Как восстановить электролитический конденсатор К50-37 10000 мкф 63 вольт?
Многие электролитические конденсаторы, долго лежавшие без употребления, теряют свою емкость и имеют большой ток утечки и большие потери. Такие конденсаторы можно восстановить путем формовки и тренировки. Электролитический конденсатор имеет две обкладки одна из которых это металлическая лента , свернутая в спираль на которой образован оксидный диэлектрический слой, а в качестве второй обкладки выступает, слой электролита. При длительном хранении оксидный слой разрушается и емкость конденсатора падает. Если конденсатор заряжать периодическим пульсирующим током(например переменным напряжением меньше номинального через диод с ограничивающим резистором) ,то оксидный слой восстанавливается и конденсатор становится работоспособным. Физически этот процесс является электролизом, а называется формовкой или тренировкой конденсатора.
Суть "формовки" не в том,чтобы полностью восстановить параметры конденсатора, заявленные производителем (это в принципе невозможно хотя бы потому, что электролит со временем физически высыхает), а равномернее перепаспределитьво внутреннем объеме, снизив ток утечки и вероятность пробоя при первом же включении.
Судя по фото, этим конденсаторам лет 30. И формовать их можно разве что кувалдой 🙂 — 7 лет назад
Восстановление работоспособности бумажного конденсатора типа КБ
Восстановление работоспособности бумажного конденсатора типа КБ при ремонте и реставрации старой радиотехники.
Общеизвестный факт, что радиоэлементы при длительном хранении изменяют свои электрические параметры, что приводит к полной или частичной неработоспособности электронной аппаратуры, в которой они установлены. Не составляют исключения и бумажные конденсаторы марки КБ. Эти конденсаторы часто применялись в отечественной бытовой радиоаппаратуре выпуска 50-х – 60-х годов прошлого столетия.
Найти такие конденсаторы, не бывшие в употреблении, практически невозможно, т.к. старых складских запасов их нет.
Основными критериями, по которым можно определить, что конденсатор неисправен, это значительное в два-три раза увеличение емкости, а также большой ток утечки, вызванный негерметичностью конденсатора. Иногда негерметичность приводит к электрическому пробою внутри конденсатора. Если с первыми двумя неисправностями можно бороться методом проваривания конденсатора в горячем воске или парафине, то при внутреннем пробое конденсатор однозначно требует замены.
При реставрации старой радиоаппаратуры основное требование это максимальное сохранение аутентичности аппарата, поэтому, если аппарат не будет эксплуатироваться, то лучше оставить неисправные конденсаторы на месте. Если же аппаратура будет эксплуатироваться по прямому своему назначению, то неисправные конденсаторы следует заменить. Установка современного, подходящего по параметрам конденсатора, не самый лучший способ замены, т.к. будет нарушена не только общая аутентичность, но также и визуальная. Эти конденсаторы будут выглядеть как инородные тела. Более приемлемым способом я считаю способ замены с использованием корпусов старых конденсаторов, что не повлияет на визуальную аутентичность, а это уже неплохо.
Как это сделать будет показано на примере радиолы «Рекорд – 60», у которой конденсатор КБ (точнее КБФ 2 х 0,75 мкФ 170в
), установленный на панели ЭПУ имел внутренний пробой.
Этот конденсатор в данном аппарате выполняет роль фазосдвигающего конденсатора общей емкостью 1,5 мкФ и установлен на нижней стороне панели проигрывателя типа IIIЭПУ-9. Обе секции по 0,75мкФ, для получения необходимой емкости в 1,5 мкФ, соединены параллельно при помощи внешних перемычек. Эту особенность будем использовать в дальнейшем при ремонте конденсатора.
Для ремонта нам понадобятся следующие предметы:
1. Современные конденсаторы подходящего размера, емкости и рабочего напряжения. Из имеющихся в запасе конденсаторов были выбраны следующие:
а) конденсатор МКТ емкостью 1,0 мкФ
250В
б) конденсатор МКТ емкостью 0,47мкФ
Таким образом, суммарная емкость при параллельном включении будет составлять 1,47мкФ, что вполне допустимо.
2. Хозяйственная восковая свеча. Купить можно в хозяйственном магазине. Если не найти восковую свечу, то подойдет и парафиновая свеча.
3. Одножильный медный, луженый провод. Диаметр провода должен соответствовать диаметру проволочных выводов конденсатора, в нашем случае это 0,8мм. Если провода такого диаметра не найти, то можно использовать выводы ремонтируемого конденсатора, а внутренние соединения выполнить любым подходящим проводом.
4. Отрезок толстостенной металлической трубки с наружным диаметром, примерно равным внутреннему диаметру бумажного стакана конденсатора по краю вальцовки.
5. Инструменты: настольные тисочки, молоток, перочинный нож, пинцет, небольшие плоскогубцы, кисточка, паяльник.
6. Нагреватель: можно использовать электроплитку или отдельно ее ТЭН, а также обычную бытовую газовую плиту.
7. Емкость для расплавления воска: подойдет любая металлическая банка соответствующего размера.
Последовательность выполнения операций:
1. Аккуратно при помощи ножа, пинцета и небольших плоскогубцев удаляем восковую заливку торца и развальцовываем бумажный стакан конденсатора с одной стороны, равномерно расправив края вальцовки.
2. При помощи отрезка металлической трубки и молотка аккуратно выбиваем внутреннее содержимое стакана. Если это не удается сделать с небольшим усилием, то конденсатор требуется слегка подогреть над плиткой, но не доводить до плавления восковой заливки.
3. Отделяем ножом и снимаем боковые крышки конденсатора. Выводы конденсатора необходимо предварительно очистить от лишнего припоя и разогнуть, если их концы были свиты в колечки:
4. Монтируем новые конденсаторы и одну из боковых крышек таким образом, чтобы они уместились в стакан на место удаленных. В данном случае, воспользовавшись тем, что конденсатор в схеме ЭПУ используется при параллельном включении обеих половинок, для простоты смонтируем их следующим образом:
5. Расплавляем на плитке воск до жидкого состояния:
6. Зажимаем смонтированные конденсаторы в тиски и надеваем на них стакан. Тщательно отцентрировав конденсаторы таким образом, чтобы расположение выводов соответствовало оригиналу, аккуратно заливаем стакан расплавленным воском. Заливку надо довести до такого уровня, чтобы поверх воска можно было разместить вторую крышку и сделать вальцовку по старому шву.
7. После того, как воск окончательно застынет, устанавливаем вторую боковую крышку, фиксируя ее тонким слоем расплавленного воска:
8. Аккуратно вальцуем вторую боковину конденсатора, после чего при помощи кисточки промазываем стык крышки и вальцовки горячим воском. Формируем выводы конденсатора в соответствии с оригиналом.
9. Проверяем конденсатор на соответствие требуемой емкости, после чего можно устанавливать его на место.
Так как параллельное соединение было выполнено внутри конденсатора, внешние перемычки стали дублирующими, и их можно было бы убрать. Но для сохранения визуальной аутентичности этого делать не следует.
Самовосстановление и «самозалечивание» в конденсаторах
Немногие из технических устройств обладают такими почти биологическими способностями, как самовосстановление работоспособности. Пожалуй, кроме конденсаторов можно назвать лишь селеновые вентили, которые ранее использовались для создания выпрямительных устройств, были способны восстанавливать запирающий слой после пробоя.
Таким же свойством самовосстановления обладают некоторые типы конденсаторов.
Конденсаторы с металлизированными обкладками восстанавливают электрическую прочность диэлектрика после пробоя.
В зоне пробоя ток короткого замыкания достигает максимальной плотности и испаряет (выжигает) тонкий слой металла в окрестности этой зоны. Электрическая дуга увеличивает свою длину и гаснет, так как в зоне пробоя давление возрастает за счет газообразных продуктов разложения вещества диэлектрика и пропитки. Вокруг места пробоя образуется свободный от металла обкладок участок диэлектрика малой площади — от долей до десятков квадратных миллиметров
Этот процесс происходит за короткое время — порядка 10 -5 с. Выделяющаяся при этом энергия не вызывает существенного повреждения диэлектрика, лишь в месте пробоя остается тонкое отверстие диаметром в единицы или десятки микрометра.
Таким образом, тонкие (менее 0,1 мкм) обкладки играют роль предохранителя, отключающего поврежденный участок диэлектрической системы. При этом емкость конденсатора почти не меняется.
Расчеты и эксперименты показывают, что емкость металлобумажного конденсатора С = 1,5 мкФ уменьшается на 1% лишь после 10 5 пробоев (актов самовосстановления).
Пленочные конденсаторы с металлизированными обкладками более чувствительны к самовосстановлению и выходят из строя значительно раньше.
При каждом пробое ликвидируется наиболее слабое место, где была пониженная электрическая прочность или сконцентрировано электрическое поле. Поэтому для следующего пробоя требуется несколько большее напряжение.
Пробой может возникнуть под действием рабочего напряжения из-за снижения электрической прочности диэлектрика в результате старения или же вследствие перенапряжений во время эксплуатации.
Качественное самовосстановление достигается путем подбора материала обкладок, их толщины, формы и технологического режима нанесения слоя металлизации.
С помощью специального рисунка обкладок обеспечивается оптимальное сопротивление, достаточно низкое для рабочих токов и повышенное току короткого замыкания при пробое. Такие конструкции, впрочем, вызывают удорожание конденсаторов.
«Самозалечивание» дефектных мест наблюдается также в конденсаторах с оксидными диэлектриками.
В оксидно-полупроводниковых конденсаторах слой диэлектрика уже при производстве образуется с рядом дефектов: сквозные поры, локальные утоньшения и т.д. Такие дефекты могут возникать и при эксплуатации в результате различных физико-химических явлений.
В дефектных местах под действием рабочего напряжения протекают повышенные токи утечки, приводящие к разогреву этих мест.
Под действием электрического поля и повышенной температуры возникает перенос атомов металла анода (например, тантала в танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторах) и окисление этого металла кислородом, «поставщиком» которого при нагреве служит слой твердого электролита (двуокись марганца). Наращивается слой диэлектрика в дефектном месте, и оно «залечивается».
Последние исследования показали, что при «залечивании» важную роль играет влага — она способствует «самозалечиванию».
Явления самовосстановления и «самозалечивания» используются для повышения надежности работы конденсаторов путем предварительной тренировки их в специальных режимах по напряжению и температуре.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты
Как проверить конденсатор, неисправности конденсаторов и их устранение
Рассмотрены возможные неисправности конденсаторов, способы проверки при помощи подручных средств и приборов. Как показывает практика ремонта за последние годы, наибольшее число отказов аппаратуры происходит по вине электролитических конденсаторов. При этом наблюдается снижение числа отказов по вине других компонентов.
Здесь будут перечислены основные виды неисправностей конденсаторов, и способы их выявления. Считается, что основными видами неисправностей конденсаторов являются пробой и обрыв, на самом деле их больше.
Обрыв электролитического конденсатора, снижение емкости
Обрыв характеризуется отсутствием емкости. Если номинальная емкость конденсатора (та, которая должна быть) ниже 20 мкФ, то единственным способом проверки будет измерение емкости. На этот случай желательно иметь мультиметр с функцией измерения емкости. Обычно такие мультиметры способны измерять емкость до 20 мкФ.
Пример мультиметра с измерением емкости из разряда «бюджетной цены» — DT9206A, но есть и масса других. Здесь все ясно, -измеряем емкость, прибором и делаем выводы:
Если емкости нет — конденсатор неисправен, — только выбросить. Если емкость понижена — конденсатор неисправен, и использовать его можно, но не желательно, потому что емкость может и еще снизиться.
Проверить наличие емкости электролитического конденсатора с номинальной емкостью более 20 мкФ в принципе можно с помощью любого мультиметра, на режиме измерения сопротивления. Выбираем предел измерения «200 кОм», сначала замыкаем выводы конденсатора чтобы снять возможно имеющийся в нем заряд, затем размыкаем выводы и подключаем к ним щупы мультиметра. На дисплее появится некоторая величина сопротивления, которая будет расти тем быстрее, чем меньше емкость
конденсатора, и через некоторое время достигнет «бесконечности». Это происходит потому что, в процессе зарядки емкости конденсатора ток через конденсатор снижается, а сопротивление, которое мультиметр определяет по функции обратной току, соответственно, растет. У полностью заряженного конденсатора сопротивление будет стремиться к бесконечности.
Если все именно так и происходит, значит, емкость у конденсатора имеется. Если же сразу «бесконечность» — увы, у конденсатора обрыв, и его можно только выкинуть. Измерить емкость электролитического конденсатора при помощи омметра в принципе то же можно.
Но весьма необычным способом. Кроме мультиметра для этого потребуется секундомер, лист бумаги, карандаш и большая кучка заведомо исправных конденсаторов разных емкостей.
Нужно расположить эти конденсаторы в порядке возрастания емкости и измеряя их сопротивление омметром, как написано выше, замерять секундомером сколько времени у каждого из них уходит от начала измерения до «бесконечности» сопротивления. Затем, эти данные записать в виде таблицы. При этом, не забыв указать на каком пределе измерения сопротивления данные были получены.
Теперь, чтобы определить емкость электролитического конденсатора, нужно измеряя его сопротивление мультиметром, определить секундомером сколько уйдет времени на достижение «бесконечности». А затем по этой таблице определить примерно емкость. Не забывайте перед каждым измерением разряжать конденсатор, временно замыкая его выводы.
Данный способ годится только для электролитических конденсаторов номинальной емкостью более 20 мкФ. У конденсаторов меньшей емкости процесс нарастания сопротивления до «бесконечности» будет происходить слишком быстро, — вы его просто не заметите.
Пробой электролитического конденсатора
Практически, пробой это замыкание внутри конденсатора. Классический пробой легко определяется омметром, потому что прибор либо показывает ноль сопротивления, либо некоторое небольшое сопротивление, которое не увеличивается или немного увеличивается, но не достигает «бесконечности».
Пробой можно определить и без приборов по внешнему виду конденсатора. Дело в том, что при пробое электролитического конденсатора внутри него электролит вскипает и выделяется газ. На верхушке корпуса современных электролитических конденсаторов есть крестообразные насечки, которые при избытке давления внутри конденсатора раскрываются, выбухают.
Внешне это очень заметно, особенно на фоне рядом находящихся исправных конденсаторов.
Впрочем, бывает, что пробой происходит как-то мягко, и «голову» конденсатору не разрывает. В любом случае — разрыв или выбухание насечек говорит о непригодности конденсатора, и его необходимо заменить.
Снижение максимального допустимого напряжения
Есть интересная неисправность конденсатора, при которой с ним происходит обратимый пробой, наступающий при превышении определенного напряжения на его обкладках. Обычно, максимально допустимое напряжение на обкладках конденсатора указано в его маркировке.
Но есть такая неисправность, при которой величина максимально допустимого напряжения снижается. При этом, конденсатор может казаться вполне исправным, -измеритель емкости покажет правильный результат, а сопротивление в заряженном состоянии будет «бесконечным». Но в схеме конденсатор ведет себя так, как будто он пробит.
Здесь дело именно в том, что понизилось максимально допустимое напряжение на обкладках конденсатора. И теперь конденсатор пробивает при значительно более низком напряжении. Но пробой этот обратимый, и при проверке омметром на напряжении ниже напряжения, вызывающего пробой, конденсатор кажется исправным.
Для проверки конденсатора на максимальное напряжение нужен лабораторный источник постоянного тока. Установите на его клеммах минимальное напряжение, подключите к ним испытуемый конденсатор (соблюдая полярность), и плавно увеличивайте напряжение до величины, немного ниже указанной на корпусе конденсатора.
Например, есть конденсатор, у которого на корпусе написано «40V», это значит, что пробоя при напряжении от нуля до 40V быть не должно. И вот выясняется, что уже при напряжении 25V у этого конденсатора начался пробой со всеми признаками, — увеличение тока, нагрев, вскипание. даже возможен переход лабораторного блока питания в режим защиты от короткого замыкания.
Все это говорит о том, что конденсатор не пригоден, потому что даже если вы планируете его использовать в цепи, где напряжение не более 25V, нет никакой гарантии, что его напряжение пробоя не опустится в любой момент еще ниже. Такой конденсатор будет вести себя нестабильно, — лучше его не паять в схему.
Увеличение внутреннего сопротивления конденсатора
Физически это выглядит так, как будто последовательно конденсатору подключили резистор. При увеличении данного параметра снижается пиковый ток через конденсатор при его заряде или разряде, вносится задержка в цепи, где этот конденсатор работает.
Данный параметр называется ЭПС (эквивалентное последовательное сопротивление) или в английской аббревиатуре — ESR. Для определения эквивалентного последовательного сопротивления нужен специальный прибор — измеритель ESR.