Це був один із тих днів, коли кішка пожувала ваш модуль? Або, можливо у вас є старий підсилювач, де з конденсаторів потекла ця неприємна отруйна слиз? Якщо ви коли-небудь були в цій ситуації, ви могли б відремонтувати модуль, замінивши конденсатори. Давайте розглянемо приклад, де заміню цей конденсатор на друкованій платі. Спочатку трохи теорії. Що таке конденсатор? Конденсатор – це пристрій для зберігання енергії, який може бути використаний для згладжування напруги. Кожен конденсатор має два важливі параметри: ємність та напруга. Місткість говорить нам про те, скільки енергії може накопичити конденсатор при заданій напрузі. Місткість зазвичай вимірюється в мікрофарадах (uF). У дев'яносто дев'яти відсотках випадків, при заміні конденсатора, треба використовувати таке значення ємності або дуже близьке. Тут застосовано конденсатор 470uF. Якщо я хочу замінити його, то в ідеалі я маю взяти інший конденсатор на 470uF. Інший важливий параметр – це номінальна напруга. Номінальна напруга – це максимальна напруга, при якій конденсатор може працювати не вибухаючи. Ще раз відзначимо, що напруга написана на конденсаторі означає, що це максимальна напруга, яка може подаватися на конденсатор. Це не означає, що на конденсаторі обов'язково буде ця напруга. Наприклад, це конденсатор на 16 вольт. Це не означає, що він заряджений на 16 вольт як батарейка. Це означає, що якщо його заряджати до 5 вольт, то він чудово працюватиме. Якщо я заряджу його до 10 вольт, то все буде добре. Якщо заряджу його до 16 вольт, то він упорається і з цим. Але якщо я заряджу його до 25 вольт, він вибухне. Повертаючись до нашого прикладу конденсатора, я бачу, що він розрахований на 16 вольт. При заміні я повинен використовувати конденсатор 16V або вище. Тепер з'ясовується, що всі конденсатори на 470 uF, які я маю розраховані 25 вольт. Але це не проблема. Якщо в оригінальній схемі потрібний конденсатор на 16V, то я можу використовувати конденсатор на 25V, це просто означає, що я матиму більший запас міцності. Тепер поговоримо про полярність. На мінусовій стороні електролітичного конденсатора завжди буде нанесено невеликий знак мінусу. Все, що потрібно зробити, це переконатися, що полярність збігається з колишнім конденсатором. Якщо переплутати полярність, то що відбувається. Отже, знаючи полярність, я заміню конденсатор і припаю його на місце. Насамкінець, невелике попередження з безпеки. Якщо ви коли-небудь бачили ці більші конденсатори на напругу більше 200 вольт, то ви повинні бути обережні з ними, щоб не зачепити їх, якщо вони заряджені. Пам'ятайте, що конденсатор, заряджений на 200V, може вбити вас.
Вдалої заміни конденсаторів!
_
Найпоширеніша поломка сучасної електроніки – це несправність електролітичних конденсаторів. Якщо ви після розбору корпусу електронного пристрою помічали, що на друкованій платі є конденсатори з деформованим, здутим корпусом, з якого сочиться отруйний електроліт, саме час розібратися, як розпізнати поломку або дефект в конденсаторі і підібрати адекватну заміну. Маючи професійний флюс для паяння, припої, паяльною станцією, набором нових конденсаторів, ви без особливих зусиль «оживіть» будь-який електронний прилад своїми руками.
По суті, конденсатор – радіоелектронний компонент, основна мета якого – це накопичення та віддача електроенергії з метою фільтрації, згладжування та генерації змінних електричних коливань. Будь-який конденсатор має два найважливіші електричні параметри: ємність і максимальну постійну напругу, яка може бути прикладена до конденсатора без його пробою або руйнування. Ємність, як правило, визначає, яка кількість електричної енергіїможе увібрати в себе конденсатор, якщо прикласти до його обкладок постійну напругу, що не перевищує заданого ліміту. Місткість вимірюється у Фарадах. Найбільшого поширення набули конденсатори, ємність яких обчислюється в мікрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) та нанофарадах (нФ). У багатьох випадках рекомендується замінювати несправний конденсатор на справний, що має аналогічні ємнісні характеристики. Однак у ремонтній практиці існує думка про те, що в схемах блоків живлення можна ставити конденсатор, який трохи перевищує за ємністю фабричні параметри. Наприклад, якщо ми хочемо замінити електроліт, що розірвався, на 100мкФ 12Вольт в блоці живлення, який покликаний згладити коливання після діодного випрямного моста, можна сміливо встановлювати ємність навіть на 470мкФ 25В. По-перше, підвищена ємність конденсатора лише зменшить пульсації, що саме по собі непогано для блоку живлення. По-друге, підвищена гранична напруга лише підвищить загальну надійність схеми. Головне, щоб відведений під установку конденсатора місце підходило.
Чому вибухають конденсатори електролітичного типу
Найчастіша причина, через яку відбувається вибух електролітичного конденсатора - це перевищення напруги між обкладками конденсатора. Не секрет, що у багатьох приладах китайського виробництва параметр максимальної напруги точно відповідає прикладеної напруги. За своїм задумом виробники конденсаторів не передбачали, що у штатному включенні конденсатора до складу електросхеми на його контакти подаватиметься саме максимальна напруга. Наприклад, якщо на конденсаторі написано 16В 100мкФ, то не варто його підключати до схеми, де на нього постійно подаватиметься 15 або 16В. Безумовно, він витримає якийсь час такий знущання, але запас міцності практично дорівнює нулю. Набагато краще встановлювати такі конденсатори в ланцюг з напругою 10-12В, щоб був якийсь запас напруги.
Полярність підключення електролітичних конденсаторів
Електролітичні конденсатори мають негативний та позитивний електроди. Як правило, негативний електрод визначається за маркуванням на корпусі (біла поздовжня смуга за значками "-"), а позитивна обкладка ніяк не промаркована. Виняток – вітчизняні конденсатори, де, навпаки, позитивний термінал промарковано значком «+». При заміні конденсаторів необхідно зіставити і перевірити, чи полярність підключення конденсатора відповідає маркуванню на друкованій платі (кружок, де є заштрихований сегмент). Зіставивши мінусову смугу із заштрихованим сегментом, ви безпомилково вставите конденсатор. Залишається лише обрізати ніжки конденсатора, обробити місця паяння та якісно припаяти. Якщо випадково переплутати полярність підключення, то навіть абсолютно новий і справний конденсатор просто розірветься, змастивши попутно всі сусідні компоненти і друковану плату струмопровідним електролітом.
Трохи про безпеку
Не секрет, що заміна низьковольтних конденсаторів може завдати шкоди здоров'ю лише у разі помилки підключення полярності. При першому включенні конденсатор вибухне. Друга небезпека, яку варто очікувати від конденсаторів, полягає у напрузі між його обкладками. Якщо ви коли-небудь розбирали блоки живлення від комп'ютерів, ви, мабуть, помічали величезні електроліти на 200В. Саме у цих конденсаторах залишається небезпечне висока напругаяка може серйозно травмувати вас. Перед заміною конденсаторів блоків живлення рекомендуємо повністю розрядити його або резистором, або неоновою лампочкою на 220В.
Корисна порада: такі конденсатори дуже не люблять розряджатися через коротке замикання, тому не замикайте їх виводи викруткою з метою розряду.
Пусковий та робочий конденсатори служать для запуску та роботи електродвигунів, що працюють в однофазній мережі 220 В.
Тому їх ще називають фазозсувними.
Місце встановлення - між лінією живлення та пусковою обмоткою електродвигуна.
Умовне позначення конденсаторів на схемах
Графічне позначення на схемі показано малюнку, буквене позначення-Ста порядковий номер за схемою.
Основні параметри конденсаторів
Ємність конденсатора-характеризує енергію, яку здатний накопичити конденсатор, а також струм який він здатний пропустити через себе. Вимірюється у Фарадах з розмножувальною приставкою (нано, мікро і т.д.).
Найпопулярніші номінали для робочих і пускових конденсаторів від 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).
Номінальна напруга конденсатора-напруга, при якій конденсатор здатний надійно та довго працювати, зберігаючи свої параметри.
Відомі виробники конденсаторів вказують на його корпусі напругу і відповідну йому гарантовану напрацювання в годиннику, наприклад:
- 400 В - 10000 годин
- 450 В - 5000 годин
- 500 В - 1000 годин
Перевірка пускового та робочого конденсаторів
Перевірити конденсатор можна за допомогою вимірювача ємності конденсаторів, такі прилади випускаються як окремо, так і у складі мультиметра-універсального приладу, який може вимірювати багато параметрів. Розглянемо перевірку мультиметром.
- знеструмлюємо кондиціонер
- розряджаємо конденсатор, закоротивши його висновки
- знімаємо одну з клем (будь-яку)
- виставляємо прилад на вимірювання ємності конденсаторів
- притуляємо щупи до висновків конденсатора
- зчитуємо з екрана значення ємності
У всіх приладів різне позначення режиму вимірювання конденсаторів, основні типи на картинках нижче.
У цьому мультиметрі режим вибирається перемикачем, його необхідно поставити в режим Fcх.
Перемикання межі вимірювання ємності ручне. Максимальне значення 100 мкф.
У цього вимірювального приладуавтоматичний режим, потрібно лише його вибрати, як показано на зображенні.
Вимірювальний пінцет від Mastech також автоматично вимірює ємність, необхідно лише вибрати режим кнопкою FUNC, натискаючи її, доки не з'явиться індикація F.
Для перевірки ємності зчитуємо на корпусі конденсатора її значення і ставимо свідомо більшу межу вимірювання на приладі. (Якщо він не автоматичний)
Наприклад, номінал 2,5 мкФ (μF), на приладі ставимо 20 мкФ (μF).
Після приєднання щупів до висновків конденсатора чекаємо показань на екрані, наприклад час вимірювання ємності 40 мкФ першим приладом - менше однієї секунди, другим - більше однієї хвилини, так що слід чекати.
Якщо номінал не відповідає зазначеному на корпусі конденсатора, його необхідно замінити і якщо потрібно підібрати аналог.
Заміна та підбір пускового/робочого конденсатора
Якщо є оригінальний конденсатор, то зрозуміло, що просто необхідно поставити його на місце старого і все. Полярність не має значення, тобто висновки конденсатора не мають позначень плюс "+" та мінус "-" і їх можна підключити як завгодно.
Категорично не можна застосовувати електролітичні конденсатори (дізнатися їх можна за меншими розмірами, за тієї ж ємності, і позначення плюс і мінус на корпусі). Як наслідок застосування – термічне руйнування. Для цього виробники спеціально випускають неполярні конденсатори для роботи в ланцюгу змінного струму, які мають зручне кріплення та плоскі клеми, для швидкого встановлення.
Якщо потрібного номіналу немає, його можна отримати паралельним з'єднанням конденсаторів. Загальна ємність дорівнюватиме сумі двох конденсаторів:
З заг = З 1 + З 2 + ... З п
Тобто, якщо з'єднати два конденсатори по 35 мкФ, отримаємо загальну ємність 70 мкФ, напруга при якому вони зможуть працювати буде відповідати їхній номінальній напрузі.
Така заміна абсолютно рівноцінна одному конденсатору більшої ємності.
Типи конденсаторів
Для запуску потужних двигунів компресорів застосовують маслонаповнені неполярні конденсатори.
Корпус усередині заповнений олією для хорошої передачі тепла на поверхню корпусу. Корпус зазвичай металевий, алюмінієвий.
Найдоступніші конденсатори такого типу CBB65.
Для запуску менш потужного навантаження, наприклад двигунів вентиляторів, використовують сухі конденсатори, корпус яких зазвичай пластмасовий.
Найбільш поширені конденсатори цього типу CBB60, CBB61.
Клеми для зручності з'єднання здвоєні або чотиривірні.
В елементній базі комп'ютера (і не лише) є одне вузьке місце – електролітичні конденсатори. Вони містять електроліт, електроліт – це рідина. Тому нагрівання такого конденсатора призводить до виходу його з ладу, оскільки випаровується електроліт. А нагрівання у системному блоці – справа регулярна.
Тому заміна конденсаторів – це питання часу. Більше половини відмов материнських плат середньої та нижньої цінової категорії відбувається з вини висохлих або здутих конденсаторів. Ще частіше з цієї причини ламаються комп'ютерні блоки живлення.
Оскільки друк на сучасних платах дуже щільний, робити заміну конденсаторів потрібно дуже акуратно. Можна пошкодити і при цьому не помітити дрібний безкорпусий елемент або розірвати (замкнути) доріжки, товщина та відстань між якими трохи більше за товщину людського волосся. Виправити таке потім досить складно. Тож будьте уважні.
Отже, для заміни конденсаторів знадобиться паяльник із тонким жалом потужністю 25-30Вт, шматок товстої гітарної струни або товста голка, паяльний флюс або каніфоль.
Якщо ви переплутаєте полярність при заміні електролітичного конденсатора або встановите конденсатор з низьким номіналом по вольтажу, він цілком може вибухнути. А ось як це виглядає:
Тож уважніше підбирайте деталь для заміни та правильно встановлюйте. На електролітичних конденсаторах завжди відзначений мінусовий контакт (зазвичай вертикальною смугою кольору, відмінного від кольору корпусу). На друкованій платі отвір під мінусовий контакт відмічено також (зазвичай чорною штрихуванням або суцільним білим кольором). Номінали написані корпусі конденсатора. Їх кілька: вольтаж, ємність, допуски та температура.
Перші два є завжди, інші можуть бути відсутніми. Вольтаж: 16V(16 вольт). Ємність: 220µF(220 мікрофарад). Ось ці номінали дуже важливі під час заміни. Вольтаж можна вибирати рівний або з більшим номіналом. А ось ємність впливає на час заряджання/розряджання конденсатора і в ряді випадків може мати важливе значення для ділянки ланцюга.
Тому ємність слід підбирати рівну тій, що вказана на корпусі. Зліва на фото нижче зелений конденсатор, що здувся (або потеклий). Взагалі із цими зеленими конденсаторами постійні проблеми. Найчастіші кандидати на заміну. Справа справний конденсатор, який впаюватимемо.
Випаюється конденсатор наступним чином: спочатку знаходите ніжки конденсатора з зворотного бокуплати (для мене це найважчий момент). Потім нагріваєте одну з ніжок і злегка тисніть на корпус конденсатора з боку ніжки, що нагрівається. Коли припій розплавляється, конденсатор нахиляється. Проводьте аналогічну процедуру з другою ніжкою. Зазвичай конденсатор виймається у два прийоми.
Поспішати не потрібно, сильно тиснути теж. Мат.плата - це двосторонній текстоліт, а багатошаровий (представте вафлю). Через надмірну старанність можна пошкодити контакти внутрішніх шарів друкованої плати. Тож без фанатизму. До речі, довготривале нагрівання теж може пошкодити плату, наприклад, призвести до відшарування або відриву контактного майданчика. Тому сильно тиснути паяльником також не потрібно. Паяльник притуляємо, на конденсатор трохи натискаємо.
Після видалення зіпсованого конденсатора необхідно зробити отвори, щоб новий конденсатор вставлявся вільно або з невеликим зусиллям. Я для цих цілей використовую гітарну струну тієї ж товщини, що і ніжки деталі, що випаюється. Для цих цілей підійде і швейна голка, проте голки зараз роблять із звичайного заліза, а струни зі сталі. Є можливість, що голка схопиться припоєм і зламається при спробі її витягнути. А струна досить гнучка і схоплюється сталь із припоєм значно гірше, ніж залізо.
При демонтажі конденсаторів припій найчастіше забиває отвори у платі. Спробувавши впаяти конденсатор тим же способом, яким я радив його випоювати, можна пошкодити контактний майданчик та доріжку, що веде до неї. Не кінець світу, але дуже небажана подія. Тому, якщо отвори не забив припій, їх потрібно просто розширити. А якщо все ж таки забив, то потрібно щільно притиснути кінець струни або голки до отвору, а з іншого боку плати притулити до цього отвору паяльник. Якщо подібний варіант незручний, то жало паяльника потрібно тулити до струни практично біля основи. Коли припій розплавиться, струна увійде в отвір. У цей момент треба її крутити, щоб вона не схопилася припоєм.
Після отримання та розширення отвору потрібно зняти з його країв надлишки припою, якщо такі є, інакше під час припаювання конденсатора може утворитися олов'яна шапка, яка може припаяти сусідні доріжки у тих місцях, де друк щільний. Зверніть увагу на фото нижче - наскільки близько до отворів розташовані доріжки. Припаяти таку дуже легко, а помітити складно, оскільки огляду заважає конденсатор. Тому зайвий припій дуже бажано прибирати.
Якщо у вас немає під боком радіоринку, то швидше за все конденсатор для заміни знайдеться тільки б/в. Перед монтажем слід обробити його ніжки, якщо потрібно. Бажано зняти весь припій з ніжок. Я зазвичай мажу ніжки флюсом і чистим жалом паяльника облуджую, припій збирається на жало паяльника. Потім скоблю ніжки конденсатора канцелярським ножем (про всяк випадок).
Ось, власне, і все. Вставляємо конденсатор, змащуємо ніжки флюсом і припаюємо. До речі, якщо використовується соснова каніфоль, краще стовкти її в порошок і нанести його на місце монтажу, ніж макати паяльник у шматок каніфолі. Тоді вийде обережно.
Заміна конденсатора без випоювання з плати
Умови ремонту бувають різні і змінювати конденсатор на багатошаровій (мат. плата ПК, наприклад) друкованій платі - це не те саме, що поміняти конденсатор в блоці живлення (одношарова одностороння друкована плата). Треба бути дуже акуратним і обережним. На жаль, не всі народилися з паяльником у руках, а відремонтувати (або спробувати відремонтувати) щось дуже потрібне.
Як я вже писав у першій половині статті, найчастіше причиною поломок є конденсатори. Тому заміна конденсаторів є найчастішим видом ремонту, принаймні в моєму випадку. У спеціалізованих майстернях є з цією метою спеціальне устаткування. Якщо його немає, доводиться користуватися звичайним обладнанням (флюс, припій і паяльник). І тут дуже допомагає досвід.
Головною перевагою даного методує те, що контактні майданчики плати доведеться значно меншою мірою піддавати нагріванню. Як мінімум удвічі. Друк на дешевих мат.платах досить часто відшаровується від нагріву. Доріжки відриваються, а виправити таке потім досить проблематично.
Мінус цього способу в тому, що на плату все-таки доведеться натиснути, що теж може призвести до негативних наслідків. Хоча з моєї особистої практики давити сильно жодного разу не доводилося. При цьому є всі шанси припаяти до ніжок, що залишилися після механічного видалення конденсатора.
Отже, заміна конденсатора починається з видалення зіпсованої деталі з мат.плати.
На конденсатор потрібно поставити палець і з легким натисканням спробувати похитати його вгору-вниз та вліво-вправо. Якщо конденсатор хитається вліво-вправо, значить ніжки розташовані по вертикальній осі (як на фото), інакше по горизонтальній. Також можна визначити положення ніжок за мінусовим маркером (смуга на корпусі конденсатора, що позначає мінусовий контакт).
Далі слід натиснути на конденсатор по осі розташування його ніжок, але не різко, а плавно, повільно збільшуючи навантаження. В результаті ніжка відокремлюється від корпусу, далі повторюємо процедуру для другої ніжки (тискаємо з протилежного боку).
Іноді ніжка із-за поганого припою витягується разом із конденсатором. У цьому випадку можна злегка розширити отвір (я роблю це шматком гітарної струни) і вставити туди шматок мідного дроту, бажано однакової з ніжкою товщини.
Половина справи зроблена, тепер переходимо безпосередньо до заміни конденсатора. Варто відзначити, що припій погано пристає до тієї частини ніжки, яка знаходилася всередині корпусу конденсатора і краще її відкусити кусачками, залишивши невелику частину. Потім ніжки конденсатора, приготованого для заміни та ніжки старого конденсатора обробляються припоєм і припаюються. Найзручніше паяти конденсатор, приклавши його до плати під кутом в 45 градусів. Потім його легко можна поставити по стійці смирно.
Вигляд в результаті, звичайно неестетичний, зате працює і даний спосіб набагато простіше і безпечніше попереднього з точки зору нагрівання плати паяльником. Вдалого ремонту!
Якщо матеріали сайту виявилися для вас корисними, можете підтримати подальший розвиток ресурсу, надавши йому (і мені).
Прийнявши рішення про заміну конденсатора на друкованій платі, спочатку слід підібрати конденсатор на заміну. Як правило, йдеться про електролітичний конденсатор, який через вичерпання свого робочого ресурсу почав створювати позаштатний режим вашого електронного пристрою, або конденсатор лопнув через перегрівання, а можливо ви просто вирішили поставити новіший або краще.
Вибираємо відповідний конденсатор на заміну
Параметри конденсатора на заміну неодмінно повинні підходити: його номінальна напруга в жодному разі не повинна бути нижчою, ніж у конденсатора, що замінюється, а ємність — ніяк не нижче, або може бути відсотків на 5-10 вище (якщо це допустимо відповідно до відомої вам) схемою даного пристрою), чим була спочатку.
Нарешті переконайтеся, що новий конденсатор підійде за розміром на те місце, яке залишить його попередник. Якщо він виявиться трохи менше діаметром і висотою - не страшно, але якщо діаметр або висота більше - можуть перешкодити компоненти, розташовані на цій же платі поблизу або він упиратиметься в елементи корпусу. Ці нюанси важливо врахувати. Отже, конденсатор на заміну обраний, він підходить вам, тепер можна приступати до демонтажу старого конденсатора.
Готуємось до процесу
Зараз необхідно буде усунути з плати несправний конденсатор і підготувати місце для встановлення сюди нового. Для цього вам знадобиться, звичайно, а також зручно до цього дійства підготувати шматок мідної обплетення для зняття припою. Як правило, потужності паяльника в межах 40 Вт буде цілком достатньо навіть якщо на платі спочатку застосований тугоплавкий припій.
Що ж стосується мідної оплетки для усунення припою, то якщо у вас такої немає, її дуже нескладно виготовити самостійно: візьміть шматок не дуже товстого мідного дроту, що складається з тонких мідних жилок, зніміть з нього ізоляцію, злегка (можна простою сосновою каніфоллю), - тепер ці просочені флюсом жилки легко, немов губка, вберуть у себе припій з ніжок конденсатора, що випаюється.
Випаюємо старий конденсатор
Спочатку подивіться, яка полярність випаюваного конденсатора на платі: в який бік мінусом він стоїть, щоб коли впаюватимете новий — не припуститися помилок з полярністю. Зазвичай, мінусова ніжка відзначена смугою. Отже, коли обплетення для видалення припою приготовлена, а паяльник вже досить розігрітий, спочатку притуліть обплетення до основи тієї з ніжок конденсатора, яку ви вирішили звільнити від першої припою.
Акуратно розплавте припій на ніжці прямо через обплетення, щоб обплетення теж розігрілося і швидко втягло припій з плати. Якщо припою на ніжці забагато, рухайте обплетення в міру того як вона буде заповнюватися припоєм, збираючи на неї весь припій з ніжки, щоб ніжка залишилася вільною від припою. Зробіть це саме з другою ніжкою конденсатора. Тепер конденсатор можна легко висмикнути рукою чи пінцетом.
Впаюємо новий конденсатор
Новий конденсатор необхідно встановити з дотриманням полярності, тобто мінусової ніжкою туди, де була мінусова ніжка випаяного. Зазвичай мінус позначений смужкою, а плюсова ніжка довша за мінусову. Обробіть ніжки конденсатора флюсом.
Вставте конденсатор у отвори. Не треба заздалегідь коротити ніжки. Розігніть ніжки трохи в різні сторонищоб конденсатор добре тримався на місці і не випадав.
Тепер, прогріваючи ніжку біля самої плати кінчиком жала паяльника, піднесіть тичком припій до ніжки, щоб ніжка огорнулася, змочилася, оточилася припоєм. Те саме проробіть з другою ніжкою. Коли припій охолоне, вам залишиться укоротити ніжки конденсатора кусачками (до тієї довжини, що й у сусідніх деталей на вашій платі).