Как проверить конденсатор?

Проверка конденсатораИз этой статьи вы узнаете, как проверить конденсатор, работает ли конденсатор правильно или он неисправен. Конденсатор — это электронный/электрический компонент, который хранит энергию в виде электрического заряда.

Конденсаторы часто используются в платах электроники или нескольких электрических приборах и выполняют множество функций.

Зачем нужно проверять конденсатор?

Когда конденсатор помещается в активную цепь (цепь с текущим активным током), заряд начинает накапливаться в конденсаторе (на одной из его пластин), и когда пластина конденсатора больше не сможет принимать заряд, это будет означать, что конденсатор полностью заряжен.

Если схема требует этого заряда (например, обходной конденсатор), конденсатор отдает заряд обратно в цепь, и это будет продолжаться до тех пор, пока заряд не будет полностью высвобожден. Такие действия называются зарядкой и разрядкой конденсатора.

По сути, конденсаторы можно разделить на электролитические и неэлектролитические конденсаторы. Как и все электрические или электронные компоненты, конденсатор чувствителен к скачкам напряжения, и такие колебания напряжения могут необратимо повредить конденсаторы.

Электролитические конденсаторы часто выходят из строя из-за того, что разряжают больший ток за короткий промежуток времени, или не могут удерживать заряд из-за неправильного его хранения (высыхание). С другой стороны, неэлектролитические конденсаторы выходят из строя из-за больших утечек тока.

Существуют различные методы проверки работоспособности конденсатора. Давайте рассмотрим некоторые методы проверки конденсатора.

Некоторые, из упомянутых в статье способов могут быть не самыми лучшими для проверки конденсатора. Но мы включили их в статью, т.к. все-таки, кто-то ими еще пользуется.

Как разрядить конденсатор?

Прежде чем продолжить и рассмотреть различные способы проверки конденсатора, давайте разберемся, как правильно разрядить конденсатор. Это очень важно, т.к. конденсаторы могут удерживать заряд, даже если источник питания отключен. Если конденсатор не разряжен должным образом, и если вы случайно коснетесь его выводов, он разрядится через ваше тело и вызовет поражение электрическим током.

Есть несколько способов разрядить конденсатор. Давайте кратко рассмотрим их:

С помощью отвертки

Мы бы вам не советовали использовать этот способ (особенно если вы новичок), так как при разрядке будут образовываться искры, которые могут вызвать ожоги или другие повреждения на теле. Такой способ разрядки конденсатора можно использовать только в крайнем случае.

Если конденсатор находится в цепи (на печатной плате), то правильно выпаивайте его и  не касайтесь выводов конденсатора. Теперь возьмите изолированную отвертку (с более длинной ручкой) и держите ее в одной руке. Возьмите конденсатор в другую руку и коснитесь металлической частью отвертки обоих выводов конденсатора.

Вы увидите искры и услышите треск, свидетельствующий о наличии электрического разряда. Повторите это действие пару раз, чтобы убедиться, что конденсатор полностью разряжен.

С помощью разрядного резистора (резистор сброса)

Теперь мы разберем безопасный способ разрядки конденсатор. Этот способ часто используется в источниках питания и других подобных схемах, где резистор, известный как разрядный резистор, размещается параллельно выходному конденсатору, чтобы при отключении питания оставшийся заряд в конденсаторе разряжался через этот резистор.

Возьмите резистор большого номинала (обычно несколько кОм) с высокой номинальной мощностью (например, 5 Вт) и подключите его к ножкам конденсатора. Вместо прямого подключения вы можете использовать провода с зажимами типа «крокодил» на обоих концах. Конденсатор будет медленно разряжаться, и вы можете контролировать напряжение на клеммах конденсатора с помощью мультиметра.

Например, предположим, что у нас есть конденсатор емкостью 1000 мкФ, рассчитанный на 50 В, и мы хотим разрядить этот конденсатор до 1 В. При использовании резистора 1 кОм разрядка конденсатора займет почти 4 секунды. Кроме того, номинальная мощность резистора должна быть не менее 2,5 Вт.

Способ №1 Проверка конденсатора с помощью мультиметра с настройкой емкости

Это один из самых простых, быстрых и точных способов проверки конденсатора. Для этого нам понадобится цифровой мультиметр с функцией измерения емкости. Большинство цифровых мультиметров среднего и высокого класса включают в себя эту функцию.

Измеритель емкости на цифровых мультиметрах часто отображается значком емкости конденсатора, но на некоторых мультиметрах может быть написано просто ESR.

Чтобы проверить конденсатор с помощью цифрового мультиметра, нужно выполнить следующие шаги:

  • Отсоедините конденсатор от платы и полностью разрядите его.
  • Если номинал конденсатора виден на его корпусе, запишите его. Обычно емкость в фарадах (часто в микрофарадах) напечатана на корпусе вместе с номинальным напряжением.
  • На цифровом мультиметре установите ручку в положение измерения емкости.
  • Подсоедините щупы мультиметра к выводам конденсатора. В случае поляризованного конденсатора подсоедините красный щуп к положительной клемме конденсатора (как правило, более длинный провод), а черный щуп к отрицательной клемме (обычно сбоку есть маркировка). В случае неполяризованного конденсатора подключите его любым способом, так как они не имеют полярности.
  • Дальше проверьте показания цифрового мультиметра. Если показания мультиметра ближе к реальным значениям (указанным на конденсаторе), то конденсатор можно считать исправным.
  • Если разница между фактическим значением и измеренным значением значительно велика (а иногда и равна нулю), то следует заменить конденсатор, так как он полностью не исправен.

Используя этот способ, можно измерять емкости конденсаторов от нескольких нанофарад до нескольких сотен микрофарад.

Проверка конденсатора мультиметром

Способ №2 Проверка конденсатора с помощью мультиметра без настройки емкости

Большинство бюджетных и дешевых цифровых мультиметров не имеют функции измерения емкости. Но даже с помощью этих мультиметров мы можем проверить конденсатор.

  • Удалите конденсатор из схемы или платы и убедитесь, что он полностью разряжен.
  • Настройте мультиметр на измерение сопротивления, т.е. установите ручку в положение «Ом». Если имеется несколько диапазонов измерения сопротивления на мультиметре, выберите более высокий диапазон (часто от 20 кОм до 200 кОм).
  • Подсоедините щупы мультиметра к выводам конденсатора (красный к плюсу и черный к минусу в случае поляризованных конденсаторов).
  • Цифровой мультиметр покажет значение сопротивления на своем дисплее, и вскоре покажет сопротивление разомкнутой цепи. Запишите показания, которые отображались за этот короткий период.
  • Отсоедините конденсатор от мультиметра и повторите проверку несколько раз.
  • Каждая проверка должна показывать на дисплее одинаковый результат для исправного конденсатора.
  • Если при дальнейших проверках сопротивление не меняется, конденсатор разряжен.

Этот способ проверки конденсатора может быть неточным, но поможет отличить хорошие конденсаторы от плохих.

Проверка конденсатора с мультиметром без емкости

Способ №3 Проверка конденсатора путем измерения постоянной времени

Этот способ применим только в том случае, если известно значение емкости и если мы хотим проверить, исправен ли конденсатор. В этом способе мы измеряем постоянную времени конденсатора и получаем емкость из измеренного времени. Если измеренная емкость и фактическая емкость одинаковы, то конденсатор исправен.

Осциллограф будет лучшим инструментом для этого способа, чем мультиметр.

Постоянная времени конденсатора — это время, необходимое конденсатору для зарядки до 63,2% приложенного напряжения при зарядке через известный резистор. Если C — емкость, R — известный резистор, то постоянная времени TC (или тау в греческом алфавите — τ) определяется как τ = RC.

  • Во-первых, убедитесь, что конденсатор выпаян из платы и разряжен.
  • Подключите известный резистор (обычно резистор 10 кОм) последовательно с конденсатором.
  • Завершите схему, подключив источник питания известного напряжения.
  • Включите источник питания и измерьте время, необходимое для зарядки конденсатора до 63,2% напряжения питания. Например, если напряжение питания составляет 12 В, то 63,2% от него составляет около 7,6 В.
  • Исходя из этого времени и сопротивления, измерьте емкость и сравните ее со значением, написанным на конденсаторе.
  • Если они одинаковы или почти равны, конденсатор исправен. Если разница огромна, нам нужно заменить конденсатор.

Также можно рассчитать время разряда. В этом случае можно измерить время, необходимое конденсатору для разряда до 36,8% пикового напряжения.

Проверка конденсатора путем времени

Способ №4. Проверка конденсатора с помощью функции вольтметра

Все конденсаторы рассчитаны на максимальное напряжение, при котором они могут быть применены. Для этого способа проверки конденсатора мы будем использовать номинальное напряжение конденсатора.

  • Выньте конденсатор из платы или цепи и разрядите его.
  • Найдите номинальное напряжение на конденсаторе. Обычно оно обозначается как 16 В, 25 В, 50 В и т.д. Это максимальное напряжение, которое может выдержать конденсатор.
  • Теперь подключите выводы конденсатора к источнику питания или батарее, но напряжение должно быть меньше максимального номинального значения. Например, для конденсатора с максимальным номинальным напряжением 16 В можно использовать батарею на 9 В.
  • Если у вас настольный блок питания, то можно установить напряжение меньше номинального напряжения конденсатора.
  • Зарядите конденсатор на короткое время, скажем, 4-5 секунд, и отключите питание.
  • Установите цифровой мультиметр на настройки вольтметра постоянного тока и измерьте напряжение на конденсаторе. Подсоедините соответствующие выводы или щупы вольтметра и конденсатора.
  • Начальное значение напряжения на мультиметре должно быть близко к напряжению, подаваемому на исправный конденсатор. Если разница большая, то конденсатор неисправен.

Необходимо учитывать только начальное показание мультиметра, так как значение будет медленно падать.

Проверка конденсатора через функцию вольтметр

Способ №5. Проверка конденсатора с помощью аналогового мультиметра

Аналоговые мультиметры, как и цифровые мультиметры, могут измерять различные величины, такие как ток (А), напряжение (В) и сопротивление (О). Чтобы протестировать конденсатор с помощью аналогового мультиметра, мы будем использовать его функцию омметра.

  • Отсоедините конденсатор и разрядите его. Вы можете разрядить конденсатор, просто закоротив провода (это очень опасно — будьте осторожны), но самый простой способ — использовать нагрузку, такую ​​как резистор высокой мощности или светодиод.
  • Установите аналоговый мультиметр в положение омметра и, если есть несколько диапазонов, выберите более высокий диапазон.
  • Подсоедините выводы конденсатора к щупам мультиметра и наблюдайте за показаниями мультиметра.
  • Для рабочего конденсатора сопротивление вначале будет низким, но затем будет постепенно увеличиваться.
  • Если сопротивление все время низкое, конденсатор закорочен, т.е. он требует замены.

Этот способ может применяться как к конденсаторам сквозного, так и поверхностного монтажа.

Проверка конденсатора аналоговым мультиметром

Способ №6 Замыкание выводов конденсатора (способ – только для профессионалов)

Описанный здесь способ является одним из старейших способов проверки конденсатора на работоспособность.

Данный способ очень опасен и предназначен только для профессионалов. Его следует использовать только в крайнем случае.

Этот способ описан для источника питания 230 В переменного тока. Но из соображений безопасности можно использовать источник постоянного тока 24 В. Даже при 230 В переменного тока необходимо использовать разрядный резистор (с высокой номинальной мощностью), для ограничения тока.

  • Испытываемый конденсатор должен быть отсоединен от цепи и должным образом разряжен.
  • Подсоедините выводы конденсатора к клемме питания. Для 230 В переменного тока должны использоваться только неполяризованные конденсаторы. Для 24 В постоянного тока можно использовать как полярные, так и неполярные конденсаторы, но с правильным подключением.
  • Включите источник питания на очень короткое время (обычно от 1 до 5 секунд), а затем выключите его.
  • Отсоедините выводы конденсатора от источника питания.
  • Замкните выводы конденсатора с помощью металлического контакта. Не забудьте про технику безопасности, т.е. про изоляцию.
  • Искра от конденсатора может быть использована для определения состояния конденсатора. Если искра большая и сильная, то конденсатор исправен.
  • Если искра маленькая и слабая, конденсатор нужно заменить.

Этот способ можно применять для конденсаторов с меньшей емкостью. Данный способ может только определить, может ли конденсатор удерживать заряд или нет.

Замыкание выводов конденсатора

Итог

Вот мы и разобрали все известные нам способы проверки конденсаторов на работоспособность, как для начинающих, так и для профессионалов. Не забывайте про технику безопасности, будьте осторожны. Советуем вам оставить данную статью в закладках, чтобы вы всегда могли обратится к ней, в случае, если вы забудете какой-либо из способов. Надеемся, что наша статья была полезной для вас. Если вы знаете другие способы проверки конденсаторов, то напишите нам о них в комментариях.

С Уважением, МониторБанк

Добавить комментарий