Ce este esr-ul unui condensator. Măsurarea eps (esr) a condensatoarelor. Calibrarea contorului ESR
Suntem deja obișnuiți cu principalii parametri ai unui condensator: capacitatea și tensiunea de funcționare. Dar în în ultima vreme Un parametru la fel de important a fost rezistența în serie echivalentă (ESR). Ce este și ce afectează?
Orice componenta electronica nu ideal. Acest lucru este valabil și pentru condensator. Mulțimea proprietăților sale este prezentată printr-o diagramă condiționată.
După cum puteți vedea, un condensator real constă dintr-o capacitate C , pe care suntem obișnuiți să-l vedem pe diagrame sub formă de două dungi verticale. Urmează rezistența R s , care simbolizează rezistența activă a cablurilor și rezistența de contact a conductorului - placa.
Deoarece oricare, chiar și un dielectric foarte bun, are o anumită rezistență (până la sute de megaohmi), un rezistor este trasat paralel cu plăcile Rp . Prin acest rezistor „virtual” circulă așa-numitul curent de scurgere. Desigur, în interiorul condensatorului nu există rezistențe. Acest lucru este doar pentru claritate și ușurință în prezentare.
Datorită faptului că plăcile condensatorului electrolitic sunt răsucite și instalate în corp din aluminiu, se formează inductanța L.
Această inductanță își prezintă proprietățile numai la frecvențele de mai sus frecventa de rezonanta condensator. Valoarea aproximativă a acestei inductanțe este de zeci de nanohenri.
Deci, din toate acestea, să evidențiem ce este inclus în EPS-ul unui condensator electrolitic:
- Rezistența, care este cauzată de pierderi în dielectric datorită eterogenității sale, impurităților și prezenței umidității;
- Rezistența ohmică a cablurilor și plăcilor. Rezistența activă a firelor;
- Rezistența de contact între plăci și cabluri;
- Aceasta poate include și rezistența electrolitului, care crește datorită evaporării solventului electrolit și modificări ale compoziției sale chimice datorită interacțiunii sale cu plăcile metalice.
Toți acești factori sunt rezumați și formează rezistența condensatorului, care se numește rezistență în serie echivalentă - prescurtată ESR și în stil străin ESR (E echivalent S erial R rezistență).
După cum se știe, un condensator electrolitic, datorită designului său, poate funcționa numai în circuite de curent continuu și pulsatoriu datorită polarității sale. De fapt, este folosit în sursele de alimentare pentru a filtra ondulațiile după redresor. Să ne amintim această caracteristică a unui condensator - permite trecerea impulsurilor de curent.
Din tot ceea ce s-a spus, rezultă că condensatoarele electrolitice funcționează la înaltă frecvență circuite de impulsuri(surse de alimentare, invertoare, convertoare, stabilizatoare de comutare) funcționează în condiții destul de extreme și defectează mai des. Știind acest lucru, producătorii produc serii speciale cu ESR scăzut. Pe astfel de condensatoare, de regulă, există o inscripție ESR scăzut , ceea ce înseamnă „VSH scăzut”.
La repararea oricărui echipament, este necesar să se măsoare ESR folosind un aparat special instrument de măsurare- Contor ESR. Există multe dispozitive disponibile în comerț pentru testarea condensatoarelor și măsurarea ESR. Astăzi, cel mai accesibil este testerul universal de componente radio LCR-T4 Tester, a cărui funcționalitate acceptă măsurarea condensatorilor ESR. În revistele de inginerie radio puteți găsi descrieri ale dispozitivelor de casă și atașamente la multimetre pentru măsurarea ESR. De asemenea, puteți găsi la vânzare contoare ESR foarte specializate, care sunt capabile să măsoare capacitatea și ESR fără a le deslipi de pe placă, precum și să le descarce înainte de aceasta pentru a proteja dispozitivul de deteriorarea cauzată de tensiunea reziduală ridicată a condensatorului. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, ESR-micro v3.1, ESR-micro V4.0s, ESR-micro v4.0SI.
Valorile maxime admise ESR ale condensatoarelor electrolitice sunt prezentate în tabelele de mai jos.
1. ESR maxim admisibil al condensatorilor
Fabricat chineză și japoneză
2. ESR al condensatoarelor electrolitice noi
măsurată cu testerul LCR T4
| 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 |
Ca mostre pentru măsurarea ESR ( Tabelul nr. 2) s-au folosit condensatori noi de la diferiți producători.
3. Tabelul valorilor ESR folosit de Bob Parker
în contorul K7214 ESR.
| 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 |
După cum puteți vedea, unele celule tabelul nr 3 gol. Pentru condensatoarele cu o capacitate de până la 10 µF, valoarea maximă admisă ESR este considerată a fi 4 - 5 ohmi.
O altă farfurie veche, dar mai completă:
Adesea, atunci când reparați electronice, este necesar să înlocuiți condensatorii umflați. Dacă condensatorul este umflat, aceasta indică o scădere a capacității sale și o creștere a rezistenței în serie echivalentă (ESR). Se întâmplă ca condensatorul să nu fie umflat, iar ESR-ul său este mai mare decât în mod normal, în acest caz, am asamblat un dispozitiv de la MasterKit și l-am folosit pentru a verifica condensatori suspecti. La un moment dat, a devenit interesant ce măsoară de fapt și cum o face.
Ce este ESR.
Un circuit condensator simplificat echivalent este format dintr-un rezistor și un condensator, valoarea acestei rezistențe este măsurată de dispozitiv. Rămâne să ne dăm seama cum o face.
Să conectăm un generator de semnal la condensator; circuitul său echivalent este prezentat în figură; este format dintr-un generator și o rezistență conectată în serie egală cu rezistența de ieșire a generatorului.
Acum să conectăm un condensator de lucru cu o capacitate de 470uF și să vedem ce arată osciloscopul.
Ce sa schimbat? Amplitudinea pe care dispozitivul o măsoară a crescut corect, iar rezistența conectată în serie din circuitul echivalent al condensatorului este responsabilă de valoarea acestuia.
Să încercăm să o calculăm. Rezistența în serie echivalentă a condensatorului este calculată ca un divizor convențional. Reactanța condensatorului poate fi neglijată, deoarece durata impulsului este semnificativ mai mică decât tau.
Să calculăm valoarea ESR pentru un condensator de lucru, este egală cu 0,65 Ohm. Să-l comparăm cu ceea ce arată dispozitivul de la MasterKit, acuratețea acestui dispozitiv nu este mare, dar va merge pentru o estimare aproximativă.
Primul LED se aprinde, comutatorul este în poziția 1:1, uitați-vă la tabel, rezistența este de 1,3 Ohm.
Un condensator electrolitic este un element necesar pentru un radioamator. Adesea se dovedește că nu aveți la îndemână o parte mică de bănuți atât de necesară - din cauza unor astfel de prostii, trebuie să mergeți la magazin. Pentru a evita o astfel de situație, am decis să-mi iau o astfel de cutie.
Cutia în sine este vândută în acest magazin - costă 2,2 USD Așa că vecinul nostru din est ne-a dat o grămadă de condensatoare în valoare de 3 USD. Pret foarte bun pentru 200 de condensatoare. La final, conținutul poate fi dat (aruncat, dezasamblat în scop educațional, țese mărgele etc.) - și pune ceva într-o cutie de 15 celule.
Totul a ajuns brusc in 2 saptamani.
Poza ambalajului (împachetat în folie)
Dimensiuni: 
Există un cuier pe un cui :-) 
Cutia conține 200 de condensatoare electrolitice cu următoarele valori nominale: 
Din cauza transportului, condensatorii din cutie aproape nu au fost amestecați. Pentru a evita confuzia, am semnat denumirile (de ce vânzătorul nu face acest lucru el însuși nu este clar) 
Măsurătorile condensatorului au fost efectuate folosind un tester popular aici (versiunea în cutie) 
Dispozitivul măsoară capacitatea, ESR, Vloss. Totul este mai mult sau mai puțin clar cu capacitatea.
Descrierea lui Vloss furat de aici -:
... indică indirect nivelul de scurgere a condensatorului. După cum știți, un condensator real are o rezistență dielectrică între plăci. Datorită acestei rezistențe, condensatorul se descarcă lent datorită așa-numitului curent de scurgere.Aceste. daca este mai putin de 5% atunci totul este ok.Deci, atunci când un condensator este încărcat cu un impuls de curent scurt, tensiunea de pe plăcile sale atinge un anumit nivel. Dar, de îndată ce încărcarea condensatorului se oprește, tensiunea pe condensatorul încărcat scade cu o cantitate foarte mică. Diferența dintre tensiunea maximă pe condensator și ceea ce se observă după terminarea încărcării este exprimată ca Vloss. Pentru a face mai convenabil, Vloss este exprimat ca procent.
Despre ESR (ESR) - Rezistență în serie echivalentă (rezistență în serie echivalentă) - aici puteți citi despre parametrul și metoda de măsurare -.
Determinat din tabel: 
Pentru recipiente mici de până la 5 ohmi. Dacă este mult mai mare decât valoarea nominală a tabelului, atunci este mai bine să aruncați un astfel de recipient.
Pacientul #1
0,1 uF; 50V; 4x7 mm; 15 bucăți; Compania NCK 
Pacientul #2
0,22 uF; 50 V; 15 bucăți; 5x11 mm; Compania Chang 
ESR ar trebui să fie 5. Cel mai probabil, dispozitivul nu poate măsura în mod normal pe recipiente mici.
Pacientul #3
0,47 uF; 50 V; 15 bucăți; 5x11 mm; Compania Chang 
ESR ar trebui să fie 5. Cel mai probabil, dispozitivul nu poate măsura în mod normal pe recipiente mici.
Pacientul #4
1 uF; 50 V; 15 bucăți; 5x11 mm; Compania Chang 
ESR conform tabelului ar trebui să fie 4,5. Aici, cel mai probabil, aparatul nu poate măsura normal pe recipiente mici
Pacientul #5
2,2 uF; 50 V; 15 bucăți; 5x10 mm; Compania Chang 
Conform tabelului, ESR ar trebui să fie de 4,5 Cel mai probabil, dispozitivul nu poate măsura în mod normal pe containere mici
Pacientul #6
3,3 uF; 50 V; 15 bucăți; 5x10 mm; Compania Chang 
ESR conform tabelului ar trebui să fie 4.7 Aici, cel mai probabil, dispozitivul nu poate măsura în mod normal pe recipiente mici
Pacientul #7
4,7 uF; 50 V; 15 bucăți; 5x11 mm; Compania Chang 
Conform tabelului, ESR ar trebui să fie 3.0 Cel mai probabil dispozitivul nu poate măsura în mod normal pe containere mici
Pacientul #8
10 uF; 25 V; 15 bucăți; 5x11 mm; Compania Chang 
ESR conform tabelului ar trebui să fie 5.3 Totul este în regulă cu ESR
Pacientul #9
22 uF; 25 V; 15 bucăți; 5x10 mm; Compania Chang 
Judecând după masă, ceva este ciudat aici cu ESR
Pacientul #10
22 uF; 16 V; 15 bucăți; 5x11 mm; Compania Chang 
ESR conform tabelului ar trebui să fie 3.6 Aici cu ESR totul este ok
Pacientul #11
47 uF; 16 V; 10 bucăți; 5x10 mm; Compania Jackcon 
Conform tabelului, VSH ar trebui să fie de aproximativ 1. Puteți vedea totul pentru dvs.
Pacientul #12
47 uF; 25 V; 10 bucăți; 5x10 mm; Compania Chang 
Conform tabelului ES
Salutare prieteni. Astăzi vă voi vorbi despre un dispozitiv care mă ajută foarte mult la reparații, economisește bani și timp. Acest contor ESR origine chineză Mega328. L-am cumpărat de pe Aliexpress de la acest vânzător. Care sunt mai exact avantajele acestui dispozitiv?
În primul rând, sunt foarte convenabile pentru testarea condensatoarelor electrolitice. In acest scop l-am cumparat. Fiecare condensator are doi parametri care sunt responsabili pentru funcționarea lui. Primul parametru este capacitate. Acestea sunt aceleași microfarade care sunt indicate pe corpul condensatorului. Capacitatea poate fi măsurată cu ușurință cu orice multimetru care acceptă această funcție.
La început am crezut că acesta este singurul parametru pe care trebuia să-l cunosc în condensator pentru a-i determina funcționalitatea, dar nu a fost cazul. În timp ce reparam un monitor, nu mi-am putut da seama de sursa de alimentare. Blocul a produs tensiuni subestimate, indiferent cum ai privi el. La verificarea condensatoarelor, le-am măsurat capacitatea, care era în limitele normale. La un moment dat, renunțând la tot, am lipit toți condensatorii și i-am înlocuit cu alții noi, după care monitorul a pornit. Surpriza mea nu a cunoscut limite. Am decis să găsesc motivul, și am început să lipim în condensatoare vechi unul câte unul până am găsit unul de 470 uF la 50V, lipirea pe care, monitorul a încetat să funcționeze. Testerul a arătat că condensatorul funcționează, dar în practică s-a dovedit că nu a fost cazul. După aceea, am început să studiez totul despre condensatori și am descoperit un astfel de parametru ca ESR.
ESR - Rezistență în serie echivalentă– parametru condensator, care arată pierderile active în circuit AC. Acesta poate fi considerat ca un rezistor conectat în serie cu un condensator. Cu cât pierderea de curent în ohm este mai mică, cu atât cea mai buna calitate condensator. Voi spune imediat că parametrul ESR este foarte relevant pentru condensatoarele electrolitice cu o capacitate de peste 4,7 μF. Un nou condensator electrolitic 1uF ESR poate fi de 5 ohmi. Pentru condensatoarele cu evaluări mai mici, acest lucru nu este atât de important, cel puțin în practica mea, așa este.
Acum la obiect. Pentru un condensator electrolitic cu o capacitate mai mare de 4,7 µF, ESR ar trebui să fie mai mic 1 ohm. Dacă acest parametru este mai mare, atunci schimb condensatorul cu unul nou.
Imaginea de mai jos arată un exemplu de măsurare a unui condensator de 1000 µF la 10 V.
Acesta este un condensator puternic plantat, unde ESR este deja de 17 ohmi. Se întâmplă adesea ca capacitatea să fie încă de 950 de microfaradi, dar ESR este deja de 10 ohmi. Acest condensator merită cu siguranță înlocuit.
Un alt exemplu de condensator mort. Acesta este un condensator de 220 uF la 35V. Valoarea sa nominală a devenit 111 microfarad, iar ESR a crescut la 1,3 ohmi.
Sau același 220uF la 35V din articol, unde ESR-ul este deja de 15 Ohmi.
Iată un exemplu de condensator de lucru care a fost deja utilizat, dar ratingul său îi permite încă să funcționeze. Aceasta este 100 microfarad la 63v.
După cum puteți vedea, ESR-ul său este de până la 1 Ohm, iar ratingul a devenit mai mic de 3 µF, așa că las astfel de condensatori în uz. Permiteți-mi să vă dau un exemplu de condensator ideal. Acesta este 1500uF la 10V.
Aici ESR este în general zero Ohm, iar valoarea nominală este mai mare decât cea declarată.
Mă voi îndepărta puțin de condensatori și mă voi spune mai multe despre dispozitiv MEGA 328. Poate testa nu numai condensatoare, ci mult mai mult. Ei pot testa cu ușurință tranzistori, rezistențe, diode zener, mosfet-uri și multe altele. Este foarte convenabil să verificați tranzistoarele cu efect de câmp, deoarece dispozitivul își va arăta tipul, locația canalului de scurgere, sursa și picioarele porții.
Exemplu de verificare a unui tranzistor cu efect de câmp:
Dispozitivul arată tipul de tranzistor, pragul de deschidere și locația picioarelor. Foarte comod, mai ales pentru un incepator.
Iată un exemplu de verificare N-P-N obișnuit tranzistor.
Lista completă a caracteristicilor acestui tester:
Examinare:Condensatori, diode, diode duble, MOS, tranzistoare, SCR, regulatoare, tuburi LED, ESR,Rezistență, potențiometre reglabile etc.
Rezistenţă: 0,1 ohm până la maxim 50 mohm
Condensator: 25pF până la 100.000 µF
Inductori: de la 0,01 mH la 20 H
Măsurătorile tranzistor bipolar câștig de curent și tensiune de prag bază-emițător.
Poate măsura două rezistențe simultan. Afișat în dreapta cu o valoare zecimală de 4. Simbolul rezistenței de pe ambele părți arată numărul pinului.
Foarte important!!! Înainte de a măsura ESR, condensatorul trebuie să fie descărcat!!!
Testerul este de obicei furnizat sub forma unei plăci, cu un conector sub coroană. Mi-am instalat dispozitivul într-o cutie de joncțiune, am tăiat o fereastră pentru afișaj, un buton și un panou pentru testare. L-am lipit cu lipici fierbinte și așa funcționează pentru mine până astăzi. Iată o fotografie:
Nu este foarte frumos, dar nu am căutat în mod deosebit frumusețea :).
Prezentare video de ansamblu a contorului ESR
Recomand să cumpărați direct de pe Aliexpress, deoarece este mult mai ieftin, mai ales cu prețurile noastre. Iată un link către vânzătorul de unde l-am cumpărat. Dispozitivul a ajuns în Ucraina în 18 zile.
Contor ESR DIY. Există o listă largă de defecțiuni ale echipamentelor, a căror cauză este tocmai electrolitică. Principalul factor în funcționarea defectuoasă a condensatoarelor electrolitice este „uscarea”, familiară tuturor radioamatorilor, care apare din cauza etanșării proaste a carcasei. În acest caz, capacitatea sa sau, cu alte cuvinte, reactanța crește ca urmare a scăderii capacității sale nominale.
În plus, în timpul funcționării, în el au loc reacții electrochimice, care corodează punctele de legătură dintre cabluri și plăci. Contactul se deteriorează, formând în cele din urmă „rezistență de contact”, ajungând uneori la câteva zeci de ohmi. Acest lucru este exact același dacă un rezistor este conectat în serie la un condensator de lucru și, în plus, acest rezistor este plasat în interiorul acestuia. Această rezistență este numită și „rezistență în serie echivalentă” sau ESR.
Existența rezistenței în serie afectează negativ funcționarea dispozitive electronice, distorsionând funcționarea condensatoarelor din circuit. ESR crescut (aproximativ 3...5 Ohmi) are un impact extrem de puternic asupra performanței, ducând la arderea microcircuitelor și tranzistoarelor scumpe.
Tabelul de mai jos prezintă valorile medii ESR (în miliohmi) pentru condensatoarele noi de diferite capacități, în funcție de tensiunea pentru care sunt proiectați.
Nu este un secret pentru nimeni că reactanța scade odată cu creșterea frecvenței. De exemplu, la o frecvență de 100 kHz și o capacitate de 10 μF, componenta capacitivă nu va fi mai mare de 0,2 Ohm. La măsurarea scăderii tensiunii alternative cu o frecvență de 100 kHz și mai mare, putem presupune că, cu o eroare în regiunea de 10...20%, rezultatul măsurării va fi rezistența activă a condensatorului. Prin urmare, nu este deloc dificil de asamblat.
Descrierea contorului ESR pentru condensatori
Un generator de impulsuri cu o frecvență de 120 kHz este asamblat elemente logice DD1.1 și DD1.2. Frecvența generatorului este determinată de circuitul RC pe elementele R1 și C1.
Pentru coordonare a fost introdus elementul DD1.3. Pentru a crește puterea impulsurilor de la generator au fost introduse în circuit elementele DD1.4...DD1.6. Apoi, semnalul trece prin divizorul de tensiune prin rezistențele R2 și R3 și merge la condensatorul Cx aflat în studiu. Unitatea de măsurare a tensiunii alternative conține diode VD1 și VD2 și un multimetru ca tensiometru, de exemplu, M838. Multimetrul trebuie să fie comutat în modul de măsurare a tensiunii DC. Ajustare contor ESR efectuată prin modificarea valorii lui R2.
Microcircuitul DD1 - K561LN2 poate fi înlocuit cu K1561LN2. Diodele VD1 și VD2 sunt germaniu, este posibil să utilizați D9, GD507, D18.
Pe sunt amplasate componentele radio ale contorului ESR, pe care le puteți realiza singur. Structural, dispozitivul este realizat în aceeași carcasă cu bateria. Sonda X1 este realizată sub formă de punte și atașată la corpul dispozitivului, sonda X2 este un fir de cel mult 10 cm lungime cu un ac la capăt. Condensatorii pot fi verificați direct pe placă, nu este nevoie să le dezlipiți, ceea ce face mult mai ușor să găsiți un condensator defect în timpul reparațiilor.
Configurarea dispozitivului
1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 și 80 ohmi.
Este necesar să conectați un rezistor de 1 Ohm la sondele X1 și X2 și să rotiți R2 până când multimetrul arată 1 mV. Apoi, în loc de 1 Ohm, conectați următorul rezistor (5 Ohm) și, fără a schimba R2, înregistrați citirea multimetrului. Faceți același lucru cu rezistențele rămase. Rezultatul este un tabel de valori din care se poate determina reactanța.