Приведенные ниже принципы кодовой маркировки применяются такими известными фирмами как PANASONIC, HITACHI и др. Различают три основных способа кодирования.

A

. Код содержит два или три знака (буквы или цифры), обозначающие рабочее напряжение и номинальную емкость. Причем буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель. В случае двухзначного обозначения не указывается код рабочего напряжения.

В

. Код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие номинальную емкость и рабочее напряжение. Буква, стоящая вначале, обозначает рабочее напряжение, последующие знаки – емкость в пикофарадах (пф), а последняя цифра – количество нулей.

Возможны 2 варианта кодировки емкости: а) первые две цифры указывают номинал в пФ, третья – количество нулей; б) емкость указывают в микрофарадах, знак р выполняет функцию десятичной запятой.

Ниже приведены примеры маркировки конденсаторов емкостью 4.7 мкФ и рабочим напряжением 10 В.

С

. Если величина корпуса позволяет, то код располагается в две строки: на верхней строке указывается номинал емкости, на второй строке – рабочее напряжение. Емкость может указываться непосредственно в микрофарадах (мкФ) или 8 пикофарадах (пф) с указанием количества нулей (см. способ В). Например, первая строка – 15, вторая строка – 35V означает, что конденсатор имеет емкость 15 мкФ и рабочее напряжение 35 В.

Большое значение для правильного выбора того или иного элемента в различных схемах имеет маркировка конденсаторов. По сравнению с , она довольно сложная и разнообразная. Особые трудности возникают при чтении обозначений на корпусах маленьких конденсаторов в связи с незначительной площадью поверхности. Квалифицированный специалист, постоянно использующий данные устройства в своей работе, должен уверенно читать маркировку изделия и правильно ее расшифровывать.

Маркировка Керамических SMD конденсаторов

Керамические конденсаторы SMD ввиду их малых габаритов иногда маркируются кодом, состоящим из одного или двух символов и цифры. 2 PF) конденсатор от фирмы Kemet.

Letter	Mantissa	Letter	Mantissa	Letter	Mantissa	Letter	Mantissa
A	1.0	J	2.2	S	4.7	a	2.5
B	1.1	K	2.4	T	5.1	b	3.5
C	1.2	L	2.7	U	5.6	d	4.0
D	1.3	M	3.0	V	6.2	e	4.5
E	1.5	N	3.3	W	6.8	f	5.0
F	1.6	P	3.6	X	7.5	m	6.0
G	1.8	Q	3.9	Y	8.2	n	7.0
H	2. 0	R	4.3	Z	9.1	t	8.0

Конденсаторы изготавливаются с различными типами диэлектриков: NP0, X7R, Z5U и Y5V …. Диэлектрик NP0(COG) обладает низкой диэлектрической проницаемостью, но хорошей температурной стабильностью (ТКЕ близок к нулю). SMD конденсаторы больших номиналов, изготовленные с применением этого диэлектрика наиболее дорогостоящие. Диэлектрик X7R имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, но меньшую температурную стабильность. Диэлектрики Z5U и Y5V имеют очень высокую диэлектрическую проницаемость, что позволяет изготовить конденсаторы с большим значением емкости, но имеющих значительный разброс параметров. SMD конденсаторы с диэлектриками X7R и Z5U используются в цепях общего назначения.

Температурный диапазон Изменение емкости Первый символ Нижний предел Второй символ Верхний предел Третий символ Точность Z +10°C 2 +45°C A ±1. 0% Y -30°C 4 +65°C B ±1.5% X -55°C 5 +85°C C ±2.2% 6 +105°C D ±3.3% 7 +125°C E ±4.7% 8 +150°C F ±7.5% 9 +200°C P ±10% R ±15% S ±22% T +22,-33% U +22,-56% V +22,-82%

В общем случае керамические конденсаторы на основе диэлектрика с высокой проницаемостью обозначаются согласно EIA тремя символами, первые два из которых указывают на нижнюю и верхнюю границы рабочего диапазона температур, а третий – допустимое изменение емкости в этом диапазоне. Расшифровка символов кода приведена в таблице. Примеры:Z5U – конденсатор с точностью +22, -56% в диапазоне температур от +10 до +85°C.X7R – конденсатор с точностью ±15% в диапазоне температур от -55 до +125°C.

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.

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.

Зачем нужна маркировка

Задачей маркировки стоит соответствие каждого конкретного элемента определенным значениям рабочей характеристики. Маркировка конденсаторов включает в себя следующее:

• собственно, емкость – основная характеристика;
• максимально допустимое значение напряжения;
• температурный коэффициент емкости;
• допустимое отклонение емкости от номинального значения;
• полярность;
• год выпуска.

Максимальное значение напряжения важно тем, что при превышении его значения происходят необратимые изменения в элементе, вплоть до его разрушения. Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует изменение ёмкости при колебаниях температуры окружающей среды или корпуса элемента

Данный параметр крайне важен, когда конденсатор используется в частотозадающих цепях или в качестве элемента фильтра

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует изменение ёмкости при колебаниях температуры окружающей среды или корпуса элемента. Данный параметр крайне важен, когда конденсатор используется в частотозадающих цепях или в качестве элемента фильтра.

Допустимое отклонение означает точность, с которой возможно отклонение номинальной емкости конденсаторов.

Полярность подключения в основном характерна для электролитических конденсаторов. Несоблюдение полярности включения, в лучшем случае, приведет к тому, что реальная ёмкость элемента будет сильно занижена, а в реальности элемент практически мгновенно выйдет из строя из-за механического разрушения в результате перегрева или электрического пробоя.

Наибольшее отличие в принципах маркировки конденсаторов наблюдается в радиоэлементах, выпущенных за рубежом и предприятиями на постсоветском пространстве. Все предприятия бывшего СССР и те, что продолжают работать сейчас, кодируют выпускаемую продукцию по единому стандарту с небольшими отличиями.

Как маркируются большие конденсаторы

Чтобы правильно прочитать технические характеристики устройства, необходимо провести определенную подготовку. Начинать изучение нужно с единиц измерения. Для определения емкости применяется специальная единица – фарад (Ф). Значение одного фарада для стандартной цепи представляется слишком большим, поэтому маркировка бытовых конденсаторов осуществляется менее крупными единицами измерения. Чаще всего используется mF = 1 мкф (микрофарад), что составляет 10 -6 фарад.

При расчетах может применяться внемаркировочная единица – миллифарад (1мФ), имеющая значение 10 -3 фарад. Кроме того, обозначения могут быть в нанофарадах (нФ) равных 10 -9 Ф и пикофарадах (пФ), составляющих 10 -12 Ф.

Нанесение маркировки с большими размерами осуществляется прямо на корпус. В некоторых конструкциях маркировка может отличаться, но в целом, необходимо ориентироваться по единицам измерения, которые упоминались выше.

Обозначения иногда наносятся прописными буквами, например, MF, что на самом деле соответствует mF – микрофарадам. Также встречается маркировка fd – сокращенное английское слово farad. Поэтому mmfd будет соответствовать mmf или пикофараду. Кроме того, существуют обозначения, включающие число и одну букву. Такая маркировка выглядит как 400m и применяется для маленьких конденсаторов.

В некоторых случаях возможно нанесение допусков, которые являются допустимым отклонением от номинальной емкости конденсатора. Данная информация имеет большое значение, когда при сборке отдельных видов электрических цепей могут потребоваться конденсаторы с точным значением емкости. Если в качестве примера взять маркировку 6000uF + 50%/-70%, то значение максимальной емкости составит 6000 + (6000 х 0,5) = 9000 мкФ, а минимальной 1800 мкФ = 6000 – (6000 х 0,7).

При отсутствии процентов, необходимо отыскать букву. Обычно она располагается отдельно или после числового обозначения емкости. Каждой букве соответствует определенное значение допуска. После этого можно приступать к определению номинального напряжения.

При больших размеров корпуса конденсатора, маркировка напряжения обозначается числами, за которыми расположены буквы или буквенные сочетания в виде V, VDC, WV или VDCW. Символы WV соответствуют английскому словосочетанию WorkingVoltage, что в переводе означает рабочее напряжение. Цифровые показатели считаются максимально допустимым напряжением конденсатора, измеряемым в вольтах.

При отсутствии на корпусе устройства какого-либо обозначения, указывающего на напряжение, такой конденсатор должен использоваться только в низковольтных цепях. В цепи переменного тока следует использовать устройство, предназначенное именно для этих целей. Нельзя применять конденсаторы, рассчитанные на постоянный ток, без возможности преобразования номинального напряжения.

Следующим этапом будет определение положительных и отрицательных символов, указывающих на наличие полярности. Определение плюса и минуса имеет большое значение, поскольку неправильное определение полюсов может привести к короткому замыканию и даже взрыву конденсатора. При отсутствии специальных обозначений, подключение устройства может быть выполнено к любым клеммам, независимо от полярности.

Обозначение полюсов иногда наносится в виде цветной полосы или кольцеобразного углубления. Такая маркировка соответствует отрицательному контакту в электролитических алюминиевых конденсаторах, своей формой напоминающих консервную банку. В танталовых конденсаторах с очень маленькими размерами эти же обозначения указывают на положительный контакт

При наличии символов плюса и минуса цветовую маркировку можно не принимать во внимание

Что понадобится

В процессе выполнения измерения необходим мультиметр. Желательно, чтобы он измерял емкость.

Кроме этого, понадобится:

• адаптер на 9 Вольт;
• отвертка;
• пинцет;
• если конденсатор в плате, то понадобится паяльник с припоем и флюсом.

Измерение сопротивления

Проверить на 100% элемент, не выпаивая из платы, не получится. Это следует помнить, тестируя деталь на материнской плате компьютера. Правильной проверке будут мешать другие детали. Единственное, что можно сделать – убедиться в отсутствии пробоя. Для этого прикоснитесь щупами к выводам конденсатора и измерьте сопротивление.

Измерение сопротивления будет отличаться в зависимости от вида конденсатора.

Электрический конденсатор

Для того чтобы прозвонить электролитический конденсатор мультиметром, следует выполнить действия:

1. Разрядите деталь, замкнув оба полюса пинцетом или отверткой.
2. Поставьте мультиметр (шкалу омметра) на максимальный предел измерений и подсоедините к конденсатору, соблюдая полярность. Стрелка прибора должна отклониться на определенное значение, а затем «уйти» на бесконечность.

Керамический конденсатор

Для проверки керамического конденсатора выставьте наибольший предел измерений. Мультиметр покажет значение более 2 МоМ. Если оно меньше, прибор неисправен.

Танталовый конденсатор

Чтобы убедиться в исправности танталового элемента, подсоедините щуп к контактам конденсатора, предел поставьте максимальный. Измерять нужно в омах. Если прозвонка покажет «0», значит, компонент пробит и его нужно заменить.

SMD-конденсаторы

SMD-элементы проверяются по аналогии с керамическими деталями.

Измерение емкости мультиметром

Здесь также хорошую помощь окажет мультиметр, способный определять значение емкости конденсатора.

Для измерения следует выполнить:

1. Переключите прибор в режим измерения.
2. Установите соответствующий предел и присоедините щупы к контактам. Показания прибора должны соответствовать надписи на корпусе элемента.

1. Взять адаптер и, соблюдая полярность, подключить его к выводам детали (ее нужно отпаять от платы). Через несколько секунд она зарядится.
2. Затем подсоедините щупы тестера к детали и измерьте напряжение. В первый момент оно должно соответствовать тому, что указано на адаптере.

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 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.

Полярность конденсатора отечественного производства

В отличие от импортных деталей, на старых советских ёмкостных двухполюсниках маркируют либо только плюс, либо плюс и минус сразу. У модели типа К50-16 полярность выводов маркируется на нижней площадке. Она нанесена рядом с выводами, или контакты проходят через центр символа.

Пример отечественного конденсатора с нанесением полярности на дне

Полюса ёмкостных элементов, требующих точного соблюдения полярности при подключении, лучше всего идентифицировать при помощи мультиметра. Полученные в результате измерений данные исключают ошибки при определении маркировки выводов.

Как проверить керамический конденсатор

Конденсаторы неполярные (керамические, бумажные и т. п.) проверяются мультиметром немного другим способом:

• Прибор настраиваем на измерение сопротивления.
• Выставляем самый максимальный предел измерения.
• Прикасаемся измерительными проводами к контактам, не касаясь их.

Если в результате этих действий на экране прибора величина сопротивления будет больше 2 Мом. – конденсатор исправен. Если полученное показание сопротивления будет меньше 2 Мом. – элемент неисправен (конденсатор пробит или закорочен). Его необходимо заменить исправным.

Помните, что при измерении на максимальных режимах сопротивления, нужно обязательно исключить касание проводящих частей. Связано это с тем, что сопротивление человеческого тела намного меньше сопротивления конденсатора. Это сопротивление и оказывает большое влияние на точность измерения. Тестер не показывает правильные параметры.

Маркировка SMD конденсаторов – Технополис завтра

(Львиная доля информации заимствована с портала http://kazus.ru )

Маркировка керамических SMD конденсаторов

Керамические конденсаторы SMD ввиду их малых габаритов иногда маркируются кодом, состоящим из одного или двух символов и цифры. Первый символ, если он есть – код изготовителя (напр. K для Kemet, и т.д.

), второй символ – мантисса и цифра показатель степени (множитель) емкости в pF. Например S3 – 4. 7nF (4.7 x 103 Pf) конденсатор от неизвестного изготовителя, в то время как KA2 100 pF (1.

0 x 102 PF) конденсатор от фирмы Kemet.

A	1. 0	J	2.2	S	4.7	a	2.5
B	1.1	K	2.4	T	5.1	b	3.5
C	1.2	L	2.7	U	5.6	d	4.0
D	1.3	M	3.0	V	6.2	e	4.5
E	1.5	N	3.3	W	6.8	f	5.0
F	1.6	P	3.6	X	7.5	m	6.0
G	1.8	Q	3.9	Y	8.2	n	7.0
H	2.0	R	4.3	Z	9.1	t	8.0

Конденсаторы изготавливаются с различными типами диэлектриков: NP0, X7R, Z5U и Y5V …. Диэлектрик NP0(COG) обладает низкой диэлектрической проницаемостью, но хорошей температурной стабильностью (ТКЕ близок к нулю). SMD конденсаторы больших номиналов, изготовленные с применением этого диэлектрика наиболее дорогостоящие.

Диэлектрик X7R имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, но меньшую температурную стабильность. Диэлектрики Z5U и Y5V имеют очень высокую диэлектрическую проницаемость, что позволяет изготовить конденсаторы с большим значением емкости, но имеющих значительный разброс параметров.

SMD конденсаторы с диэлектриками X7R и Z5U используются в цепях общего назначения.

Маркировка электролитических SMD конденсаторов

Приведенные ниже принципы кодовой маркировки применяются такими известными фирмами как PANASONIC, HITACHI и др. Различают три основных способа кодирования.

A. Код содержит два или три знака (буквы или цифры), обозначающие рабочее напряжение и номинальную емкость. Причем буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель. В случае двухзначного обозначения не указывается код рабочего напряжения.

В. Код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие номинальную емкость и рабочее напряжение. Буква, стоящая вначале, обозначает рабочее напряжение, последующие знаки — емкость в пикофарадах (пф), а последняя цифра — количество нулей.

Возможны 2 варианта кодировки емкости:

1. первые две цифры указывают номинал в пФ, третья — количество нулей;
2. емкость указывают в микрофарадах, знак р выполняет функцию десятичной запятой.

Ниже приведены примеры маркировки конденсаторов емкостью 4.7 мкФ и рабочим напряжением 10 В.

С. Если величина корпуса позволяет, то код располагается в две строки: на верхней строке указывается номинал емкости, на второй строке — рабочее напряжение.

Емкость может указываться непосредственно в микрофарадах (мкФ) или 8 пикофарадах (пф) с указанием количества нулей (см. способ В).

Например, первая строка — 15, вторая строка — 35V означает, что конденсатор имеет емкость 15 мкФ и рабочее напряжение 35 В.

Маркировка танталовых SMD конденсаторов

Маркировка танталовых конденсаторов размеров A и B состоит из буквенного кода номинального напряжения в соответствии со следующей таблицей:

Буква	G	J	A	C	D	E	V	T
Напряжение, В	4	6. 3	10	16	20	25	35	50

За ним следует трехзначный код номинала емкости в pF, в котором последняя цифра обозначает количество нулей в номинале. Например, маркировка E105 обозначает конденсатор емкостью 1 000 000pF = 1.0uF с рабочим напряжением 25V.

Емкость и рабочее напряжение танталовых SMD-конденсаторов размеров C, D, E обозначаются их прямой записью, например 47 6V – 47uF 6V.

Кодовая и цветовая маркировка конденсаторов

Кодовая и цветовая маркировка резисторов

Маркировка конденсаторов импортного производства

Для обозначения импортных, а в последние годы и отечественных радиоэлементов приняты рекомендации стандарта IEC, согласно которому на корпусе радиоэлемента наносится кодовая маркировка из трех цифр. Первые две цифры кода обозначают емкость в пикофарадах, третья цифра – число нулей. Например, цифры 476 означают емкость 47000000 pF (47 μF). Если емкость меньше 1 pF, то первая цифра 0, а символ R ставится вместо запятой. Например, 0R5 – 0,5 pF.

Для высокоточных деталей применяется четырехзнаковая кодировка, где первые три знака определяют емкость, а четвертый – количество нулей. Обозначение допуска, напряжения и прочих характеристик определяется фирмой-производителем.

Особенности применения сборок конденсаторов

Конденсаторные сборки (capacitor array) — это группа конденсаторов, которые конструктивно объединены в один корпус. При этом каждый из элементов может подключаться к сети независимо от остальных. Сборки конденсаторов нашли широкое применение при создании мобильной и носимой аппаратуры, материнских плат, радиочастотных модемов. Также они незаменимы при сборке усилителей.

Несмотря на то, что конденсаторы чрезвычайно распространены, выбрать конкретную модель бывает достаточно сложно. Даже если знать емкость и показатели рабочего напряжения, которые требуются для конкретной проектной схемы, у компонентов существуют и другие характеристики (полярность, температурные коэффициенты, стабильность, показатели последовательного эквивалентного сопротивления), что делает каждый конкретный тип пригодным только для определенных решений.

Маркировка SMD конденсаторов и их обозначения

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

Различные виды конденсаторов и обозначение полярности на них

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.

Таблица маркировки керамических накопителей

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.

Вывод

В результате этого урока я уже не просто указываю типы X7R или X5R коллегам или поставщикам. Вместо этого я указываю конкретные партии конкретных поставщиков, которые я сам проверил. Я также предупреждаю клиентов о том, чтобы они перепроверяли спецификации при рассмотрении альтернативных поставщиков для производства, чтобы гарантировать что они не столкнутся с этими проблемами. Главный вывод из всей этой истории, как вы наверное догадались, это: «читайте даташиты!». Всегда. Без исключений. Запросите дополнительные данные, если даташит не содержит достаточной информации. Помните, что обозначения керамических конденсаторов X7V, Y5V и т.д. совершенно ничего не говорят о их коэффициентах по напряжению. Инженеры должны перепроверять данные чтобы знать, реально знать о том, как используемые конденсаторы будут вести себя в реальных условиях. В общем, имейте в виду, в нашей безумной гонке за меньшими и меньшими габаритами это становится всё более важным моментом каждый день.

Конденсатор tns 3h как проверить – Telegraph

Как правильно проверить, работает ли конденсатор?

=== Скачать файл ===

Как проверить конденсатор мультиметром

Как мультиметром прозвонить конденсатор: инструкция и советы

Чаще всего обнаружить неисправность можно с помощью простого визуального осмотра. Но когда по внешнему виду определить неисправность невозможно, рекомендуется начинать проверку. Конденсаторы бывают полярные электролитические и неполярные, например, керамические. В данном типе устройства в качестве диэлектрика можно использовать различные материалы, такие как стекло, воздух, бумага. Процесс измерения емкости устройства с керамическим диэлектриком такой:. Если деталь рабочая, то на приборе будет показана величина, которая превышает 2 мегаом. Если полученное сопротивление не превышает 2 МОм, он неработоспособен. Важно отметить, что во время измерений не нужно прикасаться к щупам руками, так как это может существенно повлиять на качество измерений. Произойдет это по той причине, что сопротивление человеческого тела очень мало, а сопротивление утечки значительно его превышает. Следовательно, ток пройдет через тело, то есть путем меньшего сопротивления, а не через конденсатор. На мультиметре будет показано сопротивление человека, что к нашей проблеме никак не относится. Измерить конденсатор можно также с помощью омметра, который является составляющей мультиметра. Видео проверки в таком случае будет немного отличаться от того видео, в котором проверяют работоспособность керамического конденсатора. Сопротивление утечки качественных полярных конденсаторов будет превышать МОм. Мультиметр с измерением емкости необходим для того, чтобы определить такие неисправности, как потеря емкости или обрыв. Если произошел обрыв, конденсатор полностью теряет свою емкость. С помощью режима измерения емкости можно также проверить пусковой конденсатор. Померить емкость конденсатора можно следующим образом:. Вышеописанные инструкции решают вопрос, который состоит в том, как прозвонить конденсатор. Прозвонка поможет определить потерю работоспособности детали и заменить ее. Современный стиль в интерьере: Все публикуемые на сайте OGODOM. RU материалы являются написанными специально для данного ресурса и являются интеллектуальной собственностью авторов. Перепечатка материалов сайта возможна только при указании полной активной ссылки на источник. Сайт использует файлы cookie. Продолжая просмотр сайта, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie. Статья Видео Содержание Как проверить керамический конденсатор? Как проверить электролитический конденсатор? Как проверить керамический конденсатор? Процесс измерения емкости устройства с керамическим диэлектриком такой: Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Необходимо, чтобы на цифровом мультиметре был выставлен самый максимальный предел измерения. Настроив прибор, щупы приставляют к ножкам конденсатора. Перед началом проверки важно его предварительно разрядить. Разрядку можно осуществить, закоротив ножки устройства. На приборе необходимо выставить режим измерения, который отвечает величине сопротивления кОм. Двумя выводами мультиметра необходимо притронуться к ножкам конденсатора. Важно, чтобы красный вывод прикасался к положительному контакту, а левый — к отрицательному. Если при первой проверке на экране значение сопротивления превысило величину кОм, деталь работает хорошо. Померить емкость конденсатора можно следующим образом: Настраиваем мультиметр на режим измерения емкости. Подключаем щупы конденсатора к выводам мультиметра дважды во время второго подключения выводы нужно поменять местами. Ждем результата измерений и сравниваем их. Если при первом измерении на экране ноль, а при втором — линия, это означает, что деталь рабочая. Если результаты измерений не отличаются, то неисправна. Как проверить исправность электролитического конденсатора. Похожие записи Как сделать из однокомнатной квартиры двухкомнатую? Живительная влага в воздухе: Винтовые лестницы своими руками Качели для дачи своими руками Укладка тротуарной плитки своими руками Кухонный фартук своими руками Абиссинский колодец своими руками Что такое гардины для штор? Лестницы на второй этаж своими руками Солнечная батарея своими руками Тандыр своими руками из кирпича Кормушки для птиц своими руками Какие цветы сажают осенью на даче Как избавиться от кротов на даче простым способом Пластиковый погреб своими руками Домик для кошки своими руками Лунный посевной календарь на ноябрь года садовода и огородника Лунный посевной календарь на октябрь года садовода и огородника Готовые проекты одноэтажных домов Ландшафтный дизайн своими руками Топиарий своими руками Проекты домов из пеноблока Проекты домов с мансардой Как сделать крольчатник своими руками Полы для дачи своими руками Пылесос для бассейна Вольер для собаки своими руками Окна для дачи Как сделать отмостку вокруг дома Ставни для дачи Как сделать туалет для дачи своими руками Календарь садовода и огородника на сентябрь года Календарь садовода и огородника на август года Как выбрать плитку в ванную. Все города Москва Санкт-Петербург Абакан 1 Агинское 0 Адыгейск 0 Александров 4 Альметьевск 6 Анадырь 0 Анапа 8 Ангарск 2 Арзамас 3 Армавир 2 Арсеньев 1 Архангельск 7 Астрахань 1 Ахтубинск 0 Ахты 0 Ачинск 0 Байкальск 1 Балаково 4 Барнаул 10 Бежецк 0 Белгород 13 Белореченск 1 Белоярский 0 Березники 5 Березово 0 Бийск 7 Биробиджан 1 Благовещенск 1 Бологое 1 Братск 3 Брянск 13 Буденновск 1 Буйнакск 0 Великие Луки 3 Великий Устюг 0 Верхний Уфалей 0 Верхоянск 0 Вилюйск 0 Владивосток 5 Владикавказ 0 Владимир 17 Волгоград 22 Волгодонск 4 Волжский 3 Вологда 11 Волоколамск 2 Воркута 0 Воронеж 19 Воткинск 5 Вуктыл 0 Выборг 0 Вязники 0 Вязьма 0 Гагарин 1 Геленджик 3 Глазов 1 Голицыно 2 Горно-Алтайск 2 Гороховец 1 Горячий 0 Грозный 0 Гусь-Хрустальный 1 Дальнереченск 1 Дербент 0 Дзержинск 6 Дмитров 8 Домбай 0 Дубна 1 Дудинка 0 Егорьевск 3 Ейск 2 Екатеринбург 66 Елец 1 Ессентуки 1 Забайкальск 0 Златоуст 0 Иваново 12 Игирим 0 Ижевск 14 Инта 1 Иркутск 17 Истра 1 Ишим 0 Йошкар-Ола 7 Кавалерово 1 Казань 29 Калининград 8 Калуга 15 Каменск-Уральский 3 Каменск-Шахтинский 3 Камышин 1 Канаш 1 Кандалакша 0 Канск 2 Карачаевск 0 Кашира 2 Кемерово 6 Кизляр 0 Кимры 4 Кингисепп 4 Киров 15 Киселевск 0 Кисловодск 3 Климовск 1 Клин 3 Ковров 3 Когалым 1 Коломна 7 Комсомольск-на-Амуре 1 Кореновск 0 Костомукша 0 Кострома 2 Котлас 0 Красная 0 Красногвардейск 0 Краснодар 56 Красноярск 16 Кропоткин 3 Крымск 2 Кудымкар 0 Кумертау 1 Курган 3 Курск 10 Кущевская 0 Кызыл 1 Лабинск 0 Лагань 0 Липецк 12 Лонг-Юган 0 Лыткарино 2 Люберцы 10 Магадан 0 Магнитогорск 4 Майкоп 3 Малоярославец 3 Махачкала 5 Междуреченск 0 Миасс 3 Миллерово 0 Минводы 1 Мирный 0 Михайлов 0 Михайловка 0 Мичуринск 0 Можайск 2 Моздок 0 Муравлево 0 Мурманск 0 Муром 4 Набережные Челны 13 Надым 0 Назрань 1 Нальчик 2 Наро-Фоминск 3 Нарьян-Мар 0 Находка 1 Невинномысск 3 Нефтекамск 1 Нефтекумск 0 Нефтеюганск 1 Нижневартовск 4 Нижнекамск 8 Нижний Новгород 47 Нижний Тагил 2 Новгород Великий 6 Новозаполярный 0 Новокузнецк 4 Новороссийск 5 Новосибирск 31 Новотроицк 0 Новоуральск 1 Новочеркасск 4 Новый 0 Ногинск 9 Норильск 0 Ноябрьск 0 Нягань 3 Одинцово 8 Октябрьское 0 Омск 4 Орел 18 Оренбург 8 Орехово-Зуево 3 Орск 1 Павловский Посад 5 Партизанск 1 Пенза 7 Первоуральск 3 Перегребное 1 Переславль-Залесский 3 Пермь 8 Петрозаводск 5 Петропавловск-Камчатский 3 Петушки 1 Печора 0 Подольск 10 Приморско-Ахтарск 0 Приполярный 0 Прохладный 1 Псков 7 Пятигорск 5 Радужный 1 Реутово 1 Рига 0 Ржев 2 Ростов 6 Ростов-на-Дону 42 Рубцовск 0 Рыбинск 0 Рязань 5 Салехард 0 Сальск 1 Самара 20 Саранск 2 Сарапул 2 Саратов 12 Саянск 0 Светлоград 0 Светлый 0 Северодвинск 2 Сергиев-Посад 4 Серов 2 Серпухов 9 Славянск-на-Кубани 7 Смоленск 10 Советский 3 Сосьва 0 Сочи 12 Спасск-Дальний 0 Ставрополь 14 Старый Оскол 10 Стерлитамак 3 Стрежевой 2 Сургут 4 Сызрань 1 Сыктывкар 2 Таганрог 2 Тамбов 6 Таштагол 1 Тверь 10 Тимашевск 4 Тихорецк 3 Тобольск 1 Тольятти 8 Томск 3 Торжок 4 Тосно 2 Троицк 0 Туапсе 1 Тула 19 Тура 0 Тында 0 Тюмень 10 Уваровка 1 Углич 0 Узюм-Юган 0 Улан-Удэ 2 Ульяновск 9 Урус-Мартан 0 Урюпинск 0 Усолье-Сибирское 2 Усть-Илимск 1 Усть-Кут 0 Усть-Лабинск 0 Усть-Ордынский 1 Уфа 26 Ухта 1 Фрязево 1 Фрязино 0 Хабаровск 6 Ханты-Мансийск 1 Харьков 1 Хасавьюрт 0 Хилимсунт 0 Целина 0 Цимлянск 0 Чебоксары 10 Челябинск 25 Череповец 9 Черкесск 0 Черский 0 Черусти 1 Чита 1 Чудово 2 Шахты 4 Элиста 1 Электросталь 5 Югорск 4 Южно-Сахалинск 0 Юрга 1 Якутск 0 Ямбург 0 Ярославль Укладка ковролина своими руками. Виды работ Комнаты Благоустройство Стройматериалы. Оборудование и инструменты Строительство Технологические решения Полы Потолки. Баня и сауна Двери Окна Защита Что случилось? Инженерные системы Несущие конструкции Подсобные и хоз. Калькулятор Выбор квартиры Ремонт с НУЛЯ онлайн Дизайн и стиль Документы. Реклама на сайте Скачать медиа-кит О проекте Контакты. Соглашение на обработку персональных данных.

Как получить военную ипотеку контрактнику

Запуск кондиционера своими руками

Последние новости тенерифе

Детская вакцина от клещевого энцефалита

Что делать если фар край 3 лагает

Сколько кбжу в яйце

Executive offshore pte ltd

Матчи анжи расписание 2016

Раствор амброгексала инструкция по применению

Мороженое без яиц

Крутые стихис днем рождения подруге

Как определить номер кредитной карты

Понятиеи формы политики

Сырное дрожжевое тесто рецепт

Тест спектры 11 класс

Бешбармак рецепт с фото в домашних условиях

Как правильно жарить свиные отбивные на сковороде

Скольков году можно ходитьв отпуск

Условия контракта все сезоны

Государственное открытое акционерное общество российские

Как проверить конденсатор мультиметром на работоспособность

Внешний осмотр

Иногда достаточно одного взгляда, чтобы определить неисправный конденсатор на плате. В таких случаях нет смысла проверять его какими-либо приборами.

Конденсатор подлежит замене, если визуальный осмотр показал наличие:

• даже незначительного вздутия, следов подтеков;
• механических повреждений, вмятин;
• трещин, сколов (актуально для керамики).

Конденсаторы, имеющие любой из указанных признаков, эксплуатировать НЕЛЬЗЯ.

Назначение и функции конденсаторов

Конденсатор играет огромную роль как в аналоговой, так и цифровой технике. Они бывают электролитическими и керамическими, и отличаются своими свойствами, но не общей концепцией. Например:

• Фильтрует высокочастотные помехи;
• Уменьшает и сглаживает пульсации;
• Разделяет сигнал на постоянные и переменные составляющие;
• Накапливает энергию;
• Может использоваться как источник опорного напряжения;
• Создает резонанс с катушкой индуктивности для усиления сигнала.

Примеры использования

В усилителях обычно используются для защиты сабвуферов, фильтрации питания, термостабилизации и разделение постоянной составляющей от переменной. А электролитические в автономных схемах с микроконтроллерами могут долго обеспечивать питание за счет большой емкости.

В данной схеме транзистор VT1 постоянно открыт, чтобы усиливать звук без искажений. Но если вход замнется или на него поступи постоянный ток, то транзистор откроется, перейдет в насыщение и перегреется. Чтобы этого не допустить, нужен конденсатор. С1 позволяет отделить постоянную оставляющую от переменной. Переменный сигнал легко проходит на базу транзистора, а постоянный сигнал не проходит.

С2 совместно с резистором R3 выполняет функцию термостабилизации. Когда усилитель работает, транзистор нагревается. Это может внести искажения в сигнал. Поэтому, резистор R3 помогает удержать рабочую точку при нагреве. Но когда транзистор холодный и стабилизации не требуется резистор может уменьшить мощность усилителя. Поэтому, в дело вступает С2. Он проводит через себя усиленный сигнал шунтируя резистор, тем самым не снижая номинальную мощность схемы. Если его емкость будет ниже расчетной, он начнет вносить фазовые искажения в выходной сигнал.

Чтобы схема качественно работала, обязательно хорошее питание. Когда схема в пиковые значения потребляет больше тока, то это всегда сильная нагрузка на источник питания. С3 фильтрует помехи по питанию и помогает снизить нагрузку. Чем больше емкость — тем лучше звук, но до определенных значений, все зависит от схемы.

А в блоках питания используется тот же принцип, как и в предыдущей схеме по питанию, но здесь емкость нужна гораздо больше.

Еще на диодный мост можно параллельно включить керамические конденсаторы, которые будут шунтировать схему от высокочастотных наводок и шума сети 220 В.

Фазовые искажения

Конденсатор может искажать переменный сигнал по фазе. Это происходит из-за неверного расчета емкости, общего сопротивления и взаимодействия с другими радиодеталями. Не стоит забывать и о том, что любая радиодеталь имеет как реактивное так и активное сопротивление.

Post Views: 989

Измерение емкости конденсатора мультиметром и специальными приборами

Некоторые мультиметры имеют функцию измерения емкости. Взять хотя бы эти распространенные модели: M890D, AM-1083, DT9205A, UT139C и т.д.

Также в продаже есть цифровые измерители емкости, например, XC6013L или A6013L.

С помощью любого из этих приборов можно не только узнать точную емкость конденсатора, но и убедиться в отсутствии короткого замыкания между обкладками или внутреннего обрыва одного из выводов.

Некоторые производители даже уверяют, что их мультиметры способны проверить емкость конденсатора не выпаивая его с платы. Что, конечно же, противоречит здравому смыслу.

К сожалению, проверка конденсатора мультиметром не поможет определить такие наиважнейшие параметры, как ток утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Их измерить только с помощью специализированных тестеров. Например, с помощью весьма недорогого LC-метра.

Что такое конденсатор

Прежде чем переходить к измерительным приборам, необходимо разобрать понятие конденсатора. Элементы называют двухполюсниками, они накапливают в себе заряд. Поскольку они содержат энергию, есть возможность определить электрическую ёмкость.

Измеритель ёмкости конденсаторов

В электроприборах конденсатор выступает электронным компонентом, который состоит из пластин.

Важно! Внутри корпуса они находятся в диэлектрике и таким образом являются изолированными. Распространенными считаются компоненты цилиндрической формы.

Картинка 2 Вид конденсатора

Проверка на короткое замыкание

Способ №1: определение КЗ в режиме прозвонки

Как прозванивать конденсаторы мультиметром? Нужно включить мультиметр в режим прозвонки или измерения сопротивления и приложить щупы к выводам конденсатора.

В зависимости от емкости мультиметр либо сразу же покажет бесконечное сопротивление, либо через какое-то время (от нескольких секунд до десятков секунд).

Если же прибор постоянно пищит в режиме прозвонки (или показывает очень низкое сопротивление в режиме измерения сопротивления), то конденсатор можно смело выкидывать.

Способ №2: определение КЗ конденсатора с помощью светодиода и батарейки

Если нет мультиметра (и даже старой советской «цешки» нету), то можно попробовать подключить светодиод или лампочку к батарейке через исследуемый конденсатор.

Т.к. исправный конденсатор имеет ооочень большое сопротивление постоянному току, лампочка гореть не должна. Хотя, если емкость конденсатора достаточно большая, лампочка может вспыхнуть на короткое время (пока конденсатор не зарядится).

Если же светодиод горит постоянно, конденсатор 100% неисправен.

Если при проверке конденсатора наблюдается эффект постепенного роста сопротивления вплоть до бесконечности (ну или светодиод на какое-то время вспыхивает и гаснет) то конденсатор совершенно точно имеет какую-то емкость. Следовательно, проверку на обрыв можно не делать.

Способ №3: проверка конденсатора лампочкой на 220В

Подходит для высоковольтных неполярных конденсаторов (например, пусковые конденсаторы из стиральных машин, насосов, различных станков и т. п.).

Все что нужно сделать — просто подключить лампу накаливания небольшой мощности (25-40 Вт) через конденсатор. Полярность конденсатора не имеет значения:

Способ позволяет одним выстрелом убить двух зайцев: обнаружить КЗ, если оно есть, и убедиться в том, что конденсатор имеет ненулевую емкость (не находится в обрыве).

При исправном конденсаторе лампочка будет гореть в полнакала. Чем меньше емкость — тем тусклее будет гореть лампочка.

Если лампа горит в полную мощность (точно также как и без конденсатора), значит конденсатор «пробит» и подлежит замене. Если лампочка совсем не светится — внутри конденсатора обрыв.

Способ №3 очень наглядно продемонстрирован в этом видео:

Что это такое

Конденсатор — электрический двухполюсник (элемент с двумя выводами) с постоянным или изменяемым значением емкости. Обладает бесконечно большим сопротивлением постоянному току.

Простейший конденсатор

Важно! Бесконечно большим сопротивлением обладает идеальный конденсатор. Реальные устройства имеют ток утечки, который необходимо учитывать.

Основное назначение устройства — накопление энергии электрического поля и заряда.

Несмотря на то, что конденсаторы являются самостоятельными элементами, емкостью обладают любые другие устройства, даже диод и транзистор.

Проверка на отсутствие внутреннего обрыва

Обрыв — распространенный дефект конденсатора, при котором один из его электродов теряет электрическое соединение с обкладкой и фактически превращается в короткий, ни с чем не соединенный (висящий в воздухе), проводник.

Чаще всего обрыв происходит из-за превышения рабочего напряжения конденсатора. Этим грешат не только электролитические конденсаторы, но и специальные помехоподавляющие конденсаторы типа Y (они, кстати говоря, специально так спроектированы, чтобы уходить в отрыв, а не в КЗ).

Конденсатор с внутренним обрывом внешне ничем не отличается от исправного, кроме случаев, когда ножку физически оторвали от корпуса

Разумеется, в случае отрыва одного из выводов от обкладки конденсатора, емкость такого конденсатора становится равной нулю. Поэтому суть проверки на обрыв состоит в том, чтобы уловить хоть малейшие признаки наличия емкости у проверяемого конденсатора.

Как это сделать? Есть три способа.

Способ №1: исключение обрыва через звуковой сигнал в режиме прозвонки

Включить мультиметр в режим прозвонки, прикоснуться щупами к выводам конденсатора и в этот момент мультиметр должен издать непродолжительный писк. Иногда звук настолько короткий (зависит от емкости конденсатора), что больше похож на щелчок и нужно очень постараться, чтобы его услышать.

Небольшой лайфхак: чтобы увеличить продолжительность звукового сигнала при прозвонке совсем маленьких конденсаторов, нужно предварительно зарядить их отрицательным напряжением, приложив щупы мультиметра в обратном порядке. Тогда при последующей прозвонке мультиметру сначала придется перезарядить конденсатор от какого-то отрицательного напряжения до нуля, и только потом — от нуля до момента отключения пищалки. На все это уйдет значительно больше времени, а значит сигнал будет звучать дольше и его проще будет расслышать.

Вот какой-то чувак, сам того не подозревая, применяет этот лайфхак на видео:

Из своей практике могу сказать, что с помощью уловки, описанной выше, мне удавалось уловить реакцию мультиметра на конденсатор емкостью всего лишь 0.1 мкФ (или 100 нФ)!

Способ №2: увеличение сопротивления постоянному току как признак отсутствия обрыва

Если предыдущий способ не помог и вообще не понятно, как проверить конденсатор тестером, то вот вам более чувствительный метод проверки.

Необходимо переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Выбрать максимально доступный предел измерения (20 или лучше 200 МОм). Приложить щупы к выводам конденсатора и наблюдать за показаниями мультиметра.

По мере заряда конденсатора от внутреннего источника мультиметра, его сопротивление будет постоянно расти до тех пор, пока не выйдет за пределы диапазона измерения. Если такой эффект наблюдается, значит обрыва нет.

Кстати говоря, может так оказаться, что рост сопротивления остановится на значении от единиц до пары десятков МОм — для конденсаторов с жидким электролитом (кроме танталовых) это абсолютно нормально. Для остальных конденсаторов сопротивление утечки должно быть больше, как минимум, на порядок.

При измерении таких высоких сопротивлений необходимо следить за тем, чтобы не касаться пальцами сразу обоих измерительных щупов. Иначе сопротивление кожи внесет свои коррективы и исказит все результаты.

С помощью измерения сопротивления на пределе 200 МОм мне удавалось однозначно определить отсутствие обрыва в конденсаторах емкостью всего 0.001 мкФ (или 1000 пФ).

Вот видео для наглядности:

Способ №3: измерение остаточного напряжения для исключения внутреннего обрыва

Это самый чувствительный способ, позволяющий убедиться в отсутствии обрыва конденсатора даже тогда, когда все предыдущие способы не помогли.

Берется мультиметр в режиме прозвонки или в режиме измерения сопротивления (не важно в каком диапазоне) и на пару секунд прикладываем щупы к выводам испытуемого конденсатора. В этот момент конденсатор зарядится от мультиметра до какого-то небольшого напряжения (обычно 2. 8 В).

Затем мы быстро переключаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения на самом чувствительном диапазоне и, не мешкая слишком долго, снова прикладываем щупы к конденсатору, чтобы измерить на нем напряжение. Если у кондера есть хоть какая-нибудь вразумительная емкость, то мультиметр успеет показать напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

Этим способом мне удавалось с помощью обычного цифрового мультиметра M890D отловить емкость вплоть до 470 пФ (0.00047 мкФ)! А это очень маленькая емкость.

Вообще говоря, это наиболее эффективный метод прозвонки конденсаторов. Таким способ можно проверять кондеры любой емкости — от малюсеньких до самых больших, а также любого типа — полярные, неполярные, электролитические, пленочные, керамические, оксидные, воздушные, металло-бумажные и т.д.

Правда, если конденсатор имеет совсем маленькую емкость, до 470 пФ, то, увы, проверить его на обрыв без специального прибора, вроде упомянутого ранее LC-метра, никак не получится.

Конденсатор в цепи переменного тока

Соберем цепь с конденсатором, в которой генератор переменного тока создает синусоидальное напряжение. Разберем последовательно, что произойдет в цепи, когда мы замкнем ключ. Начальным будем считать тот момент, когда напряжение генератора равно нулю. В первую четверть периода напряжение на зажимах генератора будет возрастать, начиная от нуля, и конденсатор начнет заряжаться. В цепи появится ток, однако в первый момент заряда конденсатора, несмотря на то, что напряжение на его пластинах только что появилось и еще очень мало, ток в цепи (ток заряда) будет наибольшим.
По мере же увеличения заряда конденсатора ток в цепи убывает и доходит до нуля в момент, когда конденсатор полностью зарядится. При этом напряжение на пластинах конденсатора, строго следуя за напряжением генератора, становится к этому моменту максимальным, но обратного знака, т. е. направлено навстречу напряжению генератора. Таким образом, ток с наибольшей силой устремляется в свободный от заряда конденсатор, но тут же начинает убывать по мере заполнения зарядами пластин конденсатора и падает до нуля, полностью зарядив его.

Сравним это явление с тем, что происходит с потоком воды в трубе, соединяющей два сообщающихся сосуда ,один из которых наполнен, а другой пустой. Стоит только выдвинуть заслонку, преграждающую путь воде, как вода сразу же из левого сосуда под большим напором устремится по трубе в пустой правый сосуд. Однако тотчас же напор воды в трубе начнет постепенно ослабевать, вследствие выравнивания уровней в сосудах, и упадет до нуля. Течение воды прекратится. Подобно этому и ток сначала устремляется в незаряженный конденсатор, а затем постепенно ослабевает по мере его заряда.

С началом второй четверти периода, когда напряжение генератора начнет сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее убывать, заряженный конденсатор будет разряжаться на генератор, что вызовет в цепи ток разряда. По мере убывания напряжения генератора конденсатор все больше и больше разряжается и ток разряда в цепи возрастает. Направление тока разряда в этой четверти периода противоположно направлению тока заряда в первой четверти периода. Соответственно этому кривая тока, пройдя нулевое значение, располагается уже теперь ниже оси времени.

К концу первого полупериода напряжение на генераторе, а также и на конденсаторе быстро приближается к нулю, а ток в цепи медленно достигает своего максимального значения. Вспомнив, что величина тока в цепи тем больше, чем больше величина переносимого по цепи заряда, станет ясным, почему ток достигает максимума тогда, когда напряжение на пластинах конденсатора, а следовательно, и заряд конденсатора быстро убывают.

С началом третьей четверти периода конденсатор вновь начинает заряжаться, но полярность его пластин, так же как и полярность генератора, изменяется «а обратную, а ток, продолжая течь в том же направлении, начинает по мере заряда конденсатора убывать, В конце третьей четверти периода, когда напряжения на генераторе и конденсаторе достигают своего максимума, ток становится равным нулю.

В последнюю четверть периода напряжение, уменьшаясь, падает до нуля, а ток, изменив свое направление в цепи, достигает максимальной величины. На этом и заканчивается период, за которым начинается следующий, в точности повторяющий предыдущий, и т. д.

Итак, под действием переменного напряжения генератора дважды за период происходят заряд конденсатора (первая и третья четверти периода) и дважды его разряд (вторая и четвертая четверти периода). Но так как чередующиеся один за другим заряды и разряды конденсатора сопровождаются каждый раз прохождением по цепи зарядного и разрядного токов, то мы можем заключить, что по цепи с емкостью проходит переменный ток.

Определение рабочего напряжения конденсатора

Строго говоря, если на конденсаторе нет маркировки и не известна схема, в которой он стоял, то узнать его рабочее напряжение неразрушающими методами НЕВОЗМОЖНО.

Однако, имея некоторый опыт, можно оооочень приблизительно прикинуть «на глазок» рабочее напряжение исходя из габаритов конденсатора. Естественно, чем больше размеры конденсатора и чем меньше при этом его емкость, тем на большее напряжение он расчитан.

Способ №1: определение рабочего напряжения через напряжения пробоя

Если имеется несколько одинаковых конденсаторов и одним из них не жалко пожертвовать, то можно определить напряжение пробоя, которое обычно раза в 2-3 выше рабочего напряжения.

Напряжение пробоя конденсатора измеряется следующим образом. Конденсатор подключается через токоограничительный резистор к регулируемому источнику напряжения, способного выдавать заведомо больше, чем напряжение пробоя. Напряжение на конденсаторе контроллируется вольтметром.

Затем напряжение плавно повышают до тех пор, пока не произойдет пробой (момент, когда напряжение на конденсаторе резко упадет до нуля).

За рабочее напряжение можно принять значение, в 2-3 раза меньше, чем напряжение пробоя. Но это такое… Вы можете иметь свое мнение на этот счет.

Внимание! Обязательно соблюдайте все меры предосторожности! При проверке конденсатора на пробой необходимо использовать защищенный стенд, а также индивидуальные средства защиты зрения.

Энергии заряженного конденсатора бывает достаточно, чтобы устроить небольшой ядерный взрыв прямо на рабочем столе. Вот, можно посмотреть, как это бывает:

А некоторые типы керамических конденсаторов при электрическом пробое способны разлетаться на очень мелкие, но твердые осколки, без труда пробивающие кожу (не говоря уже о глазах).

Способ №2: нахождение рабочего напряжения конденсатора через ток утечки

Этот способ узнать рабочее напряжение конденсатора подходит для алюминиевых электролитических конденсаторов (полярных и неполярных). А таких конденсаторов большинство.

Суть заключается в том, чтобы отловить момент, при котором его ток утечки начинает нелинейно возрастать. Для этого собираем простейшую схему:

и делаем замеры тока утечки при различных значениях приложенного напряжения (начиная с 5 вольт и далее). Напряжение следует повышать постепенно, одинаковыми порциями, записывая показания вольтметра и микроампераметра в таблицу.

У меня получилась такая табличка (моя чуйка подсказала мне, что это довольно высоковольтный конденсатор, так что я сразу начал прибавлять по 10В):

Напряжение на конденсаторе, В	Ток утечки, мкА	Прирост тока, мкА
10	1. 1	1.1
20	2.2	1.1
30	3.3	1.1
40	4.5	1.2
50	5.8	1.3
60	7.2	1.4
70	8.9	1.7
80	11.0	2.1
90	13.4	2.4
100	16.0	2.6

Как только станет заметно, что одинаковый прирост напряжения каждый раз приводит к непропорционально бОльшему приросту тока утечки, эксперимент следует остановить, так как перед нами не стоит задача довести конденсатор до электрического пробоя.

Если из полученных значений построить график, то он будет иметь следующий вид:

Видно, что начиная с 50-60 вольт, график зависимости тока утечки от напряжения обретает явно выраженную нелинейность. А если принять во внимание стандартный ряд напряжений:

Стандартный ряд номинальных рабочих напряжений конденсаторов, В
6. 3	10	16	20	25	32	40	50	63	80	100	125	160	200	250	315	350	400	450	500

то можно предположить, что для данного конденсатора рабочее напряжение составляет либо 50 либо 63 В.

Согласен, метод достаточно трудоемкий, но не сказать о нем было бы ошибкой.

Метод 4: измерение ёмкости с помощью внешнего источника тока

Для этого метода требуются три PNP-транзистора, согласованные по Vbe и усилению, соединенные вместе для термостатики, и несколько резисторов с точностью 0,1%. Посмотрим на схему:

Резисторы R1-R3 и транзисторы Q1-Q3 образуют токовое зеркало. Резисторы R4 — R8 подключены к цифровым выходам микроконтроллера. Установив низкое состояние на одном из них, в то время как остальные находятся в состоянии высокого сопротивления, можно выбрать одно из пяти значений тока: 1 мкА, 10 мкА, 100 мкА, 1 мА и 10 мА. В свою очередь, установка низкого состояния на одном из выходов, подключенных к R9, R10 или R11, позволяет измерять ток, генерируемый источником, путем измерения напряжения на соответствующем резисторе.

Q4 и R12 используются для разряда емкости между измерениями. Измерение точно такое же, как и для метода CTMU. Подбираем зарядный ток, замеряем заданное время, останавливаем ток, измеряем напряжение на конденсаторе. При необходимости меняем время зарядки или ток зарядки.

Измерения этим методом ограничиваются только разрешающей способностью АЦП, стабильностью опорного напряжения и точностью резисторов. Подключив мультиметр вместо Cx, можно предварительно откалибровать все диапазоны. Большинство недорогих мультиметров имеют довольно точные диапазоны тока, хотя измерение напряжения на резисторах R9-R11 может быть более точным.

Как измерить ток утечки конденсатора?

Чуть выше уже была описана методика измерения тока утечки. Хотелось бы только добавить, что Iут измеряется либо при максимальном рабочем напряжении конденсатора либо при таком напряжении, при котором конденсатор планируется использовать.

Также можно вычислить ток утечки конденсатора косвенным методом — через падение напряжения на заранее известном сопротивлении:

При проверке полярных конденсаторов на утечку необходимо соблюдать полярность их подключения. В противном случае будут получены некорректные результаты.

При измерении тока утечки электролитических конденсаторов после подачи напряжения очень важно выждать какое-то время (минут 5-10) для того, чтобы все электрохимические процессы завершились. Особенно это актуально для конденсаторов, которые в течение длительного времени были выведены из эксплуатации.

Вот видео с наглядной демонстрацией описанного метода измерения тока утечки конденсатора:

Конденсаторы постоянной емкости

Конденсаторы постоянной емкости применяют в различных схемах для разделения переменной и постоянной составляющих тока и сглаживания пульсации напряжений выпрямителя. В сочетании с другими элементами схем конденсаторы образуют резонансные контуры, широко используемые в радиоаппаратуре. Конденсаторы постоянной емкости классифицируют по величине номинальной емкости, классу точности, номинальному рабочему напряжению, назначению, материалу диэлектрика и по конструктивным признакам.

Номинальные величины емкостей конденсаторов установлены ГОСТ 2519 — 60. При изготовлении конденсаторов действительное значение емкости отличается от номинального, обозначенного в маркировке. Допустимое отклонение емкости от номинального называется допуском. По этому принципу все конденсаторы разделяют на пять классов: 0, 1, II, III, IV, допуски их соответственно составляют ±2%; ±5%; ±10%; ±20% и от — 20 до + 50%.

Керамический высоковольтный конденсатор.

В зависимости от назначения различают контурные, разделительные, блокировочные и фильтровые конденсаторы. По материалу диэлектрика конденсаторы делят на слюдяные, керамические, бумажные, металлобумажные, бумаго-масляные, пленочные, стеклоэмалевые, стеклокерамические, электролитические, воздушные, вакуумные, газонаполненные. По конструктивному признаку конденсаторы подразделяют на трубчатые, дисковые, бочоночные, горшковые, опрессованные и герметизированные, плоские и цилиндрические и т. д.

Независимо от вида конденсатор характеризуется рабочим напряжением. Рабочим напряжением называется напряжение, под которым обкладки конденсатора могут длительно находиться без пробоя разделяющего их диэлектрика. Рабочее напряжение выражают в вольтах. Большое значение для нормальной работы конденсатора имеет сопротивление его изоляции. При малом сопротивлении изоляции возникают утечки, нарушающие нормальную работу схемы. Потери в конденсаторе характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь, выражающим отношение мощности активных потерь к реактивной мощности конденсатора.

Советуем изучить Осциллограф — понятие и конструкция прибора

В маломощных конденсаторах потери энергии в основном вызываются проводимостью диэлектрика и диэлектрическим гистерезисом, т. е. потерями на поворот полярных молекул в направлении поля при приложении напряжения к обкладкам. Потери в обкладках и выводах малы, поэтому ими обычно пренебрегают. Одной из важнейших характеристик конденсатора является стабильность — неизменность величины емкости конденсатора во время работы. Изменение емкости может быть как временным, так и необратимым. Основным фактором, влияющим на стабильность емкости конденсатора, является воздействие температуры окружающей среды и нагрев конденсатора за счет рассеиваемой на нем мощности. При повышении температуры увеличиваются геометрические размеры материала, что и влечет за собой временное (до возвращения температуры к первоначальному значению) изменение емкости.

Определение емкости неизвестного конденсатора

Способ №1: измерение емкости специальными приборами

Самый просто способ — измерить емкость с помощью прибора, имеющего функцию измерения емкостей. Это и так понятно, и об этом уже говорилсь в начале статьи и тут нечего больше добавить.

Если с приборами совсем туган, можно попробовать собрать простенький самодельный тестер. В интернете можно найти неплохие схемы (посложнее, попроще, совсем простая).

Ну или раскошелиться, наконец, на универсальный тестер, который измеряет емкость до 100000 мкФ, ESR, сопротивление, индуктивность, позволяет проверять диоды и измерять параметры транзисторов. Сколько раз он меня выручал!

Способ №2: измерение емкости двух последовательно включенных конденсаторов

Иногда бывает так, что имеется мультиметр с измерялкой емкости, но его предела не хватает. Обычно верхний порог мультиметров — это 20 или 200 мкФ, а нам нужно измерить емкость, например, в 1200 мкФ. Как тогда быть?

На помощь приходит формула емкости двух последовательно соединенных конденсаторов:

Суть в том, что результирующая емкость Cрез двух последовательных кондеров будет всегда меньше емкости самого маленького из этих конденсаторов. Другими словами, если взять конденсатор на 20 мкФ, то какой бы большой емкостью не обладал бы второй конденсатор, результирующая емкость все равно будет меньше, чем 20 мкФ.

Таким образом, если предел измерения нашего мультиметра 20 мкФ, то неизвестный конденсатор нужно последовательно с конденсатором не более 20 мкФ.

Остается только измерить общую емкость цепочки из двух последовательно включенных конденсаторов. Емкость неизвестного конденсатора рассчитывается по формуле:

Давайте для примера рассчитаем емкость большого конденсатора Сх с фотографии выше. Для проведения измерения последовательно с этим конденсатором включен конденсатор С1 на 10.06 мкФ (он был предварительно измерен). Видно, что результирующая емкость составила Cрез = 9.97 мкФ.

Подставляем эти цифры в формулу и получаем:

Способ №3: измерение емкости через постоянную времени цепи

Как известно, постоянная времени RC-цепи зависит от величины сопротивления R и значения емкости Cх:Постоянная времени — это время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится в е раз (где е — это основание натурального логарифма, приблизительно равное 2,718).

Таким образом, если засечь за какое время разрядится конденсатор через известное сопротивление, рассчитать его емкость не составит труда.

Для повышения точности измерения необходимо взять резистор с минимальным отклонением сопротивления. Думаю, 0.005% будет нормально =)

Хотя можно взять обычный резистор с 5-10%-ой погрешностью и тупо измерить его реальное сопротивление мультиметром. Резистор желательно выбирать такой, чтобы время разряда конденсатора было более-менее вменяемым (секунд 10-30).

Вот какой-то чел очень хорошо все рассказал на видео:

Другие способы измерения емкости

Также можно очень приблизительно оценить емкость конденсатора через скорость роста его сопротивления постоянному току в режиме прозвонки. Об этом уже упоминалось, когда шла речь про проверку на обрыв.

Яркость свечения лампочки (см. метод поиска КЗ) также дает весьма приблизительную оценку емкости, но тем не менее такое способ имеет право на существование.

Существует также метод измерения емкости посредством измерения ее сопротивления переменному току. Примером реализации данного метода служит простейшая мостовая схема:

Вращением ротора переменного конденсатора С2 добиваются баланса моста (балансировка определяется по минимальным показаниям вольтметра). Шкала заранее проградуирована в значениях емкости измеряемого конденсатора. Переключатель SA1 служит для переключения диапазона измерения. Замкнутое положение соответствует шкале 40…85 пФ. Конденсаторы С3 и С4 можно заменить одинаковыми резисторами.

Недостаток схемы — необходим генератор переменного напряжения, плюс требуется предварительная калиброка.

Устройство конденсатора

Простейший конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок), разделенных слоем диэлектрика. Емкость (способность накапливать электрический заряд) увеличивается с ростом площади пластин и с уменьшением толщины изолирующего слоя.

Параметры простейшей конструкции слишком малы. Для ее увеличения есть два пути:

• Увеличение площади обкладок, что приводит к увеличению габаритов.
• Уменьшение толщины диэлектрика, приводящее к снижению номинального рабочего напряжения из-за электрического пробоя.

Вам это будет интересно Как соединять конденсаторы

Для того, чтобы избежать перечисленных проблем, разработаны специальные конструкции. Например, если сделать обкладки небольшой ширины и большой длины, их можно вместе с гибким диэлектриком свернуть в плотный цилиндр, получится цилиндрический конденсатор. Размещая пластины с диэлектриком попеременно, в виде слоеного пирога и чередуя подключение к выводам, получается прямоугольный компонент с большой эффективной площадью обкладок.

Разные типы конструкции

Еще один путь — использование в качестве диэлектрика тонкого оксидного слоя на поверхности металлической фольги и раствора проводящего электролита в качестве второй обкладки. Таким образом получается электролитический конденсатор, конструкция которого обладает самой большой емкостью.

Важно! Такие устройства имеют недостаток — соблюдение полярности подключения, что ограничивает их применение: оно возможно только в цепях постоянного тока в качестве сглаживающих фильтров.

Как они проводят переменный ток

Чтобы убедиться в этом воочию, достаточно собрать несложную схему. Сначала надо включить лампу через конденсаторы C1 и C2, соединенные параллельно. Лампа будет светиться, но не очень ярко. Если теперь добавить еще конденсатор C3, то свечение лампы заметно увеличится, что говорит о том, что конденсаторы оказывают сопротивлению прохождению переменного тока. Причем, параллельное соединение, т.е. увеличение емкости, это сопротивление снижает.
Советуем изучить Дистанционное управление яркостью света

Отсюда вывод: чем больше емкость, тем меньше сопротивление конденсатора прохождению переменного тока. Это сопротивление называется емкостным и в формулах обозначается как Xc. Еще Xc зависит от частоты тока, чем она выше, тем меньше Xc. Об этом будет сказано несколько позже.

Другой опыт можно проделать используя счетчик электроэнергии, предварительно отключив все потребители. Для этого надо соединить параллельно три конденсатора по 1мкФ и просто включить их в розетку. Конечно, при этом надо быть предельно осторожным, или даже припаять к конденсаторам стандартную штепсельную вилку. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400В.

После этого подключения достаточно просто понаблюдать за счетчиком, чтобы убедиться, что он стоит на месте, хотя по расчетам такой конденсатор эквивалентен по сопротивлению лампе накаливания мощностью около 50Вт.

Расстояние между пластинами

Емкость конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Для того чтобы объяснить природу влияния этого фактора, необходимо вспомнить механику взаимодействия зарядов в пространстве (электростатику).

Если конденсатор не находится в электрической цепи, то на заряженные частицы, расположенные на его пластинах влияют две силы. Первая — это сила отталкивания между одноименными зарядами соседних частиц на одной пластине. Вторая – это сила притяжения разноименных зарядов между частицами, находящимися на противоположных пластинах. Получается, что чем ближе друг к другу находятся пластины, тем больше суммарная сила притяжения зарядов с противоположным знаком, и тем больше заряда может разместится на одной пластине.

Как устроен конденсатор?

Вообще говоря, конденсатор накапливает на обкладках заряд (множество элементарных частиц, каждая из которых обладает элементарным зарядом). Чем больший заряд накоплен, тем большая запасена энергия. Ёмкость конденсатора зависит также и от вида диэлектрика.

Две пластины, разделенные тонким воздушным слоем (воздух — тоже диэлектрик), обладают очень небольшой емкостью, и в таком виде конденсаторы не используются.

С помощью специальных материалов и технологических ухищрений научились достаточно большую ёмкость втискивать в очень небольшой объём.

Самый характерный пример — электролитические конденсаторы.

В них две металлические обкладки в виде длинных полос (чаще всего из алюминиевой фольги) разделены слоем бумаги, пропитанной электролитом.

Электролит вызывает образование тонкой пленки оксида (окисла), которая является хорошим диэлектриком.

Поэтому электролитические конденсаторы называют ещё оксидными. Полосы сворачивают и помещают в цилиндрический алюминиевый корпус.

Раньше выводы конденсаторов делали из меди – как из материала с высокой электропроводностью. Теперь же их нередко делают из более дешевых сплавов на основе железа. В этом можно убедиться, если поднести к ним магнит. Фирмачи научились экономить!

В керамических конденсаторах диэлектриком служит пластинка из керамики, а обкладками – напыленные на керамику пленки металлических сплавов.

Свойства конденсатора

Их применение в цепях переменного тока определяется изменением заряда. Свойства конденсатора к энергетическому обмену определяются формулами:

I = (C * ΔU)/Δt = f * C * Uo cos f * t = Io * sin (f * t + 90).

Здесь f – частота сигнала, который генерирует источник питания.

Накопленную энергию (P) определяют по формулам:

P = (Q*U)/2 = (C*U2)/2.

С учетом отмеченных выше паразитных параметров можно узнать частоту резонанса Fр = 1/ 2*π √C*Lп. При превышении этого порога превалируют индуктивные свойства. По этой причине рабочий диапазон конденсатора ограничивают частотой, которая значительно ниже Fр.

Конденсаторы с переменной емкостью

Изначально людям хватало описанных выше конденсаторов из пары пластин. Затем этот прибор получил своё развитие. Начали появляться устройства в виде шаров, дисков и цилиндров. Это было необходимо для того, чтобы повысить ёмкость конденсатора C, ведь она в первую очередь связана с площадью обкладок S и расстоянием между ними d. Это наглядно видно из формулы. По ней выполняется расчёт ёмкости конденсатора.

Ёмкость конденсатора

Эти нестандартные геометрические формы со временем перестали удовлетворять потребностям экспериментаторов. Поэтому были разработаны новые приборы с переменной ёмкостью. Они имеют подвижные пластины. Это позволяет легко менять площадь их взаимного пересечения, тем самым влияя на величину ёмкости конденсатора. Самый распространённый и всем знакомый пример данного электронного прибора – это колебательный контур в радио. Все люди хотя бы раз подстраивали приёмник. Именно эта «крутилка» есть переменный конденсатор. При ее вращении изменяется ёмкость, соответственно, резонансная частота колебательного контура радиоприёмника. Это, в свою очередь, настраивает радио на другую станцию.

Внешний вид переменного конденсатора

Как проверить керамический конденсатор с помощью мультиметра

Этот сайт содержит партнерские ссылки на продукты. Мы можем получать комиссию за покупки, совершенные по этим ссылкам.

0 Share

• Share
• Tweet

Вы один из тех, кто хочет знать, что такое керамический конденсатор? Вы можете видеть, что в большинстве схем, особенно в большинстве электрических цепей, используются керамические конденсаторы. Знаете ли вы, что керамические конденсаторы используются чаще, чем электролитические или другие конденсаторы?

CTOD Test-Испытание на раскрытие кончика трещины…

Пожалуйста, включите JavaScript

CTOD Test-Испытание на раскрытие кончика трещины

Содержание:

1. Но сначала, что такое керамический конденсатор?
2. Как это работает?
3. Какие существуют типы керамических конденсаторов?
4. Каково использование керамического конденсатора?
5. Почему керамические конденсаторы широко используются в электронных схемах?
6. Как точно проверить керамический конденсатор с помощью цифрового мультиметра?
7. Заключительные мысли

В этом посте вы узнаете больше о керамических конденсаторах, их применении и использовании, а также о том, как их можно проверить с помощью цифрового мультиметра.

Керамические конденсаторы считаются неполяризованными конденсаторами с фиксированной емкостью. Этот конденсатор используется в схемах, где требуется небольшой размер конденсатора — они были впервые разработаны в Германии в качестве заменителя слюды.

До 1920-х годов он использовался в качестве диэлектрического материала в конденсаторах из-за изолирующих свойств слюды. В конце концов, параэлектрический оксид титана был использован в качестве диэлектрика, из которого образовался керамический конденсатор, поскольку слюды не хватало.

Первый керамический конденсатор имел форму диска, и сегодня он доступен в различных размерах и формах. Когда керамические конденсаторы накладываются много раз, они становятся MLCC. Они используются в качестве проходных конденсаторов, силовых конденсаторов в передатчиках и подавителей электромагнитных помех в зависимости от размеров и форм, в которых они используются.

Короче говоря, керамический конденсатор представляет собой тип конденсатора, в котором в качестве среды используются керамические материалы, покрывающие слой металлической пленки на керамической поверхности. Затем он спекается при более высокой температуре в качестве электрода. Обычно он используется в колебательных контурах с высокой стабильностью в качестве контуров, пусковых конденсаторов и обходных конденсаторов.

Керамические конденсаторы высокого напряжения зависят от того, какое событие вы используете, если керамический конденсатор предназначен для высокой частоты. Стандартная функция позволяет избавиться от высокочастотных помех.

Электрический ток – это поток электрического заряда. Вот почему электрические компоненты крутятся, загораются или делают все, что они делают. Когда ток протекает через керамический конденсатор, заряды застревают на пластинах, поскольку они не могут пройти через изолирующий диэлектрик.

Далее, электроны всасываются в одну из этих пластин. Затем он становится отрицательно заряженным в целом. Огромное количество отрицательных зарядов на одной пластине отталкивает заряды на другой пластине, делая ее положительно заряженной.

Наиболее широко используются следующие типы керамических конденсаторов:

• Керамический дисковый конденсатор

Эти керамические конденсаторы имеют форму дисков. Вы можете изготовить их, нанеся серебряное покрытие на боковые стороны дисков. Известно, что это покрытие является электродом, а диск, сделанный из керамики, считается диэлектриком.

• Многослойный керамический конденсатор (MLCC)

С другой стороны, MLCC действует как диэлектрик. Электроды для этого керамического конденсатора расположены посередине слоев. Такие электроды и слои организуются в контакте с выводами. Количество и размер слоев определяют емкость конденсатора.

Некоторые из типичных применений керамического конденсатора выделены ниже:

• Используются в качестве шунтирующего конденсатора
• Используются в двигателях для уменьшения радиопомех
• Они неполяризованы, что позволяет широко использовать их в цепях переменного тока, таких как силовые выключатели и схемы защиты от высокого напряжения, среди прочего
• Они используются в резонансных цепях в системе радиочастотной связи
• Они используются в частотно-зависимых цепях, таких как схемы приемника, передатчика радиосигнала и схемы электронных фильтров
• Керамические конденсаторы также используются в схемах эквалайзера, контроллера и аудиомикшера
• Кроме того, они используются в схемах электронных датчиков 

Если вы не знали, керамические конденсаторы обладают следующими качествами или преимуществами, которые делают их широко используемыми в электронных схемах.

• Диапазон рабочих температур керамического конденсатора больше, чем у других конденсаторов. Они доступны от -55 градусов по Цельсию до +150 градусов по Цельсию
• Они пользуются большим спросом или идеально подходят для высокочастотных применений
• Керамические конденсаторы имеют малый температурный коэффициент и более высокие характеристики пробоя по напряжению
• Керамические конденсаторы могут обеспечить большую стабильность, не говоря уже о том, что они могут иметь множество разновидностей с различной стабильностью
• Для большинства важных электронных схем требуются конденсаторы малой емкости. К счастью, керамические конденсаторы доступны в меньших размерах
• В конечном счете, керамические конденсаторы доступны в небольших размерах, что является отличным преимуществом. В большинстве современных схем требуются малогабаритные конденсаторы.

Имейте в виду, что конденсаторы, измеряемые в нанофарадах и микрофарадах, легко проверить. Однако для измерения небольших керамических конденсаторов (измеряется в пикофарадах) вам понадобится специальный мультиметр. В этом разделе мы покажем вам простой и простой способ проверки этих конденсаторов.

Итак, возьмите мультиметр и выполните следующие действия.

• Отсоедините керамический конденсатор от устройства и убедитесь, что он полностью разряжен.

• Проверьте значение емкости, отображаемое на конденсаторе. Выберите режим измерения емкости на цифровом мультиметре.

• Подсоедините измерительные щупы к клеммам конденсатора. Подключите красный положительный щуп к аноду конденсатора, а отрицательный черный щуп к катоду конденсатора.

• Проверьте показания мультиметра. Измерение близко к тому, что написано на конденсаторе? Тогда это означает, что ваш конденсатор хороший. Однако, если он равен нулю или значительно меньше, это означает, что ваш керамический конденсатор разряжен и требует немедленной замены.

Возможно, вы думаете о том, что мы подразумеваем под плохим или хорошим конденсатором. Помните, что хороший конденсатор показывает низкое сопротивление, а затем медленно достигает бесконечности. С другой стороны, короткий конденсатор показывает только низкое сопротивление, а открытый конденсатор не даст никакого движения.

Вот оно! Мы надеемся, что после прочтения этого руководства вы, вероятно, поняли, что такое керамический конденсатор и как его можно проверить с помощью цифрового мультиметра. Это избавит вас от счетов, которые могут прийти, когда какое-либо устройство или бытовая техника будут починены.

Мы надеемся, что вы найдете этот пост информативным и сможете без проблем протестировать свой керамический конденсатор. Не стесняйтесь проверить это руководство еще раз, если вы заблудились в процессе.

дисковый керамический конденсатор для проверки на утечку диэлектрика и выявления неисправности

Метод тестирования для выявления поддельных многослойных керамических конденсаторов из Global ETS

Метод тестирования для выявления поддельных многослойных керамических конденсаторов Stephen E. Saddow2

1 Global ETS-USA, Одесса, Флорида 33556, США

2 Факультет электротехники, Университет Южной Флориды, Тампа, Флорида 33620, США

       Abstract

Из-за крупносерийного производства мобильных телефонов и компьютерных планшетов спрос на MLCC (многослойные конденсаторы с керамическим чипом) начал превышать предложение, особенно на заказные MLCC. Это особенно верно для MLCC класса I со специальными характеристиками, такими как стабильность высокого напряжения и частоты, а также для таких строгих приложений, как автомобильная, военная и аэрокосмическая. В этих условиях вероятность попадания в цепочку поставок контрафактных OEM-конденсаторов и сменных конденсаторов продолжает расти. Это особенно верно, поскольку большинство MLCC не имеют маркировки и их трудно отличить от упаковки, что дает недобросовестным продавцам возможности для мошенничества.

В этом документе представлены несколько методов испытаний для проверки соответствия требованиям MLCC, а именно: 1) влияние смещения постоянного тока на емкость, 2) температурные характеристики емкости, 3) испытания DCW (выдерживаемое напряжение диэлектрика) и IR (сопротивление изоляции) высоким напряжением, 4 ) Поперечное сечение (сравнение диэлектрического слоя и клемм для гибких типов) и 5) анализ материала с помощью электронной микроскопии (EDS) на соответствие известному химическому составу исправного устройства.

1. Введение

Конденсаторы представляют собой пассивные электронные компоненты, которые в больших количествах используются в современных электронных схемах. Чтобы уменьшить размер и стоимость печатной платы (PCB), эти «чип-конденсаторы» были уменьшены до субмиллиметрового размера и монтируются на поверхность печатной платы. На рис. 1 показан пример MLCC, установленного на печатной плате iPhone-7, который демонстрирует трудности, связанные с простой идентификацией контрафактных деталей во время производства.

Перед тестированием конденсаторов класса II необходимо выполнить один важный шаг. Это называется «испытанием предварительного состояния конденсатора». Стандартный способ сделать это, согласно Мурате, состоит в том, чтобы выполнить термообработку при 150+0/-10°C в течение 1 часа, затем оставить деталь на 24±2 часа при комнатной температуре, а затем измерить ее электрические характеристики.

Причина проведения этого предварительного испытания связана с характеристиками BaTiO3, который является типичным диэлектриком на основе оксида металла, используемым в MLCC, и является основным материалом для MLCC класса II. При использовании этих составов со временем наблюдалось снижение диэлектрической проницаемости, в результате чего молекулярная структура BaTiO3 со временем менялась. Первоначально он имеет гальваническую молекулярную структуру, которая постепенно переходит в структуру хаотической пары. Структура хаотической пары диэлектрических молекул имеет более низкую способность накапливать заряд, чем гальваническая молекулярная структура, что приводит к уменьшению значения емкости. В общем, мы называем это явление старение процесс.

Рис. 1. Печатная плата iPhone 7 с многочисленными MLCC и увеличенным изображением типичного MLCC класса I (правая вставка). Обратите внимание, что это детали для поверхностного монтажа, и из-за их очень малых размеров они не имеют маркировки производителя, что исключает проверку как простой способ определить подлинность MLCC.

Рис. 2. Характеристики материалов внутри устройств MLCC. (а) начальная ориентация электрического диполя, которая объясняет, как конденсаторы накапливают заряд, с гальванической молекулярной структурой, а (б) показывает структуру хаотической пары. Вращение диполей — это то, как конденсаторы со временем теряют накопленный заряд. (в) Структура при температуре выше точки Кюри.

(a)

(b)

(c)

(d)

Рис. 3. Физические характеристики MLCC. (a) Расположение устройства в поперечном сечении. (b) Фотография устройства, исследованного с помощью СЭМ. (c) СЭМ-микрофотография поперечного сечения (50000X) диэлектрика конденсатора (BaTiO3) до предварительной обработки . (d) СЭМ-микрофотография поперечного сечения (50000X) конденсаторного диэлектрика (BaTiO3) после предварительной подготовки.

 К счастью, этот процесс можно обратить вспять с помощью термической обработки. Пока температура материала выше точки Кюри (для BaTiO3 ~125°C) и поскольку большинство процедур омоложения проводят при 150°C в течение 1 часа с 24-часовой паузой, материал может восстанавливаться. Как только BaTiO3 достигает точки Кюри, молекулярная структура преобразуется обратно в хаотическое молекулярное состояние, и устройство «перезагружается».

        II. Измерение емкости

На измерение емкости могут влиять несколько факторов: уровень тестового сигнала, частота и импеданс устройства. Таблица 1 является отраслевым стандартом EIA-198-1F и JISC5101 для измерения конденсаторов класса I/II.

Таблица 1. Стандартные отраслевые испытания конденсаторов класса I/II [1]

Метод измерения 4-контактной пары (4TP) (импеданс):

При использовании измерителя емкости с автобалансным мостом, наиболее распространенный метод измерения метод измерения с помощью 4-х клеммной пары (4TP) [2] . В этих измерениях клеммы Hc и Hp закорочены вместе, а клеммы Lc и Lp также закорочены, как показано на рис. 4 ниже:

Рис. 4 Измерение емкости MLCC с использованием метода измерения 4TP.

Клеммы Hp и Hc часто называют клеммами CMH (высокий измеритель емкости), а клеммы Lp и Lc обычно называют клеммами CML (измеритель емкости ниже).

В кабелях имеется некоторая остаточная индуктивность и сопротивление, а также паразитная емкость между кабелями или между ИУ и землей. Когда мы выполняем измерение, мы должны выполнить паразитную компенсацию и калибровку, чтобы устранить эти паразитные элементы, иначе точность измерения будет значительно снижена.

Рис. 5 Фотография Keysight E4990A и испытательного приспособления 16034G, которые использовались для измерения емкости.

Компенсация и калибровка:

Обычно мы выполняем 4 типа шагов компенсации и калибровки:

1) коррекция открытого состояния, 2) коррекция короткого замыкания, 3) калибровка длины кабеля и 4) коррекция нагрузки.

Коррекция обрыва/замыкания (рис. 6) используется для компенсации паразитной проводимости и остаточного импеданса из-за испытательного приспособления.

Рис. 6 Используйте поправку на открытый (a) / короткий (b) контур для расчета остаточного импеданса и паразитной проводимости испытательного приспособления.

С помощью этих двух исправлений мы можем извлечь Z текстовой фиксации.

Рис. 7 MLCC в приспособлении для измерения и компенсации 4TP Фазовую компенсацию следует выполнять перед компенсацией обрыва/короткого замыкания кабеля, чтобы добиться наилучших условий калибровки для теста.

           Коррекция нагрузки обычно выполняется, если частота тестирования превышает 5 МГц. Поскольку все тестовые частоты MLCC ниже 1 МГц, нам нет необходимости обсуждать это далее в этой статье.

Тестовая частота :

Тестовая частота может быть полезным средством для обнаружения поддельных MLCC, особенно в обычном случае, когда конденсаторы класса II заменяются конденсаторами класса I.

Частотные характеристики конденсаторов класса I очень стабильны, поскольку емкость не меняется с частотой. С другой стороны, конденсаторы класса II демонстрируют хорошо известное падение емкости на высоких частотах, поэтому легко определить, относится ли MLCC к классу I или классу II, просто выполняя развертку частоты. Рисунки 8 и 9сравните емкость класса I и II во время развертки частоты от 20 Гц до 10 МГц:

Рис. 8. Измерение емкости MLCC класса I. C0805C101F1GACTU Изменение емкости в зависимости от частоты (от 20 Гц до 10 МГц).

Рис. 9 Измерение емкости MLCC класса II. C0805C152KDRACAUUTO изменение емкости в зависимости от частоты (от 20 Гц до 10 МГц)

В этих двух образцах:

Образец 1: C0805C101F1GACTU

.

Номинальные значения: 1500 пФ, 1000 В, X7R (класс II) Допуск 10 %.

Частотный развертка от 20 Гц до 10 МГц, E4990A Анализатор импеданса на ключевом классе, тестовое приспособление: Quysight 16034G

Таблица 2 Класс I и II емкости. особенно для общих конденсаторов класса II. На рис. 10 представлены данные для обычного конденсатора класса II от Murata.

Рис. 10. Характеристики напряжения переменного тока от Murata Class II (GRM188D70J106MA73).

Однако, когда емкость превышает 10 мкФ, импеданс слишком низок, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне. В этом случае

Чтобы поддерживать сигнал переменного тока на уровне 1 В среднеквадратичного значения, счетчик должен иметь возможность подавать ток на:

выходное напряжение на испытательном измерителе для настройки делителя напряжения. На рис. 11 показан результат измерения без функции ALC: напряжение на ИУ составило 181 мВ при установленном напряжении 1,0 В (среднеквадратичное значение).

Рис. 11 Измеренная емкость без ALC. Уровень тестирования установлен на 1,0 В, однако монитор напряжения показывает только использование 181,864 мВ. На рис. 12 показано измерение того же конденсатора емкостью 10 мкФ с помощью измерителя LCR Keysight E4980 с включенной функцией ALC.

Рис. 12 Измеренная емкость с АЛК включен. Уровень тестирования установлен на 1,0 В, а монитор напряжения также показывает использование 999,787 мВ

В некоторых случаях мы видели, что обычные конденсаторы класса II использовались для замены автомобильных MLCC. Оба класса II. Следовательно, частотный метод или температурный метод не в состоянии обнаружить контрафактную деталь. Однако в этом случае можно использовать характеристику переменного тока.

Емкость MLCC автомобильного класса более стабильна по сравнению с изменением напряжения переменного тока. На рис. 13 показаны характеристики переменного напряжения конденсатора GCM32EL8Eh206KA07 класса II:

Рис. 13 Общие номинальные характеристики конденсатора класса II — GRM188D70J106MA73, потери емкости (-27,9%) при 0,01 В (среднеквадратичное значение). Данные предоставлены производителем.

Рис.14. Конденсатор класса II автомобильного номинала — потеря емкости GCM32EL8Eh206KA07 (-4,2%) при 0,01 В (среднеквадратичное значение). Данные предоставлены производителем.

По сравнению с обычным MLCC, изменение (потери) емкости GRM188D70J106MA73 в зависимости от напряжения переменного тока составило 27,9 % при 0,01 В (рис. 13), в то время как у GCM32EL8Eh206KA07 и GCM32EC71h206KA03 потери составили всего 4,2 % (рис. 14, рис. 15).

Рис. 15 Автомобильный конденсатор класса II — GCM32EC71h206KA03, потеря емкости (-4,2 %) при 0,01 В (среднеквадратичное значение). Данные предоставлены производителем.

III. Сопротивление изоляции и ток утечки

Сопротивление изоляции является одним из важных параметров, используемых для идентификации поддельных многослойных керамических конденсаторов, MLCC. Различные MLCC имеют разное сопротивление изоляции, которое зависит от области применения. Исходя из опыта, один из распространенных методов подделки MLCC состоит в том, чтобы поместить микросхемы с низкими техническими характеристиками в корпуса с высокими техническими характеристиками, а затем заявить о них как о компонентах с высокими техническими характеристиками. Для некоторых применений MLCC должен иметь более высокое сопротивление изоляции. Если пользователь выберет поддельный MLCC, производительность устройства/схемы может сначала показаться хорошей, но со временем ток утечки и напряжение пробоя будут ухудшаться, что отрицательно скажется на характеристиках схемы и может привести к отказу устройства/схемы. Это особенно важно, когда низкое сопротивление изоляции влияет на работу цепей, предназначенных для изоляции. Непредвиденные высокие токи утечки могут в конечном итоге привести к повреждению изоляции из-за нагревания или электролиза постоянным током. Следовательно, знание того, как измерить сопротивление изоляции MLCC, является одним из важных методов выявления поддельных MLCC.

Рис. 16. Зависимость тока MLCC от времени зарядки. Обратите внимание на три различных уровня тока: ток заряда (пиковый ток MLCC), ток поглощения (экспоненциальный спад из-за постоянной времени RC устройства) и установившийся ток утечки.

Значения сопротивления изоляции для MLCC обычно очень велики, как правило, в диапазоне мегаом (МОм). Что касается постоянной времени RC, произведение обычно находится в диапазоне Ом-Фарад (ΩF) или больше. Например, если емкость MLCC составляет 10 мкФ, а минимальное сопротивление изоляции равно 500 Ом, сопротивление изоляции будет равно 500 Ом/10 мкФ или 50 ГОм. Это значение не может быть измерено обычным омметром, поскольку эти приборы имеют точность только до ~ 1 ГВт. Таким образом, нам необходимо измерить сопротивление изоляции с помощью электрометра/измерителя высокого сопротивления и следовать процедуре, изложенной в MIL-STD-202-302 [3].

Например, для электрометра/измерителя высокого сопротивления Keysight B2987A разрешение емкости составляет 0,01 фА при максимальном измерении сопротивления 10 ПОм. С другой стороны, есть два основных способа измерения тока утечки: последовательный метод и параллельный метод. В последовательном методе электрометр включается последовательно с конденсатором и источником напряжения. (рис. 16). При параллельном методе вольтметр подключается параллельно резистору, а затем последовательно подключается к конденсатору и источнику напряжения. (рис. 17). В последовательном методе мы измеряем ток утечки для MLCC. Из паспорта MLCC нам нужно подать номинальное напряжение на конденсатор в течение 60 — 120 секунд в зависимости от емкости. Потому что, пока мы подаем постоянное напряжение на клеммы конденсатора, ток начнет заряжать конденсатор, а после завершения зарядки ток уменьшится, а затем выровняется (рис. 15). По этому установившемуся току мы можем определить его как ток утечки. В этом измерении мы определяем напряжение, приложенное к конденсатору, и ток утечки, проходящий через конденсатор после его полной зарядки. Тогда мы можем рассчитать сопротивление изоляции MLCC по закону Ома, R = V/I.

Рис. 16. Метод последовательного измерения сопротивления изоляции

Рис. 17. Параллельный метод измерения сопротивления изоляции

Поскольку MLCC изготовлен с использованием настоящего диэлектрического материала с ненулевым наличие тока утечки. Кроме того, MLCC имеют другое значение сопротивления изоляции, поскольку они состоят из разных материалов или комбинаций материалов. Следовательно, существует множество причин низкого сопротивления изоляции MLCC или высокого тока утечки, например: температура и влажность устройства, загрязнение диэлектрика, окисление, потеря летучих материалов и растрескивание материала. Измерение сопротивления изоляции особенно полезно для определения степени, в которой изоляционные свойства были затронуты разрушающими воздействиями, а также для определения того, является ли MLCC контрафактным или низкокачественным.

Рис. 18 Измерение сопротивления изоляции сертифицированного MLCC с помощью электрометра/измерителя высокого сопротивления B2987A.

Рис. 19 Отказ MLCC сопротивления изоляции с использованием электрометра/измерителя высокого сопротивления B2987A. Обратите внимание на снижение сопротивления в зависимости от времени.

Например, номер детали MLCC. C2012JB1A476M125AC производства TDK имеет номинальную емкость 47 мкФ. Мы использовали электрометр/измеритель высокого сопротивления B2987A для измерения сопротивления изоляции методом серий (рис. 16). Мы устанавливаем источник напряжения счетчика на 10 В, что является его номинальным напряжением. Из таблицы данных мы обнаружили, что время подачи напряжения для измерения сопротивления изоляции составляет 60 секунд, а минимальное сопротивление изоляции составляет 2 МОм. На рисунке 18 мы видим стабильное измерение 590,8444 МОм, что выше спецификации. Таким образом, мы можем идентифицировать тестируемое устройство как соответствующее спецификации производителя. С другой стороны, на рис. 19 мы заметили, что сопротивление изоляции было ниже спецификации и продолжало уменьшаться по мере того, как мы заряжали MLCC в течение 60 с. Таким образом, мы можем идентифицировать это тестируемое устройство как не прошедшее измерение сопротивления изоляции, и можем обозначить его как поддельный MLCC.

     IV Диэлектрическое выдерживаемое напряжение

Цель испытания диэлектрической стойкости под напряжением — оценить надежность и ожидаемый срок службы MLCC. Отказ во время испытания диэлектрика на выдерживаемое напряжение приводит к коротким замыканиям, вызванным уменьшением сопротивления изоляции и увеличением тока, которые могут повредить другие микросхемы на плате. Типичное напряжение пробоя для MLCC намного больше, чем номинальное напряжение. Но напряжение меньше напряжения пробоя может привести к необратимому повреждению изоляции и тем самым снизить ее коэффициент безопасности. Для MLCC отказы диэлектрика, выдерживающего напряжение, приводят к внутреннему повреждению из-за растрескивания под действием электрического перенапряжения, как показано на рис. 20.

Рис. 20 Испытание диэлектрика MLCC на выдерживаемое напряжение. (а) Пробой диэлектрика ЭОС (электрическое перенапряжение). (b,c) СЭМ морфология диэлектрика, показывающая явление локального расслоения [4].

Изготовитель использует испытание диэлектрика на выдерживаемое напряжение, чтобы определить номинальное напряжение и убедиться, что MLCC способен работать при номинальном напряжении без разрушения материала. Он также используется для оценки того, может ли устройство выдержать кратковременное перенапряжение из-за коммутационных пиков или скачков напряжения. Другими словами, выдерживаемое напряжение диэлектрика представляет собой максимальный уровень постоянного напряжения, которое может быть приложено к MLCC. Существуют различные испытания диэлектрической стойкости под напряжением в зависимости от приложенного напряжения или условий нагрузки. Согласно военным [5] и спецификациям производителей, выдерживаемое напряжение диэлектрика для MLCC класса I обычно в 3 раза превышает номинальное напряжение. Для MLCC класса II выдерживаемое напряжение диэлектрика в 2,5 раза превышает номинальное напряжение.

Для проведения испытания диэлектрика на выдерживаемое напряжение мы использовали прибор Vitrek V73, который представляет собой тестер AC/DC/IR Hipot. Он может обеспечить 5 кВ переменного/постоянного тока при токе источника 20 мА. Как уже упоминалось, выдерживаемое напряжение диэлектрика является тестом для измерения напряжения пробоя MLCC и подтверждения того, что MLCC может безопасно работать при номинальном напряжении производителя. Когда MLCC не проходит испытание на выдерживаемое напряжение диэлектрика, приложение испытательного напряжения приведет к пробойному разряду, такому как перекрытие, искрение или пробой. Кроме того, износ MLCC из-за чрезмерного тока утечки может изменить электрические параметры или физические характеристики устройства.

Например, из таблицы данных для MLCC C2012JB1A476M125AC, протестированного в последнем разделе, номинальное напряжение составляет 10 В, имеет температурную характеристику JB и относится к классу II. Это означает, что выдерживаемое напряжение диэлектрика испытуемого устройства составляет 2,5×10 В = 25 В, а время подачи напряжения составляет 1 секунду. На рис. 21 видно, что пробоя при подаче на устройство 25 В не произошло. Номинальное напряжение испытуемого устройства соответствует спецификации производителя и проходит это испытание.

Рис. 21. Испытание выдерживаемого напряжения диэлектрика с использованием тестера Vitrek V73 AC/DC/IR Hipot, показывающее, что устройство соответствует номинальному напряжению 2´V для класса II MLCC, арт. C2012JB1A476M125AC.

В. MLCC Эффект смещения постоянного тока

В MLCC используются диэлектрические материалы, что отличает их от других конденсаторов, таких как электролитические. Их материалы обеспечивают высокую диэлектрическую проницаемость, которая изменяется в зависимости от факторов окружающей среды.

MLCC делятся на классы в зависимости от используемых диэлектрических материалов. Двумя наиболее распространенными типами MLCC, используемыми в промышленности, являются класс I с температурной компенсацией и класс II с высокой диэлектрической проницаемостью. Конденсаторы класса I, как правило, имеют более низкие значения емкости и более стабильны, чем конденсаторы класса II.

MLCC класса I содержат диэлектрик с малыми потерями и очень стабильны, как показано в данных измерений на рис. 22. Эти измерения проводились при комнатной температуре на частоте 1 МГц при различных приложенных напряжениях смещения постоянного тока в диапазоне от 0 В до 40 В.

Диэлектрическая проницаемость MLCC класса II зависит от приложенного электрического поля. Следовательно, при различном приложенном напряжении соответственно изменяется и емкость MLCC. Следующие измеренные данные, показанные на рис. 23, показывают, что емкость изменилась после выполнения развертки со смещением постоянного тока. Эти измерения проводились при комнатной температуре на частоте 1 кГц и при различных приложенных напряжениях смещения постоянного тока в диапазоне от 0 В до 10 В.

Рис. 22: Влияние смещения постоянного тока на емкость MLCC класса I для 270 пФ, C0G. Обратите внимание, что емкость не изменилась при изменении напряжения смещения постоянного тока от 0 до 40 В, что ожидается для этого класса MLCC.

Рис. 23: Емкость MLCC класса II для 10 мкФ, X5R. Обратите внимание, что значение емкости изменилось при изменении напряжения смещения постоянного тока от 0 до 10 В, что ожидается для этого класса MLCC .

Как показано выше для MLCC класса 2, по мере увеличения приложенного напряжения изменение емкости становится более значительным. Однако для MLCC класса I разные номинальные напряжения практически не влияют на их работу. Зная это, мы можем сказать, является ли деталь законной MLCC класса I или нет, основываясь на ее профиле емкости смещения по постоянному току.

VI. MLCC Температурные характеристики Тестирование

Как мы упоминали в предыдущем разделе, MLCC класса II, как правило, имеют большую емкость по сравнению с MLCC класса I. Значение емкости MLCC класса II сильно зависит от температуры, но для MLCC класса I это не так. Следующие результаты исследований показывают, как измерить разницу между этими двумя типами конденсаторов на основе температурных циклов.

Следующие испытания конденсаторов класса I проводились при 25°C, -55°C и 125°C на частоте 1 кГц.

Таблица 3 Температурные испытания MLCC класса I для CL21C682JBFNNNE.

Следующая таблица помогает понять температурные коэффициенты для MLCC класса II.

Таблица 4 Коды температурных характеристик MLCC класса II [6].

Как мы заметили, скорости изменения емкости (около 10% при температуре -55°C) у MLCC класса II более очевидны, чем у MLCC класса I. Таким образом, глядя на скорость изменения емкости в зависимости от температуры, мы можем определить, относится ли деталь к классу I или классу II.

VII Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия

Энергодисперсионная спектроскопия (ЭДС) представляет собой метод химического микроанализа, используемый вместе со сканирующей электронной микроскопией и широко применяемый для исследования элементного анализа и определения характеристик материалов.

           Фундаментальный принцип основан на взаимодействии между источником возбуждения и образцом. Различные элементы имеют свою уникальную структуру, и рентгеновские лучи излучаются с уникальной пиковой энергией, формируя энергетический спектр для каждого образца. Это аналогичный, но противоположный принцип идентификации элементов с помощью рентгеновской флуоресценции (XRF). В обоих случаях излучается фотонная энергия; с EDS они стимулируются с помощью электронов, в то время как в XRF рентгеновские лучи делают эту работу.

           В ЭДС образец освещается электронным лучом и передает свою энергию атому, который изменяет состояние электрона в атоме. Когда электрон возвращается в исходное состояние, высвобождается энергия в виде рентгеновского фотона. Энергия и количество рентгеновских фотонов, называемых отсчетами (cnts.), могут быть измерены с помощью EDS. Таким образом, мы можем определить элементный состав образца, но чувствительность анализа зависит как от атомного номера элемента, так и от матрицы, в которой он находится.

Рис. 24. Состав материала конденсатора класса I от KEMET. Диэлектрический материал CaZrO3.

Рис. 25 Анализ материала конденсатора класса I — C0402C0G500-470JNP. Обратите внимание, что доминирующие пики относятся к Au, Ca, Ti, Pd, Sn и т. д. Вставка: относительный процент для каждого элемента.

     VIII. Поперечное сечение и металлография

Физическое поперечное сечение MLCC всегда может предоставить важную информацию, помогающую понять электрические испытания устройства. Он физически показывает структуру устройства и позволяет легко определить характеристики металлических и диэлектрических компонентов. Поперечный разрез — это не средство, а цель. Это разрушительный металлографический метод, позволяющий показать внутреннюю структуру для анализа материала, в то время как рентгеновский контроль предоставляет информацию только о геометрии устройства.

Первоначально металлография использовалась для металлических сплавов, но с тех пор ее стали применять для различных материалов, таких как пластмассы и керамика. В промышленности интегральных схем металлографические методы часто применяются при анализе отказов, поскольку они могут выявить внутреннюю структуру печатной платы, соединительные клеммы и электронику внутри корпуса компонента. При испытаниях на отказ MLCC важно проверить, правильно ли конденсатор припаян к печатной плате, когда используется поперечное сечение. Например, открытые трещины могут быть обнаружены в паяных соединениях, но проявляются во время электрических испытаний как неисправность устройства, приводящая к ложноположительному результату.

Помимо тестов на электрические функциональные возможности, другой метод тестирования для выявления поддельных MLCC можно разделить на два типа: определение характеристик структурного компонента и состава материала. Эти методы, скорее всего, позволят наблюдать за всем конденсатором от его внешней до внутренней структуры. Выбор инструментов и оборудования жизненно важен при выполнении анализа структуры материала. Рентгеновские лучи, рентгенофлуоресцентная спектроскопия (XRF), оптическая микроскопия или сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) являются наиболее распространенными инструментами, используемыми для проведения анализа материалов. Однако у каждого есть свои ограничения, и часто для правильной оценки структуры MLCC и состава материала используются дополнительные методы.

Рентгенологическое исследование и визуальный контроль с помощью оптической микроскопии обычно являются неразрушающими методами, используемыми для наблюдения за образцом; однако они ограничены в деталях, которые раскрывают. Рентгеновский анализ может показать только грубую структуру, а визуальный осмотр ограничен только внешней информацией, такой как упаковка и выводы. В обоих случаях они не могут рассказать нам больше о материалах, использованных в конструкции устройства. Таким образом, поперечное сечение предоставляет еще один инструмент для более полного изучения деталей устройства и позволяет получить доступ к внутреннему составу материала, например, к используемым диэлектрическим соединениям, что имеет решающее значение для определения того, является ли MLCC законным или поддельным. Поперечное сечение показывает зернистую структуру материала и внутренние граничные условия между металлическими слоями и расстоянием между зазорами. Таким образом, это важный метод анализа структуры MLCC, при условии, что это деструктивный тест 9.0003

Метод металлографии

Подготовку металлографического образца можно разбить на несколько этапов: установка устройства, резка, шлифовка, полировка и травление. Подготовка образца жизненно важна для подготовки подходящего устройства с поперечным сечением, поскольку неправильная подготовка образца может привести к загрязнению различных компонентов устройства, что сделает невозможным элементный химический анализ.

Монтаж

Целью монтажа образца является герметизация образца эпоксидным, акриловым или полимерным компаундом (рис. 25). Это механически фиксирует образец внутри компаунда, чтобы его можно было легко удерживать во время процессов шлифовки и полировки, и уменьшает загрязнение, вызванное миграцией мусора по образцу.

Рис. 25. Образцы, залитые эпоксидной смолой и акрилом для обработки поперечного сечения.

Кроме того, при установке образца необходимо учитывать ориентацию. На рис. 26 показано поперечное сечение MLCC, которое мы хотим изучить, и ориентация установки.

Рис. 26. Фотография MLCC перед установкой в ​​эпоксидный или акриловый компаунд. Красная линия и стрелки показывают, где устройство должно быть разделено. (Размеры образца: длина = 1,75 мм, ширина = 0,98 мм, толщина = 0,95 мм).

Разрез

Существует множество методов разрезания образца, таких как резка ножовкой, резка алмазным диском или использование лезвия с горячим пламенем для больших образцов. В металлографии для небольших образцов часто используется абразивная или прецизионная фреза. В результате механических и термических повреждений во время этого типа процесса избежать нельзя, но при правильном выполнении можно свести ущерб к минимуму. Это позволяет выполнять более точные шаги для точного выявления материала устройства с минимальным загрязнением.

Шлифование

В процессе шлифования широко используется наждачная бумага с зернистостью карбида кремния или оксида алюминия. Процесс измельчения всегда выполняется с использованием воды, так как она помогает уменьшить тепловые повреждения и удаляет примеси во время процесса. Основной целью шлифования является удаление повреждений, вызванных процессом резки При правильной полировке получается тонкая, ровная поверхность без царапин и деформации. В качестве полировальных абразивов обычно выбирают алмаз, оксид алюминия и диоксид кремния. Полировальная ткань также используется при выполнении гель-полировки. Как правило, ткань с низким ворсом используется для грубой полировки, а ткань со средним или большим ворсом используется для окончательной полировки.

Травление           

После полировки для завершения подготовки образца используется этап химического травления. Различные металлические элементы детали имеют разный уровень устойчивости к химическим растворителям. После процесса травления микроструктура металлических (и керамических) деталей становится более очевидной. Надлежащее травление во время металлографии можно использовать на выводах ИС, изготовленных из сплавов. В случае MLCC нас интересует химический состав материалов, который может быть получен только путем частичного поперечного сечения. Поэтому травление в данном случае делать не нужно.

Практический пример

Ниже показана исходная деталь в полученном виде до поперечного сечения (рис. 27) и после поперечного сечения (рис. 28). На рис. 27 также показана правильная ориентация MLCC во время поперечного сечения.

(a)

(b)

 Рисунок 27 MLCC перед секционированием. (а) Вид спереди на испытуемый конденсатор, (б) Вид на испытуемый конденсатор сверху. (Размеры образца: длина = 2,04 мм, ширина = 1,21 мм, толщина = 0,59 мм).

Рис. 28. Поперечное сечение, показывающее правильную ориентацию образца после поперечного сечения. Обратите внимание на выводы корпуса из металлического сплава (слева и справа) и слои пластины конденсатора, залитые диэлектриком (белый материал). (Увеличение: 100x).

Для сравнения мы используем одно заведомо исправное устройство и один неизвестный образец устройства. На рисунках ниже (рис. 29 и 30) показана клемма с левой стороны, керамический корпус и интерметаллическая граница.

Рисунок 29. Оптическая микрофотография заведомо исправного устройства – интерметаллическая граница. (Увеличение: 400x).

Рисунок 30. Оптическая микрофотография с большим увеличением устройства неизвестного образца — интерметаллическая граница. (Увеличение: 400x).

На рисунках ниже (рис. 31 и 32) показаны размеры MLCC и границы интерметаллида.

Рисунок 31. Оптическая микрофотография заведомо исправного устройства – размеры конструкции. (увеличение: 100x),

Рисунок 32. Оптическая микрофотография неизвестного образца устройства – размеры структуры. (Увеличение: 100x).

Из этого примера видно, что состав и структура заведомо исправного устройства и тестового устройства одинаковы, что указывает на то, что неизвестное устройство является подлинной, т. е. не поддельной деталью.

IX. Заключение

Идентификация поддельной MLCC является очень сложной задачей. С развитием технологии 5G потребность в большом количестве MLCC столкнется с новыми проблемами, связанными с предотвращением попадания контрафактных деталей в цепочку поставок. Есть только несколько документов или статей, посвященных этому вопросу. Даже производители не в состоянии обеспечить эффективный способ выявления контрафактных деталей. Мы связались со многими крупными производителями в этой отрасли, и они предоставляют услугу только для проверки подлинности детали с помощью этикетки на катушке с деталями, что явно не решает проблему подделки MLCC.

В этой статье мы представили некоторые тематические исследования поддельных MLCC и несколько методов, помогающих идентифицировать поддельные MLCC. Эти методы основаны не только на их электрических характеристиках, но и на их физических характеристиках. Основываясь на электрических характеристиках целевого устройства, таких как емкость высокочастотных радиочастот, мы можем использовать тестовую развертку по частоте. Используя рейтинг высокого напряжения MLCC, мы можем использовать испытание на выдерживаемое напряжение диэлектрика и испытание на сопротивление изоляции; Для MLCC с мягким терминалом (виброзащищенные) мы можем использовать испытания поперечного сечения, основанные на методах металлографии.

Используя физические характеристики MLCC, это обеспечивает золотой образец, который поможет идентифицировать поддельные конденсаторы, особенно во время физического сравнения (EDS и поперечное сечение).

Используя комбинацию этих методов тестирования, мы можем успешно идентифицировать 80–90% поддельных MLCC. Наши будущие исследования будут сосредоточены на механических характеристиках конденсатора (таких как испытания на изгиб, вибрацию, механический удар и т. д.) и испытаниях на срок службы, таких как влагостойкость, срок службы (при высокой температуре) и тепловой удар (температурный цикл). чтобы не допустить попадания поддельных MLCC в наши цепочки поставок.

Ссылка:

[1] Конденсаторы постоянной емкости для использования в электронном оборудовании Часть 16-1: Пустая детальная спецификация: Фиксированный металлизированный полипропиленовый пленочный диэлектрик постоянного тока. конденсаторы — уровни оценки E и EZ , JIS C 5101-16-1:2009, 20-02-2009

[2] L. Callegaro, « Сравнение импеданса четырех клеммных пар на высокой частоте » в Proc. Конференция IEEE по приборостроению и измерительным технологиям. Кат. IEEE. № 04Ch47510, Комо, Италия, 18–20 мая 2004 г.

[3] Сопротивление изоляции , MIL -STD-202-302 , 18 апреля 2015 г.

[4] Wei Jiang; Юн Да Ху; Шэн Сян Бао; Сон Лицзе; Чжэн Ювэй; Юнцян Цуй; Ли Цян « Анализ причин снижения сопротивления изоляции MLCC » в Proc. 16-е число 2015 г. 

Как проверить конденсатор с помощью мультиметра

Рисунок 1: Мультиметр

Мультиметр — это универсальное устройство, используемое для измерения напряжения, силы тока, сопротивления и выполнения других проверок, таких как непрерывность и температура электрических цепей. Эти измерения используются для широкого спектра приложений, таких как проверка конденсатора на возможные неисправности. Мультиметр можно использовать разными способами для проверки сомнительного конденсатора, тем самым выявляя причину ошибки в электронной плате. Ниже приведено полное руководство по использованию мультиметра для проверки конденсатора.

Чтобы узнать больше о мультиметрах, прочтите наше руководство по мультиметрам. Вы также можете узнать, как проверить аккумулятор с помощью мультиметра, в нашей технической статье.

Содержание

• Метод 1: Используйте режим измерения емкости на мультиметре
• Метод 2: Используйте режим сопротивления (Ом) на мультиметре
• Метод 3: используйте простой вольтметр для проверки конденсатора
• Метод 4: Используйте режим проверки целостности мультиметра для проверки конденсатора
• Метод 5: Используйте параметр постоянной времени для проверки конденсатора
• Метод 6: Визуально проверьте конденсатор на наличие неисправностей
• Метод 7: Традиционный метод проверки конденсатора

Посмотрите наш онлайн-выбор токоизмерительных клещей и мультиметров!

• Токоизмерительные клещи

• мультиметры

Метод 1: Используйте емкостной режим на мультиметре

Большинство цифровых мультиметров имеют встроенный режим проверки емкости конденсатора, как показано на рис. 2 (обратите внимание на символ конденсатора). Это наиболее распространенный метод проверки конденсатора. Конденсатор можно проверить на работоспособность напрямую, войдя в режим измерения емкости в мультиметре и выполнив следующие действия:

1. Снимите проверяемый конденсатор с электрической платы.
2. Полностью разрядите конденсатор, подключив его к резистору, а затем извлеките конденсатор для проверки.
3. Подсоедините выводы конденсатора к выводам щупа (положительный вывод конденсатора к красному щупу, а отрицательный вывод конденсатора к черному щупу мультиметра). В типичном полярном конденсаторе более длинный вывод является положительным выводом, а более короткий вывод — отрицательным выводом.
4. Вращением ручки выбора мультиметра выберите режим измерения емкости.
5. Запишите значение на панели дисплея и сравните его со значением, указанным на корпусе конденсатора, чтобы проверить наличие неисправностей.
6. Некоторое отклонение от фактического значения допустимо (обычно в пределах допустимого диапазона 10–20 %), но если отображаемое значение очень высокое или очень низкое по сравнению с фактическим значением, конденсатор может быть неисправен и его необходимо заменить.

Рисунок 2: Режим измерения емкости (C) в мультиметре

Метод 2: используйте режим сопротивления (Ом) на мультиметре

С помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления можно проверить, неисправен ли конденсатор. Основной используемый принцип заключается в способности конденсатора заряжаться, когда ток течет по его выводам. Для проверки конденсатора в режиме сопротивления выполните следующие действия:

1. Снимите проверяемый конденсатор с электрической платы.
2. Полностью разрядите конденсатор, подключив его к резистору, а затем извлеките конденсатор для проверки.
3. Поверните ручку выбора и выберите значение в диапазоне Ом, например 1 кОм.
4. Подсоедините провода щупов мультиметра к положительной и отрицательной клеммам проверяемого конденсатора. Через конденсатор протекает ток, и конденсатор начинает заряжаться.
5. В случае цифрового мультиметра на панели дисплея появится ряд значений, увеличивающихся по порядку и, наконец, достигающих бесконечности.
   1. Если отображаемые значения увеличиваются с очень низкого значения и приближаются к бесконечности, это показывает действие заряда конденсатора, гарантируя, что конденсатор работает нормально.
   2. Отображаемое постоянное очень низкое значение указывает на короткое замыкание конденсатора, а постоянное очень высокое значение указывает на то, что конденсатор ОТКРЫТ и может быть заменен в обоих случаях.
6. В случае аналогового мультиметра:
   1. Если стрелка указывает на очень низкое значение и движется к высокому значению (показывая процесс зарядки конденсатора), конденсатор работает нормально.
   2. Если стрелка застряла на очень низком значении, возможно, в конденсаторе КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, а если она застряла на очень высоком значении, возможно, конденсатор ОТКРЫТ и его необходимо заменить в обоих случаях.

Способ 3. Используйте простой вольтметр для проверки конденсатора

Чтобы проверить конденсатор с помощью функции вольтметра мультиметра, выполните следующие действия:

1. Обратите внимание на максимально допустимое напряжение на конденсаторе (35 вольт, как в случае с конденсатором на рис. 3).
2. Зарядите конденсатор до напряжения, которое меньше максимального напряжения, допустимого для источника напряжения (например, 3 вольта в случае конденсатора, показанного на рис. 3, вполне подойдет). Убедитесь, что положительная клемма аккумулятора подключена к более длинной клемме конденсатора, а отрицательная клемма — к более короткой клемме конденсатора.
3. Подсоедините выводы конденсатора к щупам мультиметра (положительный вывод к красному и отрицательный к черному щупу соответственно).
4. Переместите ручку мультиметра и выберите диапазон напряжения постоянного тока. Если отображаемое значение совпадает с напряжением, до которого заряжен конденсатор, конденсатор работает нормально, в противном случае он неисправен.
5. Измерение должно быть выполнено быстро, иначе конденсатор начнет разряжаться, что приведет к ошибочным показаниям мультиметра.

Рисунок 3: Номинальное напряжение на конденсаторе (А)

Метод 4: Используйте режим проверки целостности мультиметра для проверки конденсатора

Конденсатор можно проверить на целостность с помощью цифрового или аналогового мультиметра, следуя приведенным ниже инструкциям:

1. Снимите проверяемый конденсатор с электрической платы.
2. Полностью разрядите конденсатор, подключив его к резистору, а затем извлеките конденсатор для проверки.
3. Подсоедините выводы конденсатора к щупам мультиметра (положительный вывод к красному и отрицательный к черному щупу соответственно).
4. Поверните ручку мультиметра и выберите опцию проверки непрерывности (выберите символ, показывающий распространяющуюся волну).
5. Если прибор издает непрерывный звуковой сигнал (или загорается светодиод), это означает короткое замыкание конденсатора.
6. Если счетчик не издает звуковой сигнал, это означает, что конденсатор ОТКРЫТ.
7. Если измеритель сначала издает звуковой сигнал (или включает светодиод), а затем постепенно прекращает работу, это означает, что конденсатор находится в хорошем состоянии.

Метод 5: Используйте параметр постоянной времени для проверки конденсатора

Постоянная времени цепи — это время, необходимое конденсатору для зарядки до 63,2% приложенного напряжения через известный резистор, и рассчитывается по формуле: Τ=RC

Где:

• Τ: Постоянная времени цепи, обычно обозначаемая греческой буквой тау
• R: Известное сопротивление
• C: Значение емкости в цепи

Например, если к последовательной комбинации резистора и конденсатора приложено напряжение 10 В, постоянная времени — это время, за которое емкость заряжается до 63,2 % от 10 В, что составляет 6,32 В. С помощью секундомера измерьте время, необходимое конденсатору для зарядки до этого напряжения (которое является постоянной времени цепи). Если сопротивление резистора равно 100 Ом, уравнение для постоянной времени можно использовать для получения значения конденсатора, используемого в цепи.

Чтобы определить, неисправен ли конденсатор или нет, используя постоянную времени в качестве параметра, выполните следующие действия:

1. Снимите проверяемый конденсатор с электрической платы.
2. Полностью разрядите конденсатор, подключив его к резистору, а затем извлеките конденсатор для проверки.
3. Подключите последовательно с конденсатором известное значение сопротивления.
4. Подсоедините концы конденсатора к щупам мультиметра и установите ручку для измерения постоянного напряжения.
5. Подайте известное напряжение (например, 10 В) на последовательное соединение.
6. Обратите внимание на отображаемое на панели напряжение на конденсаторе.
7. С помощью секундомера измерьте время, необходимое для падения напряжения до 63,2 % от приложенного напряжения (в данном случае до 6,32 В, как обсуждалось ранее).
8. Используя соотношение Τ=RC, рассчитать емкость конденсатора вручную, используя значение постоянной времени Τ и сопротивления R.
9. Сравните экспериментальное значение конденсатора с напечатанным значением того же конденсатора. Если оба значения почти одинаковы, конденсатор исправен.
10. Если есть заметная разница между экспериментальными и распечатанными значениями, конденсатор неисправен, и его пора заменить.

Метод 6: Визуально проверьте конденсатор на наличие неисправностей

Конденсатор можно проверить визуально, чтобы найти явные признаки и определить, неисправен он или нет. Конденсатор поврежден в следующих условиях:

Конденсатор имеет выпуклое верхнее вентиляционное отверстие

При выходе из строя электролитического конденсатора давление сбрасывается через слабые места в верхнем вентиляционном отверстии конденсатора. Это позволяет избежать повреждения окружающих компонентов, которые подключены в непосредственной близости от вышедшего из строя конденсатора. Во время отказа конденсатор сбрасывает давление газа, вызывая электролитический разряд, который ломает верхнее вентиляционное отверстие конденсатора, что в конечном итоге приводит к вздутию верхней части, как показано на рис. 4.

Рисунок 4: Конденсатор с выпуклым верхним вентиляционным отверстием

Конденсатор имеет выпуклое дно и приподнятый корпус

При выходе из строя конденсатора, если выделившееся давление газа не пробивает верхнее вентиляционное отверстие, оно уходит в нижнее, тем самым продавливая резину и вызывая вздутие, которое также приподнимает корпус.

Испытание керамических конденсаторов и устройств поверхностного монтажа (SMD)

Следующие знаки на керамических конденсаторах и SMD можно проверить, чтобы определить, неисправны они или нет:

• Сломанные клеммы
• Прогоревший, поврежденный или треснувший корпус

Метод 7: Традиционный метод проверки конденсатора

Традиционный метод проверки конденсатора связан с риском для компонентов и пользователя, поэтому этот метод следует применять только тогда, когда конденсатор необходимо проверить в кратчайшие сроки, в противном случае всегда более безопасным вариантом является использование одного из перечисленных методов. с 1-6.

Для проверки конденсатора традиционным методом выполните следующие действия:

1. Правильно разрядите конденсатор с помощью резистора.
2. Подсоедините два отдельных провода к концам конденсатора.
3. Подключите выводы конденсатора к источнику питания 230 В переменного тока (или 24 В постоянного тока) на очень короткий период времени (примерно 1-5 секунд).
4. Отключите подачу напряжения и закоротите концы конденсатора.
5. Если он дает сильную искру, конденсатор годен к использованию.
6. Если искра слабая или искры нет вообще, конденсатор неисправен и его следует заменить.

Меры предосторожности при использовании традиционного метода проверки конденсатора

• Всегда надевайте защитные очки при использовании этого метода.
• Никогда не подключайте полярный конденсатор к сети переменного тока.
• Для обеспечения надлежащей безопасности используйте 12–24 В постоянного тока как для полярных, так и для неполярных конденсаторов.
• Лучше подключить резистор последовательно с положительными клеммами аккумулятора и конденсатора, чтобы избежать чрезмерного тока при зарядке конденсатора.

Посмотрите наш онлайн-выбор токоизмерительных клещей и мультиметров!

• Токоизмерительные клещи

• мультиметры

---

Ежемесячный информационный бюллетень Tameson

• Для кого: Вы! Существующие клиенты, новые клиенты и все, кто ищет информацию о контроле жидкости.
• Ежемесячный информационный бюллетень Tameson: Раз в месяц он содержит прямую информацию, полную актуальной информации об индустрии управления жидкостями.
• Что в нем: Объявления о новых продуктах, технические статьи, видеоролики, специальные цены, отраслевая информация и многое другое, на что вам нужно подписаться, чтобы увидеть!

Подписаться на рассылку новостей

Как проверить мультиметром керамический конденсатор?

Чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра , установите мультиметр на показания в диапазоне высоких сопротивлений, где-то выше 10 кОм и 1 м Ом. Прикоснитесь измерительными проводами к соответствующим выводам на конденсаторе, красный к положительному, а черный к отрицательному. Индикатор должен начинаться с нуля, а затем медленно двигаться к бесконечности.

Как определить неисправность конденсатора с помощью мультиметра?

Если значение емкости находится в пределах диапазона измерения , мультиметр отобразит значение емкости . Он будет отображать OL, если а) значение емкости выше диапазона измерения или б) конденсатор неисправен.

Может ли керамический конденсатор выйти из строя?

Керамические конденсаторы могут выйти из строя несколькими способами. Они могут быть механически повреждены — слишком сильное физическое воздействие (давление на деталь или плата немного погнута) может привести к трещине. Затем в конденсаторе возникнут короткие замыкания между слоями. 12 ноября 2019 г.

Как понять, что керамический конденсатор неисправен?

Используйте мультиметр и измерьте напряжение на выводах конденсатора. Напряжение должно быть около 9 вольт. Напряжение быстро разряжается до 0 В, потому что конденсатор разряжается через мультиметр. Если конденсатор не сохраняет напряжение , он неисправен и подлежит замене.

Как определить положительный или отрицательный керамический конденсатор?

Так как же определить, какие стороны положительные, а какие отрицательные? Большинство электролитических конденсаторов четко обозначены черной полосой на отрицательной стороне и снабжены стрелками или шевронами для предотвращения неправильного подключения . Поляризованные конденсаторы без маркировки имеют зубчатое кольцо вокруг положительного конца. 15 февраля 2019 г.

Связанные

Какая сторона конденсатора положительная?

Электролитические конденсаторы имеют положительную и отрицательную стороны. Чтобы определить, какая сторона какая, найдите большую полосу или знак минус (или и то, и другое) на одной стороне конденсатора. Вывод, ближайший к этой полосе или знаку минус, является отрицательным выводом, а другой вывод (без маркировки) является положительным выводом .29 августа 2016 г.

Похожие

Что такое ESR керамических конденсаторов?

Обычно указанные значения ESR для керамических конденсаторов составляют от 0,01 до 0,1 Ом . ESR неэлектролитических конденсаторов имеет тенденцию быть довольно стабильным с течением времени; для большинства целей настоящие неэлектролитические конденсаторы можно рассматривать как идеальные компоненты.

Связанные

Почему керамические конденсаторы выходят из строя?

Для керамических конденсаторов высокие температуры и тепловой удар могут привести к растрескиванию . Кроме того, изгиб доски может вызвать механическое напряжение, в результате чего появятся трещины. … При использовании конденсаторов скачки напряжения и высокие температуры вызывают различные неисправности. 5 декабря 2007 г.

Нужно ли заменять керамические конденсаторы?

Некоторые виды конденсаторов — бумажные, формованные бумажные и электролитические — подвержены сбоям и требуют замены. Другие виды, такие как слюда и керамика, редко нуждаются в замене . … У них меньшие значения емкости, чем у электролитов, от .

Связанные

Можно ли проверить конденсатор на непрерывность?

Ваш мультиметр будет использовать закон Ом для определения непрерывности/сопротивления, поэтому он, скорее всего, зарядит любой конденсатор, к которому вы его примените. Не забудьте изолировать компонент при проверке сопротивления!

Родственный

Может ли конденсатор выйти из строя, не вздувшись?

Может ли конденсатор быть плохим без вздутия? Абсолютно . На самом деле, до недавнего времени я редко видел вздувшиеся конденсаторы. Чаще я видел алюминиевые электролитические конденсаторы с какой-то черной липкой грязью вокруг основания и чувствовал рыбный запах.

Связанные

Как рассчитать конденсатор?

• Чтобы вычислить общую общую емкость ряда конденсаторов , соединенных таким образом, вы сложите отдельные емкости по следующей формуле: CTotal = C1 + C2 + C3 и так далее. Пример: Чтобы вычислить общую емкость этих трех конденсаторов , включенных параллельно.

Связанные

Что такое SMD-конденсатор?

• Устройство для поверхностного монтажа ( SMD ) Конденсаторы являются обычными компонентами, используемыми на печатных платах. После компонентов резисторов SMD они являются наиболее распространенным типом деталей для этих плат. Конденсатор включает в себя проводящие металлические пластины, расположенные параллельно друг другу и разделенные изолятором.

Связанные

Какова емкость конденсатора?

• Значения конденсаторов могут превышать диапазон 10 9 и даже больше, поскольку в настоящее время используются суперконденсаторы. Чтобы избежать путаницы с большим количеством нулей, присоединенных к значениям различных конденсаторов, широко используются общие префиксы пико (10 -12 ), нано (10 -9) и микро (10 -6).

Связанные

Какое напряжение у конденсатора?

• Конденсатор может иметь номинал 50 вольт , но он не будет заряжаться до 50 вольт , если на него не подается 50 вольт от источника питания постоянного тока. Номинальное напряжение — это только максимальное напряжение, которому должен подвергаться конденсатор, а не напряжение, до которого конденсатор будет заряжаться.

общий Информация СМИ Нажмите галерея иллюстрация

Поделиться этой записью:

Основы и преимущества танталовых конденсаторов по сравнению с керамическими

Танталовые (Ta) конденсаторы и многослойные керамические конденсаторы (MLCC) — две широко распространенные технологии изготовления конденсаторов, которые можно использовать в самых разных электронных устройствах.

Несмотря на то, что обе технологии выполняют одну и ту же основную функцию, они сильно различаются с точки зрения методов строительства, материалов и производительности в различных условиях, поэтому важно понимать потенциальное влияние выбора одной из них на другую.

Сравнительное руководство по выбору

Понимание внутренних характеристик как танталовых конденсаторов, так и MLCC, включая их надежность и поведение при изменении температуры и напряжения, типовые возможности тестирования и последние разработки для каждого из них помогут сделать правильный выбор.

Рисунок 1: Площадь диэлектрической поверхности анода танталового конденсатора по сравнению с его окончательным размером0003

• C = емкость в фарадах (Ф)
• A = площадь перекрытия двух пластин в квадратных метрах (м ² )
• εr = относительная статическая диэлектрическая проницаемость или диэлектрическая проницаемость
• ε0 = электрическая постоянная (ε0 ≈ 8,854×10−12F/м)
• d = расстояние между пластинами в метрах или, по существу, толщина диэлектрика.

  Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы обеспечивают высокие значения емкости благодаря сочетанию факторов, включая пятиокись тантала (Ta ₂ O _5, εr = 27) диэлектрик, большая площадь пластины (A) и очень малая толщина диэлектрика (d). Положительно заряженная диэлектрическая пластина танталового конденсатора изготовлена ​​из чистого порошка тантала элементарного качества, который прессуется и спекается в гранулы. Эти гранулы чрезвычайно пористые и, как таковые, позволяют площади поверхности каждой отдельной частицы в совокупности составлять площадь эквивалентной пластины конденсатора. Кроме того, диэлектрический слой Ta ₂ O ₅ формируется со скоростью 17 ангстрем на вольт с толщиной, пропорциональной приложенному напряжению, что приводит к очень тонкому диэлектрическому слою и способствует большим значениям емкости.

Типы танталовых конденсаторов

Для приложений поверхностного монтажа AVX производит два типа танталовых конденсаторов, каждый из которых включает катод на основе MnO ₂ , чтобы использовать преимущества его характеристик самовосстановления, и показаны на рис. 2. Формованная конструкция (вверху) является более традиционной конфигурацией и использует танталовую проволоку, встроенную в таблетку для создания положительного соединения с цепью. Более новая, меньшая конфигурация в стиле микрочипа (внизу) была представлена ​​на рынке совсем недавно и используется в приложениях с высокой плотностью компонентов и минимальным доступным пространством на плате. Конфигурация в виде микрочипа имеет танталовую пластину с танталовым порошком, спрессованным и спеченным на ее поверхности, и определяет отдельные аноды с использованием операции высокоточного распила. Оба типа конденсаторов имеют одни и те же основные элементы, и оба доказали свою пригодность для приложений с высочайшей надежностью в течение десятилетий производства и испытаний.

Рис. 2a и 2b: Литой танталовый конденсатор (вверху) и танталовый конденсатор в виде микрочипа (внизу) слоев, но компенсируют такие недостатки за счет использования диэлектрических материалов с гораздо более высокой диэлектрической проницаемостью. Диоксид титана (εr ~ 86–173) и титанат бария (εr ~ 1250–10000) являются двумя наиболее популярными диэлектрическими материалами, используемыми для изготовления MLCC, и каждый материал включает в себя свой класс конденсаторов.

Рисунок 3: Многослойный керамический конденсатор

Керамические конденсаторы класса 1 и класса 2

Керамические конденсаторы класса 1 обладают наиболее стабильной емкостью по отношению к приложенному напряжению, температуре и, в некоторой степени, частоте. Основные элементы керамических конденсаторов класса 1 состоят из параэлектрических материалов, таких как диоксид титана, которые модифицированы добавками, включая цинк, цирконий и ниобий, для достижения требуемых характеристик линейной емкости, присущих танталу. Керамические конденсаторы класса 1 также имеют самый низкий объемный КПД среди керамических конденсаторов из-за относительно низкой диэлектрической проницаемости (εr ~ 6–200) используемых параэлектрических материалов и, как таковые, имеют значения емкости в нижнем диапазоне.

В керамических конденсаторах класса 2 используются ферроэлектрические диэлектрические материалы, такие как титанат бария (BaTiO), и они модифицированы добавками, включая силикат алюминия, силикат магния и оксид алюминия. Эти материалы имеют более высокую диэлектрическую проницаемость, чем конденсаторы класса 1 (εr ~ 200–14 000 в зависимости от напряженности поля), и обеспечивают лучшую объемную эффективность, но демонстрируют более низкую точность и стабильность. Конденсаторы класса 2 также имеют нелинейные значения емкости, которые зависят как от рабочих температур, так и от приложенного напряжения, и со временем изнашиваются, что может повлиять на производительность.

Коды диэлектриков керамических конденсаторов

Диэлектрики керамических конденсаторов определяются трехзначным кодом EIA, который определяет стабильность емкости материала в указанном диапазоне температур. Например, керамические конденсаторы, изготовленные с использованием диэлектрических материалов X5R, имеют диапазон рабочих температур от -55°C до +85°C с допустимым изменением емкости ±15% в этом диапазоне и демонстрируют нелинейную стабильность значения емкости в этом диапазоне.

Аналогично, любой материал, который позволяет устройству соответствовать или превосходить температурные характеристики X7R, изменение емкости ±15% в диапазоне температур от -55°C до +125°C, может называться X7R. Спецификации коэффициента напряжения для X7R или любого другого типа диэлектрика отсутствуют. Поставщик может назвать конденсатор X7R, X5R или любым другим диэлектрическим кодом, если он соответствует спецификациям температурного коэффициента, независимо от того, насколько плох коэффициент напряжения.

Рисунок 4: Таблица кодов EIA для керамического конденсатора Dielectrics

Tantalum Vs. Ceramic Compacitor. конденсаторы, керамические конденсаторы класса 2 (X7R) и керамические конденсаторы класса 1 (NP0 или C0G). Танталовый конденсатор демонстрирует линейное изменение емкости в зависимости от температуры: изменение емкости от -5% при -55°C до 8+% при 125°C. Керамические конденсаторы класса 2 демонстрируют наиболее нелинейную реакцию на температуру, но могут быть созданы для достижения аналогичной желаемой линейной характеристики в приложениях с узким диапазоном рабочих температур (например, медицинские имплантируемые устройства) за счет учета температурной реакции при проектировании схемы.

Рисунок 5: Изменение емкости в зависимости от температуры для тантала, керамики класса 1 и керамических диэлектрических материалов класса 2 демонстрируют нестабильность емкости по отношению к приложенному напряжению. В отличие от танталовых конденсаторов, емкость керамических конденсаторов класса 2 изменяется в зависимости от приложенного напряжения, потому что диэлектрическая проницаемость диэлектрика уменьшается в ответ на более высокие приложенные напряжения. Эти изменения относительно линейны и поэтому легко учитываются при проектировании схем, но некоторые диэлектрики с более высокой диэлектрической проницаемостью могут терять до 70% или более своей начальной емкости при работе при номинальном напряжении или близком к нему.

Рисунок 6: Изменение емкости керамического конденсатора класса 2 (X5R) при перенапряжении

Сравнение тантала и керамического конденсатора со старением как старение. Деградация поляризованных доменов в этих сегнетоэлектрических диэлектриках со временем снижает диэлектрическую проницаемость, вызывая уменьшение емкости керамических конденсаторов класса 2 по мере старения компонента. Танталовые конденсаторы не подвержены подобному старению и не имеют известного механизма износа.

Рис. 7. Изменение емкости диэлектрических конденсаторов класса 2 X7R и X5R с течением времени

Танталовый и керамический конденсаторы IR и DCL

Сопротивление изоляции — это сопротивление, измеренное на диэлектрике конденсатора. По мере увеличения значений емкости (и, следовательно, площади диэлектрика) IR уменьшается. Таким образом, произведение (C x IR или RC) часто указывается в омах, фарадах или, чаще, в мегаомах. Ток утечки определяется путем деления номинального напряжения на IR (по закону Ома). Керамические конденсаторы обычно определяют сопротивление изоляции, тогда как танталовые конденсаторы классифицируются по утечке постоянного тока (или DCL). Эти единицы эквивалентны, и преобразование из одной меры в другую производится с использованием закона Ома.

Рисунок 8: Сравнение ИК -керамических конденсаторов с DCL с конденсаторами тантала

Tantalum против Ceramic Compacitor Testing

Tantal -vs. germic dopacit условия испытаний на срок службы для различных типов керамических и танталовых конденсаторов, изготовленных несколькими разными производителями, и допустимое изменение сопротивления изоляции и/или DCL/CV. Как показано, условия ресурсных испытаний не стандартизированы, поэтому прямое сравнение керамических конденсаторов, изготовленных различными производителями, с высокой степенью достоверности провести трудно, а прямое сравнение керамических конденсаторов с танталовыми практически невозможно, за исключением несколько очень высоких рейтингов емкости.

Рис. 9. Различия в испытаниях на долговечность керамических и танталовых конденсаторов

Из-за заметных различий между большинством методов испытаний, используемых для оценки танталовых и керамических конденсаторов, прямое сравнение их относительных характеристик с помощью продукта получить непросто. литературные и технические данные. Таким образом, AVX провела следующее тестирование, чтобы обеспечить более прямое сравнение их соответствующей производительности.

Сравнительные испытания тантала и керамики

Команда AVX отобрала образцы керамических и танталовых конденсаторов, которые представляют собой общие характеристики для обеих технологий и обычно используемые значения для медицинских и других высоконадежных приложений.

• Танталовый конденсатор (TBCR106K016CRLB5000)
  • 10 мкФ, 16 В
  • 0805 размер корпуса
• Керамический конденсатор (MQ05YD106KGT1AN)
  • 10 мкФ, 16 В
  • 0805 размер корпуса
  • X5R диэлектрик

Группа отправила все части в один и тот же план испытаний, чтобы гарантировать, что специальные требования к испытаниям (например, частота испытаний емкости и смещение постоянного тока, время выдержки после испытаний в условиях окружающей среды и т. д.) можно было точно наблюдать, собирать и сравнивать для обоих основных типов продуктов. .

• Термостойкость (MIL-PRF-55365) – 13 ед.
• Термический удар (MIL-STD-202, метод 107) – 40 ед.
• Влагостойкость (MIL-STD-202, метод 106) – 40 ед. Большинство результатов испытаний показали одинаковые характеристики керамических и танталовых конденсаторов. Например, температурная стабильность показала, что керамические конденсаторы более стабильны в отношении эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) и DCL, в то время как танталовые конденсаторы более стабильны в отношении значения емкости при изменении температуры. Танталовые конденсаторы также показали увеличение емкости при повышенной температуре, в то время как емкость керамических конденсаторов уменьшилась при тех же условиях. Кроме того, испытания на влагостойкость и термоудар обеспечивают стабильную работу обеих технологий.

  Рисунок 10: Сравнение параметров танталовых и керамических конденсаторов

  Заключение

  В заключение следует отметить, что как танталовые, так и керамические конденсаторы обладают рядом преимуществ и выгод, которые помогают в производстве эффективной и высоконадежной электроники в широком диапазоне ассортимент рынков.

  

  alexxlab

  Добавить комментарий Отменить ответ

  Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

  Комментарий *

  Имя *

  Email *

  Сайт

  Рубрики

  • Прост
  • Радио
  • Разное
  • Своими руками
  • Советы
  • Схем
  • Схемы
  • Транзист
  • Транзисторы
  • Электрон
  • Электроника