Может ли конденсатор разряжать аккумулятор

Какими методами можно разрядить конденсатор

Ни один бытовой электронный прибор не работает вечно. Время от времени они требуют своевременного обслуживания или даже ремонта. Все мастера гарантийных сервисных мастерских хорошо знают, что перед началом ремонта и осмотра платы необходимо провести разряд конденсатора. В них даже после отключения прибора от сети неизбежно скапливается запас электрической энергии до 330 Вольт. О том, как эту операцию провести быстро и безопасно своими руками в этом материале.

Как он работает

Если разобрать конденсатор, то его устройство довольно простое. Это два электрода разделенные диэлектрическим материалом:

• воздухом;
• керамическим материалом;
• импрегнированной бумагой.

В качестве электродов выступают обкладки конденсатора. Именно в них происходит процесс накопления электрической энергии с того момента как на обкладки подается напряжение. Если напряжение не подается, то под действием электростатического притягивания, накопленная энергия сохраняется на обкладках конденсатора.

Кондёры постоянного типа разделяют на:

1. Плёночные. Состоят из трехслойной пленки по схеме электрод-диэлектрик-электрод. Плёнка сворачивается и ее помещают в корпус. Имеют широкое применение в электрических схемах приборов бытового назначения.
2. Керамические. Состоят из керамических пластинок с металлическими электродами. Чтобы их разрядить, лучше применять нагрузку с большим сопротивлением.

За единицу емкости этого элемента принято считать фарад. То есть если у кондёра емкость в 1 фараду, то он способен сгенерировать 1 вольт.

В электронике и электротехнике используются элементы, емкость которых может измеряться:

• пикофарадами;
• нанофарадами;
• микрофарадами;
• миллифарадами.

Та емкость, которая указана на корпусе элемента это номинал, который практически получить невозможно. Поэтому на конденсаторе указан процентный допуск его емкости. Это надо понимать как процентное отклонение реального значения от номинального.

Как разряжать правильно

Для того чтобы узнать, как правильно разрядить конденсатор надо иметь ввиду все те параметры, которые присуще конкретному элементу, а именно

• Номинальную емкость;
• Допуски по емкости;
• Допустимое переменное напряжение;
• Потери в диэлектрике;
• Температурный коэффициент;
• Разрешенная импульсная нагрузка;
• Номинальная мощность;
• Частота.

Самый главный параметр, для безопасной разрядки этого электронного элемента — емкость.

Сначала лучше проверить

Для начала этот элемент нужно обесточить. Понятно, что не надо именного его лишать источника питания. Достаточно отключить электроприбор и отсоединить вилку от розетки. Если подойти к этому вопросу кардинально, то для безопасности можно на распредщитке отключить все автоматические выключатели, отвечающие за подачу электричества в помещение.

Теперь нам нужен специальный прибор — мультиметр, чтобы узнать заряжен ли конденсатор.

1. Выбираем режим для измерения напряжения DC (постоянного тока).
2. Ручку прибора выставляем на максимальный уровень замера напряжения.
3. Щупы мультиметра подсоединяем к контактам электронного компонента. Из него, как правило, выступают два стержня. Вот именно к ним и нужно присоединить оба щупа детектора. Прижимать нужно достаточно плотно, чтобы на дисплее прибора появились цифровые показания. Нет никакой разницы, какой щуп подводить к какому контакту. Полученное значение получится одинаковым в обоих случаях.

Нам нужно понять какое напряжение на выводах элемента. В зависимости от показаний выбирается и способ разрядки:

1. Если показания меньше 10 вольт необходимости в разрядке нет.
2. Если на дисплее замеры в пределах 10–99 вольт, разрядить можно отверткой.
3. Если значения от 100 вольт и выше рекомендуется применить разрядное устройство.

Важно! Не прикасайтесь голыми руками к выводам — остаточное напряжение может нанести удар током или ожог.

Разряжаем отверткой

ВНИМАНИЕ! Разряжать отверткой можно только конденсаторы небольшой ёмкости и с безопасным напряжением. Запрещено разряжать конденсатор, подключенный к источнику питания.

Для начала нам нужна подходящая отвертка с изолирующей рукояткой. Как правило, рукоятки выполнены из резины или пластика. Оба материала способны создать безопасный барьер между рукой металлической частью отвертки.

Если нет уверенности в том, что у вас именно изолирующая отвертка, рекомендуется купить новую, на которой есть логотип с предельно допустимым напряжением.

Такие инструменты продаются в отделах электротоваров в любом хозяйственном отделе. Подойдёт как плоская, так и крестовая отвертка.

Теперь сам процесс разряда.

• Возьмите элемент одной рукой у основания, не сильно сжимая;
• На оба вывода положить отвертку;
• Будет слышен звук разряда и небольшое искрение.

Держите отвертку так, чтобы она касалась обеих ножек одновременно, только тогда процесс разряда произойдёт нормально.

Для контроля можно замкнуть выводы отверткой еще раз.

Проверить степень разрядки можно все тем же мультиметром.

Разрядное устройство своими руками

Перед тем как измерить емкость, проверить кондёры на пробой или утечку, или если нужна замена несправного элемента необходимо его разрядить. Особенно актуально сделать правильный разряд у высоковольтных радиодеталей большой емкости. Накопленная энергия может сохраняться длительное время и неправильный демонтаж или хранение может нести угрозу для жизни.

Для безопасной разрядки высоковольтных конденсаторов можно собрать недорогое, простое в реализации электронное устройство. Оно разряжает вполне эффективно и безопасно.

Посмотрим на его принципиальную схему:

Напряжение с высоковольтного конденсатора поступает на гасящий резистор R1 и далее уходит на диодный ограничитель напряжения двустороннего типа.

Сам диодный ограничитель из двух параллельных цепочек диодов D1-D3 и D4-D6. Это сделано для того чтобы от любого диода в цепи снять напряжение порядка 2 вольт для работы светодиодных индикаторов D7, D8. Поступающий ток на светодиоды ограничивается резистором R2.

Светодиод запускает процесс разряда высоковольтного конденсатора до безопасного напряжения порядка двух вольт.

На процесс разряда может потребоваться некоторое время от 10 сек. и больше. Время разряда зависит от емкости подключенного кондёра и, какое остаточное напряжение в нем оставалось.

Как только светодиод потухнет можно провести окончательный разряд, с помощью отвертки закоротив выводы радиодетали.

Схема вполне работоспособна.

Всю плату можно собрать самостоятельно и поместить в пластиковый корпус.

Советы и предупреждения

1. После того как процесс разряда завершен можно обернуть его выводы фольгой, чтобы эта радиодеталь оставалась разряженной.
2. Все конденсаторы со временем могут разрядиться сами через несколько дней, при условии, что они не подключены к внешним источникам питания. Но всегда лучше считать, что они находятся в заряженном состоянии и контрольная разрядка будет совсем не лишней.
3. Необходимо постоянно помнить, что крупные радиодетали, коммутирующие электроэнергию, очень опасны. Для работы с такими радиодеталями требуются профессиональные навыки.
4. При работе с электрическими устройствами всегда необходимо соблюдать меры предосторожности.

Заключение

Из этого краткого описания способов разрядки конденсаторов видно, что небольшие по емкости радиодетали легко разрядить с помощью отвертки, но для разряда конденсатора больших ёмкостей лучше собрать специальную разрядную станцию и пользоваться только ею. Но в любом случае перед работой с кондёрами большой емкости рекомендуется проверить состояние заряда, а от полученных показаний этой радиодетали выбирается способ его разряда.

Видео по теме

Источник

Конденсатор – это накопитель электрического тока

Что такое конденсатор?

Прибор, который накапливает электроэнергию в виде электрических зарядов, называется конденсатором.

Количество электричества или электрический заряд в физике измеряют в кулонах (Кл). Электрическую ёмкость считают в фарадах (Ф).

Уединенный проводник электроёмкостью в 1 фараду — металлический шар с радиусом, равным 13 радиусам Солнца. Поэтому конденсатор включает в себя минимум 2 проводника, которые разделяет диэлектрик. В простых конструкциях прибора — бумага.

Работа конденсатора в цепи постоянного тока осуществляется при включении и выключении питания.Только в переходные моменты меняется потенциал на обкладках.

Конденсатор в цепи переменного тока перезаряжается с частотой, равной частоте напряжения источника питания. В результате непрерывных зарядов и разрядов ток проходит через элемент. Выше частота — быстрее перезаряжается прибор.

Сопротивление цепи с конденсатором зависит от частоты тока. При нулевой частоте постоянного тока величина сопротивления стремится к бесконечности. С увеличением частоты переменного тока сопротивление уменьшается.

Маркировка

Существует два вида маркировки:

Что касается первой, то здесь есть также небольшое разделение, которое зависит от количества цифр, используемых в марке. Если цифр три, то две первые определяют емкость, а последняя количество нулей. Если в числе встречается буква «R», то она играет роль запятой. К примеру, 0R4 обозначает, что конденсатор 0,4 пФ. То же самое и с четырехчисловой кодировкой, где последняя цифра обозначает количество нулей, а три первые емкость прибора. Вот такая несложная расшифровка.

Цветовая маркировка конденсаторов – более сложная. Запомнить ее любителям очень сложно. Да и нет никакой надобности. Сегодня в интернете в свободном доступе можно найти сервисы, который сами определяют марку конденсатора. Здесь важно правильно вставить в таблицу цвета, которые размещены в последовательности на самом элементе.

Где применяются конденсаторы?

Работа электронных, радиотехнических и электрических устройств невозможна без конденсаторов.

В электротехнике прибор используется для сдвига фаз при запуске асинхронных двигателей. Без сдвига фаз трехфазный асинхронный двигатель в переменной однофазной сети не функционирует.

Конденсаторы с ёмкостью в несколько фарад — ионисторы, используются в электромобилях, как источники питания двигателя.

Для понимания, зачем нужен конденсатор, нужно знать, что 10-12% измерительных устройств работают по принципу изменения электрической ёмкости при изменении параметров внешней среды. Реакция ёмкости специальных приборов используется для:

• регистрации слабых перемещений через увеличение или уменьшение расстояния между обкладками;
• определения влажности с помощью фиксирования изменений сопротивления диэлектрика;
• измерения уровня жидкости, которая меняет ёмкость элемента при заполнении.

Трудно представить, как конструируют автоматику и релейную защиту без конденсаторов. Некоторые логики защит учитывают кратность перезаряда прибора.

Ёмкостные элементы используются в схемах устройств мобильной связи, радио и телевизионной техники. Конденсаторы применяют в:

• усилителях высоких и низких частот;
• блоках питания;
• частотных фильтрах;
• усилителях звука;
• процессорах и других микросхемах.

Легко найти ответ на вопрос, для чего нужен конденсатор, если посмотреть на электрические схемы электронных устройств.

Характеристики и свойства

К параметрам конденсатора, которые используют для создания и ремонта электронных устройств, относят:

1. Ёмкость — С. Определяет количество заряда, которое удерживает прибор. На корпусе указывается значение номинальной ёмкости. Для создания требуемых значений элементы включают в цепь параллельно или последовательно. Эксплуатационные величины не совпадают с расчетными.
2. Резонансная частота — fр. Если частота тока больше резонансной, то проявляются индуктивные свойства элемента. Это затрудняет работу. Чтобы обеспечить расчетную мощность в цепи, конденсатор разумно использовать на частотах меньше резонансных значений.
3. Номинальное напряжение — Uн. Для предупреждения пробоя элемента рабочее напряжение устанавливают меньше номинального. Параметр указывается на корпусе конденсатора.
4. Полярность. При неверном подключении произойдет пробой и выход из строя.
5. Электрическое сопротивление изоляции — Rd. Определяет ток утечки прибора. В устройствах детали располагаются близко друг к другу. При высоком токе утечки возможны паразитные связи в цепях. Это приводит к неисправностям. Ток утечки ухудшает емкостные свойства элемента.
6. Температурный коэффициент — TKE. Значение определяет, как ёмкость прибора меняется при колебаниях температуры среды. Параметр используют, когда разрабатывают устройства для эксплуатации в тяжелых климатических условиях.
7. Паразитный пьезоэффект. Некоторые типы конденсаторов при деформации создают шумы в устройствах.

Как разряжать правильно

Для того чтобы узнать, как правильно разрядить конденсатор надо иметь ввиду все те параметры, которые присуще конкретному элементу, а именно

• Номинальную емкость;
• Допуски по емкости;
• Допустимое переменное напряжение;
• Потери в диэлектрике;
• Температурный коэффициент;
• Разрешенная импульсная нагрузка;
• Номинальная мощность;
• Частота.

Самый главный параметр, для безопасной разрядки этого электронного элемента — емкость.

Виды конденсаторов

Емкостные элементы классифицируют по типу диэлектрика, применяемого в конструкции.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

Элементы используются в цепях с постоянным или слабо пульсирующим напряжением. Простота конструкции оборачивается пониженной на 10-25% стабильностью характеристик и возросшей величиной потерь.

В бумажных конденсаторах обкладки из алюминиевой фольги разделяет бумага. Сборки скручивают и помещают в корпус в форме цилиндра или прямоугольного параллелепипеда.

Приборы работают при температурах -60…+125°C, с номинальным напряжением у низковольтных приборов до 1600 В, высоковольтных — выше 1600 В и ёмкостью до десятков мкФ.

В металлобумажных приборах вместо фольги на диэлектрическую бумагу наносят тонкий слой металла. Это помогает изготовить элементы меньших размеров. При незначительных пробоях возможно самовосстановление диэлектрика. Металлобумажные элементы уступают бумажным по сопротивлению изоляции.

Электролитические конденсаторы

Конструкция изделий напоминает бумажные. Но при изготовлении электролитических элементов бумагу пропитывают оксидами металлов.

В изделиях с электролитом без бумаги оксид наносится на металлический электрод. У оксидов металлов односторонняя проводимость, что делает прибор полярным.

В некоторых моделях электролитических элементов обкладки изготавливают с канавками, которые увеличивают площадь поверхности электрода. Зазоры в пространстве между пластинами устраняют с помощью заливания электролитом. Это улучшает емкостные свойства изделия.

Большая ёмкость электролитических приборов — сотни мкФ, используется в фильтрах, чтобы сглаживать пульсации напряжения.

Алюминиевые электролитические

В приборах этого типа анодная обкладка делается из алюминиевой фольги. Поверхность покрывают оксидом металла — диэлектриком. Катодная обкладка — твердый или жидкий электролит, который подбирается так, чтобы при работе восстанавливался слой оксида на фольге. Самовосстановление диэлектрика продлевает время работы элемента.

Конденсаторы такой конструкции требуют соблюдения полярности. При обратном включении разорвет корпус.

Приборы, внутри которых располагаются встречно-последовательные полярные сборки, используют в 2 направлениях. Ёмкость алюминиевых электролитических элементов достигает нескольких тысяч мкФ.

Танталовые электролитические

Анодный электрод таких приборов изготовляют из пористой структуры, получаемой при нагреве до +2000°C порошка тантала. Материал внешне напоминает губку. Пористость увеличивает площадь поверхности.

С помощью электрохимического окисления на анод наносят слой пентаоксида тантала толщиной до 100 нанометров. Твердый диэлектрик делают из диоксида марганца. Готовую конструкцию прессуют в компаунд — специальную смолу.

Танталовые изделия используют на частотах тока свыше 100 кГц. Ёмкость создается до сотен мкФ, при рабочем напряжении до 75 В.

Полимерные

В конденсаторах используются электролит из твердых полимеров, что дает ряд преимуществ:

• увеличивается срок эксплуатации до 50 тыс. часов;
• сохраняются параметры при нагреве;
• расширяется диапазон допустимых пульсаций тока;
• сопротивление обкладок и выводов не шунтирует ёмкость.

В чем отличие полярного и неполярного?

Неполярные допускают включение конденсаторов в цепь без учета направления тока. Элементы применяются в фильтрах переменных источников питания, усилителях высокой частоты.

Полярные изделия подсоединяют в соответствии с маркировкой. При включении в обратном направлении прибор выйдет из строя или не будет нормально работать.

Полярные и неполярные конденсаторы большой и малой ёмкости отличаются конструкцией диэлектрика. В электролитических конденсаторах, если оксид наносится на 1 электрод или 1 сторону бумаги, пленки, то элемент будет полярным.

Модели неполярных электролитических конденсаторов, в конструкциях которых оксид металла нанесли симметрично на обе поверхности диэлектрика, включают в цепи с переменным током.

У полярных на корпусе присутствует маркировка положительного или отрицательного электрода.

Разряжаем отверткой

ВНИМАНИЕ! Разряжать отверткой можно только конденсаторы небольшой ёмкости и с безопасным напряжением. Запрещено разряжать конденсатор, подключенный к источнику питания.

Для начала нам нужна подходящая отвертка с изолирующей рукояткой. Как правило, рукоятки выполнены из резины или пластика. Оба материала способны создать безопасный барьер между рукой металлической частью отвертки.

Если нет уверенности в том, что у вас именно изолирующая отвертка, рекомендуется купить новую, на которой есть логотип с предельно допустимым напряжением.

Такие инструменты продаются в отделах электротоваров в любом хозяйственном отделе. Подойдёт как плоская, так и крестовая отвертка.

Теперь сам процесс разряда.

• Возьмите элемент одной рукой у основания, не сильно сжимая;

На оба вывода положить отвертку;

Будет слышен звук разряда и небольшое искрение.

Держите отвертку так, чтобы она касалась обеих ножек одновременно, только тогда процесс разряда произойдёт нормально.

Для контроля можно замкнуть выводы отверткой еще раз.

Проверить степень разрядки можно все тем же мультиметром.

Источник