Почему взрываются конденсаторы: Взрыв конденсатора причины

Замена вздувшихся конденсаторов на плате

Иногда бывает, что компьютер, который верой и правдой прослужил примерно 5 лет, неожиданно дает сбой. В статье пойдет речь об одной из наиболее частых неполадок и как ее устранить.

Для нейтрализации пиков напряжения в электрических схемах применяют конденсаторы. Конденсатор как аккумулятор заряжается от напряжения и заряд остается после отключения от подачи. Это способствует нормализации напряжения.

Трансформатор сводит напряжение к требуемому пределу. Переменный ток переходит на постоянный при помощи выпрямителей. После того как ток прошел выпрямитель, в нем начинается пульсация (напряжение снижается на очень короткое время). Пульсации, в свою очередь, устраняются конденсатором, он стабилизирует такое напряжение. Для стабилизирующих схем применяют меньшее эквивалентное последовательное сопротивление в конденсаторе. Оно очень хорошо устраняет пульсации.

Внутреннее сопротивление обычно определяют проводимостью электролита. Электролиты, использующиеся в конденсаторах с небольшим сопротивлением, должны являться хорошими проводниками. Для повышения проводимости электролита (состоящий в основном из диспергаторов) используются добавки. В частности – вода, которая при диссоциации освобождает ионы, что повышает проводимость.

Неочищенная вода при взаимодействии с алюминием на конденсаторе, вызывает коррозию, способствующую образованию газов. Газы увеличивают давление внутри и конденсатор от этого вздувается. Вверху конденсатора существуют насечки, которые раскрываются при слишком высоком давлении, позволяя газу выйти наружу.

Бывает так, что насечки не спасают и конденсатор взрывается. То же происходит и при слишком большом напряжении. Из-за этого электролит может вытечь из конденсатора на материнскую плату и может произойти замыкание.

Теперь разберемся на практике. У нас есть материнка, которая глючит.

При поверхностном осмотре видим четыре вздутых конденсатора, которые помечены наклейками. Наклейки также будут полезны при установке конденсаторов на место.

Будем паять самым простым паяльником. Выпаиваем конденсаторы, которые вздулись. Ножки выпаиваются поочередно. Нагрели одну ножку, расшатали, вытянули. Также и вторую. Делается это аккуратно, не спеша, без усилий.

Выпаяли? Впаиваем новые. Номинал на них указан – проблем с поиском замены не будет.

При впаивании новых конденсаторов нужно соблюдать полярность. На конденсаторе есть полоска. Сторона с полоской ставится на закрашенную часть в месте под конденсатор на плате.

После восстановления платы, нужно ее проверить. Не стоит устанавливать материнскую плату в корпус до ее проверки. Соберите на столе стенд и проверьте.

Если что – то пойдет не так, можно будет быстро исправить. Проверка прошла успешно? Все работает? Значит ставим плату в корпус и получаем удовольствие от бесперебойной работы компьютера.

Ну вот и все! Восстановление отнимает около 20 минут. Конечно, если делать эту работу впервые – времени уйдет больше, примерно около 1 часа. Не важно сколько времени на это вы затратите. Когда работа будет завершена – вам приятно будет осознавать, что это сделано вашими руками.

В общем, не нужно ничего бояться. Даже если вы что – то, вдруг, испортите, то скорее всего, это тоже подлежит восстановлению.

Для чего и зачем нужны электролитические конденсаторы (электролиты) и как их менять

Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали

Опубликовано 13.04.2020   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 5 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 1 557

Электролитические конденсаторы обладают большой емкостью. Они используются в основном в цепях питания, где требуется фильтрация напряжения от помех.

Содержание

Их чего состоят

Больших емкостей можно добиться только с помощью химических источников.

Электролитические конденсаторы очень близки к химическим источникам тока. У них, как и у аккумуляторов, есть катод, анод и электролит. А также те же самые недостатки, что и у аккумуляторов.

Поэтому, такие конденсаторы и называются электролитическими. Среди радиолюбителей и электронщиков они сокращенно называются электролитами.

По составу электролита они бывают: жидкого и сухого типа. Еще есть оксидно-полупроводниковые, а также оксидно-металлические.

Обозначаются на принципиальных схемах также, как и обычный, но только с указанием полярности в виде знака +.

Характеристики электролитического конденсатора

К характеристикам можно отнести емкость и рабочее напряжение. Они указаны на корпусе.

Маркировки у электролитов по сути нет, основана информация указывается на корпусе. Микрофарады обозначаются µF, а рабочее напряжение в V.

А вообще, есть еще понятие ESR.

Рабочее напряжение ни в коем случае нельзя превышать.

Преимущества и недостатки

Преимущества электролитических конденсаторов:

• Большая емкость;
• Компактность.

Недостатки:

• Со временем электролит высыхает, теряется емкость;
• Работает только на низких частотах;
• Ограничения по эксплуатационным условиям и риск вздутия/взрыва.

Разберём подробнее преимущества и недостатки электролитов.

Большая емкость

Электролитические конденсаторы обладают большой емкостью, и это их отличительная и самая главная особенность среди остальных конденсаторов.

Емкость обозначается в микрофарадах (мкФ), поскольку электролиты с меньшими значениями не выпускают.

Они обычно выпускаются от нескольких мкФ, до нескольких Ф (1 000 000 мкФ).

Компактность

Благодаря использованию химии, конденсаторы большой емкости намного компактнее, чем если бы их делали керамическими или пленочными.

Емкость конденсатора можно увеличить только за счет его обкладок, диэлектрика и геометрии. Поэтому электролиты лидируют по соотношению емкость/габариты.

Ионисторы

Разновидность электролитических конденсаторов — это ионисторы. Они обладают большей емкостью (например, 3000 Ф), и работают в основном как резервный или автономный низковольтный источник питания схемы. А также поддерживает схему в спящем режиме без другого источника. Их кстати в большей степени можно отнести к аккумуляторам.

Высыхание электролита

Основная проблема таких конденсаторов – это высыхание электролита. Обычно такая проблема проявляется из-за того, что техникой долго не пользуются или нарушаются условия эксплуатации (перегрев корпуса). Из-за этого электролит начинает высыхать, поэтому происходит потеря емкости.

Можно восстановить емкость конденсатора путем разбавления засохшего электролита дистиллированной водой (как аккумулятор), но это не выгодно. Лучше и надежнее всего заменить старый на новый, аналогичный по параметрам.

Работа на низких частотах

Это скорее особенность, чем недостаток. Большие емкости — это высокое реактивное сопротивление для высоких частот.

Поэтому, такие конденсаторы используются в низкочастотных цепях. Например, в блоках питания в качестве фильтров и сглаживания пульсаций.

Когда конденсатор вздувается и взрывается

Всегда еобходимо соблюдать полярность подключения.

Конденсаторы, как и аккумуляторы, могут вздуваться и взрываться. Иногда это происходит из-за неправильного включения или перегрева.

Если вы подключите минус источника к плюсу конденсатора и плюс источника к минусу конденсатора, то сразу же начнется вскипание электролита. Такой эффект возникает из-за обратной химической реакции. Конденсатор может взорваться.

В старых конденсаторах типа К-50 корпус монолитный, и он взрывался громко и достаточно разрушительно.

В современных электролитах на корпусе есть небольшой надрез, который в случае вскипания электролита позволяет горячему пару выйти наружу.

Иногда они просто вдуваются без нарушения герметизации, а бывают и такие случаи, когда конденсатор полностью теряет герметичность.

Тем не менее, надрез на корпусе значительно уменьшил взрывы, поэтому конденсаторы теперь чаще вздуваются, а не взрываются.

На корпусах современных конденсаторов вертикальной чертой указывается минусовой контакт.

Внимательно устанавливайте и записывайте прежнее положение, ибо многие производители ставят свои обозначения.

Например, среди радиолюбителей обычно минусовые контакты рисуют в виде квадрата.

А производители печатных плат наоборот, рисуют квадратные контактные площадки под плюс конденсатора. И то, так делают не все.

Так как есть такая путаница среди и радиолюбителей и производителей, всегда обращайте на то. где указан плюсовой контакт. И записывайте прежнее положение детали, иначе это чревато взрывом.

Характерные признаки неисправности электролитов

К таким признакам можно отнести:

• Устройство не включается. Блок питания уходит в защиту или не запускается;
• Устройство включается, но сразу же выключается. Емкость конденсаторов высохла или потеряла свое прежнее значение, поэтому блок питания уходит в защиту;
• Перед неисправностью был писк в блоке питания. Обычно это означает, что конденсатор потерял герметичность и электролит начинает вытекать;
• Нет регулировки яркости в мониторе. Отсутствие нужной емкости приводит к нарушению работы всего устройства. Емкость в данном случае делает функцию настройки;
• Перед неисправностью был взрыв и неприятный запах. Неприятный запах – это электролит;
• Устройство включается через раз. Это значит, что есть большая вероятность протечки фильтра питания.

Внешние признаки неисправности электролитических конденсаторов:

• Вздутие корпуса;
• Повреждение корпуса:
• Наличие электролита под корпусом;
• Вздутие со стороны контактов (внизу корпуса, обычно еле заметно).

Также высокочастотные пульсации вредят электролитам. Поэтому чаще всего они выходят из строя в блоках питания, поскольку именно там много пульсаций.

Правила работы с электролитами

Внимание! Перед тем, как прикоснуться к плате неисправного источника, убедитесь, что емкости разряжены. Даже если неисправен преобразователь, а не электролит, то конденсаторы могут быть заряжены. Им попросту некуда девать свой заряд. Поэтому первым делом аккуратно и не касаясь щупом мультиметра, измерьте емкости с высоким напряжением. Если они заряжены, разрядите их с помощью лампочки.

Как менять старый на новый

Среди электронщиков есть два мнения. Первое это то, что менять нужно неисправный старый конденсатор менять на такой же старый. Это объясняется тем, что вся работы схемы «привыкла» к старому конденсатору.

Но технически правильно и обоснованное мнение – это то, что нужно ставить только новый и только подходящий по параметрам конденсатор. Нет никакого привыкания схемы. Да, многие компоненты устарели и не могут работать как прежде, но у конденсатора по сути нет ничего того, что кардинально влияло бы на ухудшение работоспособности всех схемы. Устройство наоборот, будет работать лучше.

Меняйте старые конденсаторы на новые, максимально близкие по параметрам.

Например, емкость можно взять чуть больше, если речь идет о блоке питания. А если это цепь настройки, то увеличив или уменьшив емкость, так можно повлиять на весь режим работы схемы. Нужно действовать по ситуации.

Ставить конденсатор с меньшими рабочим напряжением, чем в схеме, категорически нельзя. Он начнет нагреваться и взорвется. Да, многие разработчики считают с запасом, но лучше не рисковать.

Также не стоит забывать о таком параметре, как ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).

Post Views: 1 557

 

Почему взрываются электролитические конденсаторы?

Если вы хотите узнать, почему взрывается электролитический конденсатор, сначала вам нужно узнать, что такое электролитический конденсатор. Электролитический конденсатор представляет собой разновидность емкости, металлическая фольга — положительный электрод (алюминий или тантал), а оксидная пленка (оксид алюминия или оксид тантала), плотно прилегающая к металлу, — диэлектрик.

Катод состоит из проводящего материала, электролита (который может быть жидким или твердым) и других материалов. Поскольку электролит является основной частью катода, электролитический конденсатор получил свое название. В то же время нельзя неправильно подключить емкость электролитического конденсатора.

Танталовый электролитический конденсатор в основном состоит из твердого вещества для спекания, твердого тела с обмоткой из фольги, жидкости для спекания и так далее. Спеченные твердые частицы составляют более 95% текущего производства, которые в основном состоят из неметаллической герметизированной смолы.

Алюминиевые электролитические конденсаторы можно разделить на четыре типа: алюминиевые электролитические конденсаторы свинцового типа; алюминиевый электролитический конденсатор рупорного типа; алюминиевый электролитический конденсатор с болтовым креплением; твердый алюминиевый электролитический конденсатор.

 Возможные причины взрыва конденсатора следующие:

1. Выход из строя внутренних компонентов конденсатора происходит в основном из-за некачественного производственного процесса.
2. Повреждение изоляции корпуса конденсатором. Сторона высокого напряжения конденсатора изготовлена ​​из тонкого стального листа, а край будет неровным с заусенцами или серьезно согнут, если производственный процесс некачественный, а наконечник склонен генерировать коронный разряд, вызывающий пробой масла. расширение корпуса и капля масла. Кроме того, когда крышка закрыта, внутренняя изоляция сгорает и выделяет масло и газ, что приводит к сильному падению напряжения и повреждению, если время сварки слишком велико.
3. Плохое уплотнение и утечка масла. Сопротивление изоляции снижено из-за плохой герметизации корпуса узла. Или поверхность масла упала из-за разлива масла, что привело к выбросу в крайнем направлении оболочки или поломке компонента.
4. Живот и внутренняя диссоциация. За счет внутренней короны, пробивного разряда и серьезной диссоциации начальное холостое напряжение элемента снижается до напряженности рабочего электрического поля под действием перенапряжения, что вызывает физические, химические и электрические воздействия, ускоряющие старение и разложение элемента. изоляция, которая будет выделять газ и образовывать замкнутый круг, а затем давление в корпусе будет увеличено, и барабан взорвется.
5. Конденсатор взрывается электрическим зарядом. Все конденсаторы с номинальным напряжением запрещается заряжать. Каждый раз при повторном включении конденсаторной батареи конденсатор должен быть разряжен в течение 3 минут после отключения переключателя. В противном случае полярность напряжения момента замыкания может быть вызвана противоположной полярностью остаточного заряда на конденсаторе.

Кроме того, это может быть вызвано высокой температурой, плохой вентиляцией, высоким рабочим напряжением, чрезмерной гармонической составляющей напряжения или рабочим перенапряжением и т. д.

 

 

Что может вызвать взрыв конденсатора?

Взрыв конденсатора может быть весьма неприятным событием, особенно если вы не ожидаете, что он взорвется в небытие.

Знание возможных причин взрыва конденсатора сэкономит вам нервы и деньги (поскольку вам не придется постоянно заменять перегоревшие конденсаторы).

Итак, что могло вызвать взрыв конденсатора? Две основные причины, которые могут привести к взрыву конденсатора: Напряжение обратной полярности и Перенапряжение (превышение напряжения даже на 1–1,5 вольта может привести к взрыву). Электролитические конденсаторы более подвержены взрыву, чем конденсаторы других типов.

В этой статье мы более подробно рассмотрим напряжение обратной полярности и другие возможные причины взрыва конденсатора.

Более глубокий взгляд на конденсатор

Понимание конструкции конденсатора поможет нам лучше разобраться в вопросе, что может привести к его взрыву.

Конденсатор — это электронный компонент, предназначенный для накопления энергии в электрическом поле.

Конденсаторы изготовлены из диэлектрика , который зажат между двумя проводящими пластинами .

Диэлектрик представляет собой изоляционный материал. Материалы, используемые для диэлектрика конденсатора, могут варьироваться от стекла, керамики, пластиковой пленки, бумаги, слюды, воздуха и оксидных слоев.

Для двух пластин требуется проводник, который может варьироваться от; металлы, тонкая пленка, фольга или электролит.

Емкость конденсатора

Количество энергии, которое может хранить конденсатор, определяется его Емкостью , которая измеряется в Фарадах (Ф) .

Конденсатор с большей емкостью может удерживать гораздо больший заряд, чем конденсатор с меньшей емкостью.

На величину емкости конденсатора в значительной степени влияет его физическая конструкция. Таким образом, чем больше площадь пластин, тем выше их емкость.

Другие факторы, влияющие на емкость конденсатора:

• Разделение пластин (чем ближе пластины, тем выше емкость)
• Материал диэлектрика (чем выше Диэлектрическая проницаемость , тем выше емкость

Напряжение конденсатора

900 02 Еще одним важным параметром конденсатора является его Напряжение .

Это значение конденсатора определяет максимальное напряжение, которое он может выдержать без каких-либо повреждений. Это мера прочности его диэлектрической изоляции. 

Каждый конденсатор имеет номинальное напряжение, указанное на конденсаторе.

Если он не указан на конденсаторе, его можно найти в его паспорте.

Конденсаторы различных типов

Что касается конденсаторов, существует множество различных типов, каждый из которых подходит для различных электрических и электронных приложений.

Опять же, тип конденсатора во многом зависит от его конструкции и типа используемого диэлектрика.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных типов;

• Электролитический конденсатор
• Слюдяной конденсатор
• Бумажный конденсатор
• Пленочный конденсатор
• Керамический конденсатор

Поляризованные и неполяризованные конденсаторы

Другое различие между различными типами конденсаторов заключается в следующем. их полярность.

Конденсаторы могут быть поляризованными или Не Поляризованный.

Конденсатор без полярности (неполяризованный) может быть включен в цепь любым способом.

Однако поляризованный конденсатор можно подключить только одним способом.

Он имеет одну положительную клемму и одну отрицательную клемму .

Таким образом, подключение поляризованного конденсатора требует большей осторожности, так как его клеммы должны быть правильно подключены к цепи.

Конденсатор какого типа чаще взрывается?

Когда дело доходит до взрыва конденсатора, электролитический конденсатор чаще всего вызывает зрелище по сравнению с его аналогами.

Другие конденсаторы не взрываются, а горят, трескаются, взрываются или дымят.

Основная причина взрыва электролитического конденсатора связана с его конструкцией.

Как мы видели ранее, чем больше конденсатор, тем больше его емкость. Но иногда это нецелесообразно, так как вам может потребоваться конденсатор меньшего размера с высокой емкостью.

Один из способов сделать это — сблизить проводящие пластины конденсатора. Но снова мы сталкиваемся с другой проблемой, заключающейся в том, что номинальное напряжение становится немного непрактичным.

Для решения этой проблемы были разработаны электролитические конденсаторы.

Внутренняя конструкция электролитических конденсаторов

Они предназначены для достижения высокой емкости в меньших корпусах, с небольшим расстоянием между пластинами, а также с разумными напряжениями.

Вместо использования изоляционного материала для диэлектрика изолирующий слой создается оксидным слоем, который формируется в процессе, известном как анодирование анода (положительной пластины) конденсатора.

Оксидный слой превращается в тонкую пленку, благодаря которой обе пластины могут быть ближе друг к другу.

Этот процесс повторяется для катода (отрицательной пластины).

Электролитический конденсатор имеет анод и катод, поскольку он поляризован.

Между двумя пластинами находится бумажный разделитель, пропитанный раствором на водной основе. В раствор (также известный как электролит) добавляют щелочь, чтобы сделать его проводником.

Так почему взрывается электролитический конденсатор?

Когда электролитический конденсатор выходит из строя (из-за факторов, о которых я расскажу ниже), разрушается оксидный слой.

Это приводит к тому, что через электролит проходит большой ток.

Большое количество тока приведет к большому количеству тепла. Это сильное тепло испарит воду в газ, который вызовет повышение давления в конденсаторе, что приведет к его взрыву.

По этой причине электролитические конденсаторы создаются с отказоустойчивостью, которая представляет собой разделение конденсатора, помогающее выводить газ более контролируемым образом.

Факторы, которые могут вызвать взрыв конденсатора

Давайте углубимся в факторы, которые могут вызвать взрыв конденсатора.

Обратите внимание, как упоминалось ранее, электролитические конденсаторы чаще взрываются. Но эти факторы по-прежнему будут вызывать выход из строя других типов конденсаторов, только без взрыва.

Фактор №1, который может вызвать взрыв конденсатора:

Обратная полярность

Первый фактор, который наиболее распространен и может вызвать взрыв конденсатора, это 9.0037 Обратная полярность.

Обратная полярность применяется для компонентов и устройств с полярностью.

Как вы видели ранее, электролитический конденсатор представляет собой поляризованный компонент с положительной и отрицательной клеммами, что означает, что его необходимо правильно подключить в цепи.

Изменение полярности конденсатора означает, что вы неправильно подключили его к цепи (положительный вывод соединяется с отрицательным, а отрицательный — с положительным).

Если вы подключили его неправильно и подали напряжение в течение очень короткого промежутка времени, это не должно быть большой проблемой.

Однако более длительное воздействие обратной полярности может привести к взрыву электролитического конденсатора.

Фактор №2, который может вызвать взрыв конденсатора:

Перенапряжение

Следующий фактор, который может вызвать взрыв конденсатора, это Перенапряжение.

Конденсатор предназначен для удержания определенной емкости, а также выдерживает определенное количество напряжений и токов.

Напряжение конденсатора обычно указано на внешней стороне его упаковки.

Превышение этих напряжений может привести к выходу диэлектрика из строя, что приведет к протеканию больших токов.

Эти большие токи вызывают большое количество тепла и тем самым разрушают внутреннюю структуру конденсатора.

Как мы видели ранее, с электролитическими конденсаторами вода закипает, превращаясь в пар, который создает давление, что приводит к взрыву.

Повышенное напряжение или ток могут быть вызваны человеческим фактором. Где человек может подавать напряжение, превышающее предел конденсаторов.

Или это может быть вызвано скачком напряжения.

Фактор №3, который может привести к взрыву конденсатора:

Хранение

Следующий фактор больше относится к электролитическим конденсаторам и сводится к их хранению.

Электролитические конденсаторы плохо хранятся.

Их номинальное напряжение резко снижается по мере того, как они хранятся дольше, поскольку ухудшается их внутренний химический состав.

Это может привести к взрыву конденсатора, поскольку он может отображать определенное напряжение, но его фактическое напряжение уменьшилось. Поэтому, когда вы подаете напряжение, как показано, оно будет выше, чем фактическое напряжение, вызывающее взрыв.

Может ли взорвавшийся конденсатор работать?

К сожалению, взорвавшийся конденсатор работать не будет.

Внутренний состав конденсатора разработан специально для накопления электрического поля.

Взрыв разрушит внутреннюю конструкцию, что сделает конденсатор бесполезным.

Как предотвратить взрыв конденсатора

Взрыв конденсатора может быть ужасным событием!

Итак, чем меньше взрывов, тем лучше. Кроме того, это сэкономит вам много денег, так как вам не придется постоянно их заменять.

Ниже приведены некоторые действия, которые можно предпринять, чтобы предотвратить разрушение конденсатора.

Обратная полярность — Если вы используете поляризованные конденсаторы (например, электролитические конденсаторы), дважды, а не трижды проверьте правильность подключения перед подачей напряжения.

Перенапряжение — Это может быть простым решением, но стоит отметить, что не выходите за пределы номинального напряжения конденсаторов.

Хранение – Избегайте длительного хранения электролитических конденсаторов. Если вы собираетесь использовать тот, который долгое время хранился, проверьте, может ли он выдерживать напряжение, для которого он был разработан.