Na pozór temat bez sensu. Dziś chyba już każdy zna odpowiedzi na powyższe pytania. Ale...
Ale codzienna lektura forum pokazuje, że wiele jeszcze jest niedopowiedzeń i błędów.
A można było tego uniknąć, czytając najpierw ten temat!
Oczywiście spuchnięty kondensator to niedobry kondensator i konieczna jest jego wymiana. Ale tak naprawdę:
Czy każdy spuchnięty Z WYGLĄDU kondensator jest spuchnięty naprawdę?
Przykład:
Spuchnięte czy nie? Dekielek wszak wyraźnie odstaje - nie jest płaski? No nie jest, ale czy to od razu oznacza uszkodzenie? Otóż nie! W większości przypadków nie jest to oznaka uszkodzenia, a jedynie objaw wynikający z technologii obciskania izolacji.
Budowa kondensatora elektrolitycznego
Polega ona na umieszczeniu wewnątrz kubka z aluminium (bo lekkie, szczelne i tanie) zwiniętych trzech taśm:
-zewnętrznej okładziny (też aluminium obrobione chemicznie dla potrzeb konkretnego zastosowania - zwiększenie powierzchni),
-warstwy izolacyjnej i jednocześnie "nośnika" elektrolitu (papier lub włóknina o podobnej konsystencji jak bibuła do atramentu),
-drugiej okładziny - też aluminiowej i podobnej do zewnętrznej.
Wszystko to zwinięte dość ciasno, do końców okładzin zgrane wyprowadzenia elektryczne (druciki) wsadzone w kubek i uszczelnione korkiem gumowym, przez który wystają tylko wyprowadzenia (opis dotyczy najczęściej obecnie stosowanych kondensatorów THT - przewlekanych, tzw. "stojących").
Dla ciekawskich jak to wygląda w rzeczywistości kilka fotek wykonanych przez Kolegę z forum:
Pacjent przed operacją.
Zdejmujemy ciuszki.
Siostro! Skalpel proszę...
Jest tak jak mówiłem - ściśnięty zwój z wyprowadzeniami.
Przyjrzyjmy się dokładniej kilku szczegółom:
Przed rozwinięciem warstw.
Okładziny - blaszki zwiniętego aluminium poddane specjalnej obróbce (coś w rodzaju zmatowienia powierzchni elektrycznie) mają znacznie większą powierzchnię - dzięki temu możemy uzyskać mniejsze wymiary przy zachowaniu parametrów.
Wiadomo - om większa powierzchnia okładzin tym większa pojemność kondensatora - tu tylko fragment taśmy.
Nasączony elektrolitem papier jest szerszy niż paski okładzin - dzięki temu nie ma ryzyka zwarcia z obudową/kubkiem.
W kondensatorach osiowych (leżących z wyprowadzeniami w osi kubka) okładzina zewnętrzna jest połączona z kubkiem i wyprowadzenie elektryczne jest zgrzane do "denka" kondensatora.
Mamy więc już prawie gotowy kondensator stojący. Prawie, bo w większości wypadków (są wyjątki) taki kondensator powinien być odizolowany od otoczenia - wiadomo. Jak to w urządzeniu elektrycznym, im mniej gołych przewodów, tym mniejsze prawdopodobieństwo przypadkowego zwarcia, a ponadto niektóre kondensatory pracują pod napięciem niebezpiecznym dla życia. Aby więc zaizolować aluminiową puszkę, stosuje się nałożoną nań koszulkę z folii termokurczliwej.
Na tejże folii przy okazji znajdują się niezbędne oznaczenia:
-pojemność elektryczna kondensatora,
-dopuszczalne napięcie pracy,
-strona, po której wyprowadzona jest nóżka potencjału mniejszego,
-temperatura pracy, dla której kondensator wytrzyma podaną w katalogu producenta,
-czas bez obniżenia parametrów, a czasem i logo producenta.
W największych kondensatorach taka folia jednak nie wystarcza - pozostaje pozbawione izolacji "denko" (nomen omen akurat w tym wypadku na górze
). Dlatego też zanim obkurczy się folię, na denko jest kładziony krążek folii izolacyjnej; folia termo obkurcza się jednocześnie ściskając z każdej strony tenże krążek, a ten (w dodatku podgrzany strumieniem gorącego powietrza obkurczającego folię) potrafi się wygiąć ku górze tworząc kopułkę.
"Młody Zdolny" zaglądając (z ciekawości najczęściej) do wnętrza swojego sprzętu, zobaczy taką kopułkę i od razu zapala mu się światełko: "spuchnięty kondensator!". Dodatkowo problem polega na tym, że nie widać, czy jest to faktycznie wypchnięte denko aluminiowego kubka, czy tylko sama izolacyjna folia.
No ale "Młody Zdolny" naczytał się o spuchniętych kondensatorach i do głowy mu nie przyjdzie, żeby najpierw sprawdzić, czy dany kondensator faktycznie potrzebuje wymiany czy nie. Dziś ze sprawdzeniem nie ma już takich problemów jak jeszcze kilka lat temu - są testery, mogące pomierzyć podstawowe parametry kondensatora i jednoznacznie określić jego stan -----> https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3794066.html
Niestety, wspomniany "Młody Zdolny" takiego testera nie posiada - ma za to lutownicę kupioną na bazarze i kłębek cyny z tego samego stoiska. Zabiera się więc od razu za wymianę - kupuje nowe kondensatory, włącza lutownicę... i albo przy okazji odparzy ścieżki miedziane od płytki, albo nie. Albo wstawi nowy kondensator poprawnie, albo odwrotnie. Potem włącza i zamiast spodziewanej poprawy brzmienia (a i zwiększenia mocy
) otrzymuje spektakularne fajerwerki...
A czemu właściwie kondensator puchnie?
Wbrew pozorom odpowiedź jest prosta - wewnątrz szczelnie zamkniętego kubka jest przecież płyn - elektrolit. A każdy płyn podczas przeobrażania się w parę kilkaset razy zwiększa swoją objętość. Wewnątrz powstaje więc ogromne ciśnienie doprowadzające do rozerwania kondensatora niczym granatu... No nie. Aż tak źle nie jest. Producenci to przewidzieli i denko jest nacięte na krzyż - w momencie, gdy ciśnienie wewnątrz przekroczy wytrzymałość naciętego denka, to pęka w naciętych miejscach, para znajduje ujście i poza kupą pary z elektrolitu (śmierdzącej specyficznie ) i (czasem) sykiem nic się nie dzieje... No oczywiście poza uszkodzeniem sprzętu.
No OK, powiecie, ale
Czemu kondensator miałby się grzać na tyle, by elektrolit zaczął zamieniać się w parę?
Przyczyn może być wiele, najczęściej z powodu samoistnego uszkodzenia się jednej z warstw dochodzi do zwarcia, a to z kolei wytwarza dużo ciepła, a dalej wiadomo. A kiedy właściwie może dojść do tego samoistnego uszkodzenia? Tu również przyczyn może być kilka, najczęściej jednak występują dwa powody:
1. Oszczędność i wymóg miniaturyzacji sprzętu. Niestety zamiast wyrobów długowiecznych rynek zalewają sprzęty "jednego sezonu" - takie, które z założenia już muszą wytrzymać tylko tyle, na ile opiewa gwarancja. Po tym czasie nie ma sensu, by sprzęt pozostawał sprawny, bo producent nie zarobi na sprzedaży kolejnego, a poza tym na rynek wejdzie nowszy, o jeszcze większych możliwościach itp. No a że Klient wymaga lepszych kolorów, większej ilości dodatkowych opcji, wewnątrz robi się ciasno i kondensator (jeden z większych elementów elektronicznych) musi być jak najmniejszy... Z tego powodu okładziny są cieńsze, izolacja gorsza, wewnątrz obudowy (kubka) nie ma wolnego miejsca... Poza tym z tego powodu (miniaturyzacji) w grę wchodzi druga najczęściej występująca przyczyna usterki:
2. Przegrzanie kondensatora. Każdy element elektroniczny podczas pracy się grzeje. Tego się nie przeskoczy. Mniej lub bardziej zauważalnie, ale się grzeje też i kondensator. Szczególnie kondensator elektrolityczny (elektrolityczny, bo ma wspomniany wcześniej elektrolit - stad skrótowa nazwa "elektrolit") nie lubi temperatury za wysokiej (chociaż i za niskiej również - zakres temperatur pracy może się różnić w zależności od wykonania kondensatora i jest podany w karcie wyrobu) - a taka temperatura występuje we wnętrzu każdego urządzenia - szczególnie wysoka w pobliżu elementów które z racji na warunki pracy grzać się muszą - muszą być też chłodzone poprzez przymocowanie ich do radiatora.
Wystarczy spojrzeć jak wygląda współczesna płyta TV - radiator, a tuż koło niego rządek kondensatorowe elektrolitycznych... Dodatkowo współczesny sprzęt zasilany jest z sieci poprzez zasilacze impulsowe - przetwornice, pracujące na wysokiej częstotliwości - takich warunków pracy kondensatory elektrolityczne również nie lubią zbytnio - dlatego też najwięcej spuchniętych kondensatorów widuje się w zasilaczach komputerowych i samych komputerach.
W rezultacie bidulki nie dość, że grzeją się od impulsów wysokich częstotliwości, to na dodatek podgrzewane są przez inne elementy.
A wewnątrz TV z przed kilkudziesięciu lat? Miejsca dużo (bo kineskop narzucał wielkość skrzynki), a więc i elementy mogły być większe, mniej "wyżyłowane". Grzejące się elementy mogły być daleko od elementów, szczególnie na ciepło wrażliwych, a i same elementy projektował inżynier, a nie księgowy czy stylista...
Wiemy więc już, że nie wszystko, co nowe jest lepsze.
Wiemy też, że nie ma sensu wymiana tylko dlatego, że "wygląda" na uszkodzony.
Wiemy, że prócz widzenia potrzebne są i jakieś przyrządy, i wiedza - nawet tak podstawowa jak ta wynikająca z przeczytania tego tematu.
Wynika z powyższego wniosek, że nie zawsze to, co nowe jest lepsze, ergo: Wymiana kondensatorów "jak leci" (bez sprawdzenia, czy faktycznie jest taka potrzeba) może przynieść więcej szkody niż pożytku.
A tak w skrócie:
Po co są te całe kondensatory w ogóle?
A, to, to różnie. W zależności od miejsca w całej skomplikowanej plątaninie połączeń mogą one wygładzać napięcie pulsujące, mogą służyć jako filtry oddzielające poszczególne stopnie układu od napięć stałych występujących na stopniu poprzednim i w wielu innych miejscach. Kondensatorów nie da się wyeliminować i tyle.
A czemu nie zastosować innych, bez tego całego elektrolitu?
Hm... gdyby było można, na pewno tak by zrobiono. Po pierwsze - kondensatory elektrolityczne prócz wad mają też i zalety; a wśród nich kilka decydujących:
-są tańsze od odpowiedników innego typu (np. Tantalowe),
-są mimo wszystko mniejsze (od odpowiedników foliowych),
-przede wszystkim ich parametry elektryczne są pod pewnymi względami lepsze niż inne typy kondensatorów.
Nie miejsce tu na omawianie wszystkich typów kondensatorów i porównywanie wszystkich ich zalet i wad. Po prostu w myśl zasady "Mierz siły na zamiary" w niektórych miejscach układu "elektrolit" jest najlepszym wyjściem, a w innych nie może być zastosowany, bo są lepsze, bardziej odpowiednie do wykonywani zadań im postawionych. Tak jak nie da się zamiast diody wstawić rezystora, tak kondensator elektrolityczny ma swoje wyznaczone "miejsce w szeregu". Przynajmniej na razie.
I jeszcze długo..
Długo...
Źródła zdjęć:
Forumowy Kolega p.kaczmarek2 (dziękuję!)
https://www.wykop.pl/wpis/33907829/mam-do-wymiany-kondensatory-w-monitorze-wymieniac-/
https://www.ppa.pl/forum/amiga/42837/moja-amiga-4000-040-33mhz-kilka-pytan/3
https://forum.audio.com.pl/topic/76577-wzmacniacz-stereo-spuchni%C4%99te-kondensatory-do-wymiany/
https://bazava.ru/pl/3-3-volta-na-bloke-pitaniya-kompyutera-blok-pitaniya.html
http://blastboy.pl/howto/daewoo_lm1910w_piszczy/index.html
https://forum.dobreprogramy.pl/t/plyta-glowna-spuchniete-kondensatory/407701
(różne bywały przypadki)
