Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mierniki instalacji Metrel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Jakie kondensatory wybrać?

TechEkspert 10 Lut 2019 10:06 3879 49
  • #1 10 Lut 2019 10:06
    TechEkspert
    Redaktor

    Jakie kondensatory wybrać?
    Uszkodzenia sprzętu często wynikały i wynikają ze zużycia kondensatorów. Kiedyś kondensatory elektrolityczne filtrujące zasilanie, głównie wysychały zmieniając swoją pojemność z kilkuset uF na kilka nF. W czasach "lampowych" problemy stwarzały rozwarstwiające się kondensatory papierowe "kartoflaki", kondensatory w postaci rurki lub zanitowanych warstw brązowego dielektryka traciły kontakt z wyprowadzeniem. Rzadziej spotykanym problemem mogło być pozostawanie kondensatorów elektrolitycznych bez napięcia przez długi czas i problemy związane ze zwiększonym prądem upływu (np. prymitywne układy czasowe).


    Wraz z nadejściem ery impulsowej częstą awarią jest zwiększenie wewnętrznej rezystancji kondensatora (ESR) jego nagrzewanie, utrata pojemności, a czasem nawet rozszczelnienie lub spuchnięcie obudowy.


    Wymiana kondensatorów to często jedna z pierwszych udanych napraw osób początkujących w sprawach elektroniki. Niska jakość kondensatorów elektrolitycznych pracujących w układach impulsowych, sprawia że usterki "kondensatorowe" są dość częste.

    Jakie rodzaje kondensatorów, oraz jakich producentów kondensatorów preferujecie w swoich konstrukcjach?

    W starym sprzęcie trafiałem zawsze na wyschnięte kondensatory elektrolityczne w plastikowej, czerwonej obudowie z elektrodami zalanymi jakąś żywicą epoksydową,
    Jakie kondensatory wybrać?Jakie kondensatory wybrać?
    nie mam już żadnego egzemplarza tych wadliwych elementów natomiast zdjęcie pochodzi od HD-VIDEO, ale przejdźmy do czasów obecnych.

    Z "nowszych" rzeczy można trafić na kondensatory ceramiczne SMD o pojemności kilku uF stosowane w przetwornicach DC/DC, takie kondensatory wprawdzie nie wysychają, ale czasami potrafią wywołać zwarcie ze względu na naprężenia wywołane podczas montażu, lub odkształcenia PCB.
    Właściwości kondensatorów ceramicznych silnie zależą od materiału dielektryka, warto pamiętać o zjawisku mikrofonowania kondensatorów, w przypadku kondensatorów ceramicznych ich pojemność może zmienić się nawet o 50% przy silnym schłodzeniu .





    Pojawiają się także super kondensatory, które w zależności od pojemności i ESR mogą być zastępnikiem baterii w układzie RTC, lub nawet dostarczać chwilowego prądu o bardzo dużym natężeniu. Wśród "elektrolitów" pojawiły się także kondensatory polimerowe. Od dawna dostępne są też kondensatory tantalowe o niskim prądzie upływu. Wrogiem kondensatorów elektrolitycznych jest podwyższona temperatura, niestety miniaturyzacja powoduje, że często kondensatory umieszczone są blisko radiatorów odprowadzających ciepło z elementów półprzewodnikowych.

    Podesłany przez HD-VIDEO materiał o trwałości przechowywanych kondensatorów: Link

    Kilka lat temu przeprowadziłem w praktyce próby z różnymi kondensatorami, np. w przypadku kondensatorów aluminiowych i polimerowych, prąd upływu rośnie wraz z temperaturą, a np. super kondensator EDCL prąd upływu zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury (film oglądać na przyspieszeniu x2 :) ):

    Link


    Porównanie prądu upływu (formowania) kondensatorów aluminiowych i tantalowych po przechowywaniu bez napięcia przez rok:

    Link

  • Mierniki instalacji Metrel
  • #2 10 Lut 2019 13:16
    HD-VIDEO
    Poziom 38  

    TechEkspert napisał:
    Wymiana kondensatorów to często jedna z pierwszych udanych napraw osób początkujących w sprawach elektroniki


    Pierwszych bezsensownych w ten sposób napraw (przeważnie metodą na chybił trafił) co można zobaczyć w postach w dziale audio; "wymieniłem kondensatory i dalej nie działa"

  • #3 10 Lut 2019 13:54
    palmus
    Poziom 16  

    Proszę zatem o odpowiedź: czy kondensatory są jak produkty spożywcze i po roku przechowywania należy je wywalić?
    Serio pytam, bo mam na składzie sporo wiekowych, zawsze było żal wyrzucać...

  • #4 10 Lut 2019 14:38
    TechEkspert
    Redaktor

    @HD-VIDEO :) tak jak opisujesz może często być, jednak radość z pierwszej udanej naprawy może być dość motywująca, w przypadku układów impulsowych uszkodzone kondensatory są często spuchnięte więc możliwe jest ich wykrycie bez dodatkowych przyrządów. Oczywiście taka naprawa często nie eliminuje wszystkich uszkodzeń, a czasem nie odnosi skutku lub nawet można zepsuć coś więcej. Ale być może w ten sposób można zdobyć doświadczenie?

    @palmus zaryzykuję stwierdzenie że nie warto ich wyrzucać (chyba że faktycznie są bardzo stare i używane), być może warto je zaformować przed użyciem? Np. Elwa miała instrukcję formowania swoich kondensatorów. Zawsze można zmierzyć pojemność i ESR takich starych kondensatorów przed i po ew. formowaniu.

  • #5 10 Lut 2019 14:40
    wujt
    Poziom 13  

    Kondensator zużywa się podczas pracy w obciążeniu ,ale najlepszą praktyką jest sprawdzenie nawet nowego kondensatora przed włóżeniem do układu miernikiem pojemności i esr. O techexpert mnie ubiegł

  • #6 10 Lut 2019 14:43
    szeryf3
    Poziom 16  

    Według mnie to nie bo często wkładam tzw. stare leżakowane na miejsce uszkodzonych i po takiej wymianie sprzęt działa.

  • #7 10 Lut 2019 14:54
    HD-VIDEO
    Poziom 38  

    Leżaki, trzeba sprawdzić nie wiadomo w jakich warunkach były przechowywane; dotyczy głównie kondensatorów elektrolitycznych

  • #8 10 Lut 2019 15:14
    szeryf3
    Poziom 16  

    Sprawdzam, ale nigdy ich nie formuję.

  • #9 10 Lut 2019 15:53
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Na pewno nie należy wyrzucać/zmieniać starych kondensatorów elektrolitycznych prod. ELWA.
    Po upływie 30 czy 40 lat nadal zachowują parametry, i zapewne będą je trzymać jeszcze przez wiele lat (z nielicznymi wyjątkami).
    Nowej produkcji elektrolity są atrakcyjne ze względu na małe wymiary i niską cenę, ale niestety - ich jakość i trwałość jest adekwatna do ceny i rozmiarów - żałosna. Dopasowano czas życia tych kondensatorów (i nie tylko tych) do średniego czasu życia produkowanych współcześnie układów, które szybko starzeją się, przede wszystkim "moralnie" (po roku jest nowy model - lepszy, więc "szybko zmień stary na nowy").
    Najlepsze elektrolity z jakimi się spotkałem to tantalowe (a dokładnie to niobowo-polimerowe) prod. rosyjskiej (sowieckiej) serii K-53-21.
    Niemierzalny prąd upływu (dla pojemności 22 mikroF i 68mikroF był poniżej 1 mikroA przy napięciu znamionowym 16V), nawet po długim leżakowaniu bez napięcia prąd upływu w kilka-kilkanaście sekund malał do tej wartości.

  • Mierniki instalacji Metrel
  • #10 10 Lut 2019 16:00
    HD-VIDEO
    Poziom 38  

    Farmatować to trudno zrobić; raczej uformować.

    Można sprawdzić taki kondensator w układzie np. NE555, przy bardzo długich czasach jak się zachowa.


    TechEkspert napisał:
    czerwonej obudowie z elektrodami zalanymi jakąś żywicą epoksydową


    Jakie kondensatory wybrać?

    Te starsze chyba były zalewane taką czarną smołą.

    Test, zmierzone na szybko testerem elementów:

    Długoletnie leżaki, używane, bez wstępnego podłączania do napięcia zasilania.

    100/12 - 158uF, ESR 2Ω
    5/12 - 119pF (piko)

  • #11 10 Lut 2019 17:00
    TechEkspert
    Redaktor

    @HD-VIDEO dzięki za zdjęcie :) to dokładnie te wysychające kondensatory, czasami obudowa odpadała i ujawniała wysuszony zwitek metalowych i papierowych pasków. Nie pamiętałem że to była Elwa. Pozwoliłem sobie wkleić zdjęcie do pierwszego postu.

    Znalazłem materiał o "elektrolitach" Elwa:

    Link

  • #12 10 Lut 2019 18:25
    Felini
    Poziom 23  

    palmus napisał:
    czy kondensatory są jak produkty spożywcze i po roku przechowywania należy je wywalić?
    TechEkspert napisał:
    zaryzykuję stwierdzenie że nie warto ich wyrzucać (chyba że faktycznie są bardzo stare i używane), być może warto je zaformować przed użyciem?
    trymer01 napisał:
    Na pewno nie należy wyrzucać/zmieniać starych kondensatorów elektrolitycznych prod. ELWA.
    Po upływie 30 czy 40 lat nadal zachowują parametry, i zapewne będą je trzymać jeszcze przez wiele lat (z nielicznymi wyjątkami)

    Kilka miesięcy temu miałem usterkę zasilacza komputerowego Enermax. Dwa kondensatory elektrolityczne miały sporo za niską pojemność. Pod ręką miałem stare kondensatory ELWA, ponad trzydziestoletnie (30+), jeszcze nie montowane. Po uformowaniu i wlutowaniu ich na próbę, zasilacz zaczął działać. Byłem zaskoczony, że po tylu latach kondensatory trwale nie utraciły parametrów.

  • #13 10 Lut 2019 18:33
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    HD-VIDEO napisał:
    Te starsze chyba były zalewane taką czarną smołą.

    Dokładnie ta obudowa - wyjątkowo podłej jakości elektrolity, prod. chyba z lat 60-tych ub.w., produkowane dość krótko, podały szybko i szybko wycofano je z produkcji.
    Zasada była taka; - w układzie (nawet sprawnym) widzisz takie "padaki"? - od razu wymień na inny typ.
    HD-VIDEO napisał:
    Te starsze chyba były zalewane taką czarną smołą.

    Takich nie pamiętam, pamiętam czerwone obudowy (chyba polistyren) zalewane jakąś brązową twardą masą, która prawdopodobnie nie łączyła się z materiałem kubka (obudowy) i pod wpływem temperatury to się rozszczelniało.

  • #14 10 Lut 2019 19:18
    Robert5
    Poziom 18  

    Witam kolegów , posłużę się danymi z Poradnika Podzespoły Elektroniczne Elementy
    Bierne J. Borczyński A. Mliczewski .
    Trwałość kondensatorów elektrolitycznych aluminiowych ( biegunowych)
    - 2000h dla kondensatorów o podwyższonej trwałości
    -1000h dla kondensatorów ogólnego zastosowania
    Dzięki temu poradnikowi mogłem żądać wymiany kondensatorów na przeglądach sprzętu z którym miałem do czynienia i nie raz mi to uratowało skórę i powoływałem się na ten Poradnik , a teraz jak zapytać o czas pracy elementów to nie zawsze chcą
    się podzielić danymi katalogowymi . Pozdrawiam Robert.

  • #15 10 Lut 2019 19:26
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Ojjj...

    Robert5 napisał:
    Trwałość kondensatorów elektrolitycznych aluminiowych ( biegunowych)
    - 2000h dla kondensatorów o podwyższonej trwałości
    -1000h dla kondensatorów ogólnego zastosowania
    Dzięki temu poradnikowi mogłem żądać wymiany kondensatorów na przeglądach sprzętu z którym miałem do czynienia

    1000h=ok. 40 dób. Kolega reklamował sprzęt po czasie użytkowania <40 dni?
    Poza tym - odbiorcę końcowego nie interesują takie szczegóły, gdyż ma gwarancję 1 rok - czas znacznie dłuższy niż 40 dni. To interesuje producenta, ma dobrać elementy o odpowiedniej trwałości - bo jeśli nie to musi naprawiać sprzęt w czasie gwarancji.
    Poza tym to tylko.... poradnik. Z którego roku?
    Robert5 napisał:
    a teraz jak zapytać o czas pracy elementów to nie zawsze chcą

    O to się nie pyta serwisu - to się sprawdza w notach katalogowych/u producenta elementu.

  • #16 10 Lut 2019 19:40
    Robert5
    Poziom 18  

    Witam , miałem te szczęście utrzymywać sprzęt w sprawności i tego odemnie wymagano musiałem tłumaczyć się z awarii i czasu niesprawności i wiadomo zawsze chodzi o pieniądze żeby było tanio i najlepiej za darmo .Pozdrawiam Robert.

  • #17 10 Lut 2019 20:05
    pawelr98
    Poziom 36  

    Te czerwone to ja znalazłem w Meratroniku E307.

    Dwie zwarte a reszta wysokie ESR albo pojemności znacznie odbiegające od normy.
    Wszystkie poleciały do kosza.

    Ja natomiast mam kondensator Belma 2x32µF 450/500V.
    Data produkcji Maj 1961.
    Wciąż obie połówki trzymają fabryczne 32µF.

    Według tego co wspominał mój uczelniany profesor od niezawodności to w Bydgoskich zakładach Belma robili bardzo szczegółowe badania.
    Mieli całą tablicę kondensatorów które były poddawane długotrwałym testom.

    Ja zwykle w swoim sprzęcie idę w Jamicony bo są przyzwoitej jakości a nie kosztują zbyt dużo.
    Jeśli ma być bardzo dobra jakość to Nichicon albo Nippon Chemi-con.
    Serie "zwykłe" albo "zwykłe ze wskazaniem na audio" jeśli ma to być np. kondensator sprzęgający końcówkę mocy z głośnikiem. Nie idę w jakieś "specjalne do audio" serie.

  • #18 10 Lut 2019 22:43
    zett1
    Poziom 14  

    trymer01 napisał:
    Ojjj...
    Robert5 napisał:
    Trwałość kondensatorów elektrolitycznych aluminiowych ( biegunowych)
    - 2000h dla kondensatorów o podwyższonej trwałości
    -1000h dla kondensatorów ogólnego zastosowania
    Dzięki temu poradnikowi mogłem żądać wymiany kondensatorów na przeglądach sprzętu z którym miałem do czynienia

    1000h=ok. 40 dób. (...) to tylko.... poradnik. Z którego roku?

    https://allegro.pl/listing?string=PODZESPO%C5...RNE&order=m&bmatch=baseline-cl-n-uni-1-5-1123

  • #19 10 Lut 2019 23:10
    buzerek
    Poziom 13  

    Ja natomiast zauważyłem, że niektóre firmy :evil: wykorzystują to zjawisko, polegające na utracie pojemności po pewnym czasie.
    Polega to na tym, iż jest tak dobrany kondensator, który po pewnym czasie traci swoje parametry i choć układ jest "sprawny" i niby wszystko jest w porządku, to nie działa. :please:

  • #20 11 Lut 2019 06:30
    zett1
    Poziom 14  

    Dziwacznie to napisałeś... skoro nie działa, to jest niesprawny. A to, czy jakiś producent celowo wsadza najgorsze kondensatory... to inny, obszerny temat.

  • #21 11 Lut 2019 06:48
    michał_bak
    Poziom 16  

    zett1 napisał:
    trymer01 napisał:
    Ojjj...
    Robert5 napisał:
    Trwałość kondensatorów elektrolitycznych aluminiowych ( biegunowych)
    - 2000h dla kondensatorów o podwyższonej trwałości
    -1000h dla kondensatorów ogólnego zastosowania
    Dzięki temu poradnikowi mogłem żądać wymiany kondensatorów na przeglądach sprzętu z którym miałem do czynienia

    1000h=ok. 40 dób. (...) to tylko.... poradnik. Z którego roku?

    https://allegro.pl/listing?string=PODZESPO%C5...RNE&order=m&bmatch=baseline-cl-n-uni-1-5-1123

    Papier wszystko wytrzyma.
    Tylko jak wytłumaczyć to, że od produkcji sprzętu do jego sprzedaży, bardzo często mija więcej niż rok(rok to ponad 8700 godzin), a po włączeni wszystko gra i buczy?

  • #22 11 Lut 2019 08:59
    Brivido

    Poziom 29  

    Bo urządzenie nie jest wtedy zasilane?

  • #23 11 Lut 2019 11:41
    CosteC
    Poziom 27  

    Dawne kondensatory ELWA czy inne rzekomo wysokiej jakości odeszły w przeszłość nie dlatego, że były Polskie albo komunistyczne tylko dlatego że były wielkie i raczej drogie w porównaniu do współczesnych. Nie widziałem też ich karty katalogowej do nich która by opisywała czas życia albo maksymalny prąd.

    A dzisiaj każdy kupuje co potrzebuje. Są kondensatory z czasem życia 1000 godzin, 2000, 5000, 10000 albo i 50000 godzin. Co kto chce i ile chce zapłacić. Często używam 10 kh i są większe i droższe od tych 1 kh. Po prostu.

    Przykład z TME: 1 mF 16 V taki, nie za duży :)







    ProducentModelwymiaryCzas życiaTemp maxPrąd maxCena
    ELITEPF1C102MNN02010x20 mm2 kh105'C680 mA0.31 PLN
    NICHICONUPM1C102MHD615x16 mm5 kh105'C1400 mA3.97 PLN
    Panasonic EEUFC1C102S 10x20 mm3 kh105'C 1220mA 3.23PLN
    NICHICON UPX1C102MHD 16x25 mm 20 kh105'C 1340mA3.70 PLN

  • #24 11 Lut 2019 12:04
    Brivido

    Poziom 29  

    I ten czas życia to pewnie gwarantowany, podawany przy tej temperaturze maksymalnej? A jak jest niższa to i czas dłuższy?

  • #25 11 Lut 2019 12:25
    pawelr98
    Poziom 36  

    CosteC napisał:
    Dawne kondensatory ELWA czy inne rzekomo wysokiej jakości odeszły w przeszłość nie dlatego, że były Polskie albo komunistyczne tylko dlatego że były wielkie i raczej drogie w porównaniu do współczesnych. Nie widziałem też ich karty katalogowej do nich która by opisywała czas życia albo maksymalny prąd.



    Były takie dobre bo kupili technologię od Nichicona i Spraque na przełomie lat 60-70.
    A to są bardzo znane i cenione marki.
    I ówczesna technika była bardziej trwała.

    Ich czas życia jak mniemam ukazała już historia.
    Minęło kilkadziesiąt lat a one wciąż pracują.
    Nawet jeśli znalazłby kolega kartę katalogową to nie znaczyłoby że dane tam podane mają odzwierciedlenie w rzeczywistości.

    Przykład tego kondensatora Belma który ma prawie 58lat pokazuje iż porządny wyrób może wielokrotnie przekroczyć zakładany czas pracy.

    Lampy elektronowe RFT (NRD) potrafiły trzymać emisję przy dwukrotnie wyższym czasie pracy niż w katalogu. Sam mam taką EABC80 z lat 50-tych gdzie wciąż trzyma emisję powyżej 80%.

    Po prostu kiedyś czas pracy w katalogu to był "najgorszy możliwy wyrób w najgorszych możliwych warunkach" oraz starano się aby wyrób był jak najbardziej trwały. Dlatego czas pracy w katalogu może być niski a w rzeczywistości wielokrotnie wyższy.

  • #26 11 Lut 2019 12:44
    CosteC
    Poziom 27  

    Ale bądźmy uczciwi też. ELWA pracowała w większości w komfortowych warunkach: duże przewiewne obudowy, małe prądy, układy liniowe, małe upakowanie, często metalowe obudowy odprowadzające ciepło. Gęstości mocy żałosne. Jakby wstawić tam dzisiejsze kondensatory w ten samej cenie myślę, że działało by równie dobrze a zapewne lepiej.

    Co do legend o "starym dobrym" to zawsze mam wątpliwości. Część produktów może i była lepsza niż w katalogu ale też wahania jakości były o wiele większe - ot, jeśli 90% kondensatorów jest "lepszych" a 10% jest "katalogowe" to przy 10 kondensatorach w układzie to tylko 35% produktów będzie lepsze. Czyli klient ma szansę 1:3 ze trafi.

  • #27 11 Lut 2019 13:10
    kris8888
    Poziom 29  

    Potwierdzam, że stare kondensatory Elwy (oczywiście nie te czerwone) są z reguły dobrej jakości. Czasami występuje z nimi drobny problem, że po bardzo długim okresie "nieużywania" i co gorsza przechowywania w ujemnych temperaturach, wywołują początkowo efekt trzasków i szumów w sprzęcie audio, który po czasie całkowicie zanika jak tylko kondensator trochę popracuje pod napięciem znamionowym.

    Drugi zauważalny efekt to znacznie większa, zmierzona pojemność niż fabryczna, po długim okresie "leżakowania". Ale to też się normuje po pewnym czasie po podłączeniu pod napięcie znamionowe.

    Problem jest czasami z kondensatorami elektrolitycznymi Elwy o bardzo małych pojemnościach rzędu 1µF, te faktycznie lubią bezpowrotnie tracić pojemność.

    Nie stosuję jednak mimo wszystko starych kondensatorów Elwa do pracy impulsowej w przetwornicach, za bardzo się nagrzewają, a to na pewno im nie służy i jest ryzykowne, natomiast w zwykłych zasilaczach i urządzeniach audio jak najbardziej.

  • #28 11 Lut 2019 13:47
    CosteC
    Poziom 27  

    Nie umiem nic powiedzieć na temat szumów w nowszych kondensatorach zwłaszcza po 30 latach magazynowania :)
    Ciekawi mnie za to czy fabrycznie nowe ELWY miały nominalną pojemność czy raczej +80% więcej aby było z czego schodzić.

    ELWA nie nadaje się do żadnej aplikacji gdzie ESR musi być "niski" - stare modele mają z zasady bardzo wysoki ESR bo wtedy nie było żadnego zapotrzebowania na kondensatory z niskim ESR w normalnych aplikacjach. (Co innego wojsko, ale częstotliwości przełączania wtedy były inne, tak z 10-100x niższe)

    Z drugiej strony świadomość konstruktorów amatorów sięga tylko "low ESR" i mało kto liczy jaki ESR jest wymagany przez czas życia urządzenia.

  • #29 11 Lut 2019 14:22
    Janusz_kk
    Poziom 18  

    CosteC napisał:
    ELWA nie nadaje się do żadnej aplikacji gdzie ESR musi być "niski" - stare modele mają z zasady bardzo wysoki ESR bo wtedy nie było żadnego zapotrzebowania na kondensatory z niskim ESR w normalnych aplikacjach. (Co innego wojsko, ale częstotliwości przełączania wtedy były inne, tak z 10-100x niższe)

    Oglądałeś film?
    https://youtu.be/yPNYje57T10
    Chyba nie bo tak koleś mierzy stare i nowe i elwy mają 5- 10-cio krotnie niższe esr niż nowe kondesatory.