私は趣味の電子機器を10年以上使っていますが、電解コンデンサのいくつかはその時代のものです。正常に機能しているようで、腐食やその他の目に見える欠陥はありませんが、通常は生産ではなくプロトタイピングに使用されます。
これらの保存期間が限られていることを知っているので、所有しているものを破棄して新しい在庫を購入し、ローテーションするだけでいいのではないかと思っています。
どのように最高の私は、私の古いキャップが失敗したことを伝えることができスペックから外れている、または、おそらくされて行くのに失敗しますか？
回答:
電解キャップが劣化しているか劣化しようとしていると言う最良の方法は、ESRメーターを使用することです。
ESRメーターは、電解コンデンサが故障する最大の理由の1つを直接測定します。ESRが高くなると、P =I²Rは電力消費が増加するため、熱が発生し、電解質の多くが蒸発し、ESRが増加することを示します。これ...やがて、ばかげた、それはもう上限ではありません。
キャップのデータシートを読んで、ESRの期待値を見つけてください。コンデンサの種類と容量値によって大きく異なります。原則として、安くて上限が小さいほど、予想されるESRは高くなります。30mΩから3Ωの範囲の値を見ました。私が数字を付けた唯一の理由は、この100：1の比率を示すことであり、キャップのデータシートを読まなくても測定できるように期待を設定することではありません。
電解キャップの誘電体を再形成できます。2つの主要な方法があります。
ある考えでは、電流制限スキームを介して定格電圧まで数分かけてキャップを充電し、さらに数分間そのままにしておきます。
これを行うにはいくつかの方法がありますが、その主な目的は、コンデンサを単純に復元できない場合に、コンデンサが顔に吹き付かないレベルに電流を制限することです。
これを実現する最も簡単な方法は、コンデンサと電源の間に大きな抵抗を直列に接続することです。適切な抵抗値を計算するには、RC時定数式（τ= RC）を使用します。私が与えられた経験則は、コンデンサが5つの時定数の後にほぼ完全に充電されるという事実に基づいているため、上記の式でτ= 1500に設定します：秒で5分×5時定数。その後、R = 1500÷Cに再配置できます。ここで、コンデンサの値を式に代入して、必要な最小抵抗を取得します。
たとえば、220μFのキャップを再形成するには、6.8MΩ以上の抵抗を通して充電する必要があります。
電源の電圧をコンデンサの通常の動作電圧に設定します。それが35 Vのコンデンサである場合、通常の動作ではおそらく約30 Vであるため、それを電圧設定値として使用します。コンデンサを通常の動作電圧を超えてプッシュする正当な理由がわかりません。絶縁耐力は時間とともに物理的な限界まで増加し、そこで停止します。
この方法は非線形で、開始時に最も速く充電され、電源の電圧設定点に近づくと漸近的に遅くなります。
より洗練された方法は、電流制限されたベンチ電源を使用して同じ目的を達成することです。そのための式は、I = CV÷τです。常に30分以上充電したい場合は、τ= 1800です。
220 µFの例を修正するには、終了電圧も知る必要があります。終了電圧は上記と同じ方法で選択します。ターゲットとして再び30 Vを使用しましょう。それと上記の充電時間を上の式に代入すると、必要な充電電流が得られます。この場合は3.7 µAです。
電源が電流制限設定で1 mAまでしか低下しない場合、わずか6.6秒で再充電するリスクがあるかどうかを決定する必要があります。
この方法は線形であり、コンデンサの両端の電圧を単位時間あたり一定量増加させてから、電圧設定値に到達します。これの主な結果は、抵抗方式を使用した場合よりも、所定の合計充電時間で終了充電電流が高くなりますが、開始充電電流は低くなります。電圧設定ポイントに近づくと、コンデンサを損傷する危険性が高まるため、充電時間が等しくなると、抵抗法がより安全になります。
これにより、上記のリンクで使用されていた、抵抗を介してコンデンサを充電する定電流電源である複合方法に到達します。抵抗器は、電圧が上昇するにつれて充電電流を遅くし、電流制限電源は、抵抗器が単独で行うことを下回る低電圧での充電速度を制限できます。
適切なベンチ電源でこれを行う場合、充電電圧制限に達すると、電源が電流を表示し続ける場合、それはコンデンサのリーク電流です。これは、キャップのデータシートの仕様と比較できます。理想的なコンデンサの漏れ電流はゼロですが、その理想に近づくのは最良のコンデンサだけです。電解キャップは理想からかけ離れています。コンデンサを充電設定のままにしておくと、電圧制限に達した後しばらくの間漏れ電流が低下し、その後安定することがあります。その時点で、誘電体の強度はこれから得られる強度と同じになります。
2番目の方法も、長時間にわたってコンデンサの電圧をゆっくりと上昇させますが、インサーキットで行います。AC電源の機器でのみ動作し、規制の有無にかかわらず、リニア電源の誘電体の再形成に最適です。
variacを使用してこのトリックを実行すると、回路へのAC電源電圧をゆっくりと上げることができます。私は1ボルトか2ボルトで始めてから、1ボルトか3ボルトずつ上向きに微調整します。変更の間隔は数秒です。上記の方法と同様に、これに少なくとも30分を費やすことを期待してください。ここでは、半導体ゲートではなく湿式化学を扱っています。時間がかかる。
これを行う回路が「線形」であればあるほど、うまく機能する可能性が高くなります。スイッチング電源とデジタル回路は、この方法によって生成されるレール電圧の緩やかな上昇に悩まされる可能性があります。一部の回路は、電源電圧が常にゼロから通常の動作値まで急速に上昇するという前提で設計されているため、このような条件下で自己破壊することさえあります。
線形安定化電源から電力供給されるデジタル回路がある場合、電源供給回路とは別に電源を再形成することができます。これを行う間、電源の出力に抵抗性負荷をかけることができます。
ESRは、コンデンサの品質を評価する手段として言及されています。
ESRメーターがない場合、オシロスコープ、自分の脳、光入力システムを方形波信号と抵抗器に置き換えることができます。多くのスコープには、ボーナスとして方形波校正出力があります。
適切な値の直列抵抗を介してコンデンサに方形波を印加します。[発電機-シリーズR-キャップ-接地。]
オシロスコープでコンデンサの両端の電圧を観察します。
方形波が印加されると、ESRと直列抵抗のみで形成された分圧器により、コンデンサ電圧は本質的に瞬時にジャンプします。
コンデンサの両端の電圧は瞬時に変化できないため、瞬間的な初期効果はESRのみに起因します。
ESR ~~~ = Vstep_initial / Rseries x Vpp_square_wave。
これを定量的に扱う必要はありません-スコープを見て、同じキャップのバッチでは、他のキャップと比較して大きな初期ステップ=悪いキャップであることに注意してください。