Condensatori 101t

Ecco un po 'di roba secca, solo per aiutare a capire cos'è un condensatore e in generale fa. Un condensatore è un piccolo (il più delle volte) componente elettrico / elettronico sulla maggior parte dei circuiti stampati che può svolgere varie funzioni. Quando un condensatore viene posizionato in un circuito con una corrente attiva, gli elettroni dal lato negativo si accumulano sulla piastra più vicina. Il negativo scorre verso il positivo: ecco perché il negativo è il cavo attivo, sebbene molti condensatori non siano polarizzati. Una volta che la piastra non è più in grado di trattenerli, vengono forzati oltre il dielettrico e sull'altra piastra, spostando così gli elettroni nel circuito. Questo è chiamato scarico. I componenti elettrici sono molto sensibili alle oscillazioni di tensione e come tale un picco di potenza può uccidere quelle parti costose. Condizione dei condensatori Tensione continua ad altri componenti e quindi fornire un'alimentazione costante. La corrente CA viene rettificata dai diodi, quindi invece di CA, ci sono impulsi di CC da zero volt al picco. Quando un condensatore dalla linea di alimentazione è collegato a terra e la CC non passa, ma quando l'impulso riempie il tappo, riduce il flusso di corrente e la tensione effettiva. Mentre la tensione di alimentazione scende a zero, il condensatore inizia a perdere il suo contenuto, questo attenuerà la tensione e la corrente di uscita. Pertanto un condensatore viene posizionato in linea a un componente, consentendo l'assorbimento di picchi e completando le valli, questo, a sua volta, mantiene un'alimentazione costante al componente.

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C'è una moltitudine di diversi tipi di condensatori. Sono spesso usati in modo diverso nei circuiti. I condensatori tondi fin troppo familiari in stile barattolo di latta sono generalmente condensatori elettrolitici. Sono realizzati con uno o due fogli di metallo, separati da un dielettrico. Il dielettrico può essere aria (condensatore più semplice) o altri materiali non conduttivi. Le lamine di lamiera, separate dal dielettrico, vengono quindi arrotolate in modo simile a un Fruit Roll-up e inserite nella lattina. Funzionano alla grande per il filtraggio di massa, ma non sono molto efficienti alle alte frequenze.

Ecco un condensatore che alcuni potrebbero ancora ricordare dei vecchi tempi della radio. È un condensatore di lattina multi-sezione. Questo in particolare è un condensatore a sezione quadrupla (4). Tutto ciò significa che ci sono quattro condensatori separati, con valori diversi, contenuti in una lattina.

I condensatori a disco ceramico sono ideali per frequenze più alte ma non sono adatti per il filtraggio di massa perché i condensatori a disco ceramico diventano di grandi dimensioni per valori più alti di capacità. Nei circuiti in cui è fondamentale mantenere stabile una sorgente di tensione, di solito c'è un grande condensatore elettrolitico in parallelo con un condensatore a disco ceramico. L'elettrolitico farà la maggior parte del lavoro, mentre il piccolo condensatore a disco ceramico filtrerà l'alta frequenza che manca al grande condensatore elettrolitico.

Poi ci sono i condensatori al tantalio. Questi sono piccoli, ma hanno una capacità maggiore in relazione alle loro dimensioni rispetto ai condensatori a dischi ceramici. Questi sono più costosi, ma trovano molto impiego sui circuiti dei piccoli dispositivi elettronici.

Sebbene non polari, i vecchi condensatori di carta avevano bande nere a un'estremità. La banda nera indicava quale estremità del condensatore di carta aveva una lamina di metallo (che fungeva da scudo). L'estremità con la lamina di metallo era collegata a terra (o tensione più bassa). Lo scopo principale dello schermo a lamina era quello di far durare più a lungo il condensatore di carta.

Ecco quello che più probabilmente ci interessa di più, quando si tratta di iDevices. Questi sono molto piccoli rispetto ai condensatori elencati in precedenza. Sono i cappucci SMD (Surface Mount Device). Anche così sono di dimensioni miniaturizzate rispetto ai condensatori precedenti, la funzione è sempre la stessa. Uno degli aspetti importanti, oltre ai valori di questi condensatori, è il loro 'pacchetto'. Esiste una standardizzazione per le dimensioni di questi componenti, ovvero pacchetto 0201 - 0,6 mm x 0,3 mm (0,02 'x 0,01'). La dimensione del pacchetto per i condensatori SMD ceramici segue lo stesso pacchetto per i resistori SMD. Ciò rende quasi impossibile determinare se si tratta di un condensatore o di un resistore mediante visualizzazione. Qui è una buona descrizione delle dimensioni individuali in base ai numeri di pacco.

SMD su un PCB

SMD di grandi dimensioni

La determinazione del valore di un condensatore può essere ottenuta in diversi modi. Il numero uno, ovviamente, è un segno sul condensatore stesso.

Questo particolare condensatore ha una capacità di 220μF (micro farad) con una tolleranza del 20%. Ciò significa che potrebbe essere ovunque tra 176μF e 264μF. Ha una tensione nominale di 160 V. La disposizione dei cavi mostra tutti che si tratta di un condensatore radiale. Entrambi i conduttori escono su un lato rispetto a una disposizione assiale in cui uno dei conduttori esce da entrambi i lati del corpo del condensatore. Inoltre, la striscia con le frecce sul lato del condensatore indica la polarità, le frecce puntano verso il pin negativo .

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La domanda principale qui è come fare controllare un condensatore per vedere se deve essere sostituito.

Per eseguire un controllo su un condensatore mentre è ancora installato in un circuito, sarà necessario un misuratore di ESR. Se il condensatore viene rimosso dal circuito, è possibile utilizzare un multimetro impostato come ohmmetro, ma solo per eseguire un test tutto o niente . Questo test mostrerà solo se il condensatore è completamente guasto oppure no. Lo farà non determinare se il condensatore è in buone o cattive condizioni. Per determinare se un condensatore funziona al valore corretto (capacità), sarà necessario un tester per condensatori. Naturalmente, questo vale anche per determinare il valore di un condensatore sconosciuto.

Il misuratore utilizzato per questo Wiki è il più economico disponibile in qualsiasi grande magazzino. Per questi test è consigliabile utilizzare anche un multimetro analogico. Mostrerà il movimento in un modo più visivo rispetto a un multimetro digitale che visualizza solo numeri che cambiano rapidamente. Ciò dovrebbe consentire a chiunque di eseguire questi test senza spendere una fortuna per qualcosa come un misuratore Fluke.

Scaricare sempre un condensatore prima di provarlo, sarà una sorpresa scioccante se questo non viene fatto. Condensatori molto piccoli possono essere scaricati collegando entrambi i cavi con un cacciavite. Un modo migliore per farlo sarebbe scaricare il condensatore attraverso un carico. In questo caso, i cavi a coccodrillo e un resistore lo faranno. Ecco un ottimo sito mostrando come costruire un strumenti di scarico.

Per testare il condensatore con un multimetro, impostare il misuratore in modo che legga nell'intervallo degli ohm alti, da qualche parte al di sopra di 10k e 1m ohm. Tocca i puntali del misuratore ai terminali corrispondenti sul condensatore, il rosso al positivo e il nero al negativo. Il misuratore dovrebbe iniziare da zero e quindi spostarsi lentamente verso l'infinito. Ciò significa che il condensatore funziona. Se lo strumento rimane a zero, il condensatore non si carica attraverso la batteria dello strumento, il che significa che non funziona.

Funzionerà anche con i cappucci SMD. Stessa prova con l'ago del multimetro che si muove lentamente nella stessa direzione.

Un altro test che si può fare su un condensatore è un test di tensione. Sappiamo che i condensatori immagazzinano una potenziale differenza di cariche attraverso la loro piastra, quelle sono tensioni. Un condensatore ha un anodo che ha una tensione positiva e un catodo che ha una tensione negativa. Un modo per verificare se un condensatore funziona è caricarlo con una tensione e quindi leggere la tensione attraverso l'anodo e il catodo. Per questo è necessario caricare il condensatore con tensione e applicare una tensione CC ai conduttori del condensatore. In questo caso la polarità è molto importante. Se questo condensatore ha un conduttore positivo e uno negativo, è un condensatore polarizzato (condensatori elettrolitici). La tensione positiva andrà all'anodo e il negativo al catodo del condensatore. Ricordarsi di controllare le marcature sul condensatore da testare. Quindi applicare una tensione, che dovrebbe essere inferiore alla tensione per cui è valutato il condensatore, per alcuni secondi. In questo esempio il condensatore da 160 V verrà caricato con una batteria da 9 V CC per alcuni secondi.

Al termine della carica, scollegare la batteria dal condensatore. Usa il multimetro e leggi la tensione sui cavi del condensatore. La tensione dovrebbe leggere vicino a 9 volt. La tensione si scaricherà rapidamente a 0 V perché il condensatore si sta scaricando attraverso il multimetro. Se il condensatore non mantiene quella tensione, è difettoso e deve essere sostituito.

Il modo più semplice ovviamente sarà controllare un condensatore con un misuratore di capacità. Ecco un FRAKO assiale GPF 1000μF 40V con una tolleranza del 5%. Il controllo di questo condensatore con un misuratore di capacità è semplice. Su questi condensatori, il filo positivo è contrassegnato. Collegare il cavo positivo (rosso) dal misuratore a quello e il negativo (nero) al contrario. Questo condensatore mostra 1038μF, chiaramente entro la sua tolleranza.

Testare un condensatore SMD può essere difficile da fare con le sonde ingombranti. Si possono saldare gli aghi all'estremità di quelle sonde o investire in alcune pinzette intelligenti. Il modo preferito sarebbe usare pinzette intelligenti.

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Alcuni condensatori non richiedono alcun test per determinare il guasto. Se un'ispezione visiva dei condensatori rivela segni di sporgenze superiori, è necessario sostituirli. Questo è il guasto più comune negli alimentatori. Quando si sostituisce un condensatore, è della massima importanza sostituirlo con un condensatore di valore uguale o superiore. Non sovvenzionare mai con un condensatore di valore inferiore.

Se il condensatore che sta per essere sostituito o controllato non ha segni su di esso, sarà necessario uno schema. L'immagine sotto da Qui mostra alcuni simboli per i condensatori utilizzati su uno schema elettrico.

Questo estratto da uno schema di iPhone indica il simbolo per i condensatori così come i valori per quei condensatori.

Questo Wiki è praticamente solo le basi su cosa cercare su un condensatore, non è in alcun modo completo. Per saperne di più su uno qualsiasi dei componenti elettronici comuni, è disponibile una miriade di buoni corsi online e offline.

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