повторно собираем схему и снова заряжаем полярный элемент;
7. Снимаем новые показания силы тока и сравниваем с полученными данными в первый раз. Если «+» конденсатора был соединен с плюсом милливольтметра, то представленные измерительные данные будут отличаться незначительно. Противоположный результат будет означать, что полярность накопителя перепутана.

Важно! В случае сомнения всегда лучше проверить полярность с помощью приборов. Это также помогает диагностировать само изделие.

Проверка радиодетали

Если электролит заряжается быстро от источника 9-12 Вольт, то это сигнал того, что он подсыхает, т.е. теряет емкость. Такой элемент лучше не использовать в рабочих схемах, он быстро выйдет из строя и испортит всю работу прибора.

Видео

Оцените статью:

Обозначение полярности на конденсаторах

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Как определить полярность электролитического конденсатора

Конденсаторы, как маленькие, так и большие, используются практически во всех формах электронного оборудования. Эти компоненты выполняют два важных действия в любой электронной цепи: они хранят электроэнергию, и они отфильтровывают постоянный ток при прохождении только переменного тока. Электролитические конденсаторы предназначены для хранения большего количества электроэнергии, и они имеют полярность, что означает, что они имеют положительный вывод и отрицательный вывод. Стандарты электроники предусматривают, что такие конденсаторы изготавливаются с маркировкой полярности, чтобы способствовать правильному размещению конденсаторов в цепи.

Определить полярность заводского электролитического конденсатора довольно просто. Поместите конденсатор на рабочее место или стол в хорошо освещенной зоне. Держите увеличительное стекло над конденсатором, чтобы увеличить вид маркировки на внешнем корпусе компонента.

Медленно вращайте конденсатор, наблюдая за маркировкой и графическими изображениями на конденсаторе. Некоторые электролитические конденсаторы имеют только отрицательную сторону, обозначенную символами, которые выглядят как минусовые знаки, указывающие отрицательную полярность конденсатора. Некоторые конденсаторы будут иметь белую или черную полосу с отрицательной стороны. Если вы не можете найти знак минус, но вы можете увидеть знак плюса, то вы определите положительную полярность.

Если с маркировкой получается не очень, то можно попробовать сделать следующим образом. Посмотрите на два вывода, которые идут от нижней части вашего конденсатора, и обратите внимание на то, является ли один вывод короче другого. Некоторые производители сознательно делают вывод с отрицательной полярностью короче положительного вывода, что также может помочь легко определить полярность. Однако дважды проверьте маркировку на корпусе конденсатора, чтобы убедиться, что более короткий вывод действительно отрицательная сторона конденсатора.

После того, как вы определили маркировку полярности на своем конденсаторе, убедитесь, что вы правильно установили конденсатор в цепь. Конденсатор будет поврежден и даже может взорваться, если он запаян неправильной стороной.

Если конденсатор не является новым, никогда не прикасайтесь к выводам пальцами, так как некоторые конденсаторы хранят высокое напряжение, иногда в течение нескольких дней, после того, как источник питания был отключен от них.

Впервые столкнувшийся с видом SMD-конденсатора радиолюбитель недоумевает, как же разобраться во всех этих «квадратиках» и «бочонках», если на некоторых вообще отсутствует маркировка, а если и есть таковая, то и не поймешь, что же она обозначает. А ведь хочется идти в ногу со временем, а значит, придется разобраться все-таки, как определить принадлежность элемента платы, отличить один компонент от другого. Как оказалось, все же различия есть, и маркировка, хотя и не всегда и не на всех конденсаторах, дает представление о параметрах. Есть, конечно, SMD-компоненты и без опознавательных знаков, но обо всем по порядку. Для начала следует понять, что же представляет собой этот элемент и в чем его задача.

Работает такой компонент следующим образом. На каждую из двух пластинок, расположенных внутри, подаются разноименные заряды (полярность их разнится), которые стремятся один к другому согласно законам физики. Но «проникнуть» на противоположную пластину заряд не может по причине того, что между ними диэлектрическая прокладка, а следовательно, не найдя выхода и не имея возможности «уйти» от близлежащего противоположного полюса, накапливается в конденсаторе до заполнения его емкости.

Виды конденсаторов

Конденсаторы различаются по видам, их насчитывается всего три:

• Керамические, пленочные и им подобные неполярные не маркируются, но их характеристики легко определяются при помощи мультиметра. Диапазон емкостей от 10 пикофарад до 10 микрофарад.
• Электролитические – производятся в форме алюминиевого бочонка, маркируются, с виду напоминают обычные вводные, но монтируются на поверхности.
• Танталовые – корпус прямоугольный, размеры разные. Цвет выпуска – черный, желтый, оранжевый. Маркируются специальным кодом.

Электролитические компоненты

На таких SMD-компонентах обычно промаркирована емкость и рабочее напряжение. К примеру, это может быть 156v, что будет означать, что его характеристики – 15 микрофарад и напряжение в 6 В.

А может оказаться, что маркировка совершенно другая, например D20475. Подобный код определяет конденсатор как 4.7 мкФ 20 В. Ниже представлен перечень буквенных обозначений совместно с их эквивалентом напряжения:

• е – 2. 5 В;
• G – 4 В;
• J – 6.3 В;
• A – 10 В;
• С – 16 В;
• D – 20 В;
• Е – 25 В;
• V – 35 В;
• Н – 50 В.

Полоска, равно как и срез, показывает положение ввода «+».

Керамические компоненты

Маркировка керамических SMD-конденсаторов имеет более широкое количество обозначений, хотя сам код их содержит всего 2–3 символа и цифру. Первым символом, при его наличии, обозначен производитель, второй говорит о номинальном напряжении конденсатора, ну а цифра – емкостный показатель в пкФ.

К примеру, простейшая маркировка Т4 будет означать, что емкость данного керамического конденсатора равна 5.1 × 10 в 4-й степени пкФ.

Таблица обозначений номинального напряжения представлена ниже.

Маркировка танталовых SMD-конденсаторов

Такие элементы типоразмера «а» и «в» маркируются буквенным кодом по номинальному напряжению. Таких букв 8 – это G, J, A, C, D, E, V, T. Каждая буква соответствует напряжению, соответственно – 4, 6. 3, 10, 16, 20, 25, 35, 50. За ним следует емкостный код в пкФ, состоящий из трех цифр, последняя из которых будет обозначать число нулей. К примеру, маркировкой Е105 обозначен конденсатор 1 000 000 пкФ = 10 мкФ, а его номинал составит 25 В.

Размеры C, D, E маркируются прямым кодом, подобно коду электролитических конденсаторов.

Основная сложность в маркировке подобных конденсаторов в том, что на данный момент, хотя и есть общепринятые правила обозначений, некоторые крупные и известные компании вводят свою систему обозначений и кодов, которая кардинально отличается от общепринятой. Делается это для того, чтобы при ремонте изготовленных ими печатных плат применялись только оригинальные детали и SMD-компоненты.

Обозначение в схемах

Вообще при ремонте и перепайке современных печатных SMD-плат удобнее всего, когда под рукой все же имеется схема, глядя на которую намного проще разобраться с тем, что установлено, узнать расположение определенной детали, потому как SMD-конденсатор по виду может совершенно не отличаться от того же транзистора. Обозначения этих деталей в схемах остались такими же, как и были до прихода на рынок чипов, а потому и емкость, и другие нужные характеристики можно также без труда найти радиолюбителю, который не сталкивался с SMD-компонентами.

Этот неотъемлемый элемент практически всех эл/цепей выпускается в нескольких модификациях. Необходимость определения полярности конденсатора относится к конденсаторам электролитическим, которые являются, в силу конструктивных особенностей, чем-то средним между полупроводником и пассивным элементом схемы. Разберемся, как это можно сделать.

Способы определения полярности конденсатора

По маркировке

У большинства конденсаторов-электролитов отечественных, а также ряда государств бывшего соцлагеря, обозначается лишь положительный вывод. Соответственно, второй – это минус. Но вот символика может быть разной. Она зависит от страны-изготовителя и года выпуска радиодетали. Последнее объясняется тем, что с течением времени изменяются нормативные документы, вступают в силу новые стандарты.

Примеры обозначения плюса конденсатора

• Символ «+» на корпусе около одной из ножек. В некоторых сериях она проходит через его центр. Это относится к конденсаторам цилиндрической формы (бочкообразным), с «дном» из пластмассы. Например, К50-16.
• У конденсаторов типа ЭТО полярность иногда не обозначается. Но определить ее визуально можно, если посмотреть на форму детали. Вывод «+» расположен со стороны, имеющий больший диаметр (на рисунке плюс вверху).

• Если конденсатор (так называемая коаксиальная конструкция) предназначен для монтажа способом присоединения корпуса к «шасси» прибора (являющимся минусом любой схемы), то центральный контакт – плюс, без всякого сомнения.

Обозначение минуса

Это относится к конденсаторам импортного производства. Рядом с ножкой «–», на корпусе, имеется своеобразный штрих-код, представляющий собой прерывистую полосу или вертикальный ряд из черточек. Как вариант – длинная полоска вдоль осевой линии цилиндра, один конец которой указывает на минус. Она выделяется на общем фоне своим оттенком.

По геометрии

Если у конденсатора одна ножка длиннее другой, то это – плюс. В основном подобным образом также маркируются изделия импортные.

С помощью мультиметра

Такой способ определения полярности конденсатора практикуется, если его маркировка трудночитаема или полностью стерта. Для проверки необходимо собрать схему. Понадобится или мультиметр с внутренним сопротивлением порядка 100 кОм (режим – измерение I=, предел – микроамперы)

или источник постоянного тока + милливольтметр + нагрузка

Что сделать

• Полностью разрядить конденсатор. Для этого достаточно его ножки замкнуть накоротко (жалом отвертки, пинцетом).
• Подключить емкость в разрыв цепи.
• После окончания процесса заряда зафиксировать значение тока (он будет постепенно уменьшаться).
• Разрядить.
• Снова включить в схему.
• Считать показания прибора.

Рекомендация. Определение полярности прибором целесообразно делать в любом случае. Это позволит одновременно произвести и диагностику детали. Если электролит, имеющий большой номинал, заряжается сравнительно быстро от источника 9±3 В, то это свидетельство того, что он «подсох». То есть утратил часть своей емкости. Его лучше в схему не ставить, так как ее работа может быть некорректной, и придется заниматься дополнительными настройками.

Маркировка конденсаторов на плате

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т. е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

В элементной базе компьютера (и не только) есть одно узкое место – электролитические конденсаторы. Они содержат электролит, электролит – это жидкость. Поэтому нагрев такого конденсатора приводит к выходу его из строя, так как электролит испаряется. А нагрев в системном блоке – дело регулярное.

Поэтому замена конденсаторов – это вопрос времени. Больше половины отказов материнских плат средней и нижней ценовой категории происходит по вине высохших или вздувшихся конденсаторов. Еще чаще по этой причине ломаются компьютерные блоки питания.

Поскольку печать на современных платах очень плотная, производить замену конденсаторов нужно очень аккуратно. Можно повредить и при этом не заметить мелкий бескорпусой элемент или разорвать (замкнуть) дорожки, толщина и расстояние между которыми чуть больше толщины человеческого волоса. Исправить подобное потом достаточно сложно. Так что будьте внимательны.

Итак, для замены конденсаторов понадобится паяльник с тонким жалом мощностью 25-30Вт, кусок толстой гитарной струны или толстая игла, паяльный флюс или канифоль.

В том случае, если вы перепутаете полярность при замене электролитического конденсатора или установите конденсатор с низким номиналом по вольтажу, он вполне может взорваться. А вот как это выглядит:

Так что внимательнее подбирайте деталь для замены и правильно устанавливайте. На электролитических конденсаторах всегда отмечен минусовой контакт (обычно вертикальной полосой цвета, отличного от цвета корпуса). На печатной плате отверстие под минусовой контакт отмечено тоже (обычно черной штриховкой или сплошным белым цветом). Номиналы написаны на корпусе конденсатора. Их несколько: вольтаж, ёмкость, допуски и температура.

Первые два есть всегда, остальные могут и отсутствовать. Вольтаж: 16V (16 вольт). Ёмкость: 220µF (220 микрофарад). Вот эти номиналы очень важны при замене. Вольтаж можно выбирать равный или с большим номиналом. А вот ёмкость влияет на время зарядки/разрядки конденсатора и в ряде случаев может иметь важное значение для участка цепи.

Поэтому ёмкость следует подбирать равную той, что указана на корпусе. Слева на фото ниже зелёный вздувшийся (или потёкший ) конденсатор. Вообще с этими зелёными конденсаторами постоянные проблемы. Самые частые кандидаты на замену. Справа исправный конденсатор, который будем впаивать.

Выпаивается конденсатор следующим образом: сначала находите ножки конденсатора с обратной стороны платы (для меня это самый трудный момент). Затем нагреваете одну из ножек и слегка давите на корпус конденсатора со стороны нагреваемой ножки. Когда припой расплавляется, конденсатор наклоняется. Проводите аналогичную процедуру со второй ножкой. Обычно конденсатор вынимается в два приема.

Спешить не нужно, сильно давить тоже. Мат.плата – это не двухсторонний текстолит, а многослойный (представьте вафлю). Из-за чрезмерного усердия можно повредить контакты внутренних слоев печатной платы. Так что без фанатизма. Кстати, долговременный нагрев тоже может повредить плату, например, привести к отслоению или отрыву контактной площадки. Поэтому сильно давить паяльником тоже не нужно. Паяльник прислоняем, на конденсатор слегка надавливаем.

После извлечения испорченного конденсатора необходимо сделать отверстия, чтобы новый конденсатор вставлялся свободно или с небольшим усилием. Я для этих целей использую гитарную струну той же толщины, что и ножки выпаиваемой детали. Для этих целей подойдет и швейная игла, однако иглы сейчас делают из обычного железа, а струны из стали. Есть вероятность того, что игла схватится припоем и сломается при попытке ее вытащить. А струна достаточно гибкая и схватывается сталь с припоем значительно хуже, чем железо.

При демонтаже конденсаторов припой чаще всего забивает отверстия в плате. Попробовав впаять конденсатор тем же способом, которым я советовал его выпаивать, можно повредить контактную площадку и дорожку, ведущую к ней. Не конец света, но очень нежелательное происшествие. Поэтому если отверстия не забил припой, их нужно просто расширить. А если все же забил, то нужно плотно прижать конец струны или иглы к отверстию, а с другой стороны платы прислонить к этому отверстию паяльник. Если подобный вариант неудобен, то жало паяльника нужно прислонять к струне практически у основания. Когда припой расплавится, струна войдёт в отверстие. В этот момент надо ее вращать, чтобы она не схватилась припоем.

После получения и расширения отверстия нужно снять с его краев излишки припоя, если таковые имеются, иначе во время припаивания конденсатора может образоваться оловянная шапка , которая может припаять соседние дорожки в тех местах, где печать плотная. Обратите внимание на фото ниже – насколько близко к отверстиям располагаются дорожки. Припаять такую очень легко, а заметить сложно, поскольку обзору мешает установленный конденсатор. Поэтому лишний припой очень желательно убирать.

Если у вас нет под боком радио-рынка, то скорее всего конденсатор для замены найдется только б/у. Перед монтажом следует обработать его ножки, если требуется. Желательно снять весь припой с ножек. Я обычно мажу ножки флюсом и чистым жалом паяльника облуживаю, припой собирается на жало паяльника. Потом скоблю ножки конденсатора канцелярским ножом (на всякий случай).

Вот, собственно, и все. Вставляем конденсатор, смазываем ножки флюсом и припаиваем. Кстати, если используется сосновая канифоль, лучше истолочь ее в порошок и нанести его на место монтажа, чем макать паяльник в кусок канифоли. Тогда получится аккуратно.

Замена конденсатора без выпаивания с платы

Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате – это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.

Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.

А если опыта нет, то попытка ремонта вполне может закончится плачевно. Как раз для таких случаев спешу поделиться способом замены конденсаторов без выпаивания из печатной платы. Способ внешне довольно не аккуратный и в некоторой степени более опасный, чем предыдущий, но для личного пользования сгодится.

Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.

Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.

Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.

На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).

Дальше следует надавить на конденсатор по оси расположения его ножек, но не резко, а плавно, медленно увеличивая нагрузку. В результате ножка отделяется от корпуса, далее повторяем процедуру для второй ножки (давим с противоположной стороны).

Иногда ножка из-за плохого припоя вытаскивается вместе с конденсатором. В этом случае можно слегка расширить получившееся отверстие (я делаю это куском гитарной струны) и вставить туда кусок медной проволоки, желательно одинаковой с ножкой толщины.

Половина дела сделана, теперь переходим непосредственно к замене конденсатора. Стоит отметить, что припой плохо пристаёт к той части ножки, которая находилась внутри корпуса конденсатора и её лучше откусить кусачками, оставив небольшую часть. Затем ножки конденсатора, приготовленного для замены и ножки старого конденсатора обрабатываются припоем и припаиваются. Удобнее всего паять конденсатор, приложив его к к плате под углом в 45 градусов. Потом его легко можно поставить по стойке смирно.

Вид в результате, конечно неэстетичный, но зато работает и данный способ намного проще и безопаснее предыдущего с точки зрения нагрева платы паяльником. Удачного ремонта!

Ионистор 1.0F * 5.5V – Конденсаторы – Радиодетали – Каталог

Ионистор 1.0F * 5.5V (суперконденсатор)

Ионистор (суперконденсатор или ультраконденсатор) серии 5R5 – энергонакопительное устройство нового поколения с двойным электрическим слоем, накапливающее заряд на границе раздела электрода и электролита при разности потенциалов (при постоянном напряжении).

Ионисторы накапливают статический заряд от 0,22Ф до 2Ф при напряжении 5,5В. Допустимое отклонение ёмкости составляет -20%…+80%. Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного или пульсирующего тока.

Ионисторы представляют собой некий гибрид конденсатора и аккумулятора – накапливают заряд ёмкостью в несколько фарад в считанные секунды. В сравнении с обычными конденсаторами и аккумуляторами суперконденсаторы имеют несколько преимуществ:
низкое внутренне сопротивление ESR
быстрое время зарядки – всего несколько секунд высокая плотность мощности число циклов заряд-разряд
практически неограниченное – более 100 000
не требуют дополнительного обслуживания или специальных устройств подзарядки
широкий температурный диапазон работы – повышенная рабочая температура среды составляет не более +70°С,
рабочая пониженная температура – не ниже -25°С длительный срок службы

Присущи ионисторам и несколько недостатков: низкая энергетическая плотность – быстро разряжаются
высокий саморазряд
низкая энергонакопительная способность необходимость последовательного подключения нескольких ионисторов для получения в итоге требуемого напряжения

Конструктивно ионисторы 5R5 выпускаются в корпусах дискового (таблеточного) типа с однонаправленными радиальными выводами горизонтального (H) или вертикального направления (V).
Ионисторы имеют полярный тип конструкции, на что следует обращать внимание при их установке в схему.
На боковой поверхности корпуса суперконденсаторов нанесена маркировка номинала с указанием ёмкости, рабочего напряжения и полярности выводов. Полярность выводов может указываться на самих выводах (с помощью тиснения в виде плюса “+” или минуса “–”) или направляющей стрелкой от анода к катоду.

Монтаж ионисторов на плату осуществляется по THT-технологии, при которой выводы монтируются непосредственно в сквозные отверстия печатной платы.

Применяются ионисторы-суперконденсаторы 5R5 в различной электронной аппаратуре в качестве автономного, аварийного или резервного источника питания микроконтроллеров, микросхем или электронных часов: телевизоры, микроволновые печи, видеокамеры, телефоны, платы памяти, музыкальные центры, электронные счетчики электроэнергии, различные электронные измерительные приборы и другая аппаратура и техника.

Танталовые конденсаторы [подробная статья] – маркировка, типы (smd/чип), полярность, особенности применения

Наверное, у каждого радиолюбителя хоть раз да взрывался танталовый конденсатор из-за неправильной переплюсовки.

В этой статье я расскажу, что такое танталовый конденсатор, зачем он нужен и как вообще с ним работать.

Если после прочтения у вас останутся вопросы – смело задавайте их в комментариях, а я постараюсь ответить.

Содержание статьи

Твердотельные танталовые конденсаторы по большинству параметров соответствуют требованиям к современным электронным устройствам. Они отличаются малыми габаритами, высокой удельной емкостью, надежностью (при соблюдении правил на всех этапах их жизни) и совместимостью с общепринятыми технологиями монтажа. Преимуществом является и то, что важный параметр конденсатора – ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) – с ростом частоты не возрастает, а в некоторых случаях даже уменьшается. Чтобы сократить число отказов и продлить рабочий период устройства, необходимо учитывать его индивидуальные особенности при изготовлении, хранении, монтаже и во время работы.

Так выглядят танталовые конденсаторы

Почему тантал используют для производства конденсаторов

Тантал способен при окислении формировать плотную оксидную пленку, толщину которой можно регулировать с помощью технологических приемов, тем самым изменяя параметры конденсатора.

Помимо тантала конденсаторы делают из керамики, слюды, бумаги и алюминиевой фольги.

Описание и назначение танталовых конденсаторов

Современные танталовые конденсаторы имеют малые размеры и относятся к чип-компонентам, которые предназначены для монтажа на плате. Иначе такие детали называются SMD, что расшифровывается как «компоненты поверхностного монтажа». SMD детали удобны для автоматизированных процессов монтажа и пайки на печатные платы.

Основное назначение электролитических поляризованных танталовых конденсаторов – действовать в комплексе с резистором с целью обработки сигнала и сглаживания его пиков и острых импульсов.

Конденсаторы широко используются в автомобильной, промышленной, цифровой, аэрокосмической технике.

Устройство танталовых твердотельных конденсаторов

Танталовый конденсатор относится к электролитическому типу. В его состав входят 4 основные части: анод, диэлектрик, твердый электролит, катод. Изготовление танталового конденсатора состоит из ряда достаточно сложных технологических операций.

Изготовление анода

Пористую гранулированную структуру получают прессованием из высокоочищенного танталового порошка. В процессе спекания в условиях глубокого вакуума при температурах +1300…+2000°C из порошка образуется губчатая структура с развитой площадью поверхности. Благодаря ей, обеспечивается высокая емкость при небольшом объеме. Танталовый конденсатор при одинаковой с алюминиевым устройством емкости имеет гораздо меньший объем.

Формирование диэлектрического слоя

Диэлектрический оксидный слой выращивают на поверхности анода из пентаоксида тантала в процессе электрохимического окисления. Толщину оксида можно регулировать изменением напряжения. Обычно толщина диэлектрической пленки составляет доли микрометра. Оксидный слой имеет не кристаллическую, а аморфную структуру, которая обладает значительным электросопротивлением.

Получение электролита

Электролитом служит твердотельный полупроводник – диоксид марганца, – который получают термообработкой солей марганца в ходе окислительно-восстановительного процесса. Для этого анодный губчатый слой покрывают солями марганца, а затем нагревают их до получения диоксида марганца. Процесс повторяют несколько раз до полного покрытия анода.

Формирование катодного слоя

Для улучшения контакта электролит покрывают графитовым, а затем металлическим слоем. В качестве металла обычно используют серебро. Сформированный композит запрессовывают в компаунд.

Особенности танталовых конденсаторов

Доступная емкость этих радиодеталей – от 1 до нескольких сотен мкФ

Относительно низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и наименьшее значение утечки. Благодаря этим свойствам, танталовые конденсаторы успешно работают в качественной аудиоаппаратуре, тестовых и измерительных приборах.

Тонкий оксидный слой, который обеспечивает высокую диэлектрическую проницаемость. Сочетание значительной площади поверхности губчатого анода с хорошей диэлектрической проницаемостью обеспечивает хранение большого запаса энергии.

В отличие от электролитических, танталовые конденсаторы при переплюсовке или пробое взрываются. Сила взрыва зависит от размеров конденсатора и может повредить как соседние элементы, так и монтажную плату.

Пробои танталовых конденсаторов

При использовании этих эффективных, но немного капризных устройств, необходимо контролировать появление состояния отказа, поскольку известны случаи их возгорания при отказе. Отказы связаны с тем, что при неправильной эксплуатации пентаоксид тантала меняет аморфную структуру на кристаллическую, то есть из диэлектрика он превращается в проводник. Смена структур может наступить из-за слишком высокого пускового тока. Пробой диэлектрика вызывает повышение токов утечки, которые в свою очередь приводят к пробою самого конденсатора.

Причиной неприятностей, связанных с эксплуатацией танталовых конденсаторов, может быть диоксид марганца. Кислород, который присутствует в этом соединении, вызывает появление локальных очагов возгорания. Пробои с возгоранием характерны для старых моделей. Новые технологии позволяют получать более надежную продукцию.

Пробои, которые произошли при высоких температурах и напряжении, могут вызывать эффект лавины. В этом случае повреждения часто распространяются на большую часть или всю площадь устройства. Если же площадь кристаллизованного пентаоксида тантала небольшая, то часто происходит эффект самовосстановления. Он возможен, благодаря преобразованиям, происходящим в электролите в случае пробоя диэлектрика. В результате всех превращений кристаллизованный участок-проводник оказывается окруженным оксидом марганца, который полностью нейтрализует его проводимость.

Другие дефекты танталовых конденсаторов

Кроме пробоя, в результате неправильной производственной технологии и нарушения правил транспортировки и хранения в конденсаторе возникают и другие дефекты:

• Механические. Первый вид таких дефектов может появиться на выращенном диэлектрике в результате его резкого удара о твердую поверхность. Второй – при образовании электролитного слоя из-за совместного действия теплового удара и внутреннего давления газов в порах.
• Примеси и включения. При нарушении производственной технологии на поверхности тантала могут появиться посторонние вещества – углерод, железо, кальций, которые приводят к неравномерности диэлектрического слоя.
• Кристаллизованные участки диэлектрика, которые появились при изготовлении устройства. Кристаллизация может происходить из-за несоответствия состава электролита технологическим требованиям и неправильного температурного режима процесса.

Недостатки танталовых конденсаторов

постепенная деградация структуры;

зависимость емкости от частоты, при частотах выше 150 кГц эти устройства вообще неэффективны из-за существенного уменьшения емкости;

низкая устойчивость к токам пульсации и перегреву;

пожарная опасность.

Танталово-полимерные конденсаторы

Большая часть проблем, характерных для танталовых конденсаторов, решена в танталово-полимерных аналогах. В качестве электролита в танталово-полимерных конденсаторах вместо диоксида марганца используется токопроводящий полимер. Он дает минимальный ESR, что позволяет пропускать гораздо большие токи, по сравнению с танталовыми предшественниками. Танталово-полимерные устройства успешно применяются в качестве сглаживающих конденсаторов в источниках питания и преобразователях напряжения.

Токопроводящий полимер обеспечивает низкую чувствительность к импульсам тока, стойкость к внешним факторам, отсутствие деградации структуры, более высокий срок службы. Высокая стабильность емкости в широком интервале частот и температур позволяет применять танталово-полимерные устройства в промышленной, телекоммуникационной и автомобильной электронике и других областях, для которых характерно колебание рабочих температур.

Основные параметры танталовых конденсаторов

Для определения безопасного режима работы необходимо рассчитать уровни разрешенных значений тока и напряжения. Для расчетов необходимо знать следующие параметры танталовых конденсаторов, которые отражаются в документации:

• Номинальная емкость. Эти устройства имеют высокую удельную емкость, которая может составлять тысячи микрофарад.
• Номинальное напряжение. Современные модели этих устройств в большинстве рассчитаны на напряжения до 75 В. Причем, для нормальной работы в электрической схеме, деталь нужно использовать при напряжениях, которые меньше номинального. Эксплуатация танталовых конденсаторов при напряжениях, составляющих до 50% от номинального, снижает показатель отказов до 5%.
• Импеданс (полное сопротивление). Содержит индуктивную составляющую, параллельное сопротивление, последовательное эквивалентное сопротивление (ESR).
• Максимальная рассеиваемая мощность. При приложении к танталовому устройству переменного напряжения происходит выработка тепла. Допустимое повышение температуры конденсатора за счет выделяемой мощности устанавливается экспериментально.

Особенности проектирования плат и монтажа танталовых конденсаторов

Для этих устройств подходят практически все материалы печатных плат – FR4, FR5, G10, фторопласт, алюминий. Форма, размер посадочного места и способ монтажа указываются производителями деталей. Изменить рекомендуемые параметры монтажа может специалист, имеющий достаточно знаний и навыков, чтобы правильно скорректировать температуру пайки.

Перед монтажом на плату наносят паяльную пасту. Толщина слоя – 0,178+/-0,025 мм. Для того чтобы флюс, находящийся в пасте, эффективно растворил оксиды с мест контакта, подбирают оптимальный температурный режим пайки. Обычно это делают опытным путем.

Монтаж на плату осуществляется вручную или с помощью автоматизированного оборудования любого типа, применяемого сегодня. Пайка производится: вручную, волновым способом, в инфракрасных или конвекционных печах. Температурный режим предподогрева и пайки обычно предоставляют производители конкретной продукции.

Маркировка танталовых конденсаторов

В маркировке конденсаторов указывают стандартные параметры: емкость, номинальное напряжение, полярность. На корпусах типов B, C, D, E, V отображают все параметры, а на корпусе типа A вместо номинала напряжения указывают его буквенный код. В маркировке может указываться дополнительная информация – логотип производителя, код даты производства и другая.

Таблица буквенных кодов напряжения для корпусов типа A

Номинальное напряжение	Код	Номинальное напряжение	Код
4,0	G	20	D
6,3	J	25	E
10	A	35	V
16	C	50	T

Типы корпусов танталовых конденсаторов и их размеры

Обозначение танталовых конденсаторов на схеме

На схеме электролитические поляризованные конденсаторы, к которым относится танталовое устройство, обозначаются двумя параллельными линиями, идущими от них выводами и значком «+».

Обозначение конденсаторов на схеме (по ГОСТу)

Особенности хранения

Танталовые конденсаторы способны сохранять рабочие характеристики в течение длительного времени. При соблюдении нужного режима (температура до +40°, относительная влажность 60%) конденсатор при длительном хранении теряет способность к пайке, сохраняя другие рабочие характеристики.

Общие рекомендации по продлению срока службы танталового конденсатора и повышению безопасности его эксплуатации:

• Соблюдение требований техпроцессов;
• Многоступенчатый контроль качества продукции;
• Соблюдение условий хранения;
• Выполнение требований к организации рабочего места для монтажа устройств на плату;
• Соблюдение рекомендуемого температурного режима пайки;
• Правильный выбор безопасных рабочих режимов;
• Соблюдение требований по эксплуатации.

Заключение

Постарался подробно объяснить, что представляет из себя танталовый конденсатор и для чего он нужен.

Если у вас есть какие-либо замечания или вопросы по теме – смело задавайте их в комментариях, постараюсь ответить!

---

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?

---

Другие материалы по теме

Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.

Полярность конденсатора на плате – где плюс, где минус по внешнему виду

где плюс, где минус по внешнему виду

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

odinelectric.ru

«Как определить полярность конденсатора?» – Яндекс.Знатоки

На алюминиевых электролитических конденсаторах как правило наносится маркер минуса на корпус. На конденсаторах с жесткими выводами (Snap-in) обозначение плюса или минуса также может находится на заклепке вывода. У не впаянных конденсаторов с гибкими выводами плюсовая нога длиннее. На больших конденсаторах с болтовым соединением часто обозначения наносятся рядом с клеммами

На танталовых электролитических конденсаторах наоборот на корпусе маркируется плюс

Полярность указывают на плате, под впаянным электролитом ее часто не видно

Также определить полярность можно по соседствующим электронным компонентам, скачав на них тех.документацию(даташит) можно по дорожке определить что приходит к конкретной ноге конденсатора

yandex.ru

Как определить полярность конденсатора и не перепутать?

Все конденсаторы имеют высокий показатель удельной емкости. Это объяснятся применением оксидной пленки в качестве диэлектрика, который располагается между обкладками. Этот слой появляется на поверхности металла – AL, Ta, Nb. Она характеризуется большой электрической прочностью, а также своими вентильными свойствами. Ее толщина колеблется от 0,01 до 1мкм.

Если создается напряжение в 100 вольт, создается напряженность на этом слое в 107В на см. Таким образом приближается к максимальному пределу своей прочность, исходя из теории ионной кристаллов.

В статье разобраны все аспекты как определить полярность конденсаторы и что такое полярность конденсаторов. В качестве дополнения есть ролик и скачиваемый файл на эту тему.

Полярность конденсаторов.

Параметры, которыми характеризуется конденсаторы

Вообще говоря, таких параметров много. У нас тут не нобелевская лекция, поэтому ограничимся только необходимым минимумом, который пригодится в практической деятельности. Номинальное рабочее напряжение. Конденсатор может использоваться в режимах, когда напряжение на нём не превышает рабочего. Использовать, например, электролитический конденсатор с рабочим напряжением 10 В в цепях +5 В или +3 В можно.

Чем больше рабочее напряжение электролитического конденсатора при равной ёмкости, тем больше его габариты. Рабочее напряжение на керамических и других конденсаторах может явно не указываться или не указываться вообще — особенно, если конденсатор имеет маленькие размеры. ESR (Equivalent Series Resistance) — эквивалентное последовательное сопротивление. Выводы конденсатора и их контакты с обкладками имеет не нулевое, хотя и очень небольшое сопротивление. Это сопротивление активное, поэтому, в соответствии с законами Ома и Джоуля-Ленца, при протекании тока на этом сопротивление будет рассеиваться тепло.

Маркировка конденсаторов.

Это приведет к нагреву конденсатора. Поэтому на электролитических конденсаторах обычно указывает максимальную рабочую температуру. В компьютерных блоках питания и материнских платах используются специальные конденсаторы — с пониженным ESR. Величина ESR может для таких конденсаторов быть в пределах от сотых до десятых долей Ома. Что будет, если вместо конденсатора с пониженным ESR при ремонте блоков питания или материнских плат поставить обычный? Некоторое время он поработает. Но так как его ESR больше, то через цепь такого конденсатора будет протекать больший ток, который вызовет ускоренную деградацию конденсатора. Поэтому он быстро выйдет из строя.

Величиной ESR можно узнать по специальной маркировке (чаще всего 2 латинских буквы) на корпусе конденсатора. Соответствие этих букв реальным значениям ESR указывается в даташите.

Параллельное соединение

Несколько конденсаторов могут включаться последовательно или параллельно. При параллельном соединении ёмкости всех конденсаторов суммируются. При последовательном соединении общая ёмкость батареи конденсаторов меньше самой маленькой, так как складываются величины, обратные емкости. Но зато напряжение, при котором можно работать такая батарея, будет больше рабочего напряжения одного конденсатора.

Материал в тему: все о переменном конденсаторе.

На материнских платах в цепи низковольтного источника напряжения, питающего ядро процессора, используется несколько однотипных конденсаторов, соединенных параллельно. Интересный вопрос: почему бы не поставить один конденсатор емкостью, эквивалентной емкости батареи конденсаторов? Дело в том, что у параллельно соединенных конденсаторов суммарное ESR будет гораздо меньше, чем ESR одного конденсатора. Потому что при параллельном соединении сопротивлений общее сопротивление уменьшается.

Соединения конденсаторов.

Что будет если перепутать полярность

Если ошибиться с полярностью электролитического конденсатора – он обязательно выйдет из строя! Сопротивление конденсатора при обратной полярности небольшое, поэтому через его цепь потечет значительный ток. Это вызовет быстрый перегрев, закипание электролита, пары которого разорвут  корпус. Такой же эффект вызовет и увеличение рабочего напряжения выше указанного на корпусе. Чтобы исключить нехорошие последствия, верхняя крышка корпуса делается профилированной, с канавками-углублениями на верхней крышке.

При повышенном давлении внутри крышка расходится по этим канавкам, выпуская пары наружу. Следует отметить, что электролитические конденсаторы, использующиеся в компьютерных блоках питания и материнских платах, могут выйти из строя после нескольких лет эксплуатации в нормальном рабочем режиме. Дело в том, что в конденсаторах из-за наличия электролита постоянно протекают электрохимические процессы, усугубляющиеся тяжелым режимом работы и повышенной температурой.

Как определить полярность электролитического конденсатора

Если у вас оказался оксидная емкость со стертой маркировкой, то прежде чем задействовать ее в какой-либо радиолюбительской схеме, нужно обязательно определить полярность, т.к эти радио компоненты нельзя включать, не соблюдая полярность. Иначе из-за огромного тока утечки конденсатор не будет работать правильно Итак, чтобы узнать полярность нужно всего лишь заряжать емкость низким током, сравнимым с этими самыми утечками. При их появлении их, этот компонент, не сумеет зарядиться до напряжения, подаваемого от источника питания.

Если его подсоединить в правильной полярности, подавая плюс на положительный, а минус на отрицательный вывод, то конденсатор медленно зарядится. При обратной полярности, он зарядится до меньшего уровня- наполовину или даже ниже.

В последнем случае напряжение будет зависеть от соотношения зарядного тока, определяемого сопротивлением, и тока утечки. Но в любом случае, оно будет заметно ниже. Аналогичным способом определить полярность можно и при помощи миллиамперметра, включенного в разрыв цепи. Если он будет показывать наличие повышенного тока утечки, то конденсатор подключен неправильно.

Как определить полярность электролитического конденсатора.

Полярные и неполярные конденсаторы – в чем отличие

Всевозможные типы конденсаторов, используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества. Однако, что касается конкретно электролитических конденсаторов, в частности также танталовых и полимерных, то для них при включении в схему важно строгое соблюдение полярности. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то он не сможет нормально работать. Данные конденсаторы называются поэтому полярными. В чем же заключается принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему одним конденсаторам все равно как быть включенными в схему, а другим принципиально важно соблюдение полярности?

В этом и попробуем сейчас разобраться. Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых. Если у последних двух как обкладки, так и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет различия в структуре на границе обкладка-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые, полимерные) имеют различие в структуре перехода диэлектрик-обкладка с двух сторон диэлектрика: анод и катод отличаются по химическому составу и физическим свойствам.

Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.

Когда изготавливают электролитический алюминиевый конденсатор, то не просто скручивают в рулон две одинаковые обкладки из фольги, проложенные пропитанной электролитом бумагой. Со стороны анодной обкладки (на которую подается +) присутствует слой оксида алюминия, нанесенный на травленую поверхность фольги особым способом. Анод призван отдавать электроны через внешнюю цепь катоду в процессе заряда конденсатора. Отрицательная обкладка (катод) – просто алюминиевая фольга, на нее в процессе заряда приходят электроны по внешней цепи. Электролит здесь служит проводником ионов.

Полярные и неполярные конденсаторы.

Так же обстоит дело и с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода служит порошок тантала, на котором формируется пленка пентаоксида тантала (анод связан с оксидом!), несущего функцию диэлектрика, затем идет слой полупроводника — диоксида марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, с которого будут уходить электроны в процессе разряда.

Полимерные электролитические конденсаторы в качестве катода используют легкий проводящий полимер, а в остальном все процессы аналогичны. Суть — окислительная и восстановительная реакции, как в аккумуляторной батарее. Анод окисляется во время электрохимической реакции разрядки, а катод восстанавливается.

Когда электролитический конденсатор заряжен, то имеет место избыток электронов на его катоде, на минусовой обкладке, сообщающий как раз отрицательный заряд этой клемме, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом получаем разность потенциалов. Если заряженный электролитический конденсатор замкнуть на внешнюю цепь, то избыточные электроны побегут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован. В электролите положительные ионы движутся в этот момент от катода к аноду.

Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать. Неполярные же конденсаторы могут работать в любом включении, поскольку в них нет ни анода, ни катода, ни электролита, и их обкладки взаимодействуют с диэлектриком одинаково, ровно как и с источником.

Полярность конденсатора.

А что если под рукой есть только полярные электролитические конденсаторы, а нужно осуществить включение конденсатора в цепь тока с меняющейся полярностью? Для этого существует одна хитрость. Нужно взять два одинаковых полярных электролитических конденсатора, и соединить их между собой последовательно одноименными клеммами. Получится один неполярный конденсатор из двух полярных, емкость которого будет в 2 раза меньше каждого из двух его составляющих.

На этой основе, кстати, изготавливают неполярные электролитические конденсаторы, в которых слой оксида присутствует на обеих обкладках. По этой причине неполярные электролитические конденсаторы имеют значительно больший размер, чем полярные аналогичной емкости. Основываясь на данном принципе, изготавливают также электролитические пусковые неполярные конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока частотой 50-60 Гц.

Полярный и неполярный конденсатор

Полярные (электролитические) конденсаторы

Есть два способа увеличения ёмкости конденсатора: либо увеличивать размер его пластин, либо уменьшать толщину диэлектрика. Чтобы минимизировать толщину диэлектрика, в конденсаторах большой ёмкости (выше нескольких микрофарад) применяется специальный диэлектрик в виде оксидной плёнки. Этот диэлектрик нормально работает только при условии правильно приложенного напряжения на обкладках конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. Метка полярности всегда маркируется на корпусе конденсатора.

Это может быть либо значок «+», но чаще всего в современных конденсаторах полосой на корпусе маркируется вывод «минус». Другой, вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на этот признак можно только до того, как выводы радиодетали обрезаны. На печатной плате также присутствует метка полярности (как правило, значок «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности и на детали, и на печатной плате.

полярный и неполярный конденсатор

Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Также допустима замена конденсатора на аналогичный с большим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо конденсатора 330 мкФ 25В набор можно применить конденсатор 470 мкФ 50В, и это не отразится на работе готовой конструкции.

В данной статье были рассмотрены основные особенности трансформаторов.  Больше информации можно найти в скачиваемой версии учебника по электромеханике Электрические конденсаторы В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.nauchebe.net

www.masterkit.ru

www.radiostorage.net

www.texnic.ru

www.radioelementy.ru

electroinfo.net

Меняем конденсаторы на материнской плате » PCmodern.ru

Всех приветствую! Сегодня я покажу вам основы замены конденсаторов на материнской плате. Будет производиться замена вышедшего из строя конденсатора.
Освоив данный метод пайки, вы легко сможете ремонтировать материнские платы, блоки питания и видеокарты.
Итак, для пайки нам понадобятся следующие инструменты:

• ремонтируемая деталь (например, материнка),
• пальник или термофен,
• припой,
• флюс,
• оплётка,
• плоскогубцы,
• конденсатор,
• обезжириватель,
• кисточка.

Полный набор.
Вздутие конденсаторов вызывает повышенное напряжение, высокая температура или заводской брак.

Как подобрать нужный конденсаторНа каждом конденсаторе имеется маркировка. Там указано 4 параметра:

• напряжение в вольтах,
• емкость в микрофарадах,
• рабочая температура,
• маркировка полярности.

Конденсаторы могут отличаться в размерах, но это практически ни на что не влияет. Можно использовать конденсаторы с повышенным объемом микрофарад (но конденсаторы с пониженной электроемкостью ставить не рекомендуется).

Что касается маркировки полярностей на конденсаторе, то минус отмечается серой или золотой полосой. 
На ремонтируемой детали (в моем случае это материнская плата) полярность обозначается в виде двухцветного круга, рассеченного пополам. 
Закрашенная часть круга — это минус. Конденсатор ставится на плату минус к минусу, плюс к плюсу.

Единственное исключение – это платы фирмы Asus. У них маркировка полярности сделана наоборот, т.е. закрашенный полукруг у них — это плюс.
Именно на материнской плате Asus мы сегодня и будем проводить замену конденсаторов.

Нам нужно определить, какие конденсаторы вздулись или полопались. Мне пришлось ломать «кондер» для демонстрации. Истинно вздутые конденсаторы выглядят немного иначе, но, надеюсь, что суть вам ясна.

Также мы должны найти этот конденсатор на обратной стороне платы.

Итак, мы с вами определили конденсатор под замену с обеих сторон материнки. Теперь можно приступать к пайке.

Отпаиваем старый конденсатор

Не забываем о технике безопасности и подкладываем под плату силиконовый коврик.

На ножки целевого конденсатора наносим флюс для того, чтобы пайка получилась качественной.

Для того что бы выпаять старый конденсатор было проще, желательно нагреть место пайки термофеном. Выставляем температуру на 300-320 градусов на паяльной станции.

И прогреваем место пайки на расстоянии 4-5 см.

Далее подготавливаем паяльник – для этого смачиваем жало флюсом и накладываем припой, делая каплю «жидкой пайки» на конце жала.

Должно получиться вот так.

Это нужно для того, чтобы старый (заводской) припой смешался с новым. Это упростит пайку. 
Не забываем выставить температуру 300-320 градусов. Это температура плавления припоя.

На заготовленные ножки конденсатора прикладываем паяльник так, чтобы капля полностью покрыла ножку.

Стараемся вытащить конденсатор с другой стороны. Ни в коем случае не тянем его руками, так как можно сильно обжечься.

Можно поставить материнку вот так.
После того, как вы выпаяли старый конденсатор, нужно убрать припой из отверстий на плате.
Это можно сделать оловоотсосом или же оплёткой. По мне так проще второй вариант.

Положите оплетку поверх отверстий и ведите жалом, пока не увидите, что медные усики забрали весь припой на себя.
Для большей эффективности сквозь оплётку проткните отверстия, но не прикладывайте чрезмерных усилий, так как можно повредить текстолит.

Ставим новый конденсатор И вот финишная прямая.
Вставляем новый конденсатор в выпаянное нами отверстие.

Не забывайте про полярность на плате и конденсаторе (в особенности, что касается плат Asus).

С обратной стороны у нас должно получиться вот так.

Наносим флюс по самый верх этих ножек и, проводя каплей «жидкой пайки» снизу вверх по ножке, запаиваем деталь. Припой сам сольётся по ножке и встанет на плату. Если конденсатор не шатается, значит, у вас всё получилось.
По окончании работ обязательно снимите остатки флюса обезжиривателем.
Дело в том, что оставленный флюс начнет разрушать текстолит на плате.

Ножки нужно будет обрезать, но прямо под корень их не рубите, так как конденсатор просто выпадет, и вся работа пойдет насмарку.
Вот и всё. Материнская плата снова работает, компьютер включается, а вы прокачали свой скил! 
Финальный результат выглядит так.

Те самые ножки.

Лицевая сторона. Все готово!

Источник: httрs://tehnichка. рro/change-capacitor-on-motherboard/

---

Конденсаторы Материнка Ремонт

pcmodern.ru

Замена конденсаторов на материнской плате: основы пайки

Всех приветствую! Сегодня я покажу вам основы замены конденсаторов на материнской плате. Будет производиться замена вышедшего из строя конденсатора.

Освоив данный метод пайки, вы легко сможете ремонтировать материнские платы, блоки питания и видеокарты.

Итак, для пайки нам понадобятся следующие инструменты:

• ремонтируемая деталь (например, материнка),
• пальник или термофен,
• припой,
• флюс,
• оплётка,
• плоскогубцы,
• конденсатор,
• обезжириватель,
• кисточка.

Полный набор

Вздутие конденсаторов вызывает повышенное напряжение, высокая температура или заводской брак.

На каждом конденсаторе имеется маркировка. Там указано 4 параметра:

• напряжение в вольтах,
• емкость в микрофарадах,
• рабочая температура,
• маркировка полярности.

Конденсаторы могут отличаться в размерах, но это практически ни на что не влияет. Можно использовать конденсаторы с повышенным объемом микрофарад (но конденсаторы с пониженной электроемкостью ставить не рекомендуется).

Что касается маркировки полярностей на конденсаторе, то минус отмечается серой или золотой полосой.
На ремонтируемой детали (в моем случае это материнская плата) полярность обозначается в виде двухцветного круга, рассеченного пополам.
Закрашенная часть круга — это минус. Конденсатор ставится на плату минус к минусу, плюс к плюсу.

Единственное исключение – это платы фирмы Asus. У них маркировка полярности сделана наоборот, т.е. закрашенный полукруг у них — это плюс.
Именно на материнской плате Asus мы сегодня и будем проводить замену конденсаторов.

Нам нужно определить, какие конденсаторы вздулись или полопались. Мне пришлось ломать «кондер» для демонстрации 😀 Истинно вздутые конденсаторы выглядят немного иначе, но, надеюсь, что суть вам ясна.

Также мы должны найти этот конденсатор на обратной стороне платы.

Итак, мы с вами определили конденсатор под замену с обеих сторон материнки. Теперь можно приступать к пайке.

Не забываем о технике безопасности и подкладываем под плату силиконовый коврик.

На ножки целевого конденсатора наносим флюс для того, чтобы пайка получилась качественной.

Для того что бы выпаять старый конденсатор было проще, желательно нагреть место пайки термофеном. Выставляем температуру на 300-320 градусов на паяльной станции.

И прогреваем место пайки на расстоянии 4-5 см.

Далее подготавливаем паяльник – для этого смачиваем жало флюсом и накладываем припой, делая каплю «жидкой пайки» на конце жала.

Должно получиться вот так.

Это нужно для того, чтобы старый (заводской) припой смешался с новым. Это упростит пайку.
Не забываем выставить температуру 300-320 градусов. Это температура плавления припоя.

На заготовленные ножки конденсатора прикладываем паяльник так, чтобы капля полностью покрыла ножку.

Стараемся вытащить конденсатор с другой стороны. Ни в коем случае не тянем его руками, так как можно сильно обжечься.

Можно поставить материнку вот так

После того, как вы выпаяли старый конденсатор, нужно убрать припой из отверстий на плате.
Это можно сделать оловоотсосом или же оплёткой. По мне так проще второй вариант.

Положите оплетку поверх отверстий и ведите жалом, пока не увидите, что медные усики забрали весь припой на себя.
Для большей эффективности сквозь оплётку проткните отверстия, но не прикладывайте чрезмерных усилий, так как можно повредить текстолит.

И вот финишная прямая.
Вставляем новый конденсатор в выпаянное нами отверстие.

Не забывайте про полярность на плате и конденсаторе (в особенности, что касается плат Asus).

С обратной стороны у нас должно получиться вот так.

Наносим флюс по самый верх этих ножек и, проводя каплей «жидкой пайки» снизу вверх по ножке, запаиваем деталь. Припой сам сольётся по ножке и встанет на плату. Если конденсатор не шатается, значит, у вас всё получилось.

По окончании работ обязательно снимите остатки флюса обезжиривателем.
Дело в том, что оставленный флюс начнет разрушать текстолит на плате.

Ножки нужно будет обрезать, но прямо под корень их не рубите, так как конденсатор просто выпадет, и вся работа пойдет насмарку.

Вот и всё. Материнская плата снова работает, компьютер включается, а вы прокачали свой скил!
Финальный результат выглядит так.

Те самые ножки

Лицевая сторона. Все готово!

Всем пока! 

Post Views: 17

tehnichka.pro

Правила проверки и пайки конденсаторов

Считается, что около половины поломок электронных плат связаны с неисправностью конденсатора, без замены которого невозможно дальнейшее функционирование схемы.

Сами эти детали могут различаться как по характеристикам, так и по габаритам; однако всех их объединяет одно – наличие основного контролируемого параметра (ёмкости).

Для того чтобы проверить установленный в схеме конденсатор (включая так называемые «электролиты») необходимо измерить именно его ёмкость. Неисправную деталь придется выпаять из схемы и затем припаять новую. Некоторые виды конденсаторов паять не надо, поскольку они крепятся сваркой или зажимами.

Проверка ёмкости

Проверить электролитические конденсаторы (так же как неэлектролитические) на предмет сохранения ими своего номинала (ёмкости) можно несколькими способами.

Но вначале необходимо ознакомиться с измерительными приборами, которые позволяют правильно оценить величину ёмкости конкретного элемента, прежде чем что-то паять.

Для измерения конденсаторов с номинальными емкостями до 20-ти микрофарад может хватить обычного мультиметра, имеющего соответствующую функцию. В качестве такого измерителя может использоваться недорогой прибор типа DT9802A.

Для оценки состояния элементов с большими номиналами потребуется специальный прибор типа «измеритель RLC». Посредством такого устройства можно проверять не только конденсаторы, но и такие распространённые элементы, как резистор и катушка индуктивности.

Проверка конденсатора цифровым мультиметром:

Часто неисправный конденсатор вздувается, и заметен без применения всяких приборов.

Простой, но не достаточно эффективный метод выявления неисправности – проверка с помощью обычного омметра, по показанию которого можно судить о целостности прокладки из диэлектрика.

Данный способ применяется обычно при отсутствии в приборе функции измерения ёмкости. Для этих целей может использоваться простейший стрелочный прибор, переведённый в режим измерения сопротивления.

При прикосновении концами щупа к ножкам исправного элемента стрелка должна немного отклониться, а затем возвратиться в сходное состояние.

Если же показания на приборе изменились, а стрелка после отклонения остановилась на каком-то конечном значении сопротивления – это значит, что конденсатор пробит и подлежит замене.

Проверка в плате

Один из самых распространённых способов проверки конденсатора без его выпаивания из схемы – включение параллельно ещё одного, заранее исправного конденсатора с известным номиналом.

Указанный метод позволяет судить об исправности элемента по индикатору прибора, показывающего суммарную ёмкость двух параллельно включённых «кондёров». При параллельном включении конденсаторов их ёмкости складываются.

При этом подходе удаётся обойтись без пайки конденсатора с целью извлечения его из схемы, в которой он шунтируется параллельно включёнными элементами (резисторами).

Однако возможности применения этого метода ограничиваются допустимыми напряжениями, действующими в данной электронной схеме и в плате тестируемого устройства.

Способ эффективен лишь при небольших величинах потенциалов, сравнимых со значениями предельных напряжений, на которые рассчитан электролитический конденсатор.

Меры предосторожности при измерении

Тем, кто решил самостоятельно проверить исправность встроенных в схему конденсаторов и затем их паять, рекомендуем придерживаться следующих правил.

• Обязательно проследите за тем, чтобы со схемы было полностью снято напряжение. Для этого тем же мультиметром, включённым в режим измерения напряжения, следует проверить отсутствие его во всех контрольных точках платы.
• При измерении встроенных в схему «подозрительных» конденсаторов следует внимательно следить за тем, чтобы случайно не повредить включённые параллельно ему элементы.
• И, наконец, паять дополнительно монтируемые в схему элементы нужно с предельной осторожностью, чтобы не повредить остальную её часть.

Лишь при соблюдении всех этих условий удаётся сохранить контролируемое устройство в рабочем виде.

Как перепаивать конденсатор на «материнке»

Прежде чем припаять новый конденсатор, надо выпаять старый. Выпаивать повреждённый или неисправный элемент из материнской платы следует максимально быстро, чтобы не перегреть контактные площадки, которые в противном случае могут просто отвалиться.

Чтобы освободить ножки выпаиваемого элемента от припоя, следует хорошо прогреть посадочное место. Только при условии его достаточного прогрева при выпаивании конденсатора удаётся не повредить дорожки платы.

Придерживая с одной стороны небольшой по размеру конденсатор нужно постараться не обжечься, поскольку его контакт раскаляется от нагревания паяльником.

Помимо этого, необходимо быть максимально внимательным и не прикладывать слишком много усилий, так как жало паяльника может сорваться и повредить соседние детали.

Последовательность действий такая:

1. Вначале обесточивают компьютер, отключают не только сетевой кабель, но и другие питающие провода.
2. Снимают крышку и отвинчивают материнскую плату.
3. Осматривают плату и находят поврежденный элемент, изучают его параметры (на маркировке), покупают замену.
4. Замечают, какая полярность подключения конденсатора была (можно сделать фото).
5. С помощью паяльной станции или пальника выпаивают поврежденный конденсатор.
6. Устанавливают и припаивают новый.

После удаления конденсатора остаётся свободное место, которое сначала следует аккуратно очистить от остатков пайки, воспользовавшись отсосом.

Некоторые радиолюбители используют для этого остро отточенную спичку (зубочистку), посредством которой посадочное отверстие прокалывается с одновременным прогревом остриём жала паяльника.

Ещё один способ освобождения отверстий от остатков пайки предполагает его высверливание подходящим по размеру сверлом.

По завершении подготовки места под новый элемент его ножки следует сначала сформовать соответствующим образом, так чтобы они легко входили в посадочные гнёзда. Всё, что остаётся сделать после этого – впаять его взамен сгоревшего.

Процесс пайки

Прежде чем паять, надо вставить ножки с посадочные гнезда, соблюдая полярность. Минусовая ножка детали обычно короче плюсовой, она устанавливается на «минус» площадки (обычно закрашено белым) Паять надо с обратной стороны, для этого плату переворачивают, и ножки загибают.

Припаять конденсатор будет значительно проще, если предварительно смочить контактные «пятачки» каплей флюса.

Паяльник разогревают, подносят к контактной площадке, и к ней же подносят проволочку припоя. Жалом дотрагиваются до припоя, чтобы капелька соскользнула на место пайки. Так последовательно надо паять все контакты, после чего откусить кусачками лишние торчащие ножки.

Возможно, с первого раза красиво паять не получится, и надо будет потренироваться. Обучаться методам пайки лучше заранее на ненужных деталях. После замены неисправного элемента следует попытаться включить материнскую плату и проверить её работоспособность.

Как паять резисторы

Для того чтобы запаять резистор в схему той же материнской платы или любого другого электронного изделия действуют точно так же, как в случае с конденсатором. Паять резисторы надо крайне осторожно, поскольку любое неаккуратное движение паяльником может повредить расположенные поблизости детали.

С особым вниманием следует менять переменные резисторы, у которых имеется три ножки. Для того чтобы выпаять его из платы, удобнее всего воспользоваться уже упоминавшимся ранее отсосом, посредством которого припой легко извлекается из крепёжных отверстий.

После его удаления резистор беспрепятственно достаётся из освобождённых гнёзд.

Паять миниатюрные элементы схем следует, стараясь подбирать соответствующий температурный режим нагрева паяльника, обычно это 270-300 ℃. В противном случае можно повредить как устанавливаемый элемент, так и контактную площадку, предназначенную для его монтажа.

svaring.com

Что такое конденсатор. Его параметры

Приветствую, друзья!

В первой части статьи мы рассмотрели, как устроен конденсатор.

Вы уже знаете, в каких единицах измеряется его ёмкость, как конденсаторы обозначаются в электрических схемах.

Вы уже знаете, где и как используются конденсаторы в компьютерной технике.

Конденсатор, как и любой компьютерный «кирпичик», обладает параметрами, которые характеризуют его работу.

Давайте углубим наши знания и посмотрим

Какими ещё параметрами характеризуются конденсаторы?

Вообще говоря, таких параметров много. У нас тут не нобелевская лекция, поэтому ограничимся только необходимым минимумом, который пригодится в практической деятельности.

Номинальное рабочее напряжение. Конденсатор может использоваться в режимах, когда напряжение на нём не превышает рабочего.

Использовать, например, электролитический конденсатор с рабочим напряжением 10 В в цепях +5 В или +3 В можно.

Чем больше рабочее напряжение электролитического конденсатора при равной ёмкости, тем больше его габариты.

Рабочее напряжение на керамических и других конденсаторах может явно не указываться или не указываться вообще — особенно, если конденсатор имеет маленькие размеры.

Полная информация о всех параметрах конденсатора имеется в соответствующем даташите (справочных данных), который имеется на сайте фирмы — производителя.

ESR (Equivalent Series Resistance) — эквивалентное последовательное сопротивление. Выводы конденсатора и их контакты с обкладками имеет не нулевое, хотя и очень небольшое сопротивление. Это сопротивление активное, поэтому, в соответствии с законами Ома и Джоуля-Ленца, при протекании тока на этом сопротивление будет рассеиваться тепло.

Это приведет к нагреву конденсатора.

Поэтому на электролитических конденсаторах обычно указывает максимальную рабочую температуру.

В компьютерных блоках питания и материнских платах используются специальные конденсаторы — с пониженным ESR.

Величина ESR может для таких конденсаторов быть в пределах от сотых до десятых долей Ома.

Что будет, если вместо конденсатора с пониженным ESR при ремонте блоков питания или материнских плат поставить обычный? Некоторое время он поработает. Но так как его ESR больше, то через цепь такого конденсатора будет протекать больший ток, который вызовет ускоренную деградацию конденсатора. Поэтому он быстро выйдет из строя.

Величиной ESR можно узнать по специальной маркировке (чаще всего 2 латинских буквы) на корпусе конденсатора. Соответствие этих букв реальным значениям ESR указывается в даташите.

Параллельное соединение конденсаторов

Несколько конденсаторов могут включаться последовательно или параллельно. При параллельном соединении ёмкости всех конденсаторов суммируются. При последовательном соединении общая ёмкость батареи конденсаторов меньше самой маленькой, так как складываются величины, обратные емкости. Но зато напряжение, при котором можно работать такая батарея, будет больше рабочего напряжения одного конденсатора.

На материнских платах в цепи низковольтного источника напряжения, питающего ядро процессора, используется несколько однотипных конденсаторов, соединенных параллельно.

Интересный вопрос: почему бы не поставить один конденсатор емкостью, эквивалентной емкости батареи конденсаторов?

Дело в том, что у параллельно соединенных конденсаторов суммарное ESR будет гораздо меньше, чем ESR одного конденсатора. Потому что при параллельном соединении сопротивлений общее сопротивление уменьшается.

Что будет, если перепутать полярность конденсатора?

Если ошибиться с полярностью электролитического конденсатора – он обязательно выйдет из строя!

Сопротивление конденсатора при обратной полярности небольшое, поэтому через его цепь потечет значительный ток.

Это вызовет быстрый перегрев, закипание электролита, пары которого разорвут  корпус.

Такой же эффект вызовет и увеличение рабочего напряжения выше указанного на корпусе.

Чтобы исключить нехорошие последствия, верхняя крышка корпуса делается профилированной, с канавками-углублениями на верхней крышке.

При повышенном давлении внутри крышка расходится по этим канавкам, выпуская пары наружу.

Следует отметить, что электролитические конденсаторы,  использующиеся в компьютерных блоках питания и материнских платах, могут выйти из строя после нескольких лет эксплуатации в нормальном рабочем режиме.

Дело в том, что в конденсаторах из-за наличия электролита постоянно протекают электрохимические процессы, усугубляющиеся тяжелым режимом работы и повышенной температурой.

Как правильно заменить неисправные конденсаторы при  ремонте материнской платы компьютера можно прочитать здесь.

Как измерить ёмкость и ESR конденсатора?

Ёмкость конденсатора можно измерить с помощью обычного цифрового мультиметра.

Большинство цифровых мультиметров могут измерять не только ток, напряжение или сопротивление, но и ёмкость.

При измерении емкости надо с помощью переключателя выбрать необходимый поддиапазон и использовать отдельные гнёзда с маркировкой «F».

Однако большинство мультиметров измеряет емкость не более 20 микрофарад. А если надо измерить ёмкость в несколько тысяч микрофарад?

В этом случае необходимо использовать комбинированные приборы — измерители ёмкости и ESR. Существует множество разновидностей таких приборов и приборчиков.

Автор использует в своей практике мультитестер с АлиЭкспресс.

Кроме измерения ESR и ёмкости, им можно проверять полупроводниковые приборы, сопротивления и индуктивности.

Удобная штука, доложу я вам!

Если проверять вздутые электролитические конденсаторы — выяснится, что у них повышенное ESR и сниженная емкость.

Иногда тестер вообще дают ошибку, не опознавая конденсатор как конденсатор. Может быть и так, что конденсатор по внешнему виду абсолютно нормальный, но имеет повышенное ESR (хотя и достаточную емкость).

Поэтому в блоке питания он нормально работать не будет!

Заканчивая, отметим, что конденсаторы небольшой ёмкости, использующиеся в «дежурке» компьютерного блока питания, имеют очень небольшие габариты. Электролита у них внутри немного, поэтому у них «не хватает силы» вздуться.

И только измеритель ESR позволит выявить их дефект.

Купить такой мультитестер можно здесь:

Питаться он может от батареи 6F22 («Крона»). Но можно использовать и адаптер AC/DC  с выходным напряжением 9-12 В.

До встречи на блоге!

vsbot.ru

Электролитические конденсаторы – условные обозначения конденсаторов

При проектировании посадочных мест для электролитических конденсаторов важно размещать четкие указательные метки, чтобы показать ориентацию компонентов. Поскольку этот тип конденсаторов поляризован (они должны быть размещены в определенной ориентации), они должны иметь на печатной плате метки, помогающие определить, как их следует размещать. Четкость маркировки компонентов является ключом к тому, чтобы изготовление вашей конструкции прошло гладко и синий дым не выходил из ваших конденсаторов.Тем более, что электролитические конденсаторы сделаны из тантала, поскольку они имеют тенденцию к катастрофическим последствиям, когда они включаются в обратном направлении.

Электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы

– один из самых популярных типов конденсаторов, используемых в конструкции платы. Они дешевы и обеспечивают хороший баланс физического размера и емкости. Есть четыре физических вида электролитических конденсаторов; Банка SMT, корпус SMT, PTH радиальный и PTH осевой. Каждый стиль отмечен немного по-своему.Обычно они отмечены полосой на катодной стороне конденсатора, обозначающей отрицательный вывод, но есть некоторые исключения. Это отличается от типичного условного обозначения на схеме с положительной или анодной маркировкой!

Схематическое обозначение

Типичный поляризованный конденсатор будет выглядеть, как показано на схеме ниже. Положительная или анодная сторона конденсатора отмечена знаком «+». Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, я использую на схемах символ (показанный ниже).

Схематический символ поляризованных конденсаторов, как показано в Eagle.

Электролитический конденсатор в форме банки SMT

Эти конденсаторы отмечены на верхней части банки черной меткой. Однако цвет марки иногда зависит от производителя. Пластиковая основа конденсатора также имеет фаску с положительной или анодной стороны.

SMT Can Electrolytic Capactor: Маркировка указывает отрицательную сторону или катодную сторону.

Площадь основания типичного электролитического конденсатора SMT.

Электролитический конденсатор в корпусе SMT

Конденсаторы этого типа обычно имеют внутри тантал или ниобий, но есть несколько электролитических полимеров. Стиль корпуса означает, что он имеет форму резистора 0805 или керамического конденсатора. В отличие от других корпусов для конденсаторов, они обычно имеют положительную или анодную маркировку.

Электролиты типа корпуса

SMT обычно имеют анодную / положительную маркировку. Осторожно!

Место для электролитических конденсаторов в корпусе SMT.

Радиальный электролитический конденсатор PTH

Радиальные крышки имеют как анод, так и катод, выходящие на одну сторону конденсатора. В 99% случаев они отмечены контрастной полосой на катоде или отрицательной стороне конденсатора.

Маркировка радиально поляризованных электролитических конденсаторов PTH.

Посадочное место для радиальных электролитических конденсаторов PTH.

Осевой электролитический конденсатор PTH

Конденсаторы осевого типа

используются нечасто, но интересны тем, как они маркированы. Отрицательная или катодная полоса проходит по их стороне аналогично радиальному стилю, но на маркировке есть стрелка, указывающая, какая сторона отрицательная или катодная.

Электролитический осевой тип PTH. Катодная полоса указывает на катод.

Площадь основания для электролитического конденсатора осевого типа PTH.

В следующий раз на файлах посадочных мест…

Самая важная вещь, о которой нужно помнить, – это свериться с паспортом деталей и увидеть, как полярность обозначена на детали. Копирование внешнего вида детали на ваших платах шелкография гарантирует гораздо больший успех при сборке платы. Я надеюсь, что это улучшит ваши следы на доске и упростит создание ваших продуктов и прототипов.В следующий раз, когда речь идет о файлах посадочных мест, мы поговорим о танталовых конденсаторах.

Ознакомьтесь с предыдущей публикацией из этой серии: Файлы отпечатков – диоды

Был ли этот пост полезным? Хотите, чтобы мы обсудили еще какие-то темы? Если да, сообщите нам об этом в Twitter.

Начни сегодня.

создать учетную запись

10 шт. / Лот L2401 для 6 6-плюс конденсаторных индукторов IC: Amazon.com: Industrial & Scientific

---

В настоящее время недоступен.
Мы не знаем, когда и появится ли этот товар в наличии. ]]>

---

Характеристики этого продукта

Фирменное наименование	Kokratae
Ean	6439995566927
Номер детали	YA11-US1-T25275
Код UNSPSC	32000000

---

RC-цепей

RC-цепей

RC Схемы

RC-цепь цепь с резистором (R) и конденсатором (C). RC-цепи – частый элемент в электронных устройствах. Они также играют важную роль в передаче электрических сигналов в нервные клетки.

Конденсатор может накапливать энергию, а резистор, включенный последовательно с ним, будет контролировать скорость, с которой он заряжается или разряжается. Это дает характерная временная зависимость, которая оказывается экспоненциальной. Ключевым параметром, описывающим временную зависимость, является «постоянная времени» R C . Дальновидный студент может догадаться об этом, просто заметив, что R C имеет размеры времени: (1 Ом) x (1 Фарада) = (1 секунда) .

Мы ограничимся следующей схемой, в которой Переключатель можно перемещать между положениями a и b .

Начнем с обзора некоторых фактов о конденсаторах:

1. Заряд конденсатора не может измениться мгновенно . Ток определяется как I = D Q / D т . Следовательно, изменение ответственный D Q = I D т стремится к нулю как интервал времени D т уходит в ноль.
2. Ток, текущий в конденсатор в устойчивом состоянии, который достигается через долгое время интервал равен нулю. Поскольку заряд накапливается на конденсаторе, а не течет через него заряд может накапливаться до тех пор, пока напряжение В = Q / C уравновешивается внешнее напряжение подталкивает заряд к конденсатору.

Когда конденсатор емкости С последовательно с аккумулятором напряжением В _b и резистор сопротивления R , падение напряжения должно быть:

,

, который является заявлением о том, что напряжение, полученное при прохождении через батарею, должно равняться напряжению падение на конденсаторе плюс падение напряжения на резистор. Уравнение, в котором скорость изменения количества (D Q / D t ) пропорционален количеству (D Q) всегда будет иметь экспоненциальное решение. Мы рассматриваем два случая:

1. Выгрузка конденсатор : Конденсатор изначально подключен (переключатель в положении a ) на долгое время, а затем отключается путем перемещения перейти на b на время t = 0 .Затем конденсатор разряжается, оставляя конденсатор без заряда или напряжения после долгого время.

2. Зарядка конденсатор : переключатель в положении б в течение длительного времени, позволяя конденсатор не иметь заряда. В момент времени t = 0 , переключатель меняется на на и конденсатор заряжается.

Здесь Q ₀ , В ₀ и I ₀ относятся к заряду, напряжению и току конденсатор в момент после включения переключателя. Время t – характеристика время распада, t = RC .Столкнувшись с RC проблема, лучшая стратегия следующая:

1. Определите, какая плата через конденсатор был незадолго до того, как переключатель был брошен. Поскольку заряд не может измениться мгновенно, это это заряд сразу после того, как переключатель брошен.

2. Определите, какой заряд долго после того, как переключатель брошен.

3. Выберите экспоненту бланк для заряда Q (т) для соответствия правильному начальному и конечному обвинения.

4. Напряжение на конденсатор можно найти через, V = Q / C . Напряжения на других элементах можно найти с помощью помощь первого закона Кирхгофа.

5. Ток через конденсатор всегда должен распадаться и достигать нуля. В начальный ток обычно можно определить с помощью закона Ома, V = R I .

Характерное время т = RC сообщает, что зарядка / разрядка медленнее с большим резистором или конденсатором. Это имеет смысл, потому что резистор большего размера препятствует прохождению тока; таким образом замедляет зарядку / разрядку, а конденсатор большего размера удерживает больше заряда; Таким образом, требуется больше времени для зарядки.

У каждого образованного человека должно быть хорошее чувство для экспоненциальных функций.(Эскизы заряда Q (т) для зарядки и разрядки конденсаторов.)

---

Примеры Индекс RC цепей Список лекций

Характеристики конденсатора и применение | MTI Instruments

Конденсаторы часто характеризуются множеством характеристик. Эти характеристики в конечном итоге определяют конкретное применение конденсаторов, температуру, диапазон емкости и номинальное напряжение.Огромное количество характеристик конденсатора вызывает недоумение. Кроме того, может быть очень сложно интерпретировать и понять информацию, напечатанную на корпусе конденсатора.

Конденсаторы бывают различных типов или семейств, и каждая из этих групп имеет свою собственную систему идентификации и характеристики. Некоторые из этих систем легко интерпретировать. Однако другие системы изобилуют символами, буквами и цветами, понимание которых может быть затруднительным.

Определение характеристик конденсатора обычно означает выяснение того, к какому семейству он принадлежит.Семейства конденсаторов включают:

• Пластик
• Керамика
• Пленка
• Электролитический

После того, как вы определили семейство, к которому принадлежит конденсатор, становится намного проще определить его характеристики.

Что касается конденсаторов, их может быть больше, чем кажется на первый взгляд. Например, то, что два конденсатора имеют одинаковое значение емкости, не означает, что они имеют одинаковое номинальное напряжение. Эта информация жизненно важна, потому что, если используется неправильный конденсатор (например, конденсатор с меньшим номинальным напряжением, используемый вместо конденсатора с более высоким номинальным напряжением), то этот конденсатор может быть поврежден и даже разрушен.

Характеристики конденсатора можно найти в технических паспортах, предоставленных производителем. Давайте рассмотрим несколько наиболее важных характеристик:

1) Рабочее напряжение, (WV)

Это важная характеристика конденсатора, которая дает определение максимального непрерывного напряжения (переменного или постоянного тока), которое может быть приложено к конденсатору без конденсатор выходит из строя. В большинстве случаев вы можете найти рабочее напряжение, напечатанное на стороне корпуса конденсатора, отображающее его рабочее напряжение постоянного тока.

Поскольку переменное напряжение конденсатора относится к среднеквадратичному значению, а не к пиковому или максимальному значению (которое оказывается на 1,414 больше), значения переменного и постоянного напряжения обычно не совпадают для любого типа конденсатора.

Отказ может произойти, если какое-либо напряжение постоянного тока превышает рабочее. Отказ также может произойти, если имеет место чрезмерная пульсация переменного тока. Поэтому вполне естественно, что конденсатор будет иметь увеличенный срок службы, если он будет работать в пределах своего номинального напряжения в прохладной окружающей среде.

Общие рабочие напряжения постоянного тока включают:

• 10 В
• 16 В
• 25 В
• 35 В
• 50 В
• 63 В
• 100 В
• 160 В
• 250 В
• 400 В каждой из
• 400 В
• эти напряжения нанесены непосредственно на корпус конденсатора.

  2) Ток утечки

  Диэлектрики, используемые в конденсаторах, которые служат для разделения проводящих пластин, не являются идеальными изоляторами.Из-за этого небольшой ток или «утечка» протекает через диэлектрик под влиянием мощных электрических полей, которые накапливаются из-за заряда пластин при приложении постоянного напряжения питания.

  Этот небольшой поток постоянного тока называется током утечки. По сути, ток утечки возникает, когда электроны проходят через диэлектрическую среду (обычно по краям). В конце концов, ток утечки полностью разрядит конденсатор, если напряжение питания исключить из уравнения.

  В случае небольшой утечки, характерной для фольговых или пленочных конденсаторов, ток утечки называется «сопротивлением изоляции» (Rp), которое выражается как высокое сопротивление. Термин «ток утечки» обычно используется только тогда, когда поток электронов очень велик.

  Ток утечки конденсатора – один из важнейших параметров цепей связи источника питания и усилителя. С учетом сказанного, лучшим выбором для систем хранения являются тефлон, полистирол, полипропилен и другие типы пластиковых конденсаторов.

  С другой стороны, алюминиевые, танталовые и другие типы конденсаторов электролитического типа могут работать с очень высокими емкостями. Однако они склонны к высоким токам утечки. Из-за этого они не подходят для приложений связи или хранения. В заключение, ток утечки для алюминиевых электролитов будет увеличиваться при повышении температуры.

  3) Допуск, (±%)

  Допуск конденсатора выражается положительным или отрицательным значением. Они представляют собой пикофарады (± пФ), которые указывают на конденсаторы с низким значением (обычно менее 100 пФ) или в процентах (±%) для конденсаторов с более высоким значением (обычно выше 100 пФ).

  По сути, значение допуска – это полная степень отклонения емкости от номинального значения. В большинстве случаев уровень допуска может составлять от -20% до + 80%. Номинальные характеристики конденсаторов определяются тем, насколько они близки к фактическим значениям по сравнению с номинальной номинальной емкостью. Буквы и цветные полосы используются для обозначения фактического допуска. Обычные уровни допусков для конденсаторов составляют около 5% – 10%. Тем не менее, некоторые конденсаторы из пластика имеют рейтинг не более ± 1%.

  4) Рабочая температура, (T)

  Из-за изменений диэлектрических свойств колебания температуры будут иметь прямое влияние на значение емкости. Если окружающая температура становится слишком высокой или слишком низкой, значение емкости цепи может работать неправильно. Как правило, большинство конденсаторов хорошо работают при температуре от -30 ° C до + 125 ° C. Номинальное напряжение при рабочей температуре для пластиковых конденсаторов не более + 70oC.

  Электролитические конденсаторы и алюминиевые электролитические конденсаторы подвержены деформации при высоких температурах из-за утечки и внутреннего давления.Кроме того, электролитические конденсаторы нельзя использовать при температурах ниже -10 ° C, поскольку электролитный гель замерзнет.

  5) Температурный коэффициент, (TC)

  Температурный коэффициент конденсатора определяется максимальным изменением его емкости в определенном температурном диапазоне. Как правило, температурный коэффициент конденсатора определяется линейным образом как доли на миллион на градус Цельсия (PPM / oC). Его также можно определить как процентное изменение в определенном диапазоне температур.

  Конденсаторы класса 2 имеют нелинейную природу. В результате их значения увеличиваются с повышением температуры, что дает им температурный коэффициент, который выражается положительным знаком “P”. В отличие от конденсаторов класса 2, некоторые конденсаторы фактически уменьшают свое значение при повышении температуры. В результате температурный коэффициент в этом случае будет выражен отрицательным “N”.

  Некоторые конденсаторы не меняют своего значения и остаются постоянными в определенном диапазоне температур.Эти конденсаторы имеют нулевой температурный коэффициент и обозначаются как «NPO». Эти типы конденсаторов относятся к классу 1.

  Хотя подавляющее большинство конденсаторов теряют свою емкость, когда становятся слишком горячими, существует исключение для конденсаторов с температурной компенсацией. Эти типы конденсаторов могут работать при температурах от P1000 до N5000 (от +1000 ppm / oC до -5000 ppm / oC).

  Очень хорошо можно подключить конденсатор с положительным температурным коэффициентом параллельно конденсатору с отрицательным температурным коэффициентом.Когда это происходит, два противоположных эффекта в конечном итоге нейтрализуют друг друга. Конденсаторы с температурным коэффициентом приложения также могут использоваться для нейтрализации влияния других компонентов, расположенных в цепи, таких как резистор или катушка индуктивности.

  6) Номинальная емкость (C)

  Когда дело доходит до важности, номинальное значение емкости C конденсатора всегда будет занимать первое место среди характеристик конденсатора. Это значение можно измерить тремя способами:

  • мкФ , числа и цветные полосы.

    7) Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)

    Эквивалентное последовательное сопротивление AKA ESR – это полное сопротивление переменного тока конденсатора, когда он используется на более высоких частотах. Он включает в себя сопротивление постоянному току выводных выводов, сопротивление диэлектрического материала, сопротивление пластины конденсатора и сопротивление постоянному току соединений с диэлектриком; все они измеряются при определенной температуре и частоте.

    Эквивалентное последовательное сопротивление определяет потери энергии «эквивалентного» последовательного сопротивления конденсатора.Таким образом, он должен определять общие тепловые потери I2R конденсатора. Это особенно актуально, когда задействованы силовые и коммутационные цепи.

    Конденсаторы с высоким ESR менее способны пропускать ток к пластинам и от них во внешнюю цепь. Это связано с более длительной постоянной времени заряда / разряда RC. ESR электролитических конденсаторов будет постепенно увеличиваться со временем, поскольку электролит внутри начинает высыхать. При использовании в качестве фильтра рекомендуется использовать конденсатор с низким значением ESR.

    8) Поляризация

    Поляризация конденсатора относится к конденсаторам электролитического типа (в основном алюминиевые электролитические конденсаторы) в отношении их электрического соединения. Подавляющее большинство электролитических конденсаторов поляризованы, а это означает, что напряжение на выводах конденсатора должно иметь правильную полярность (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному).

    Неправильная поляризация может привести к разрушению оксидного слоя внутри конденсатора, что в конечном итоге приведет к протеканию через устройство больших токов.В результате конденсатор, скорее всего, выйдет из строя.

    Большинство электролитических конденсаторов имеют отрицательную клемму, отмеченную стрелкой, полосой, черной полосой или шевронами. Они установлены для предотвращения возможных неправильных подключений к источнику постоянного тока.

    Некоторые из более крупных электролитических конденсаторов с металлическим корпусом подключаются к отрицательной клемме. Это можно сделать, потому что металлический корпус изолирован электродами. Имейте в виду, что при использовании алюминиевых электролитов в сглаживающих цепях источника питания будьте осторожны, не допускайте, чтобы пульсирующее напряжение переменного тока и сумма пикового напряжения постоянного тока превратились в «обратное напряжение».”

    Заключение

    Имейте в виду, что конденсаторы с небольшой емкостью (менее 0,01 мкФ) обычно не представляют опасности для людей. Однако, если емкость конденсатора превышает 0,01 мкФ, вас ждет электрошок! Все конденсаторы способны накапливать электрические заряды, которые принимают форму напряжения даже при отсутствии тока в цепи.

    Как правило, вы никогда не должны прикасаться к выводам конденсаторов с большими номиналами, если питание отключено. Некоторые конденсаторы могут накапливать смертельные заряды. напряжения.Если вы не уверены в состоянии большого конденсатора, с которым пытаетесь обращаться, всегда обращайтесь за помощью к эксперту.

    Показанное изображение Кредит: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay
    В сообщении Изображение 1 Кредит: Elcap [CC0], из Wikimedia Commons
    В сообщении Изображение 2 Кредит: Elcap [CC0], из Wikimedia Commons
    В сообщении Изображение 3 Предоставлено: Stack Exchange
    In Post Image 4 Предоставлено: Sakurambo [Public domain], из Wikimedia Commons In Post Изображение 2
    In Post Изображение 5 Кредит: Jwratner1 в английской Википедии.[CC0], через Wikimedia Commons

    Цепи резистор-конденсатор серии

    | Реактивное сопротивление и импеданс – емкостный

    В последнем разделе мы узнали, что произойдет в простых цепях переменного тока, содержащих только резисторы и только конденсаторы. Теперь мы последовательно объединим два компонента и исследуем эффекты.

    Цепь последовательного конденсатора: напряжение отстает от тока от 0 ° до 90 °.

    Расчет импеданса

    Резистор обеспечивает сопротивление 5 Ом переменному току независимо от частоты, а конденсатор – 26 Ом.Реактивное сопротивление 5258 Ом на переменный ток при 60 Гц.

    Поскольку сопротивление резистора является действительным числом (5 Ом 0 ° или 5 + j0 Ом), а реактивное сопротивление конденсатора – мнимым числом (26,5258 Ом ∠ -90 °, или 0 – j26,5258 Ом), объединенное эффект двух компонентов будет противостоять току, равному комплексной сумме двух чисел.

    Термин для этого сложного противодействия току – импеданс , его символ – Z, и он также выражается в единицах Ом, точно так же, как сопротивление и реактивное сопротивление.В приведенном выше примере полное сопротивление цепи составляет:

    Импеданс связан с напряжением и током, как и следовало ожидать, аналогично сопротивлению в законе Ома:

    На самом деле, это гораздо более полная форма закона Ома, чем то, чему учили в электронике постоянного тока (E = IR), так же как импеданс является гораздо более полным выражением сопротивления потоку электронов, чем простое сопротивление.Любое сопротивление и любое реактивное сопротивление по отдельности или в комбинации (последовательно / параллельно) могут и должны быть представлены как единый импеданс.

    Текущий расчет

    Чтобы рассчитать ток в приведенной выше схеме, нам сначала нужно задать опорный фазовый угол для источника напряжения, который обычно считается равным нулю. (Фазовые углы резистивного и емкостного сопротивления равны , всегда 0 ° и -90 °, соответственно, независимо от заданных фазовых углов для напряжения или тока.)

    Как и в случае чисто емкостной цепи, волна тока опережает волну напряжения (источника), хотя на этот раз разница составляет 79,325 ° вместо полных 90 °.

    Напряжение отстает от тока (напряжение токоведущих проводов) в последовательной цепи R-C.

    Метод таблицы

    Как мы узнали из главы, посвященной индуктивности переменного тока, «табличный» метод организации параметров цепи является очень полезным инструментом для анализа переменного тока, так же как и для анализа постоянного тока.Поместим известные цифры для этой последовательной схемы в таблицу и продолжим анализ с помощью этого инструмента:

    Ток в последовательной цепи равномерно распределяется между всеми компонентами, поэтому цифры, помещенные в столбец «Итого» для тока, могут быть распределены также и на все другие столбцы:

    Продолжая наш анализ, мы можем применить закон Ома (E = IR) по вертикали, чтобы определить напряжение на резисторе и конденсаторе:

    Обратите внимание, что напряжение на резисторе имеет тот же фазовый угол, что и ток через него, что говорит нам о том, что E и I находятся в фазе (только для резистора).Напряжение на конденсаторе имеет фазовый угол -10,675 °, что ровно на 90 ° меньше , чем фазовый угол тока цепи. Это говорит нам о том, что напряжение и ток конденсатора все еще не совпадают по фазе на 90 ° друг с другом.

    Расчеты с использованием SPICE

    Давайте проверим наши расчеты с помощью SPICE:

    Контур специй: R-C.

    цепь переменного тока r-c
     v1 1 0 ac 10 грех
     г1 1 2 5
     c1 2 0 100u
     .переменный ток 1 60 60
     .print ac v (1,2) v (2,0) i (v1)
     .print ac vp (1,2) vp (2,0) ip (v1)
     .конец
     частота v (1,2) v (2) i (v1)
     6.000E + 01 1.852E + 00 9.827E + 00 3.705E-01
     
     частота вп (1,2) вп (2) ip (v1)
     6.000E + 01 7.933E + 01 -1.067E + 01 -1.007E + 02
     

    Еще раз, SPICE неправильно печатает текущий фазовый угол со значением, равным реальному фазовому углу плюс 180 ° (или минус 180 °).

    Однако исправить эту цифру и проверить правильность нашей работы несложно.В этом случае выходной сигнал SPICE -100,7 ° для текущего фазового угла соответствует положительному значению 79,3 °, что соответствует ранее рассчитанному нами значению 79,325 °.

    Опять же, необходимо подчеркнуть, что расчетные цифры, соответствующие реальным измерениям напряжения и тока, относятся к полярной форме , а не прямоугольной форме!

    Например, если бы мы действительно построили эту последовательную цепь резистор-конденсатор и измерили напряжение на резисторе, наш вольтметр показал бы 1.8523 вольт, а не 343,11 милливольта (действительный прямоугольник) или 1,8203 вольт (воображаемый прямоугольник).

    Реальные приборы, подключенные к реальным цепям, выдают показания, соответствующие длине вектора (величине) вычисленных значений. Хотя прямоугольная форма записи комплексных чисел полезна для выполнения сложения и вычитания, это более абстрактная форма записи, чем полярная, которая сама по себе имеет прямое соответствие с истинными измерениями.

    Импеданс (Z) последовательной цепи R-C может быть вычислен с учетом сопротивления (R) и емкостного реактивного сопротивления (X _C ).Поскольку E = IR, E = IX _C и E = IZ, сопротивление, реактивное сопротивление и импеданс пропорциональны напряжению соответственно. Таким образом, векторная диаграмма напряжения может быть заменена аналогичной диаграммой импеданса.

    Серия: Векторная диаграмма импеданса цепи RC.

    Пример: Дано: резистор 40 Ом последовательно с конденсатором 88,42 мкФ. Найдите импеданс на уровне 60 Гц.

     ХС = 1 / (2πfC)
     ХС = 1 / (2π · 60 · 88.42 × 10-6)
     XC = 30 Ом
     Z = R - jXC
     Z = 40 - j30
     | Z | = sqrt (402 + (-30) 2) = 50 Ом
     ∠Z = арктангенс (-30/40) = -36,87 °
     Z = 40 - j30 = 50∠-36,87 °
     

    ОБЗОР:

    • Импеданс – это полная мера противодействия электрическому току и комплексная (векторная) сумма («реального») сопротивления и («мнимого») реактивного сопротивления.
    • Импедансом (Z) управляют точно так же, как и сопротивлением (R) при анализе последовательной цепи: последовательное сопротивление складывается для формирования общего импеданса.Только обязательно выполняйте все вычисления в сложной (не скалярной) форме! Z _Всего1 + Z ₂ +. . . Z _n
    • Обратите внимание, что импедансы всегда добавляются последовательно, независимо от того, какой тип компонентов составляет импеданс. То есть резистивный импеданс, индуктивный импеданс и емкостный импеданс следует рассматривать одинаково математически.
    • Чисто резистивный импеданс всегда будет иметь фазовый угол точно 0 ° (Z _R = R Ω ∠ 0 °).
    • Чисто емкостное сопротивление всегда будет иметь фазовый угол точно -90 ° (Z _C = X _C Ом ∠ -90 °).
    • Закон Ома для цепей переменного тока: E = IZ; I = E / Z; Z = E / I
    • Когда резисторы и конденсаторы смешиваются в цепях, общий импеданс будет иметь фазовый угол где-то между 0 ° – и -90 °.

    СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

    В блоке питания фантомного микрофона

    со сверхмалым шумом используется крошечный преобразователь постоянного тока и конденсаторный трюк

    Загрузите эту статью в формате PDF.

    Профессиональные конденсаторные микрофоны требуют источника питания 48 В для зарядки внутреннего емкостного преобразователя и питания внутреннего буфера для выхода датчика с высоким сопротивлением. Вы можете использовать простой повышающий преобразователь, схему фильтра для уменьшения электромагнитных помех (EMI) и небольшую хитрость для создания компактного фантомного источника питания со сверхмалым шумом (48 В), который работает от 5-, 12- , или вход 24 В. Это напряжение часто обеспечивается так называемой «фантомной» схемой питания, которая использует существующие подключения микрофонов для подачи питания, поэтому дополнительные провода питания не требуются.

    (Обратите внимание, что конденсаторный микрофон не следует путать с электретным микрофоном, который иногда использует источник фантомного питания, но другого типа для внутреннего предусилителя. Если вы не знакомы с принципом и применением фантомного питания для конденсаторные микрофоны, см. ссылки в конце для различных точек зрения.)

    Этот фантомный источник питания имеет низкий ток, обычно всего несколько миллиампер. Однако он должен быть очень низким, поскольку выходные уровни микрофона довольно низкие, а микрофонный буфер не имеет хорошего подавления пульсаций источника питания.Кроме того, фантомное питание не должно создавать электромагнитные помехи в соседних цепях низкого уровня, что всегда является проблемой для плотно упакованных продуктов.

    Этот высокопроизводительный источник питания построен с использованием повышающего преобразователя LT8362, который имеет переключатель на 60 В, 2 А и работает на частоте до 2 МГц, и поставляется в корпусе размером 3 × 3 мм. Схема построена на стандартной демонстрационной плате LT8362 DC2628A (рис. 1) .

    1. Эта демонстрационная схема DC2628 является основой для фантомного источника питания.
    

    Входной фильтр электромагнитных помех на демонстрационной плате, которому помогает переключающая катушка индуктивности, хорошо справляется с устранением высокочастотного шума, который появляется последовательно со входом. На выходе ситуация не так хороша. Выходной фильтр электромагнитных помех эффективно подавляет шум в мегагерцовом диапазоне, но мало влияет на шум в звуковом диапазоне. Этот шум в основном возникает из-за 30-кратного усиления в цепи обратной связи, усиливающего опорный шум LT8362.

    Одним из способов устранения этого шума является добавление емкости на выходе.При достаточной емкости это сработает. Но с выходом 48 В самое низкое практическое рабочее напряжение конденсатора 63 В означает, что требуемые конденсаторы большие и дорогие.

    Второй подход – увеличить выход LT8362 на один или два вольта и добавить к выходу стабилизатор LDO. Однако для этого требуется высоковольтный стабилизатор LDO, который обычно стоит дороже, чем его низковольтный аналог. Кроме того, в то время как эти регуляторы могут иметь низкий уровень шума при более низких выходных напряжениях, устройств, которые используют источник опорного напряжения, также страдают от одной и той же опорного шумовой проблемы умножения в качестве LT8362.

    Третий подход заключается в использовании преимущества того факта, что чувствительность выхода микрофона не сильно зависит от напряжения питания, поэтому фантомное питание не требует идеальной регулировки. Это означает, что мы можем подключить некоторое сопротивление последовательно с выходными конденсаторами, чтобы повысить их эффективность; однако это лишь частично уменьшает размер высоковольтных конденсаторов.

    Вместо этого лучше сделать так, чтобы выходные конденсаторы казались больше, чем они есть на самом деле.Это может быть достигнуто с помощью “старой школы” техники, называемой умножением емкости, простой схемы в серой заштрихованной области Рис. 2 .

    2. Умножитель емкости (серый), добавленный на выходе к исходной схеме, подавляет шум звуковой частоты, создаваемый импульсным стабилизатором.
    

    Здесь конденсатор емкостью 100 мкФ контролирует пульсации тока базы, поэтому его влияние на ток коллектора усиливается бета-коэффициентом транзистора NPN. Эффект впечатляющий. На рис. 3a показан выходной сигнал цепи LT8362 на C4 (перед фильтром) с нагрузкой 1 кОм (50 мА).

    3. Сигнал до и после фильтра. Выходной сигнал регулятора наддува показывает содержание шума около 0,2% при измерении на C4 (перед фильтром) (a). Выходной сигнал постфильтра содержит значительно улучшенное содержание шума – всего 0,002% (b).
    

    Шум составляет примерно 80 мВ (размах), что составляет около 0,2% шума. Хотя этого может быть достаточно для некритических приложений, выходной сигнал после фильтра значительно лучше и составляет примерно 1 мВ p-p (рис.3б) . Это составляет около 0,002% или 20 частей на миллион шума, что достаточно мало даже для самых требовательных приложений. Рисунок 4 показывает настольную установку.

    4. Настольная установка чистого фантомного источника питания с использованием демонстрационной схемы DC2628 показывает дополнительный фильтр.
    

    Транзистор SBCP56-16T1G был выбран из-за его высокого напряжения V _CBEO (80 В) и высокого бета-коэффициента при малых токах. Высокое значение бета дает умножителю емкости его высокую кажущуюся емкость и относительно постоянное падение при изменении выходного тока.Выходное напряжение падает с 47,8 В при нагрузке 2 кОм до 47,5 В при нагрузке 500 Ом, чего достаточно для микрофонных приложений. Не заменяйте другой транзистор без проверки на шум и стабилизацию.

    Тесты проводились при входном напряжении 16 В, но производительность будет аналогичной при напряжении 12–24 В _IN . В некоторых приложениях может потребоваться повышение с 5 В, которое может быть достигнуто за счет уменьшения частоты переключения LT8362 с 2 МГц до 1 МГц, чтобы обеспечить минимальное время отключения 75 нс.Это также потребует увеличения L1 примерно до 10–15 мкГн и удвоения емкости конденсатора C4 на выходе для поддержания эквивалентных характеристик.

    Томас Мостеллер работал инженером по полевым приложениям в Среднеатлантическом регионе компании Analog Devices с 1990 года, а Кристофер Джарбо – инженером по приложениям в Analog Devices.

    Ссылки

    Нельсон, Карл, Примечание по применению 19: Руководство по проектированию LT1070. Analog Devices Inc., июнь 1986 г.

    Уильямс, Джим, Примечание по применению 101: Минимизация остатков коммутационного регулятора на выходах линейного регулятора.Analog Devices Inc., июль 2005 г.

    Справочная информация о фантомном питании

    Википедия, «Фантомное питание»

    Sage Audio, «Основы фантомного питания для микрофонов»

    Audio Solutions, «Что такое фантомное питание и зачем нужны Мне это нужно?”

    Shure Inc., «Что такое фантомное питание?»

    Конденсатор TSMC Deep Trench – System Plus Consulting

    Благодаря TSMC интегрированные пассивные устройства (IPD) вернулись в мобильную индустрию.В информации о прикладном процессоре Apple A10 (AP), интегрированном в последний флагман компании, iPhone 7, упоминается использование первого пакета PoP Wafer Level Packaging для потребительских устройств, разработанного TSMC, который называется Integrated Fan-Out – Package-on-Package ( inFO-PoP). Чтобы сделать это возможным, TSMC также интегрировала совершенно новую технологию, которая никогда ранее не предлагалась для крупносерийной продукции. В качестве разделительных конденсаторов на стороне земли используются конденсаторы Deep Trench (DTC) высокой плотности на кремниевых подложках.

    Расположенный под inFO-PoP, наземный конденсатор (LSC) имеет конфигурацию перевернутого кристалла и поддерживается дополнительным слоем на печатной плате (PCB). LSC был разработан TSMC с использованием траншейных конденсаторов для увеличения емкостной площади без изменения занимаемой площади компонента. Это может конкурировать с технологией многослойных керамических конденсаторов (MLCC).

    В этом отчете мы показываем отличия от керамической технологии и инновации этого конденсатора, в том числе кремниевые канавки, осаждение оксидов и электрические характеристики.Процесс сравнивается с технологией IPDiA. Подробное сравнение с LSC в Exynos 8 и Snapdragon 820 APs объяснит плюсы и минусы технологии TSMC LSC.

    Этот процесс DTC позволяет TSMC предлагать очень тонкий конденсатор с высокой плотностью и такой же занимаемой площадью, что и компонент MLCC 0204. Результат очень рентабельный, как показывают сравнения с керамическими конденсаторами в этом отчете.

    Вернуться наверх

    Обзор / Введение

    Профиль компании и цепочка поставок

    Физический анализ

    • Методология физического анализа
    • iPhone 7 Plus Разборка
    • Анализ упаковки LSC
      • Вид и размеры матрицы
      • Маркировка штампа
      • Обзор матрицы и задержка
      • Поперечное сечение матрицы
      • Процесс штамповки
    • Сравнение разделительных конденсаторов на стороне земли
      • Сравнение упакованных LSC
      • Сравнение конденсаторов глубокого желоба

    Электрические характеристики

    • Частотные характеристики

    Производственный процесс

    • Блок изготовления микросхем
    • DTC Процесс

    Анализ затрат

    • Описание цепочки поставок
    • Гипотезы доходности
    • Анализ стоимости штампа
    • Стоимость финального теста
    • Стоимость компонента

    Анализ сметной цены

    Сравнение стоимости и производительности

    Вернуться наверх .