Mis on kondensaatori esr. Kondensaatorite eps (esr) mõõtmine. ESR-mõõturi kalibreerimine

Oleme juba harjunud kondensaatori peamiste parameetritega: võimsus ja tööpinge. Aga sisse Hiljuti Sama oluline parameeter oli selle ekvivalentne seeriatakistus (ESR). Mis see on ja mida see mõjutab?

Ükskõik milline elektrooniline komponent pole ideaalne. See kehtib ka kondensaatori kohta. Selle omaduste kogum on näidatud tingimusliku diagrammi abil.

Nagu näete, koosneb tõeline kondensaator mahtuvusest C , mida oleme harjunud diagrammidel nägema kahe vertikaalse triibu kujul. Järgmine on takisti R s , mis sümboliseerib juhtmejuhtmete aktiivset takistust ja juhtme - plaadi - kontakttakistust.

Kuna igal, isegi väga heal dielektrikul on teatud takistus (kuni sadu megaoomi), tõmmatakse takisti plaatidega paralleelselt Rp . Just selle "virtuaalse" takisti kaudu voolab nn lekkevool. Loomulikult pole kondensaatori sees takisteid. See on mõeldud ainult selguse ja esitluse hõlbustamiseks.

Tänu sellele, et elektrolüütkondensaatori plaadid on keeratud ja sisse paigaldatud alumiiniumist korpus, moodustub induktiivsus L.

See induktiivsus näitab oma omadusi ainult ülaltoodud sagedustel resonantssagedus kondensaator. Selle induktiivsuse ligikaudne väärtus on kümneid nanohenriisid.

Nii et kõigest sellest toome välja selle, mis sisaldub elektrolüütkondensaatori EPS-is:

• Vastupidavus, mis on põhjustatud dielektriku kadudest selle heterogeensuse, lisandite ja niiskuse olemasolu tõttu;
• Juhtmete ja plaatide oomiline takistus. Juhtmete aktiivne takistus;
• Plaatide ja juhtmete vaheline kontakttakistus;
• See võib hõlmata ka elektrolüüdi takistust, mis suureneb elektrolüüdi lahusti aurustumise tõttu ja selle keemilise koostise muutusi, mis on tingitud selle interaktsioonist metallplaatidega.

Kõik need tegurid liidetakse ja moodustavad kondensaatori takistuse, mida nimetatakse samaväärseks jadatakistuseks - lühendatult ESR ja välismaises stiilis. ESR (E samaväärne S erial R vastupanu).

Teatavasti saab elektrolüütkondensaator oma konstruktsiooni tõttu oma polaarsuse tõttu töötada ainult alalis- ja pulseerivates vooluahelates. Tegelikult kasutatakse seda toiteallikates, et filtreerida lainetus pärast alaldit. Meenutagem seda kondensaatori omadust – see laseb läbi vooluimpulsse.

Kõigest öeldust järeldub, et elektrolüütkondensaatorid töötavad kõrgsagedusel impulssahelad(toiteallikad, inverterid, muundurid, lülitusstabilisaatorid) töötavad üsna ekstreemsetes tingimustes ja rikuvad sagedamini. Seda teades toodavad tootjad madala ESR-iga spetsiaalseid seeriaid. Sellistel kondensaatoritel on reeglina silt Madal ESR , mis tähendab "madal ESR".

Mis tahes seadmete parandamisel on vaja ESR-i mõõta spetsiaalse seadme abil mõõteriist- ESR-mõõtur. Kondensaatorite testimiseks ja ESR-i mõõtmiseks on müügil palju seadmeid. Tänapäeval on soodsaim universaalne raadiokomponentide tester LCR-T4 Tester, mille funktsionaalsus toetab ESR-kondensaatorite mõõtmist. Raadiotehnika ajakirjadest leiate omatehtud seadmete kirjeldusi ja ESR-i mõõtmiseks mõeldud multimeetrite manuseid. Müügil on ka kõrgelt spetsialiseerunud ESR-mõõtureid, mis on võimelised mõõtma mahtuvust ja ESR-i ilma neid plaadilt lahtijootmata, samuti enne seda tühjendama, et kaitsta seadet kondensaatori kõrge jääkpinge põhjustatud kahjustuste eest. Selliste seadmete hulka kuuluvad näiteks ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.

Elektrolüütkondensaatorite maksimaalsed lubatud ESR väärtused on toodud allolevates tabelites.

1. Kondensaatorite maksimaalne lubatud ESR
Hiina ja Jaapani valmistatud

2. Uute elektrolüütkondensaatorite ESR
mõõdetud LCR T4 testeriga

µF/V	6,3 V	10V	16V	25V	35V	50V	63V	160V	250V	400V	450V
1						4,3
2,2
4,7						1,7			2,6
10						2	1,1	2,7	2,2
22				0,69		1,2					0,77
33							0,44	0,91
47				0,84		0,87	0,49			0,68
68											0,33
82										0,57	0,55 /0,89
100		0,46	0,75	0,17	0,4			0,43		0,77	0,35
220			0,53	0,25						0,49
330			0,25	0,22
470				0,16	0,13	0,12	0,08
1000			0,07	0,08	0,07
2200			0,03	0,02	0,03
4700			0,03

ESR-i mõõtmise proovidena ( Tabel nr 2) kasutati erinevate tootjate uusi kondensaatoreid.

3. ESR-i väärtuste tabel, mida kasutab Bob Parker
ESR-mõõturis K7214.

uF / volti	10V	16V	25V	35V	63V	160V	250V
1				14	16	18	20
2.2			6	8	10	10	10
4.7			15	7,5	4,2	2,3	5
10		6	4	3,5	2,4	3	5
22	5,4	3,6	2,1	1,5	1,5	1,5	3
47	2,2	1,6	1,2	0,5	0,5	0,7	0,8
100	1,2	0,7	0,32	0,32	0,3	0,15	0,8
220	0,6	0,33	0,23	0,17	0,16	0,09	0,5
470	0,24	0,2	0,15	0,1	0,1	0,1	0,3
1000	0,12	0,1	0,08	0,07	0,05	0,06
4700	0,23	0,2	0,12	0,06	0,06

Nagu näete, mõned rakud tabel nr 3 tühi. Kuni 10 µF mahuga kondensaatorite puhul loetakse ESR-i maksimaalseks lubatud väärtuseks 4–5 oomi.

Veel üks vana, kuid terviklikum plaat:

Sageli on elektroonika parandamisel vaja välja vahetada paisunud kondensaatorid. Kui kondensaator on paistes, näitab see selle mahtuvuse vähenemist ja ekvivalentse jadatakistuse (ESR) suurenemist. Juhtub, et kondensaator pole paistes ja selle ESR on tavapärasest kõrgem, panin kokku MasterKiti seadme ja kontrollisin sellega kahtlasi kondensaatoreid. Mingil hetkel muutus huvitavaks, mida ta tegelikult mõõdab ja kuidas ta seda teeb.
Mis on ESR.
Samaväärne lihtsustatud kondensaatoriahel koosneb takistist ja kondensaatorist, selle takistuse väärtust mõõdab seade. Jääb üle välja mõelda, kuidas ta seda teeb.

Ühendame kondensaatoriga signaaligeneraatori, mis on näidatud joonisel, see koosneb generaatorist ja jadamisi ühendatud takistist, mis on võrdne generaatori väljundtakistusega.

Nüüd ühendame töötava kondensaatori võimsusega 470uF ja vaatame, mida ostsilloskoop näitab.

Mis muutus? Amplituud, mida seade mõõdab, on õigesti suurenenud ja selle väärtuse eest vastutab kondensaatori samaväärse vooluahela jadaühendusega takistus.
Proovime seda arvutada. Kondensaatori samaväärne jadatakistus arvutatakse tavapärase jagurina. Kondensaatori reaktiivsust võib tähelepanuta jätta, kuna impulsi kestus on oluliselt lühem kui tau.

Arvutame töökondensaatori ESR-i väärtuse, see on 0,65 oomi. Võrrelgem seda sellega, mida MasterKiti seade näitab, selle seadme täpsus pole kõrge, kuid umbkaudseks hinnanguks teeb see.

Esimene LED süttib, lüliti on 1:1 asendis, vaata tabelit, takistus on 1,3 Ohm.
Elektrolüütkondensaator on raadioamatööri jaoks vajalik ese. Tihti selgub, et teil pole käepärast väga vajalikku väikest sentiosa - sellise jama pärast peate poodi minema. Sellise olukorra vältimiseks otsustasin sellise karbi hankida.

Selles poes müüakse karpi ennast - see maksab 2,2 dollarit, nii et meie idanaaber andis meile hunniku kondensaatoreid väärtusega 3 dollarit. Väga hea hind 200 kondensaatori kohta. Lõpuks saab sisu ära anda (ära visata, õppeotstarbel lahti võtta, helmeid punuda vms) – ja panna midagi 15 lahtrisse.

Kõik saabus ootamatult 2 nädalaga.

Foto pakendist (kilesse pakitud)

Mõõdud:




Nael on riidepuu :-)

Karbis on 200 elektrolüütkondensaatorit järgmiste nimiväärtustega:


Transpordi tõttu jäid kastis kondensaatorid peaaegu segamata. Segaduste vältimiseks kirjutasin nimiväärtustele alla (miks müüja seda ise ei tee, pole selge)


Kondensaatorite mõõtmised viidi läbi siin populaarse testeri abil (karbis versioon)

Seade mõõdab mahtuvust, ESR-i, Vlossi. Mahtuvusega on kõik enam-vähem selge.
Siit varastatud Vlossi kirjeldus -:

... see näitab kaudselt kondensaatori lekke taset. Nagu teate, on tõelisel kondensaatoril plaatide vahel dielektriline takistus. Tänu sellele takistusele tühjeneb kondensaator aeglaselt nn lekkevoolu tõttu.

Seega, kui kondensaatorit laetakse lühikese vooluimpulsiga, jõuab selle plaatide pinge teatud tasemeni. Kuid niipea, kui kondensaatori laadimine peatub, langeb laetud kondensaatori pinge väga vähe. Kondensaatori maksimaalse pinge ja pärast laadimise lõppu täheldatud pinge erinevust väljendatakse kui Vloss. Mugavamaks muutmiseks on Vloss väljendatud protsentides.

Need. kui see on alla 5%, siis on kõik ok.

Teave ESR (ESR) kohta - samaväärne seeriatakistus (ekvivalentne seeriatakistus) - siit saate lugeda parameetri ja mõõtmismeetodi kohta -.

Tabelist määratud:


Väikestele mahutitele kuni 5 oomi. Kui see on palju rohkem kui laua nimiväärtus, siis on parem selline konteiner ära visata.

Patsient nr 1
0,1 uF; 50V; 4x7 mm; 15 tükki; Ettevõte NCK

Patsient nr 2
0,22 uF; 50 V; 15 tükki; 5x11 mm; Chang ettevõte

ESR peaks olema 5. Tõenäoliselt ei saa seade väikestel konteineritel normaalselt mõõta.

Patsient nr 3
0,47 uF; 50 V; 15 tükki; 5x11 mm; Chang ettevõte

ESR peaks olema 5. Tõenäoliselt ei saa seade väikestel konteineritel normaalselt mõõta.

Patsient nr 4
1 uF; 50 V; 15 tükki; 5x11 mm; Chang ettevõte

ESR peaks tabeli järgi olema 4,5. Siin ei saa seade suure tõenäosusega väikestel konteineritel normaalselt mõõta

Patsient nr 5
2,2 uF; 50 V; 15 tükki; 5x10 mm; Chang ettevõte

Tabeli järgi peaks ESR olema 4,5. Suure tõenäosusega ei saa seade normaalselt mõõta väikestel konteineritel

Patsient nr 6
3,3 uF; 50 V; 15 tükki; 5x10 mm; Chang ettevõte

ESR peaks tabeli järgi olema 4,7 Siin ei saa seade suure tõenäosusega väikestel konteineritel normaalselt mõõta

Patsient nr 7
4,7 uF; 50 V; 15 tükki; 5x11 mm; Chang ettevõte

Tabeli järgi peaks ESR olema 3,0. Suure tõenäosusega ei saa seade väikestel konteineritel normaalselt mõõta

Patsient nr 8
10 uF; 25 V; 15 tükki; 5x11 mm; Chang ettevõte


ESR peaks tabeli järgi olema 5,3 ESR-iga on kõik ok

Patsient nr 9
22 uF; 25 V; 15 tükki; 5x10 mm; Chang ettevõte

Tabeli järgi otsustades on siin ESR-iga midagi imelikku

Patsient nr 10
22 uF; 16 V; 15 tükki; 5x11 mm; Chang ettevõte

ESR peaks tabeli järgi olema 3,6 Siin ESR-iga on kõik ok

Patsient nr 11
47 uF; 16 V; 10 tükki; 5x10 mm; Jackconi ettevõte

Tabeli järgi peaks ESR olema umbes 1. Kõike näete ise.

Patsient nr 12
47 uF; 25 V; 10 tükki; 5x10 mm; Chang ettevõte

Vastavalt tabelile ES

Tere, sõbrad. Täna räägin teile seadmest, mis aitab mind remondis palju, säästab raha ja aega. See ESR arvesti Hiina päritolu Mega328. Ostsin selle sellelt müüjalt Aliexpressist. Millised on selle seadme eelised?

Esiteks on need väga mugavad elektrolüütkondensaatorite testimiseks. Sel eesmärgil ostsin selle. Igal kondensaatoril on kaks parameetrit, mis vastutavad selle töö eest. Esimene parameeter on mahutavus. Need on samad mikrofaraadid mis on märgitud kondensaatori korpusel. Mahtuvust saab hõlpsasti mõõta mis tahes multimeetriga, mis seda funktsiooni toetab.

Alguses arvasin, et see on ainus parameeter, mida ma pean kondensaatori töökõlblikkuse määramiseks teadma, kuid see polnud nii. Ühe monitori remonti tehes ei saanud ma toiteallikast aru. Plokk tekitas alahinnatud pingeid, hoolimata sellest, kuidas seda vaadata. Kondensaatorite kontrollimisel mõõtsin nende võimsust, mis jäi normi piiridesse. Ühel hetkel, olles kogu asjast loobunud, jootsin kõik kondensaatorid ja vahetasin need uute vastu, misjärel monitor läks käima. Minu üllatusel polnud piire. Otsustasin põhjuse leida ja hakkasin vanu kondensaatoreid ükshaaval jootma, kuni leidsin ühe 470 uF 50 V juures, mille jootmisel monitor lakkas töötamast. Tester näitas, et kondensaator töötab, kuid praktikas selgus, et see pole nii. Pärast seda hakkasin kondensaatorite kohta kõike uurima ja avastasin sellise parameetri nagu ESR.

ESR – samaväärne seeriatakistus– kondensaatori parameeter, mis näitab aktiivseid kadusid ahelas vahelduvvoolu. Seda võib pidada kondensaatoriga järjestikku ühendatud takistiks. Mida väiksem on oomi voolukadu, seda parim kvaliteet kondensaator. Ütlen kohe, et ESR-i parameeter on väga asjakohane elektrolüütkondensaatorite puhul, mille võimsus on üle 4,7 μF. Uus elektrolüütkondensaator 1uF ESR võib olla 5 oomi. Madalama võimsusega kondensaatorite puhul pole see nii oluline, vähemalt minu praktikas on see nii.

Nüüd asja juurde. Elektrolüütkondensaatori puhul, mille võimsus on suurem kui 4,7 µF, peaks ESR olema väiksem 1 oomi. Kui see parameeter on suurem, vahetan kondensaatori uue vastu.

Alloleval pildil on näide 1000 µF kondensaatori mõõtmisest 10 V juures.

See on tugevalt istutatud kondensaator, kus ESR on juba 17 oomi. Tihti juhtub, et võimsus on endiselt 950 mikrofaradi, kuid ESR on juba 10 oomi. See kondensaator tasub kindlasti välja vahetada.

Veel üks näide surnud kondensaatorist. See on 220 uF kondensaator 35 V juures. Selle nimiväärtus sai 111 mikrofaradi ja ESR tõusis 1,3 oomini.

Või seesama 220uF 35V juures artiklist, kus ESR on juba 15 oomi.

Siin on näide töötavast kondensaatorist, mis on juba kasutusel olnud, kuid selle reiting võimaldab endiselt töötada. See on 100 mikrofaradi 63 V juures.

Nagu näete, on selle ESR kuni 1 oomi ja reiting on jäänud alla 3 µF, nii et jätan sellised kondensaatorid kasutusele. Lubage mul tuua teile näide ideaalsest kondensaatorist. See on 1500uF 10V juures.

Siin on ESR üldiselt null oomi ja nimiväärtus on suurem kui märgitud.

Astun kondensaatoritest veidi eemale ja räägin teile seadmest lähemalt MEGA 328. See võib testida mitte ainult kondensaatoreid, vaid palju muud. Nad saavad hõlpsalt testida transistore, takisteid, zeneri dioode, mosfete ja palju muud. Väljatransistore on väga mugav kontrollida, kuna seade näitab selle tüüpi, äravoolu asukohta, allikat ja värava jalgu.

Näide väljatransistori kontrollimiseks:

Seade näitab transistori tüüpi, avanemisläve ja jalgade asukohta. Väga mugav, eriti algajale.

Siin on kontrollimise näide tavaline N-P-N transistor.

Selle testeri funktsioonide täielik loetelu:

Eksam:Kondensaatorid, dioodid, topeltdioodid, MOS, transistorid, SCR, regulaatorid, LED-torud, ESR,Takistus, reguleeritavad potentsiomeetrid jne.
Vastupidavus: 0,1 oomi kuni maksimaalselt 50 mohm
Kondensaator: 25pF kuni 100 000 µF
Induktiivpoolid: 0,01 mH kuni 20 H
Mõõdud bipolaarne transistor voolu võimendus ja baas-emitteri lävipinge.
Saab mõõta kahte takistit korraga. Kuvatakse paremal kümnendväärtusega 4. Mõlemal küljel olev takistussümbol näitab PIN-koodi.

Väga tähtis!!! Enne ESR-i mõõtmist tuleb kondensaator tühjaks laadida!!!

Tester tarnitakse tavaliselt plaadina, krooni all oleva pistikuga. Paigaldasin oma seadme ühenduskarpi, lõikasin testimiseks välja ekraani jaoks akna, nupu ja paneeli. Liimisin selle kuumliimiga ja nii see minu jaoks töötab tänaseni. Siin on foto:

See ei ole väga ilus, aga ma ei ajanud ilu taga :).

ESR-mõõturi videoülevaade

Soovitan osta otse Aliexpressist, kuna see on palju soodsam, eriti meie hindadega. Siin on link müüjale, kust ma selle ostsin. Seade jõudis Ukrainasse 18 päevaga.

DIY ESR arvesti. Seal on lai nimekiri seadmete riketest, mille põhjus on täpselt elektrolüütiline. Elektrolüütkondensaatorite rikke peamine tegur on kõigile raadioamatööridele tuttav "kuivamine", mis tuleneb korpuse halvast tihendamisest. Sel juhul suureneb selle mahtuvus ehk teisisõnu reaktants nimivõimsuse vähenemise tulemusena.

Lisaks toimuvad selles töötamise ajal elektrokeemilised reaktsioonid, mis söövitavad juhtmete ja plaatide ühenduskohti. Kontakt halveneb, moodustades lõpuks "kontakttakistuse", ulatudes mõnikord mitmekümne oomini. See on täpselt sama, kui takisti on jadamisi ühendatud töötava kondensaatoriga ja pealegi asetatakse see takisti selle sisse. Seda takistust nimetatakse ka "ekvivalentseks seeriatakistuseks" või ESR-iks.

Jadatakistuse olemasolu mõjutab tööd negatiivselt elektroonilised seadmed, moonutades ahela kondensaatorite tööd. Suurenenud ESR (umbes 3...5 oomi) mõjutab jõudlust äärmiselt tugevalt, põhjustades kallite mikroskeemide ja transistoride põlemist.

Allolevas tabelis on näidatud keskmised ESR-i väärtused (millioomides) erineva võimsusega uute kondensaatorite jaoks, sõltuvalt pingest, mille jaoks need on ette nähtud.

Pole saladus, et reaktants väheneb sageduse suurenedes. Näiteks sagedusel 100 kHz ja mahtuvusega 10 μF ei ole mahtuvuslik komponent suurem kui 0,2 oomi. Mõõtes 100 kHz ja kõrgema sagedusega vahelduvpinge langust, võime eeldada, et veaga vahemikus 10...20% on mõõtmise tulemuseks kondensaatori aktiivne takistus. Seetõttu pole seda üldse keeruline kokku panna.

Kondensaatorite ESR-mõõturi kirjeldus

Sisse on monteeritud impulssgeneraator sagedusega 120 kHz loogilised elemendid DD1.1 ja DD1.2. Generaatori sageduse määrab RC-ahel elementidel R1 ja C1.

Koordineerimiseks võeti kasutusele element DD1.3. Generaatorist tulevate impulsside võimsuse suurendamiseks viidi ahelasse elemendid DD1.4…DD1.6. Järgmisena läbib signaal pingejagurit läbi takistite R2 ja R3 ning läheb uuritavasse kondensaatorisse Cx. Vahelduvpinge mõõteplokis on dioodid VD1 ja VD2 ning pingemõõtjana multimeeter, näiteks M838. Multimeeter tuleb lülitada alalispinge mõõtmise režiimile. Kohandamine ESR arvesti viiakse läbi R2 väärtuse muutmisega.

DD1 - K561LN2 mikroskeemi saab asendada K1561LN2-ga. Dioodid VD1 ja VD2 on germaanium, võimalik kasutada D9, GD507, D18.

Peal asuvad ESR-mõõturi raadiokomponendid, mida saate ise valmistada. Struktuurselt on seade valmistatud akuga samas korpuses. Sond X1 on valmistatud tiiva kujul ja kinnitatud seadme korpuse külge, sond X2 on kuni 10 cm pikkune traat, mille otsas on nõel. Kondensaatoreid saab kontrollida otse plaadil, pole vaja neid lahti joota, mis muudab vigase kondensaatori leidmise remondi käigus palju lihtsamaks.

Seadme seadistamine

1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 ja 80 oomi.

Sondide X1 ja X2 külge on vaja ühendada 1 oomi takisti ja pöörata R2, kuni multimeeter näitab 1 mV. Seejärel ühendage 1 oomi asemel järgmine takisti (5 oomi) ja salvestage multimeetri näit ilma R2 muutmata. Tehke sama ülejäänud takistustega. Tulemuseks on väärtuste tabel, mille põhjal saab määrata reaktantsi.