Тренировка конденсаторов частотного преобразователя

Увеличение мощности интегральных усилителей транзисторами. Рассматривается на примере схем LM3886 и TDA7294.

Инструкция новичкам как научиться паять паяльником — различные провода, платы, микросхемы и другие детали.

Схема усилителя и микрофона из пьезоэлемента, подходящая для сборки своими руками.

Источник

Предварительная формовка “электролитов” или лечим конденсаторы.

Автор: В. Башкатов. материал подготовил А. Кищин (UA9XJK)

Как показывает радиолюбительская практика, многие электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы, пролежавшие без употребления несколько лет, теряют свою емкость, имеют повышенный ток утечки и большие потери. Однако радиолюбителям чаще всего попадаются именно такие древние — конденсаторы, пролежавшие по 10 и более лет, так как цена их минимальна. Импортные электролитические конденсаторы, как правило, очень дороги, хотя, бесспорно, они более качественные, чем абовянские имеют меньшие габариты, небольшие отклонения от паспортной емкости и минимальные диэлектрические потери, и токи утечки.

Включать старые конденсаторы ранних выпусков типа К50, К52 и т.п. в сглаживающие фильтры блоков питания без специальной обработки крайне нежелательно. Некоторые из них из-за повышенного тока утечки при непосредственном включении под постоянное напряжение начинают греться. При сильном нагреве электролит может вскипеть и повредить конденсатор (который попросту взорвется) Сильный хлопок и перегорание предохранителя при повреждении конденсатора — не самое страшное. Разбрызгавшийся горячий электролит измажет внутри весь аппарат, а при неблагоприятном стечении обстоятельств может вызвать ожог частей тела.

Простейший способ проверить наличие утечки конденсатора — это зарядить его пониженным постоянным напряжением и по истечении некоторого времени проверить на наличие или отсутствие заряда. Конденсатор, имеющий утечку, быстро саморазрядится, а качественный электролитический конденсатор будет держать заряд долго.

Теперь немного теории. Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы при своей значительной емкости имеют малые размеры (сказывается тонкий слой диэлектрика). В радиоэлектронных схемах они находят самое широкое применение: в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, в качестве переходных в полупроводниковой технике и др. Диэлектриком в таких конденсаторах является тончайший слой окиси на металле.

Одной обкладкой является металл, на котором образован оксидный слой, другой служит электролит (в электролитических конденсаторах), либо слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых). Оксидная пленка обладает односторонней проводимостью, поэтому при монтаже необходимо соблюдать полярность подключения электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов. Если этого не учитывать, оксидный слой теряет свои диэлектрические свойства и конденсатор выходит из строя.

Аналогичная картина происходит и с конденсаторами, длительное время не используемыми. У них со временем оксидный слой -рассасывается, что служит причиной повышенного тока утечки, избыточных потерь и в конечном итоге может привести к повреждению. Если такому на первый взгляд неисправному конденсатору вовремя провести формовку, то оксидный слой у него восстановится.

Физический процесс формовки конденсаторов представляет собой обычный электрохимический электролиз. После формовки параметры конденсатора восстанавливаются. В дальнейшем, как правило, аппаратура периодически включается в сеть, и конденсаторы периодически подформовываются тренируются, сохраняя тем самым свои свойства.

Формовку электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов больших емкостей (100 мкФ и более) удобно производить простейшим устройством, схема которого показана на рис.1.

Здесь резистор R1 выполняет роль ограничительно — предохранительного (ограничивает ток и не позволяет разогреваться электролиту), его сопротивление не критично и зависит от тока утечки конденсатора, но желательно применять резистор с запасом по мощности (остеклованный), так как маломощные сопротивления при больших токах утечки могут перегореть.

Переменное напряжение — U (с частотой сети 50 Гц) должно быть меньше номинального рабочего напряжения конденсатора на выходе однополупериодного выпрямителя примерно в 2 раза.

Формовать можно несколько параллельно включенных конденсаторов. Время формовки конденсаторов должно составлять около двух суток.

Автор применил такую схему формовки для электролитических конденсатора, пролежавших без дела. Около 15 лет и смонтированных в бестрансформаторном блоке питания (с удвоением напряжения) усилителя мощности на 4-х лампах 6П45С для коротковолнового трансивера. При первоначальной попытке подключить конденсаторы в блок питания без выполнения предварительной формовки из 6 конденсаторов К50 два вышли из строя, что и навело на размышления.

После отключения блока питания от сети на отформованном конденсаторе электрический заряд сохраняется от нескольких часов до суток. Поэтому, если возникла необходимость после отключения блока питания от сети сделать в нем какие-либо работы, то, естественно, конденсаторы по технике безопасности следует разрядить.

Однако хочу сразу предостеречь радиолюбителей (и не только) от практики разряда отключенных электролитических конденсаторов путем закорачивания их выводов металлическими предметами или проводниками (например, через отвертку), так как в таких случаях в моей практике имели случаи повреждения конденсаторов.

Вскрытие повредившихся конденсаторов показало, что причиной выхода из строя становилось перегорание внутренних тонких проводников — выводов, идущих с обкладок конденсатора на внешние выводы. Учитывая большую емкость конденсатора и очень малое сопротивление внешней закорочки (сотые доли ома), при разряде конденсатора возникает огромный импульс тока в десятки ампер, который быстро разогревает внутренний вывод и в результате он перегорает (как предохранитель). Если этого не случится в первый разряд, так может произойти в последующие.

Поэтому рекомендую производить разряд конденсаторов высоковольтных блоков питания аппаратуры с помощью изолированных щупов, между которыми последовательно включен резистор сопротивлением 50-100 Ом. Естественно, держать такое сопротивление на выводах конденсатора приходится дольше, чем отвертку.

1. Ю. Н. Рожин — Полупроводниковая радиоэлектроника. Киев, Радянська школа: 1982г.
2. В помощь радиолюбителю, вып. №109
3. Радио хобби №3/2001

Лучше вбитый шуруп, чем вкрученный гвоздь.

Немного информации по теме от Юрия (aka smarold) с форума DIYAudio

ЛАТР использовать, как мне кажется, ни к чему, громоздко. У меня вот такая коробочка для формовки литов до 200 вольт: крохотный транс на 50 мА, диод, неполярный кондюк на 1 мкф и потом резистивный делитель с потенциометром на 100 кОм. Главное, чтобы напруга возрастала достаточно медленно, потому выход должен быть высокоомным. Собираюсь переделать схему: ввести туда удвоитель с переключателем режима, чтобы до 500 вольт расшириться. Пока же высоковольтные формую от сети через диод и резюк 20 кОм. Потом сую на обмотку транса.

Источник

Формуем электролитические конденсаторы.

При конструировании усилителей низкой частоты, например в катодных цепях ламп, меломаны рекомендуют устанавливать электролитические конденсаторы Black Gate, NICHICON и подобные им. Не все радиолюбители могут достать такие конденсаторы, но и не все знают, что у нас выпускались конденсаторы не хуже, и например наши старые конденсаторы ЭГЦ (для катодных цепей), зашунтированные бумажными, так же К50-3Ф, К50И-1, К50-2 (для анодно-сеточных цепей), зашунтированные конденсаторами КСО, КБГ-МН,КСГ, ССГ, ни чуть не хуже по качеству звука вышеупомянутых импортных конденсаторов. Но от долгого хранения у этих конденсаторов повышенный ток утечки и потеря ёмкости, и сразу устанавливать их в усилители нельзя — их внутренне содержимое может оказаться на потолке. Их необходимо отформовать и «разбудить» от долгого бездействия, тогда они будут очень хорошо работать. Формовка конденсаторов, особенно советского производства нужна обязательна, даже если конденсатор уже отформованный, но пролежал без работы несколько месяцев, это касается в первую очередь емкостей от 2200 мкФ для низковольтных до 63в и от 100 мкФ высоковольтных конденсаторов. Формовка для новых оксидных конденсаторов так же может понадобиться, но далеко не всегда. Определить необходимость в формовке таких конденсаторов очень просто: если ток утечки существенно повышен, или измеренная ёмкость значительно меньше обозначенного номинала. Как правильно проводить формовку электролитов и что для этого необходимо? Ниже приведена схема устройства формовки электролитов с напряжением до 63 вольт. Трансформатор любой, с напряжением вторичной обмотки 40-48 вольт, и током до 100 ма, резистор R3 здесь необходим для разрядки конденсатора, после завершения процесса формовки и отключения устройства от сети (разряд конденсатора отвёрткой, пинцетом и т.д. крайне не рекомендуется, и может вывести его из строя).

Формовку неполярных электролитов производят аналогично, но повторяют процесс для «обратного направления», то есть меняют полярность подключения конденсатора. Если конденсатор имеет очень большую утечку, то его сначала надо подключить, соблюдая полярность, к источнику постоянного тока (лучше регулируемому) с напряжением не более 30-50% от номинального напряжения конденсатора через токо-ограничивающий резистор. Величина резистора особо не критична и выбирается исходя из тока утечки конденсатора, для низковольтных 5-20 кОм, для высоковольтных 20-100 кОм. Через пару часов на конденсатор подаётся напряжение 70-80% от номинального. Если всё нормально и температурный режим конденсатора в норме, то через несколько часов подаётся полное рабочее напряжение на конденсатор. Температурный режим конденсатора постоянно контролируется и контролируется прирост напряжения на конденсаторе цифровым вольтметром (по мере уменьшения тока утечки, напряжение на конденсаторе будет расти). Прирост напряжения идёт на конденсаторе медленно и измеряется в доли вольта (поэтому желателен цифровой вольтметр). Дождаться, когда прирост напряжения остановится — потом выключаем. Формовка конденсаторов при полном рабочем напряжении может длиться от нескольких часов до нескольких суток. Ниже приведена схема для формовки высоковольтных электролитов.

Переменное напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть меньше номинального рабочего напряжения конденсатора примерно в полтора-два раза.Формовать можно несколько параллельно включенных конденсаторов. Время формовки конденсаторов должно составлять около двух суток.

Источник