Ukrainian HamRadio - Попереднє формування "електролітів" або лікуємо конденсатори
Як показує радіоаматорська практика, багато електролітичних і оксидно-напівпровідникових конденсаторів, які пролежали без застосування кілька років, втрачають свою ємність, мають підвищений струм витоку і великі втрати. Однак радіоаматорам найчастіше трапляються саме такі древні - конденсатори, що пролежали по 10 і більше років, оскільки їхня ціна мінімальна. Імпортні електролітичні конденсатори, як правило, дуже дорогі, хоча, безперечно, вони більш якісні, ніж абов'янські, мають менші габарити, невеликі відхилення від паспортної ємності та мінімальні діелектричні втрати і струми витоку.
Включати старі конденсатори ранніх випусків типу К50, К52 тощо. в фільтри блоків живлення, що згладжують, без спеціальної обробки вкрай небажано. Деякі з них через підвищений струм витоку при безпосередньому включенні під постійну напругу починають грітися. При сильному нагріванні електроліт може скипіти і пошкодити конденсатор (який просто вибухне). Сильна бавовна і перегорання запобіжника при пошкодженні конденсатора - не найстрашніше. Гарячий електроліт, що розбризкався, вимаже всередині весь апарат, а при несприятливому збігу обставин може викликати опік частин тіла.
Найпростіший спосіб перевірити наявність витоку конденсатора - це зарядити його зниженою постійною напругою і після деякого часу перевірити на наявність або відсутність заряду. Конденсатор, що має витік, швидко саморозрядиться, а якісний електролітичний конденсатор триматиме заряд довго.
Тепер трохи теорії. Електролітичні та оксидно-напівпровідникові конденсатори при своїй значній ємності мають малі розміри (позначається тонкий шар діелектрика). У радіоелектронних схемах вони знаходять найширше застосування: у фільтрахвипрямлячів, як блокуючих і що розв'язують в ланцюгах звукових частот, як перехідні в напівпровідникової техніки та ін. Діелектриком в таких конденсаторах є найтонший шар окису на металі.
Однією обкладкою є метал, на якому утворений оксидний шар, інший служить електроліт (в електролітичних конденсаторах) або шар напівпровідника (в оксидно-напівпровідникових). Оксидна плівка має односторонню провідність, тому при монтажі необхідно дотримуватися полярності підключення електролітичних і оксидно-напівпровідникових конденсаторів. Якщо цього не враховувати, оксидний шар втрачає свої діелектричні властивості і конденсатор виходить із ладу.
Аналогічна картина відбувається і з конденсаторами, які тривалий час не використовуються. У них з часом оксидний шар -розсмоктується, що спричиняє підвищений струм витоку, надлишкових втрат і зрештою може призвести до пошкодження. Якщо такому на перший погляд несправному конденсатору вчасно провести формування, оксидний шар у нього відновиться.
Фізичний процес формування конденсаторів є звичайним електрохімічним електролізом. Після формування параметри конденсатора відновлюються. Надалі, як правило, апаратура періодично вмикається в мережу, і конденсатори періодично підформовуються тренуються, зберігаючи тим самим свої властивості.
Формування електролітичних та оксидно-напівпровідникових конденсаторів великих ємностей (100 мкФ і більше) зручно проводити найпростішим пристроєм, схема якого показана на рис.1.
Тут резистор R1 виконує роль обмежувально-запобіжного (обмежує струм і не дозволяє розігріватися електроліту), його опір не критичний і залежить від струму витоку конденсатора, алебажано застосовувати резистор із запасом по потужності (засклений), так як малопотужні опори при великих струмах витоку можуть перегоріти.
Змінна напруга - U (з частотою мережі 50 Гц) має бути меншою за номінальну робочу напругу конденсатора на виході однонапівперіодного випрямляча приблизно в 2 рази.
Формувати можна кілька паралельно увімкнених конденсаторів. Час формування конденсаторів має становити близько двох діб.
Автор застосував таку схему формування для електролітичних конденсаторів, що пролежали без діла. Близько 15 років та змонтованих у безтрансформаторному блоці живлення (з подвоєнням напруги) підсилювача потужності на 4-х лампах 6П45С для короткохвильового трансівера. При початковій спробі підключити конденсатори блок живлення без виконання попередньої формування з 6 конденсаторів К50 два вийшли з ладу, що і навело на роздуми.
Після вимкнення блоку живлення від мережі на відформованому конденсаторі електричний заряд зберігається від кількох годин на добу. Тому, якщо виникла потреба після відключення блоку живлення від мережі зробити в ньому будь-які роботи, то, природно, конденсатори з техніки безпеки слід розрядити.
Однак хочу одразу застерегти радіоаматорів (і не тільки) від практики розряду відключених електролітичних конденсаторів шляхом закорочення їх висновків металевими предметами або провідниками (наприклад, через викрутку), оскільки у таких випадках у моїй практиці мали випадки пошкодження конденсаторів.
Розтин конденсаторів, що пошкодилися, показало, що причиною виходу з ладу ставало перегорання внутрішніх тонких провідників - висновків, що йдуть з обкладок конденсатора на зовнішні висновки. Враховуючи велику ємність конденсатора та дуже малеопір зовнішньої закорочки (соті частки ома) при розряді конденсатора виникає величезний імпульс струму в десятки ампер, який швидко розігріває внутрішній висновок і в результаті він перегорає (як запобіжник). Якщо цього не станеться в перший розряд, то може статися наступні .
Тому рекомендую виробляти розряд конденсаторів високовольтних блоків живлення апаратури за допомогою ізольованих щупів, між якими послідовно увімкнений резистор опором 50-100 Ом. Звичайно, тримати такий опір на висновках конденсатора доводиться довше, ніж викрутку.
I. Ю. Н. Рожин - Напівпровідникова радіоелектроніка. Київ, Радянська школа: 1982р.