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电路板中电容及其检测方法
双击自动滚屏 恒邦PLC培训2017-01-14 10:51:37 阅读:1225次 关注微信公众号 PLC958,获取最快捷,最有用的技术资讯
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  电容损坏引发的故障在电子设备中是最高的,其中尤其以电解电容的损坏最为常见。

  一、简单科普下什么是电容

  电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
  电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。
  容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

  电容识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
  容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V
  容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
  字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
  数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

二、电容在工控电路板中能起什么作用?

  电容在电路中所起的作用不同,引起的故障也各有特点。在工控电路板中,数字电路占绝大多数,电容多用做电源滤波,用做信号耦合和振荡电路的电容较少。用在开关电源中的电解电容如果损坏,则开关电源可能不起振,没有电压输出;或者输出电压滤波不好,电路因电压不稳而发生逻辑混乱,表现为机器工作时好时坏或开不了机,如果电容并在数字电路的电源正负极之间,故障表现同上。这在电脑主板上表现尤其明显,很多工控机用了几年就出现有时开不了机,有时又可以开机的现象,打开机箱,往往可以看见有电解电容鼓包的现象,如果将电容拆下来量一下容量,发现比实际值要低很多。

三、电容器为什么会坏,通常是坏什么?
  电容的寿命与环境温度直接有关,环境温度越高,电容寿命越短。这个规律不但适用电解电容,也适用其它电容。所以在寻找故障电容时应重点检查和热源靠得比较近的电容,如散热片旁及大功率元器件旁的电容,离其越近,损坏的可能性就越大。曾经修过一台X光探伤仪的电源,用户反映有烟从电源里冒出来,拆开机箱后发现有一只1000uF/350V的大电容有油质一样的东西流出来,拆下来一量容量只有几十uF,还发现只有这只电容与整流桥的散热片离得最近,其它离得远的就完好无损,容量正常。另外有瓷片电容出现短路的情况,也发现电容离发热部件比较近。所以在检修查找时应有所侧重。
  有些电容漏电比较严重,用手指触摸时甚至会烫手,这种电容必须更换。
  在检修时好时坏的故障时,排除了接触不良的可能性以外,一般大部分就是电容损坏引起的故障了。所以在碰到此类故障时,可以将电容重点检查一下,换掉电容后往往令人惊喜(当然也要注意电容的品质,要选择好一点的牌子,如红宝石、黑金刚之类)。

  综上所述,电容损坏的常见表现形式为:1.容量变小;2.完全失去容量;3.漏电;4.短路。

四、怎样才能检测出电容的好坏呢?

  一只性能良好的电容器在接通电源的瞬间,万用表的表针应有较大摆幅;电容器的容量越大,其表针的摆幅也越大,摆动后,表针能逐渐返回零位。如果电容器在电源接通的瞬间,万用表的指针不摆动,则说明电容器失效或断路;若表针一直指示电源电压而不作摆动,表明电容器已被击穿短路;若表针摆动正常,但不返回零位,说明电容器有漏电现象,所指示的电压数值越高,表明漏电量越大。需要指出的是:测量容量小的电容器所用的辅助直流电压不能超过被测电容器的耐压,以免因测量而造成电容器击穿损坏。要想准确测量电容器的容量,需要采用电容电桥或Q表。上述的简易检测方法,只能粗略判断压力表电容器的好坏。
  在没有特殊仪表仪器的条件下,电容器的好坏和质量高低可以用万用表电阻档进行检测,并加以判断。容量大(1μF以上)的固定电容器可用万用表的电阻档(R×1000)测量电容器两电极,表针应向阻值小的方向摆动,然后慢慢回摆至∞附近。接着交换测试棒再试一次,看表针的摆动情况,摆幅越大,表明电容器的电容量越大。若测试棒一直碰触电容器引线,表针应指在∞附近,否则,表明该电容器有漏电现象,其电阻值越小,说明漏电量越大,则电容器质量差;如在测量时表针根本不动,表明此电容器已失效或断路;如果表针摆动,但不能回到起始点,则表明电容器漏电量较大,其质量不佳。
  对于容量较小的电容器,用万用表来测量往往看不出表针摆动,此时,可以借助一个外加直流电压和用万用表直流电压档进行测量,把万用表调到相应的直流电压档,负(黑)测试棒接直流电源负极,正(红)测试棒接被测的电容器一端,另一端接电源正极。

  因为电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。根据经验,一般情况下,1~47μF间的电容,可用R×1k挡测量,大于47μF的电容可用R×100挡测量。将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅越大),接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻,此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明,电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上,否则,将不能正常工作。在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏,不能再使用。

  对于正、负极标志不明的电解电容器,可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻,记住其大小,然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。

  对于固定电容器的检测分三种情况说明:
  A、检测10pF以下的小电容
  因10PF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。

  B、检测10PF~0 01μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。
   万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用,把被测电容的充放电过程予以放大,使万用表指针摆幅度加大,从而便于观察。应注意的是:在测试*作时,特别是在测较小容量的电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。

  C、对于0 01μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。

 
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