Тренировка конденсаторов

ДимДимыч · May 18, 2022

Предварительная формовка “электролитов” или лечим конденсаторы.

Как показывает радиолюбительская практика, многие электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы, пролежавшие без употребления несколько лет, теряют свою емкость, имеют повышенный ток утечки и большие потери. Однако радиолюбителям чаще всего попадаются именно такие древние - конденсаторы, пролежавшие по 10 и более лет, так как цена их минимальна. Импортные электролитические конденсаторы, как правило, очень дороги, хотя, бесспорно, они более качественные, чем абовянские имеют меньшие габариты, небольшие отклонения от паспортной емкости и минимальные диэлектрические потери, и токи утечки.

Включать старые конденсаторы ранних выпусков типа К50, К52 и т.п. в сглаживающие фильтры блоков питания без специальной обработки крайне нежелательно. Некоторые из них из-за повышенного тока утечки при непосредственном включении под постоянное напряжение начинают греться. При сильном нагреве электролит может вскипеть и повредить конденсатор (который попросту взорвется) Сильный хлопок и перегорание предохранителя при повреждении конденсатора - не самое страшное. Разбрызгавшийся горячий электролит измажет внутри весь аппарат, а при неблагоприятном стечении обстоятельств может вызвать ожог частей тела.

Простейший способ проверить наличие утечки конденсатора - это зарядить его пониженным постоянным напряжением и по истечении некоторого времени проверить на наличие или отсутствие заряда. Конденсатор, имеющий утечку, быстро саморазрядится, а качественный электролитический конденсатор будет держать заряд долго.

Теперь немного теории. Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы при своей значительной емкости имеют малые размеры (сказывается тонкий слой диэлектрика). В радиоэлектронных схемах они находят самое широкое применение: в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, в качестве переходных в полупроводниковой технике и др. Диэлектриком в таких конденсаторах является тончайший слой окиси на металле.

Одной обкладкой является металл, на котором образован оксидный слой, другой служит электролит (в электролитических конденсаторах), либо слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых). Оксидная пленка обладает односторонней проводимостью, поэтому при монтаже необходимо соблюдать полярность подключения электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов. Если этого не учитывать, оксидный слой теряет свои диэлектрические свойства и конденсатор выходит из строя.

Аналогичная картина происходит и с конденсаторами, длительное время не используемыми. У них со временем оксидный слой -рассасывается, что служит причиной повышенного тока утечки, избыточных потерь и в конечном итоге может привести к повреждению. Если такому на первый взгляд неисправному конденсатору вовремя провести формовку, то оксидный слой у него восстановится.

Физический процесс формовки конденсаторов представляет собой обычный электрохимический электролиз. После формовки параметры конденсатора восстанавливаются. В дальнейшем, как правило, аппаратура периодически включается в сеть, и конденсаторы периодически подформовываются тренируются, сохраняя тем самым свои свойства.

Формовку электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов больших емкостей (100 мкФ и более) удобно производить простейшим устройством, схема которого показана на рис.1.

Здесь резистор R1 выполняет роль ограничительно - предохранительного (ограничивает ток и не позволяет разогреваться электролиту), его сопротивление не критично и зависит от тока утечки конденсатора, но желательно применять резистор с запасом по мощности (остеклованный), так как маломощные сопротивления при больших токах утечки могут перегореть.

Переменное напряжение - U (с частотой сети 50 Гц) должно быть меньше номинального рабочего напряжения конденсатора на выходе однополупериодного выпрямителя примерно в 2 раза.

Формовать можно несколько параллельно включенных конденсаторов. Время формовки конденсаторов должно составлять около двух суток.

Автор применил такую схему формовки для электролитических конденсатора, пролежавших без дела. Около 15 лет и смонтированных в бестрансформаторном блоке питания (с удвоением напряжения) усилителя мощности на 4-х лампах 6П45С для коротковолнового трансивера. При первоначальной попытке подключить конденсаторы в блок питания без выполнения предварительной формовки из 6 конденсаторов К50 два вышли из строя, что и навело на размышления.

После отключения блока питания от сети на отформованном конденсаторе электрический заряд сохраняется от нескольких часов до суток. Поэтому, если возникла необходимость после отключения блока питания от сети сделать в нем какие-либо работы, то, естественно, конденсаторы по технике безопасности следует разрядить.

Однако хочу сразу предостеречь радиолюбителей (и не только) от практики разряда отключенных электролитических конденсаторов путем закорачивания их выводов металлическими предметами или проводниками (например, через отвертку), так как в таких случаях в моей практике имели случаи повреждения конденсаторов.

Вскрытие повредившихся конденсаторов показало, что причиной выхода из строя становилось перегорание внутренних тонких проводников - выводов, идущих с обкладок конденсатора на внешние выводы. Учитывая большую емкость конденсатора и очень малое сопротивление внешней закорочки (сотые доли ома), при разряде конденсатора возникает огромный импульс тока в десятки ампер, который быстро разогревает внутренний вывод и в результате он перегорает (как предохранитель). Если этого не случится в первый разряд, так может произойти в последующие.

Поэтому рекомендую производить разряд конденсаторов высоковольтных блоков питания аппаратуры с помощью изолированных щупов, между которыми последовательно включен резистор сопротивлением 50-100 Ом. Естественно, держать такое сопротивление на выводах конденсатора приходится дольше, чем отвертку.

В. Башкатов

Литература:

I. Ю. Н. Рожин - Полупроводниковая радиоэлектроника. Киев, Радянська школа: 1982г.

2. В помощь радиолюбителю, вып. №109

Радио хобби №3/2001

материал подготовил А. Кищин (UA9XJK)

ИСТОЧНИК:

http://qrx.narod.ru/arhn2/kon.htm

юрий робертович · May 18, 2022

Делаю так, от сети, если долго лежали, через ~100-200ком, диод, испытуемый конденсатор. Через ~10 минут-1 час разряжаю через ~20 ком, циклами, пока не установится. По ходу уменьшаем зарядный резистор до 1-2 ком. Если надо повышенное напряжение, через трансформатор.

Ollleg · May 18, 2022

35 минут назад, юрий робертович сказал:

циклами, пока не установится.

Пока не установится что?

юрий робертович · May 18, 2022

Напряжение на конденсаторе

Alex Torres · May 18, 2022

1 час назад, юрий робертович сказал:

Через ~10 минут-1 час разряжаю через ~20 ком,

Это смотря на сколько они старые, а то и через сутки..

Stan Marsh · May 18, 2022

Кроме того, что считать критерием пригодности конденсатора? Какой ток утечки? Даташитный?

ДимДимыч · May 18, 2022

Про тренировку я повторюсь...на старом портале писал один раз.

Она нужна только для нормальных конденсаторов, для безопасного первого включения их в работу схемы.

Замерил конденсатор, параметры нормальные! Тренируй!

Если конденсаторы б/у или новые после долгого хранения показывают плохие замеры, то сразу на выброс.

Плохие параметры только от загрязнения электролита, окисления, мутации.. изоляции...время своё чёрное дело сделало.

Тренировка им бесполезна.

------------------------

Конденсаторы потерявшие частично ёмкость и поэтому у них плохой параметр: тангенс и еср.

Всё это дело от натекания воздуха внутрь и происходит образование грязи в электролите и также высыхания оного.

Тренировка бесполезна!

Конденсаторы умирающие восстановить невозможно!

ДимДимыч · May 18, 2022

Хочу также предостеречь применение новых конденсаторов уличного хранения при минусовой температуре.

Несколько раз такие ЭГЦ новые низковольтные тренировал, например 1000*12В

Некоторые из них при тренировке на 8...10-ти вольтах уходили резко в коротыш.

Перед тренировкой замеры были просто отличные!

Всё это были ЭГЦ коричневые 70...80-х годов.

Со старыми серыми такого ни разу не происходило.

Такое же наблюдал в ROE, у который корпуса коричневые пластиковые.

Они тоже низковольтные.

Stan Marsh · May 18, 2022

29 минут назад, ДимДимыч сказал:

Замерил конденсатор, параметры нормальные! Тренируй!

Если параметры нормальные, можно не тренировать. Ставь в схему и радуйся. Тренировка нужна тогда, когда параметры ненормальные. Есть шанс, что они нормализуются.

ДимДимыч · May 18, 2022

Да, такие можно не тренировать, при работе сформируются.

Но долгого хранения всё же желательно.

Первое включение их резко на рабочий вольтаж всё же есть малая опасность.

юрий робертович · May 19, 2022

Лет пятнадцать лежали на чердаке, зимой до -45 градусов бывало, летом до +40 градусов. Недавно достал, К50-3Б, 20мкф*160в, 04.76 года, с ромбом, через 30 минут как новый.

К50-12 100мкф*300в, 12.73 года, с ромбом, полсуток тренировка, до сих пор пашет, сейчас схема на 6н9с-РР 6п3с триод, ТВЗ от Фестиваля по прежнему, от Никиты Трошкина

volli · May 19, 2022

Использую схему указанную выше, железная пластина с 15 отверстиями для установки конденсаторов, трансформатор и ЛАТР.. Устанавливаю конденсаторы одного предельного напряжения,(например 300в) и начинаю давать напряжение, постепенно увеличивая через 20-30 минут и проверяю нагрев конденсаторов. С подходом к предельному напряжению время выдержки увеличиваю. Если какой начал греться - отключаю. Если всё нормально - потихоньку вольт по 5-10 довожу до увеличенного на 10% от указанного номинального напряжения, последнюю партию на 300в пару часов продержал на 340в, Потом отключаю все конденсаторы и оставляю для проверки на "вшивость" ? - через несколько часов замеряю остаточное напряжение. После этого по возможности измеряю ёмкость (после полного разряда).

Пару раз "зевал" нагрев и "бабахало", приходилось собирать ошмётки.

Alex Torres · May 19, 2022

2 часа назад, юрий робертович сказал:

через 30 минут как новый.

Тут дело такое - для полного восстановления осидного слоя пролежжавщих 15 лет без напряжения, конечно 30-ти минут недостаточно. Ликедж и ESR там точно не в норме.

Но (!) - этих 30-ти минут может быть вполне достаточно, чтобы конденсатор не бахнул, если его в шататное место в схему вос=тктуть (особенно это касается первого после выпрямителя, где ток ограничен только внутреним сопрротивлением трансфоматора).

P.S. Я как-то рискнул и воткнул без тренировки старые филипсовские болтовые 2400х450в. "Большого бада-бума" счастью небыло, но они пару часов "срипели и сопели".

2 часа назад, volli сказал:

начинаю давать напряжение, постепенно увеличивая через 20-30 минут и проверяю нагрев конденсаторов. С подходом к предельному напряжению время выдержки увеличиваю.

Через достаточно большой резистор они сильно не нагреются, даже если внутри закоротка будет. Тут скорее сам резистор нагреется.

Поэтому и подымать ступеньями большого смысла нет, надо сразу давать все напряждение. Причем не "близкое к предельному" а процентов на 10-15 выше номинального (это как праввило ниже предельного, которое указывается далеко не на всех конденсатораз).

Если кондесатор старый/плохой и арезистор весьма большой (500к-1мОм) то процесс может занять много времени. В этом случае имеет смысл через полчаса-час, проверить напряжение на конденсаторе - если оно больше половины поданого, то можно резистор вдвое уменьшить а при походе к 90% - еще уменбшить.

юрий робертович · May 19, 2022

С третьего класса школы ничего не боялся, в сеть втыкал и электролиты, клочками летали, и МБМ, кусались здОрого.

Alex Torres · May 19, 2022

Так я тоже не боюсь. И втыкал много чего, особено в детстве.

Но зачем это делать специально, и не в детстве, а сейчас? Зная не только о последстиях, но и о причинах и методах устранения проблем? ?

МБМ да, или МБГО какое-нибудь -сунуть в розетку и потом дать одноклассницам подержаться - святое дело! ?

Stan Marsh · May 19, 2022

У нас один радиолюбитель с полярностью допотопного электролита малость ошибся, теперь всем рассказывает: "Лежу я, значится, на полу, башка болит, шишка с кулак, а сверху медленно кружась падают хлопья бумаги."

Климентий · May 21, 2022

В 19.05.2022 в 13:55, Stan Marsh сказал:

У нас один радиолюбитель с полярностью допотопного электролита малость ошибся, теперь всем рассказывает: "Лежу я, значится, на полу, башка болит, шишка с кулак, а сверху медленно кружась падают хлопья бумаги."

Воооо... У меня у отца так было... Я ещё ребёнком был... Хлопья по всей комнате... И хороший отпечаток оллюминиевого корпуса в потолке... Тоже перепутал полярность...

Юрий_Б · May 21, 2022

В 19.05.2022 в 14:55, Stan Marsh сказал:

хлопья бумаги."

В TV рванул кондер, это полный швах, все в фольге и электролите, блоки замачивал с фери в ванной.

Alex Torres · May 21, 2022

Когда-то еще в школе, я выпросил у родителей "Источник Питания Универсальный", целых 57руб стоил!

Спойлер

Года через два, у него рванул внутри один электролит. Номинал и размер не помню, 40 лет прошло, но его ошметки я 2 часа пинцетом выковыривал там со всех щелей. Было даже странно - как в таком с виду небольшом конденсаторе, столко всякой хрени помещается!

P.S. Он сейчас у меня - эта фотка сделана 5 минут назад. Естественно, все электролиты в нем давно поменяны, а главное - заменены транзисторы в стабилизаторах. Там хотя шкалы вольтметра и амперметра до 15в и 300мА, напряжение они дают до 18в а ток КЗ у них 550мА - какой идиот додумался изначально туда поставить 100-вольтовые 500мА транзисторы, да еще и одни из самых совковыв говён - КТ807А ?!

Помните такие оранжевенькие квадратики, с фланцем под 2 винта и двумя плоскими выводами снизу? Наверное по красоте выбирали...

Хоть бы КТ817 туда поставили!

Там бы еще потенциометры что напряжения высталяют заменить, но конструкция передней панели с платой за ней, куда они впаяны, совершенно неразборная, я раз лет в 10 порываюсь, и каждый раз руки опускались - там работы не на один день чтобы разбрать (распаять) и потом собрать.

Edited May 21, 2022 by Alex Torres

Xрюн222 · May 21, 2022

Ого!!! 57 руб - тогда деньги почти огромные!

Alex Torres · May 21, 2022

Долго выпрашивал ?

78 год.

Цена да, в 78-м уже можно было купить 140 штук КТ315Г, а ведь всего за год до этого - только 12.

Edited May 21, 2022 by Alex Torres

Саша1965 · May 29, 2022

Ещё на старом Аудиопортале покупал у дяденьки из Киева прибор для тренировки конденсаторов. Напряжение выставляется от 0 В до 500 В, ток ограничивается 4 мА. Год не выключал прибор, тренировал свои запасы. По нашим конденсаторам действительно, "зелёные" не выкинул ни одного. По импорту выкинул английские, 16 + 16 мкФ и 8 + 16 мкФ (из шести штук остался один). Тренировка занимала от 2-х часов до 7-ми суток. Не у всех ток утечки снизился до нуля. Вот тут и возникает вопрос, а какой должен быть ток утечки?

Shef · May 29, 2022

Ответ: ток утечки должен быть нулевой, хоть после тренировки, хоть до.

"Зелёные" конденсаторы, небось, оборонные К75-10 К75-24 выпуска 80-х годов? а "английские", небось, выпаянные невесть из какого хлама? Вы сравнивайте апельсины с апельсинами.