Перейти к содержанию

Что будет, если конденсатор вышел из строя?

Обновлено Редакция GAW

Электролитический конденсатор стареет: высыхает электролит, падает ёмкость, растут потери. Nichicon считает конденсатор UVR исправным после 2000 часов при 85 °C под номинальным напряжением, если ёмкость изменилась не больше чем на ±20 %, тангенс потерь не вырос больше чем вдвое, а ток утечки остался в норме. Дальше начинаются отказы.

ОтказПризнакЧто происходит в схеме
Потеря ёмкостиёмкость меньше нормыв фильтре после моста растут пульсации
Рост потерь (ESR)конденсатор греетсянагрев от тока пульсаций ускоряет старение
Замыканиекороткое на шине питанияперегружены мост и предохранитель
Утечка электролита, срабатывание клапанавздутие, следы на платеэлектролит повреждает плату

Как отказ меняет пульсации

После диодного моста пульсации обратно пропорциональны ёмкости:

ΔU=I2⋅f⋅C,C→C2  ⇒  ΔU→2 ΔU.\Delta U = \frac{I}{2 \cdot f \cdot C}, \qquad C \to \frac{C}{2} \;\Rightarrow\; \Delta U \to 2\,\Delta U.

Если конденсатор потерял половину ёмкости, пульсации удваиваются, и стабилизатор за ним может перестать держать выход в провалах. Как рассчитать ёмкость с запасом, разбирает ответ «Как рассчитать конденсатор после диодного моста?».

Срок службы и замена

По Panasonic конденсатор, отработавший свой срок, может быстро деградировать, замкнуть, протечь, а расчётный срок службы не больше 15 лет из-за старения резинового уплотнения. На срок сильно влияет температура — её учитывает калькулятор срока службы конденсатора, а рост потерь объясняет термин ESR. Ёмкость подозрительного конденсатора проверяют прибором — как в ответе «Как проверить конденсатор мультиметром?».

Похожие вопросы

Как понять, что электролитический конденсатор неисправен?

Вздутие корпуса, сработавший клапан и следы электролита видны сразу. Потерю ёмкости показывает прибор с режимом измерения ёмкости: по нормам Nichicon после испытания на долговечность ёмкость должна оставаться в пределах ±20 % от начальной. Рост потерь обычным мультиметром не измерить.

Почему с постаревшим конденсатором растут пульсации?

Потому что пульсации после моста обратно пропорциональны ёмкости: ΔU = I / (2·f·C). Конденсатор, потерявший половину ёмкости, даёт вдвое большие пульсации при том же токе нагрузки.

Опасен ли вздувшийся конденсатор?

Да: Panasonic предупреждает, что при газе из сработавшего клапана нужно выключить питание — иначе конденсатор может замкнуть, а электролит повреждает плату. Такой конденсатор заменяют, а не оставляют в работе.

Источники

  1. Panasonic. Aluminum Electrolytic Capacitors, Radial Lead Type, Series FR (ABA0000C1209), Safety Precautions — конденсатор после окончания срока службы может быстро деградировать, замкнуть, сработать клапан, протечь электролит; расчётный срок службы не больше 15 лет из-за уплотнения; утечка электролита повреждает плату и может разрушить всё изделие; при газе из клапана выключить питание — иначе возможно замыкание; после срока службы растёт ESR и нагрев от тока пульсаций
  2. Nichicon. UVR Miniature Sized Aluminum Electrolytic Capacitors (CAT.8100M) — долговечность — 2000 ч при 85 °C под номинальным напряжением; после испытания изменение ёмкости в пределах ±20 %, тангенс потерь — не больше 200 % начальной нормы, ток утечки — не больше начальной нормы

Нашли ошибку?

Смотрите также