- теорія Дуже часто при ремонті комп'ютерів і комп'ютерної техніки - в блоках харчування, материнської...
- Як вибирати конденсатори для заміни
- Правда про конденсаторах
теорія
Дуже часто при ремонті комп'ютерів і комп'ютерної техніки - в блоках харчування, материнської плати комп'ютера, відеокарти, моніторах, принтерах і інших пристроях - можна виявити зіпсовані роздуті конденсатори, в яких витік електроліт, а їх корпус зруйнований.
Конденсатори - це рулони (або стопки) фольги, розділені діелектриком. В електролітичних конденсаторах одним електродом (анодом) є фольга, а іншим (катодом) - електроліт. В якості діелектрика виступає тонка оксидна плівка, нанесена на анод. Щоб розібратися з причиною, по якій конденсатори виходять з ладу, складемо приблизну еквівалентну схему конденсатора.
Таким чином, у конденсатора є і активний опір r (еквівалентний послідовний опір або по-науковому ESR), і опір витоку R, і індуктивність L через згорнутого спіраллю сендвіча. Умовність схеми в тому, що насправді схема являє собою «довгу лінію», розрахунок якої надзвичайно складний.
Чому виникає вибух конденсатора
Справа в тому, що ці конденсатори стоять в ланцюзі імпульсної схеми харчування і служать для згладжування пульсацій частотою в десятки кілогерц. В принципі, вже через пульсацій через конденсатори тече змінний струм, який трохи нагріває внутрішній опір. На малій частоті цей нагрів малий і конденсатор холодний. Закипання виникає тоді, коли виділяється потужність більше потужності розсіювання. Так чому ж відбувається нагрів через якого електроліт закипає і відбувається вибух і яку роль в нагріванні грає індуктивність?
В імпульсних схемах, якщо подивитися осциллографом, то можна побачити, що в момент перемикання транзисторів виникає затухаючий коливальний процес, причому амплітуда перерегулирования дуже значна, а частота коливального процесу висока. Високочастотна складова добре пропускається ємністю, вона ж і є основною причиною нагріву конденсатора. Причому ж тут індуктивність? А індуктивність і є причиною коливань, тому що вона є частиною коливального контуру LC. Тому, чим більше паразитная індуктивність конденсатора, тим більше енергія високочастотного коливальної складової виділяється всередині конденсатора. Щоб уникнути вибуху на корпусі конденсатора наносяться насічки, що дозволяють випустити пар киплячого електроліту.
Як вибирати конденсатори для заміни
1. Потрібно брати якісні вироби з малим ESR і індуктивністю. Вони дорожчі, але гріються менше і вибухають значно рідше. До того ж, є поняття «реактивна потужність конденсатора» - потужність, яку конденсатор здатний витримати, пропустивши через себе, і яка залежить тангенса втрат діелектрика і розмірів конденсатора. Тобто, чим більше розмір конденсатора, тим більше розсіювання і вище реактивна потужність.
2. Можна паралельно електролітичним конденсаторам поставити керамічні невеликої ємності.
3. Якщо викиди напруги заходять в негативну область, то допоможе зворотний діод, який не дасть зворотному току «спалити» полярний конденсатор при додатку зворотної напруги.
Термін життя електролітичних конденсаторів обмежений через хімічних змін в діелектрику і залежить від того, як близько вибрано робоча напруга до максимального. Іншими словами, чим вище ми виберемо максимальне напруга конденсатора, тим довше він буде служити.
Перепайка конденсаторів на материнській платі в нашому комп'ютерному центрі зазвичай коштує 1000 руб разом з роботою з розбирання та збирання комп'ютера.
Правда про конденсаторах
Однак найбільш правдоподібною версією масового виходу з ладу електролітичних конденсаторів є інша - технологічна. На користь цієї версії говорить той факт, що вибухають в основному конденсатори, вироблені конкретними китайськими фірмами.
Історія питання. Деякі китайські фірми не захотіли купувати патенти на виробництво електролітичних конденсаторів і розробили свою технологію, зокрема, формулу електроліту. Однак, формула виявилася нестабільною. Через кілька років їх електроліт під впливом робочих факторів (одні з найважливіших - підвищена робоча температура і напруга) змінює свої електричні параметри, зокрема, опір. В результаті через кілька років конденсатори спучує через закипання електроліту.
Тому найголовніше при заміні конденсаторів - це замінювати їх на якісні конденсатори, вироблені надійної фірмою.
Так чому ж відбувається нагрів через якого електроліт закипає і відбувається вибух і яку роль в нагріванні грає індуктивність?Причому ж тут індуктивність?
