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為什么我們需要測(cè)試電容器?如何對(duì)電容器放電?

冬至子 ? 來(lái)源:倒霉杯具 ? 作者:倒霉杯具 ? 2023-09-01 14:48 ? 次閱讀

電容器是以電荷的形式存儲(chǔ)能量的電子/電氣組件。電容器通常用于電子電路板或少數(shù)電器中,并執(zhí)行各種功能。

為什么我們需要測(cè)試電容器?

現(xiàn)在,如果電路需要這種電荷(例如旁路電容器),電容器會(huì)將電荷釋放回電路,并繼續(xù),直到電荷完全釋放或電路停止要求。這些動(dòng)作稱為電容器的充電和放電。

基本上,電容器可以分為電解電容器和非電解電容器。與所有電氣和電子元件一樣,電容器對(duì)尖峰也很敏感,這種電壓擺動(dòng)會(huì)永久損壞電容器。

電解電容器經(jīng)常由于在短時(shí)間內(nèi)放電更多電流而失效,或者由于隨著時(shí)間的推移而變干而無(wú)法保持電荷。另一方面,非電解電容器由于泄漏而失效。

有不同的方法可以測(cè)試電容器是否正常工作。讓我們看看測(cè)試電容器的一些方法。

如何對(duì)電容器放電?

在繼續(xù)研究測(cè)試電容器的不同方法之前,讓我們了解如何正確放電電容器。這一點(diǎn)非常重要,因?yàn)榧词?a target="_blank">電源斷開(kāi),電容器也可以保持電荷。如果電容器沒(méi)有正確放電,并且不小心觸摸了電容器的引線,它將通過(guò)您的身體放電并引起觸電。

有幾種方法可以使電容器放電。將有一個(gè)關(guān)于如何對(duì)電容器放電的專門(mén)教程,但目前,讓我們非常簡(jiǎn)要地介紹這兩種方法。

使用螺絲刀

警告: 這種方法不是首選(特別是如果您是初學(xué)者),因?yàn)榉烹姇r(shí)會(huì)產(chǎn)生火花,這可能會(huì)導(dǎo)致灼傷或其他損壞。使用此方法作為最后的手段。

如果電容器在電路中(在PCB上),請(qǐng)正確將其脫焊并確保不要接觸電容器的端子?,F(xiàn)在,拿一把絕緣螺絲刀(手柄較長(zhǎng))并用一只手握住它。另一只手拿起電容器,將螺絲刀的金屬部分觸摸到電容器的兩個(gè)端子。

您會(huì)看到火花并聽(tīng)到一些噼啪聲作為放電的跡象。重復(fù)幾次以確保電容器完全放電。

使用放電電阻(泄放電阻)

現(xiàn)在,我們將看到一種對(duì)電容器放電的安全方法。這種方法通常用于電源和其他類似電路,其中電阻器(稱為泄放電阻器)與輸出電容器并聯(lián)放置,以便在電源關(guān)閉時(shí),電容器中的剩余電荷通過(guò)該電阻器放電。

取一個(gè)具有高額定功率(如5W)的大值電阻器(通常為幾千歐姆),并將其連接到電容器的端子上。您可以使用兩端帶有鱷魚(yú)夾的電線,而不是直接連接。電容器將緩慢放電,您可以使用萬(wàn)用表監(jiān)控電容器端子上的電壓。

例如,假設(shè)我們有一個(gè)額定電壓為1000V的50μF電容器,我們希望將該電容器放電至1V。使用1KΩ電阻時(shí),對(duì)電容器放電需要近4秒。此外,電阻器的額定功率應(yīng)至少為 2.5W。

注意: 與普通電阻器(1/4 瓦或 1/2 瓦)相比,高額定功率電阻器通常很昂貴。

方法1 使用帶電容設(shè)置的萬(wàn)用表檢查電容器

這是測(cè)試電容器最簡(jiǎn)單、最快捷、最準(zhǔn)確的方法之一。為此,我們需要一個(gè)具有電容表功能的數(shù)字萬(wàn)用表。大多數(shù)中高端數(shù)字萬(wàn)用表都包含此功能。

  1. 為了使用帶電容表的數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試電容器,可以按照以下步驟操作。
  2. 斷開(kāi)電容器與電路板的連接并完全放電。
  3. 如果電容器額定值在其主體上可見(jiàn),請(qǐng)記下它。通常,以法拉為單位的電容(通常是微法拉)與額定電壓一起印在主體上。
  4. 在數(shù)字萬(wàn)用表中,設(shè)置用于電容測(cè)量的旋鈕。
  5. 將萬(wàn)用表探頭連接到電容器的端子。如果是極化電容器,將紅色探頭連接到電容器的正極端子(通常是較長(zhǎng)的引線),將黑色探頭連接到負(fù)極端子(通常,側(cè)面會(huì)有標(biāo)記)。如果是非極化電容器,請(qǐng)以任一方式連接,因?yàn)樗鼈儧](méi)有極性。
  6. 現(xiàn)在,檢查數(shù)字萬(wàn)用表上的讀數(shù)。如果萬(wàn)用表讀數(shù)更接近實(shí)際值(在電容器上提到),則可以認(rèn)為電容器是一個(gè)好的電容器。
  7. 如果實(shí)際值與測(cè)量讀數(shù)之間的差異明顯較大(有時(shí)為零),則應(yīng)更換電容器,因?yàn)樗撬离娙萜鳌?/li>

使用這種方法,可以測(cè)量從幾納法拉到幾百微法拉電容的電容器。

方法2 使用不設(shè)置電容的萬(wàn)用表檢查電容器

大多數(shù)低端和廉價(jià)的數(shù)字萬(wàn)用表不包括電容表或電容設(shè)置。即使使用這些萬(wàn)用表,我們也可以測(cè)試電容器。

  1. 從電路或電路板上取下電容器,并確保其完全放電。
  2. 設(shè)置萬(wàn)用表以測(cè)量電阻,即將旋鈕設(shè)置為歐姆或電阻設(shè)置。如果有多個(gè)電阻測(cè)量范圍(在手動(dòng)萬(wàn)用表上),請(qǐng)選擇更高的范圍(通常為 20 KΩ 至 200 KΩ)。
  3. 將萬(wàn)用表探頭連接到電容器的引線(如果是極化電容器,則為紅色至正極,黑色為負(fù)極)。
  4. 數(shù)字萬(wàn)用表將在顯示屏上顯示電阻讀數(shù),很快它將顯示開(kāi)路的電阻(無(wú)窮大)。記下該短時(shí)間內(nèi)顯示的讀數(shù)。
  5. 斷開(kāi)電容器與萬(wàn)用表的連接并重復(fù)測(cè)試幾次。
  6. 每次嘗試的測(cè)試都應(yīng)在顯示屏上顯示類似的結(jié)果,以獲得良好的電容器。
  7. 如果在進(jìn)一步的測(cè)試中電阻沒(méi)有變化,則電容器已失效。

這種測(cè)試電容器的方法可能不準(zhǔn)確,但可以區(qū)分電容器的好壞。這種方法也不會(huì)給出電容器的電容。

方法3 通過(guò)測(cè)量時(shí)間常數(shù)測(cè)試電容器

僅當(dāng)電容值已知且我們要測(cè)試電容器是好還是死時(shí),此方法才適用。在這種方法中,我們測(cè)量電容器的時(shí)間常數(shù),并從測(cè)量時(shí)間得出電容。如果測(cè)得的電容和實(shí)際電容相似,那么電容器就是一個(gè)很好的電容器。

示波器將是比萬(wàn)用表更好的方法。

電容器的時(shí)間常數(shù)是通過(guò)已知電阻充電時(shí)電容器充電至施加電壓的 63.2% 所需的時(shí)間。如果C是電容,R是已知的電阻,則時(shí)間常數(shù)TC(或希臘字母Tau-τ)由τ = RC給出。

  1. 首先,確保電容器與電路板斷開(kāi)連接并正確放電。
  2. 將已知電阻(通常為10 KΩ電阻)與電容器串聯(lián)。
  3. 通過(guò)連接已知電壓的電源來(lái)完成電路。
  4. 打開(kāi)電源并測(cè)量電容器充電至電源電壓的 63.2% 所需的時(shí)間。例如,如果電源電壓為12V,則其中63.2%約為7.6V。
  5. 從這個(gè)時(shí)間和電阻,測(cè)量電容并將其與電容器上打印的值進(jìn)行比較。
  6. 如果它們相似或幾乎相等,則電容器工作正常。如果差異很大,我們需要更換電容器。

放電時(shí)間也可以計(jì)算。在這種情況下,可以測(cè)量電容器放電到峰值電壓的36.8%所需的時(shí)間。

方法4 用簡(jiǎn)單的電壓表測(cè)試電容器

所有電容器的額定電壓均具有可施加的最大電壓。對(duì)于這種測(cè)試電容器的方法,我們將使用電容器的額定電壓。

  1. 從電路板或電路中取出電容器并正確放電。如果需要,只能從電路中移除一根引線。
  2. 查找電容器上的額定電壓。它通常被稱為16V,25V,50V等。這是電容器可以承受的最大電壓。
  3. 現(xiàn)在,將電容器的引線連接到電源或電池,但電壓應(yīng)小于最大額定值。例如,在最大額定電壓為 16V 的電容器上,可以使用 9V 電池。
  4. 如果您有臺(tái)式電源,則可以設(shè)置小于電容器額定電壓的電壓。
  5. 為電容器充電一小段時(shí)間,例如 4 – 5 秒,然后斷開(kāi)電源。
  6. 將數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置為直流電壓表設(shè)置,并測(cè)量電容器兩端的電壓。連接電壓表和電容器的正確端子。
  7. 萬(wàn)用表上的初始電壓讀數(shù)應(yīng)接近良好電容器中的供電電壓。如果差異很大,則電容器有故障。

只需要考慮萬(wàn)用表上的初始讀數(shù),因?yàn)樵撝禃?huì)慢慢下降。這是正常的。

方法5 使用模擬萬(wàn)用表(AVO表)測(cè)試電容器

  1. 像往常一樣,斷開(kāi)電容器并將其放電。您只需使引線短路即可對(duì)電容器放電(非常危險(xiǎn) - 要小心),但一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是使用高功率電阻器或 LED 等負(fù)載。
  2. 將模擬萬(wàn)用表置于歐姆表位置,如果有多個(gè)量程,請(qǐng)選擇更高的量程。
  3. 將電容器的引線連接到萬(wàn)用表探頭,并觀察萬(wàn)用表上的讀數(shù)。
  4. 對(duì)于一個(gè)好的電容器,電阻一開(kāi)始會(huì)很低,會(huì)逐漸增加。
  5. 如果電阻始終較低,則電容器是短路電容器,我們必須更換它。
  6. 如果指針沒(méi)有移動(dòng)或電阻始終顯示較高值,則電容器為開(kāi)路電容器。

該測(cè)試可應(yīng)用于通孔和表面貼裝電容器。

方法6 電容器引線短路(傳統(tǒng)方法 – 僅適用于專業(yè)人士)

這里描述的方法是測(cè)試電容器并檢查它是好電容器還是壞電容器的最古老的方法之一。

這種方法非常危險(xiǎn),僅適用于專業(yè)人士。它必須用作測(cè)試電容器的最后選擇。

安全: 該方法是針對(duì) 230V AC 電源描述的。但出于安全原因,可以使用 24V 直流電源。即使使用230V AC,我們也需要使用串聯(lián)電阻(高瓦數(shù)額定值)來(lái)限制電流。

  1. 被測(cè)電容器必須與其電路斷開(kāi)連接,并且必須正確放電。
  2. 將電容器的引線連接到電源端子。對(duì)于 230V AC,只能使用非極化電容器。對(duì)于 24V DC,可以使用極化和非極化電容器,但極化電容器需要正確連接。
  3. 打開(kāi)電源的時(shí)間很短(通常為 1 秒到 5 秒),然后將其關(guān)閉。斷開(kāi)電容器引線與電源的連接。
  4. 使用金屬觸點(diǎn)使電容器的端子短路。確保您已正確絕緣。
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