コンデンサが焼損する可能性を低くするにはどうすればよいですか?


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AC / DC電源回路を多くのマシンに取り付けていますが、それらはすべて、電源の定格電力範囲内で十分に稼働しています。しかし、これらは故障し続け、(大きな)電解コ​​ンデンサーを燃やします(たとえば、1年の使用後)。奇妙なことに、これらのボードはわずかに異なります。1つはキャップがあり、いくつかは2つですが、これは必ず失敗するパーツです。

1キャップのボードの定格は22µF 450vで、2キャップの定格は47µF 450vです。

では、このコンポーネントからストレスを取り除くにはどうすればよいですか?複数を並行して実行しますか?

更新: PSUをよく見ていたら、彼らは本当に奇妙です!機械のモーター(ダンボールシュレッダー)の定格はDC 220vです。したがって、PSUボードの主要な「分厚い」部分は、変圧器のない整流器/フィルターキャップ(これは少し燃え尽きます)であり、残りはライト、スイッチング、保護等


電源(現在)の電力定格は何ですか?
yogece 2013年

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コンデンサが燃え続ける本当の理由を掘り下げて理解する必要があります。これは熱に関係していますか?過電圧?コンデンサから常に引き出されている電流が多すぎますか?低品質のコンデンサ?理解しなければ、実際の問題を解決することはできません。パッチを適用して、それを再度発生させるだけです。オシロスコープを取り、実行中のシステムを見てください。
Gustavo Litovsky 2013年

はい、あなたは正しい、その非常に主観的です。実際の理由は熱の蓄積であるようですが、これを引き起こしているのは問題です。私は過去に安価な中国の翼のキャップを良いパナソニックのものに交換しましたが、それでもまだかなり早く暖まります。はい、実際に実行しているのを確認する必要があります...
Digital Lightcraft 2013年

回答:


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一般的なユニバーサル入力範囲スイッチング電源は、ここに示すような回路トポロジーを使用します。

ここに画像の説明を入力してください

大きな値の高電圧コンデンサ(黄色で強調表示)は、AC電源ラインからの整流されたDC電圧を平滑化する役割を果たします。

このコンデンサには、主に2つの故障モードがあります。1つは、電源の入力での高電圧スパイクで、コモンモードチョークを介して発生します。コンデンサの電圧定格を超えるスパイクは、コンデンサの絶縁誘電体層に損傷を与え、内部短絡を引き起こす可能性があります。高電圧の問題は、電源システムでこのようなスパイクの発生源を特定し、スパイクが発生している場所でスパイクをクランプする手順を実行することによって、最も解決する必要があります。また、電源の入力フィルターを改善し、transzorbsやMOVなどの過渡吸収デバイスを入力セクションに追加して、大型コンデンサーの電圧定格を増加させることもできます。

別の故障モードは、コンデンサの直列抵抗(ESR)と反応するコンデンサの電流変化時に発生する可能性のある内部加熱です。これにより熱が発生し、コンデンサーの内部電解物質が乾燥して、静電容量が減少します。また、直列抵抗が増加するため、追加の加熱が発生します。オフラインタイプの電源では、このコンデンサはライン周波数の2倍で動作します。コンデンサが半サイクルごとに充電され、整流されたAC電圧がゼロになると放電されると、コンデンサの電流パルス(リップル電流と呼ばれます)が発生します。一方、コンデンサは電源の出力セクションに電流を供給し続けるように求められます。このコンデンサの信頼性を高めるには、いくつかの要因を考慮することができます。まず第一に、電源動作中のリップル電流を計算または測定し、選択したコンデンサのリップル電流範囲内にあることを確認します。考慮すべきもう1つのパラメータは、電源の動作温度よりも高いことを保証するためのコンデンサの温度定格です。最後に、ESR値が低いコンデンサを見つけると、特定の振幅のリップル電流に対して内部加熱が低下するので便利です。


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コンデンサーの近くにある巨大なヒートシンクからの加熱により、高温を忘れました-設計が悪いか、または陳腐化が計画されています。
johnfound 2013年

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私も、問題はOPの電源の総リップル電流にあると思います。特定の例では、ラインからの120 Hzのリップルとスイッチングレギュレータからの高周波リップルの両方を考慮する必要があります。
Dave Tweed

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2つのコンデンサを並列に使用することは、2つの抵抗を直列に使用することと同等であり、静電容量が加算され、回路の動作に悪影響を与える可能性があります(影響はないかもしれませんが、ここでは最悪の場合を考えます)。

回路自体の知識がなくても、これらのコンポーネントからストレスを緩和するより良い方法は、より高い電圧定格のコンデンサを使用することです。これは、より大きく、より高価なコンポーネントに変換されますが、ストレスは少なくなります。もう1つの方法は、ブランドサプライヤーから「高品質」のコンデンサを入手することです。品質で知られているオーディオファンコンデンサがありますが、正確なブランド名はよくわかりません。


オーディオファンコンデンサは、大電流が流れて常に充電および放電される可能性がある電源での性能で知られていますか?
Kaz 2013年

@カズ-いいえ、彼らは高値の雄牛であることで知られています。
John U

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可能であれば(サイズ制限がある場合)、コンデンサの定格を下げ(必要以上に高い電圧定格を使用)、小さなセラミックコンデンサを並列に接続します。これらは、短い高電圧スパイクに対してより耐性があり、電解へのストレスを減らすのに役立ちます。

Sparkfunは最近これに関連するビデオを実行しました、私はそれをチェックすることをお勧めします。


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すぐに燃えてしまう場合は、回路に何らかの問題があるはずです。キャップは最終的には死にますが、すべてが正しく設計されていれば、数年は持続するはずです。とはいえ、高電圧の高品質のキャップが吹く可能性は低くなります。目的に応じて、静電容量の大きいものを配置して、完全に放電および再充電しないようにすることもできます。これは、電源やその他の実際の静電容量がそれほど重要ではない何かを平滑化することを目的としたキャップの場合にのみ良いアイデアです。

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