Condensatori 101

Ecco un po ‘ di roba secca, solo per aiutare a capire cos’è un condensatore e generalmente lo 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 è posto 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 piombo attivo, sebbene molti condensatori non siano polarizzati., Una volta che la piastra non può più tenerli, sono costretti oltre il dielettrico e sull’altra piastra, spostando così gli elettroni nel circuito. Questo è chiamato lo scarico. I componenti elettrici sono molto sensibili alle oscillazioni di tensione e come tale un picco di potenza può uccidere quelle parti costose. I condensatori condizionano la tensione CC ad altri componenti e quindi forniscono un’alimentazione elettrica costante. La corrente alternata viene rettificata dai diodi, quindi invece di AC, ci sono impulsi di DC da zero volt a picco., Quando un condensatore dalla linea di alimentazione è collegato a terra e la DC non passerà, ma come 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 fuoriuscire il suo contenuto, questo attenuerà la tensione e la corrente di uscita. Pertanto un condensatore viene posizionato in linea con un componente, consentendo l’assorbimento di picchi e integrando valli, questo, a sua volta, mantiene un’alimentazione costante al componente.

Esiste una moltitudine di diversi tipi di condensatori. Sono spesso usati in modo diverso nei circuiti., I condensatori in stile tin can sono di solito 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 piastra metallica, separate dal dielettrico, vengono quindi arrotolate in modo simile a un rotolo di frutta e inserite nella lattina. Questi funzionano alla grande per il filtraggio di massa, ma non sono molto efficienti alle alte frequenze.

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

I condensatori a disco ceramici sono ideali per frequenze più alte ma non sono adatti per il filtraggio di massa perché i condensatori a disco ceramici raggiungono dimensioni maggiori per valori di capacità più elevati. Nei circuiti in cui è vitale 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 condensatori al tantalio. Questi sono piccoli, ma hanno una maggiore capacità in relazione alle loro dimensioni rispetto ai condensatori a disco ceramici. Questi sono più costosi, ma trovano un sacco di uso sui circuiti di piccoli dispositivi elettronici.,

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

Ecco quello che probabilmente ci interessa di più, quando si tratta di iDevices., Questi sono molto piccoli rispetto ai condensatori elencati prima. Sono i tappi del dispositivo di montaggio superficiale (SMD). Anche così sono in miniatura in termini di dimensioni rispetto ai condensatori precedenti, la funzione è sempre la stessa. Un’importanza, oltre ai valori di questi condensatori, è il loro “pacchetto”. C’è una standardizzazione per le dimensioni di questi componenti, cioè 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. Ecco una buona descrizione delle dimensioni individuali in base ai numeri del pacchetto.

Smd su un PCB

Grande Smd

Determinare il valore di un condensatore può essere realizzato in pochi modi. Il numero uno, ovviamente, è una marcatura sul condensatore stesso.,

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

Ora la domanda principale qui è, come controllare un condensatore per vedere se ha bisogno di essere sostituito.

Per eseguire un controllo su un condensatore mentre è ancora installato in un circuito, sarà necessario un misuratore ESR. Se il condensatore viene rimosso dal circuito, è possibile utilizzare un multimetro impostato come ohm meter, ma solo per eseguire un test tutto o niente. Questo test mostrerà solo se il condensatore è completamente morto o meno. Non determinerà se il condensatore è in buone o cattive condizioni., Per determinare se un condensatore funziona al giusto valore (capacità), sarà necessario un tester del condensatore. Naturalmente, questo vale anche per determinare il valore di un condensatore sconosciuto.

Lo strumento utilizzato per questo Wiki è il più economico disponibile in qualsiasi grande magazzino. Per questi test è anche consigliabile utilizzare un multimetro analogico. Mostrerà il movimento in un modo più visivo di un multimetro digitale che visualizza solo numeri in rapida evoluzione. Questo dovrebbe consentire a chiunque di eseguire questi test senza spendere una fortuna su qualcosa come un misuratore di fortuna.,

Scaricare sempre un condensatore prima di testarlo, 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 scaricando il condensatore attraverso un carico. In questo caso cavi alligator e un resistore realizzeranno questo. Ecco un ottimo sito che mostra come costruire strumenti di scarico.

Per testare il condensatore con un multimetro, impostare lo strumento per leggere nella gamma di alta ohm, da qualche parte al di sopra di 10 k e 1 m ohm., Toccare il misuratore conduce ai cavi corrispondenti sul condensatore, rosso a positivo e nero a negativo. Lo strumento dovrebbe iniziare da zero e poi muoversi lentamente verso l’infinito. Ciò significa che il condensatore è in condizioni di lavoro. Se lo strumento rimane a zero, il condensatore non si ricarica attraverso la batteria dello strumento, il che significa che non funziona.

Questo funziona anche con tappi SMD. Stesso test 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 CONTINUA ai conduttori del condensatore., In questo caso la polarità è molto importante. Se questo condensatore ha un piombo positivo e negativo, è un condensatori polarizzati (condensatori elettrolitici). La tensione positiva andrà all’anodo e il negativo va 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 il condensatore è valutato, per alcuni secondi. In questo esempio il condensatore 160V verrà caricato con una batteria 9V DC per alcuni secondi.,

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

Il modo più semplice, naturalmente, sarà quello di controllare un condensatore con un misuratore di capacità., Ecco un FRAKO axial GPF 1000µF 40V con una tolleranza del 5%. Controllare questo condensatore con un misuratore di capacità è semplice. Su questi condensatori, il piombo positivo è segnato. Collegare il cavo positivo (rosso) dal misuratore a quello e il negativo (nero) al contrario. Questo condensatore mostra 1038µF, chiaramente all’interno della sua tolleranza.

Per testare un condensatore SMD può essere difficile da fare con le sonde ingombranti. Si può saldare gli aghi alla fine di quelle sonde o investire in alcune pinzette intelligenti., Il modo preferito sarebbe usare pinzette intelligenti.

Alcuni condensatori non richiedono alcun test per determinare il guasto. Se un’ispezione visiva dei condensatori rivela alcun segno di cime sporgenti, questi devono essere sostituiti. Questo è il guasto più comune negli alimentatori. Quando si sostituisce un condensatore, è della massima importanza sostituirlo con un condensatore dello stesso valore o superiore. Mai sovvenzionare con un condensatore di minor valore.,

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

Questo estratto da uno schema iPhone indica il simbolo dei condensatori e i valori di tali 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, c’è una pletora di buona on e offline corso disponibile.

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