Разрядник конденсаторов своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 15.09.2024

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Команда контент-менеджеров wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.

Количество источников, использованных в этой статье: 15. Вы найдете их список внизу страницы.

Конденсаторы широко применяются в бытовых электрических приборах и в электронном оборудовании. При подключении к источнику энергии они запасают электрический заряд, после чего их можно использовать для питания различных приборов и устройств или просто в качестве источника заряда. Прежде чем разбирать или ремонтировать бытовой прибор или электронное устройство, необходимо разрядить его конденсатор. Часто это можно безопасно сделать с помощью обычной изолирующей отвертки. Однако в случае более крупных конденсаторов, которые обычно используются не в электронных устройствах, а в бытовой технике, лучше собрать специальное разрядное устройство и воспользоваться им. Сначала проверьте, заряжен ли конденсатор, и при необходимости выберите подходящий способ разрядить его.

Внимание: информация в данной статье носит исключительно ознакомительный характер.

Я думал о возможности замыкания с помощью света , но фотоэффект имхо будет слаб.

А вот вариант с контролирующими как бы сетками (или кольцами) между двумя электродами кажется более реальным. а вы как думаете, можно управляя сетками с помощью полевиков блокировать разряд?

Ещё есть вариант с включением разряда путем инициации другого разряда в непосредственной близости.

ну если "гаснуть он должен сам" то это придётся подбирать ёмкость, которую он разряжает. так при этом можно и без управляемого разрядника управлять частотой изменяя скорость заряда этой ёмкости.

а вот интересно, можно будет отклонить дугу магнитным полем так, чтобы все носители заряда перестали поддерживать этот процесс, и разрядник выключился.

Кстати тут придумал ещё один вариант управления разрядником: взять и установить один из электродов на баттарею из пъезо-пласинок. управляя напряжением на пьезо-пластинках можно приближать или удалять электроды друг от друга, а частота управления может быть весьма большая (порядка мегагерцов).

Ещё есть эффект магнитострикции, который тоже можно использовать для управления положением электрода, но он управляется магнитным полем, а ток в довольно длинной катушке сложно менять очень быстро.

Приветствую всех!
По просьбам начинающих выложил фото инструмента первой необходимости.

Успехов в нелегком труде!

Оч. хорошо. Можно и так. Параллельно щупам мультика ( любого ) вкл. резак на 30-50 кОм. Видно как разряжается. Перекл. мультика на 200-1000 V DC.

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

Диагностика
Определение неисправности
Выбор метода ремонта
Поиск запчастей
Устранение дефекта
Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

не включается
не корректно работает какой-то узел (блок)
периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Сокращение	Краткое описание
LED	Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
MOSFET	Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
EEPROM	Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
eMMC	embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
LCD	Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
SCL	Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
SDA	Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
ICSP	In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
IIC, I2C	Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
PCB	Printed Circuit Board - Печатная плата
PWM	Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
SPI	Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
USB	Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
DMA	Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
AC	Alternating Current - Переменный ток
DC	Direct Current - Постоянный ток
FM	Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
AFC	Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Постой разрядник конденсатора вспышки С-Flash как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

Всем, кто сталкивается с высоковольтными источниками питания большой мощности в своей работе, известна проблема большого пускового тока, который потребляет выпрямитель в самый первый момент после подачи на него входного напряжения питания. Этот ток может в несколько раз превышать номинальный потребляемый ток устройства и приводит к ложному срабатыванию устройств токовой защиты. Пусковой ток достигает больших значений из-за того, что в первый момент после подачи напряжения питания конденсаторы фильтра полностью разряжены, и их сопротивление практически равно нулю. Именно это и приводит к резкому скачку тока. По мере заряда напряжение на конденсаторах увеличивается, и ток заряда падает практически до нуля при полностью заряженных конденсаторах (без нагрузки). Ограничение этого пускового тока – это одна из функций описываемого устройства.

Вторая функция – это разряд конденсаторов фильтра после отключения входного питающего напряжения при отсутствии нагрузки на выходе выпрямителя. Необходимость в таком разряде вызвана соображениями техники безопасности. Дело в том, что конденсаторы фильтра могут находиться в заряженном состоянии достаточно долгое время после выключения питания, особенно если мы имеем высоковольтный источник с большим выходным током, и конденсаторы имею большую емкость. Это остаточное напряжение может представлять опасность для обслуживающего персонала. Быстрый разряд конденсаторов фильтра как раз и является второй функцией описываемого устройства.

Особенностью этой конструкции является то, что в ней используются только пассивные компоненты – резисторы, конденсаторы, диоды и реле. Решения проблемы заряда и разряда конденсаторов с использованием активных компонентов хорошо известны, но в этой конструкции они не используются, что позволило решить задачу относительно просто, с минимальным количеством комплектующих и без применения дополнительного источника питания, необходимого для электронных модулей.

Описываемое схемное решение было применено в бестрансформаторном трехфазном выпрямителе для питания ультразвукового сварочного генератора. Выпрямитель подключен к трехфазной линии по схеме треугольника с напряжениями 280 В переменного тока между фазами. На выходе трёхфазного диодного моста размах напряжения достигает 400 B. Номинальный ток, отдаваемый этим выпрямителем, составляет 16 А.

Идея ограничения тока заряда состоит в том, что конденсатор подключается к выходу выпрямителя не напрямую, а через токоограничивающий резистор небольшого сопротивления, и по мере заряда конденсатора этот резистор шунтируется, обычно с помощью контактов реле. В процессе нормальной работы выпрямителя этот резистор остается зашунтированным. В предлагаемой конструкции используется резистор номинала 400 Ом, что ограничивает максимальный ток заряда на уровне 1 А.

При отключении питания разряд конденсаторов происходит в такой последовательности: после снятия (отключения) входного напряжения к выходу выпрямителя подключается резистор малого сопротивления, который быстро разряжает конденсаторы практически до нулевого уровня. В описываемой конструкции для разряда и заряда используется один и тот же резистор величиной 400 Ом.

Рисунок 1.

Принципиальная схема устройства.

Принципиальная схема устройства приведена на Рисунке 1.

Описание работы схемы и ее компонентов

Выход выпрямителя моделируется источником питания V1 и выключателем SW;
C_F – выходной фильтрующий конденсатор (или несколько конденсаторов);
Relay_CHRG – реле постоянного тока, ответственное за процесс заряда конденсатора C_F;
Relay_DSCHRG – реле постоянного тока, обеспечивает процесс разряда конденсатора C_F;
R_CD – резистор, выполняющий две роли: ограничивает максимальный зарядный ток при заряде и служит нагрузкой при разряде конденсатора C_F;
R_CHRG – резистор цепи питания Relay_CHRG;
C_DELAY – конденсатор схемы задержки срабатывания Relay_CHRG;
Резистор R_CHRG и конденсатор C_DELAY образуют цепь задержки включения Relay_CHRG;
R_DSCHRG – резистор, обеспечивающий режим работы Relay_DSCHRG;
D1 – диод, необходимый для разделения цепей входа и выхода, обеспечивающего режим быстрого разряда C_F;
D2 – диод, ускоряющий процесс разряда за счет параллельного включения обмоток обоих реле в режиме разряда.

Состояния устройства и алгоритм работы

Устройство может находиться в одном из четырех состояний.

ОТКЛ – оба реле обесточены. Резистор R_CD соединяет выход схемы с землей.
ЗАРЯД – подано входное напряжение. Relay_CHRG включается сразу и подключает вывод резистора R_CD (1) ко входу. Вывод резистора R_CD (2) пока подключен к конденсатору C_F. Конденсатор C_F начинает процесс заряда через этот резистор. Relay_CHRG отрабатывает задержку, и за это время конденсатор успевает зарядиться через резистор до некоторого напряжения, при котором переход на прямое подключение (состояние РАБОТА) не вызывает сильного броска тока.
РАБОТА – основное состояние. Оба реле под полным напряжением, конденсатор C_F подключен к входному напряжению напрямую, резистор R_CD зашунтирован контактами реле.
РАЗРЯД – состоит из двух фаз: Разряд_А и Разряд_Б.

Разряд_А – входное напряжение отключено, реле разряда отключается сразу и подключает вывод резистора R_CD (1) к земле.
Реле заряда находится во включенном состоянии за счет напряжение на конденсаторе C_DELAY. C_DELAY разряжается через обмотку реле заряда и через D2 и обмотку реле разряда, отрабатывается задержка отключения, и по ее окончании вывод резистора R_CD (2) подключается к конденсатору C_F. В процессе разряда обмотки обоих реле соединяются параллельно через диод D2, что заметно ускоряет процесс разряда конденсатора C_DELAY и уменьшает время начала фазы Разряд_Б.
Разряд_Б – реле заряда отключается и разряжает C_F через резистор R_CD на землю.
Временные диаграммы напряжений в различных узлах схемы показаны на Рисунке 2.

Пример расчета компонентов

Вот пример расчета для следующего набора входных и выходных параметров:

Выходной ток модуля I_OUT = 16 А.

Номинальное рабочее напряжение реле V_R = 24 В постоянного тока.

Сопротивление обмотки постоянному току R_R = 600 Ом.

Ток через обмотку реле в рабочем режиме

Сначала рассчитываем полное сопротивление делителя на основе тока через реле

В нашем случае это

С учетом сопротивления обмотки 600 Ом получаем сопротивление последовательного резистора, равным 9.4 кОм. Фактически были выбраны резисторы чуть меньшего сопротивления (8.2 кОм), чтобы обеспечить надежный режим работы реле при небольших возможных колебаниях входного напряжения. Очень важно отметить, что резисторы эти при работе нагреваются, и нужно рассчитать и выбрать резисторы с запасом по мощности.

Мощность, рассеиваемая на резисторе, составит

Очень рекомендуется выбрать резистор с запасом по мощности. Автор при изготовлении конструкции использовал резисторы мощностью 50 Вт, установленные на шасси.

Выбор резистора R_CD достаточно произволен. Автором выбран резистор сопротивлением 400 Ом и мощностью 20 Вт, чтобы ограничить максимальный зарядный ток на уровне 1 А. Следует отметить, что этот резистор работает в первый момент после включения – в фазе ЗАРЯД, и в самый последний момент при выключении – в фазе РАЗРЯД, и ток, напряжение и мощность на нем быстро падают по мере заряда/разряда выходного конденсатора.

Диод D1 должен иметь прямой максимальный ток, больший, чем максимальный ток, отдаваемый выпрямителем, и обратное напряжение, большее, чем максимальное входное напряжение модуля.

Диод D2 должен иметь рабочий ток выше, чем рабочий ток обмотки реле, а обратное напряжение больше входного напряжения модуля. Любой диод с напряжением 600 В и током в 1 А с успехом подойдет.

Величина конденсатора задержки не рассчитывалась, а подбиралась экспериментально при симуляции схемы в программе Multisim. При указанных величинах напряжений, резисторов и конденсаторов время фазы заряда составляет 0.7 с, время задержки разряда 1.0 с, время разряда примерно 3.0 с.

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.

В настоящее время нас окружает огромное количество электронного оборудования, неотъемлемой частью которых являются конденсаторы. Они присутствуют в любом электронном оборудовании (специального назначения) и бытовых электрических приборах (общего назначения). Подключаясь к источнику энергии конденсаторы запасают электрический заряд в целях питания различных устройств или как источник заряда.

При этом необходимо учитывать, что до того, как разбирать или ремонтировать устройство, в обязательном порядке разряжают конденсатор, так как резкое увеличение силы тока, может привести к короткому замыканию не разряженного конденсатора. Это повлечет за собой повреждение части или всех элементов схемы, приведет к удару электрическим током, возгоранию или взрыву.

Причем размер негативных результатов прямо пропорционален емкости и напряжению конденсатора. Поэтому для извлечения конденсатора из цепи необходимо его разрядить.

Ниже приведены основные критерии, на которые нужно обращать внимание при разрядке конденсатора, а также общий порядок действий для простейших ситуаций.

Как работает конденсатор

Применяют электрические конденсаторы для накопления заряда. Когда напряжение поступает на электроды, происходит наращивание электрического заряда, притом на разных пластинах они имеют равную величину, но с противоположным потенциалом. После отсоединения источника питания формируется электрический заряд конденсатора в результате электростатического притяжения.

Есть значительное количество видов с разделением на подвиды. Первичный принцип деления конденсаторов определяется диэлектриком, которым определяются технические характеристики: емкость конденсатора и её стабильность, сопротивление изоляции, величина потерь и прочее.

Различают следующие виды конденсаторов:

вакуумные;
с газообразным диэлектриком;
с жидким диэлектриком;
с твёрдым неорганическим диэлектриком (стекло, керамика и пр.);
с твёрдым органическим диэлектриком/твердотельные (бумага и пр.);
электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы;
комбинированные.

Конденсаторы также можно классифицировать по возможности изменения ёмкости. Подавляющее большинство конденсаторов с постоянной ёмкостью, которая снижается со временем по естественным причинам.

Существуют конденсаторы, позволяющие регулировать емкость механически, температурой или через электрическое напряжение. В третьем типе конденсаторов ёмкость регулируется незначительно разово или периодически, но не меняется в процессе использования.

Каждый из типов таких устройств имеет свою специфическую область применения. Безопасная разрядка конденсатора в числе прочего определяется его конструктивными особенностями. Например, интегральная схема содержит керамический конденсатор (керамические пластины, на которых закреплены электроды).

Для разрядки таких конденсаторов необходимо применять нагрузку со значительным размером сопротивления.

Параметры конденсаторов

Для понимания того, как разрядить конденсатор, нужно ознакомиться с данными указанными на корпусе. Для правильной разрядки конденсатора важно учесть все его параметры: номинальную емкость, допуски и потери, допустимое напряжение, нагрузка, частота и некоторые дополнительные характеристики.

Самый важный параметр для безопасной разрядки — емкость конденсатора. Определяется как потенциал аккумуляции заряда в форме электрического поля, который прямо пропорционален напряжению между пластинами обкладок, диэлектрической проницаемости диэлектрика и площади пластин, имея обратную зависимость от размера диэлектрика (расстояния между пластинами).

Для увеличения емкости конденсаторы соединяют параллельно, в этом случае емкость батареи равна емкости конденсаторов, входящих в ее состав. Единицей емкости конденсатора считается фарад: если емкость в 1 фараду, то он может сгенерировать 1 вольт. Емкость на корпусе — это номинальное значение, которое практически недостижимо, поэтому указан допуск в процентах.

Потери оцениваются снижением энергии в результате работы. Определяются используемым диэлектриком и наличием дефектов. Наименьшими потерями характеризуются конденсаторы с вакуумным диэлектриком, максимальными — алюминиевые.

Идеальный диэлектрик должен полностью изолировать обкладки друг от друга исключив проводимость электрического тока, но такой материал не смогли создать даже в лабораторных условиях.

Как разрядить конденсатор

Итак, мы определились, что разрядка конденсатора определяется его емкостью и конструкцией. Необходимо учитывать, что чем выше уровень емкости конденсатора, тем больше осторожности нужно при разрядке, так как КЗ повлечет минимум утрату конденсатора, который просто перегорит, а может повлечь взрыв или удар электрическим током.

Безопасная разрядка конденсатора может быть только после отключения прибора от электропитания (от розетки, аккумулятора, генератора и пр.). Для извлечения конденсатора стоит обратиться к руководству по эксплуатации устройства. При этом нельзя прикасаться к контактам – остаточное напряжение приведет к ожогу или удару током. Необходимо определить заряжен ли конденсатор с использованием мультиметра.

Это осуществляется в режиме замера напряжения DC (постоянный ток) и, выставив максимальный уровень показателя, присоединяем щупы к контактам. В зависимости от результата подбирается способ разрядки:

если результат меньше 10 вольт — разряжать не требуется;
если от 10 до 99 вольт (конденсатор небольшой емкости) — можно использовать резистивную нагрузку, например, замкнуть контакты отверткой с изолирующей рукояткой (на рукоятке не должно быть никаких повреждений, так как в этом случае есть риск получить удар током);
если значение от 100 вольт — необходимо разрядное устройство.

Для разрядки прибора нужно подключить к пластинам нагрузку большого сопротивления. В этом случае на снижение заряда, аккумулированного конденсатором, уйдет больше времени. Период разряда определяется двумя факторами: емкостью конденсатора и величиной сопротивления, на которое он сбрасывает заряд.

Чем выше уровень сопротивления, тем больше времени потребуется на полный разряд. Причина этого в том, что при высоком уровне сопротивления сила разрядного тока небольшая, а значит объем заряда на пластинах конденсатора снижается понемногу.

Снижение уровня заряда происходит с меньшей скоростью, если конденсатор имеет большую емкость. Это происходит в результате того, что при значительной емкости пластины конденсатора содержат больший размер электричества (больший заряд) и для отвода заряда нужен значительный период времени.

При разрядке конденсатора вся энергия электрического поля превращается в тепловую энергию, иначе говоря, электричество нагревает сопротивление, посредством которого разряжается конденсатор. А чем выше емкость конденсатора и напряжение на его пластинах, тем значительнее будет энергия электрического поля конденсатора.

Чем меньше резистор, который используется в этих целях, тем меньше времени нужно на полную разрядку. Для лучшего понимания приведем пример. Например, емкость конденсатора 10 пФ, а резистор имеет сопротивление 1 кОм. В таком случае разрядка займет 0,01 с.

Но необходимо учитывать, что для безопасной разрядки конденсатора нужно подбирать резистор соответствующей мощности, иначе он может перегореть. Так в случае небольших компонентов достаточно будет использовать резистор мощностью 5 Вт и сопротивлением 1 кОм. Как вариант можно предложить модель SR PASSIVES MOF5WS-1K.

А если речь идет о больших блоках, скажем энергетическом трехфазном, то разрядка должна осуществляться с применением кабеля YDY 4 мм2 путем закорачивания отдельных фаз элемента на провод PE.

FKP2-10N/100 Конденсатор: полипропиленовый; 10нФ; 5мм; ±10%; 6,5x8x7,2мм; 63ВAC

Читайте также: