Полярность электролитического конденсатора как определить

Электрические конденсаторы – это устройства с двумя полюсами, необходимые для накопления заряда электрического поля.

Они состоят из мембран, между которыми находится диэлектрик. Емкость конденсатора (объем заряда, который он может накопить) будет зависеть от площади мембран и толщины диэлектрика.

Сейчас существует огромное количество разных видов конденсаторов, содержащих в качестве диэлектрика различные вещества, многие конденсаторы не имеют полярности.

Как и для чего определять полярность конденсатора: различные способы определения полярности

Но для электролитических конденсаторов, имеющих полярность, очень важно знать

как расположены их полюса, поэтому при их подключении часто возникает вопрос: как определить полярность конденсатора, где плюс, а где минус?

Это необходимо для корректной работы электрической цепи. В случае, если полярности перепутать, цепь не станет работать. Из более серьезных последствий — может произойти поломка конденсатора или других элементов цепи.

Есть множество способов определить полярность конденсатора: от самых простых, до более сложных, требующих применения дополнительных инструментов и навыков, но в целом эта задача выполняется очень легко.

Самый очевидный способ – определить полярность по маркировке. То есть на корпусе конденсатора будут расположены соответствующие знаки. Маркировка может быть разной в зависимости от того, в какой стране и в какое время был выпущен конденсатор.

Например, в старых советских конденсаторах обозначали только знак «плюс» со стороны анода. С обратной стороны прибора, соответственно, был катод и полюс со знаком «минус». В конденсаторах типа К50-16 с пластиковым корпусом на самом корпусе указаны знаки «плюс» и «минус» на соответствующих сторонах. В современных конденсаторах на корпусе чаще всего обозначают только отрицательный полюс – рядом с выводом «минус» есть полоса с обозначением в виде прерывистой линии, это и есть отрицательный полюс. Противоположный – положительный.

Но что делать, если маркировки или какого-либо другого обозначения нет?

Тогда можно использовать определение полярности по внешнему виду конденсатора.

У многих конденсаторов положительный контакт длиннее, чем отрицательный. У устаревших конденсаторов марки «ЭТО», которые выглядят как два соединенных между собой цилиндра разных диаметров, плюс располагается в цилиндре, большем по диаметру.

2.Как узнать полярность оксидного-электролитического конденсатора.

Иногда полюса конденсатора также отмечают на плате с помощью нанесения белых полос на отрицательный контакт, но это не самый достоверный способ определения, так как некоторые производители наоборот помечают так положительный полюс.

Если по внешнему виду нельзя точно сказать, каково расположение полюсов конденсатора, можно прибегнуть к помощи мультиметра.

При таком способе определения напряжение в источнике тока не должно быть выше чем на 70-75 % от максимально возможного на конденсаторе (обычно оно указано на самом корпусе конденсатора или в документах к нему). Если максимальное значение напряжения для конденсатора неизвестно – нужно начать с малого напряжения 5-6 В и постепенно его увеличивать. Конденсатор при этом должен быть полностью разряжен. Для этого нужно на несколько секунд накоротко металлической отверткой соединить его контакты.

Можно также подключить к ним лампу накаливания, пока она не перестанет гореть, но на это уйдет чуть больше времени. Затем нужно проверить, нет ли на конденсаторе механических повреждений и вздутий. После этого можно приступать к сбору цепи для проверки.

Понадобится следующее: источник питания, мультиметр, резистор, соединительные зажимы, маркер для обозначения полюсов, исследуемый конденсатор.

Далее собираем схему: мультиметр настраиваем на измерение постоянного тока, резистор и мультиметр подключаем параллельно, «плюс» источника питания соединяем с выводом резистора, второй вывод резистора соединяем с конденсатором, а второй контакт конденсатора с «минусом» источника питания.

Основные типы электролитических конденсаторов и их конструкция

Существует несколько основных типов электролитических конденсаторов, отличающихся по конструкции и применяемым материалам:

• Алюминиевые электролитические конденсаторы
• Танталовые полимерные конденсаторы
• Ниобиевые полимерные конденсаторы
• Конденсаторы для поверхностного монтажа (SMD)

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Наиболее распространенный тип. Состоят из алюминиевого анода, электролита в качестве катода и тонкого оксидного слоя алюминия в роли диэлектрика. Имеют цилиндрический или плоский корпус, часто со встроенным предохранительным клапаном для разряда газа в случае неисправности. Доступны широкий выбор емкостей и напряжений.

Алюминиевые конденсаторы обеспечивают оптимальное соотношение цена/качество, поэтому чаще всего используются в бытовой и промышленной электронике.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: «чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус». Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак «минус», а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность «электролита», как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача «как узнать полярность конденсатора» решается путем применения универсального тестера — мультиметра.

По геометрии

Если у конденсатора одна ножка длиннее другой, то это – плюс. В основном подобным образом также маркируются изделия импортные.

С помощью мультиметра

Такой способ определения полярности конденсатора практикуется, если его маркировка трудночитаема или полностью стерта. Для проверки необходимо собрать схему. Понадобится или мультиметр с внутренним сопротивлением порядка 100 кОм (режим – измерение I=, предел – микроамперы)

или источник постоянного тока + милливольтметр + нагрузка

Как узнать полярность электролитического конденсатора по минимуму тока утечки

Очень легко сделать ошибку при установке на плату электролитических конденсаторов, особенно импортного производства, так как справочную информацию по ним найти трудно, а на корпусе полярность не всегда указана.

В этом случае удобно воспользоваться схемой, приведенной на рис. 1, которая позволит легко определить полярность конденсатора по минимуму тока утечки.

Утечка замеряется косвенным методом по падению напряжения на резисторе R после окончания заряда подключенного конденсатора. Напряжение, подаваемое с блока питания, не должно превышать допустимое рабочее для конденсатора.

Рис. 1. Схема для определения полярности электролитического конденсатора.

При неправильном подключении полярности конденсатора утечка будет в 10-100 раз больше по сравнению с правильным. Эти измерения проводят при помощи вольтметра с большим входным сопротивлением.

• Перевод популярных англоязычных определений в практике радиолюбителя и конструктора
• Самодельный резак с нихромовой нитью из подручных средств
• Как работать с осциллографом, проверяем усилитель низкой частоты
• Простые способы проверки исправности радиокомпонентов

Общие принципы определения полярности конденсатора

Перед тем как приступить к определению полярности конкретного конденсатора, давайте разберемся с некоторыми общими принципами.

Как уже отмечалось, электролитические конденсаторы имеют анод и катод. При подаче напряжения в обратном направлении происходит разрушение оксидного слоя диэлектрика. Это приводит к пробою и возможному взрыву конденсатора.

Последствия неправильного подключения полярности

• Выход конденсатора из строя
• Повреждение смежных компонентов от искр или газа
• Отказ работы всей электрической схемы

Поэтому очень важно изначально правильно определить полярность конденсатора при монтаже.

Простой способ проверки полярности электролитического конденсатора амперметром и блока питания

Как правило электролитические конденсаторы на самом корпусе имеют обозначения, где у него плюс, а где минус. В большинстве случаев возле минуса конденсатора стоит графический значок минуса. Хотя реже обозначен плюс. Но вот если в руки попался конденсатор электролит, у которого данное обозначение залито краской, клеем, или оно сильно потерто, и обозначение полюса не видно, либо оно не явное (как было у меня), но сам конденсатор при этом полностью рабочий и подходит по своим характеристикам. Тут проблему неизвестных полюсов легко можно решить простыми средствами, а именно с помощью обычного блока питания и амперметра.

Итак, основная идея выявления, где и какие полюса на электролитическом конденсаторе заключается в следующем. При правильном подключении конденсатора к источнику напряжения (когда плюс и минус элемента совпадает с плюсом и минусом блока питания) через компонент ток будет проходит кратковременно, лишь в момент заряда конденсатора. Когда же мы полярный конденсатор электролит подключаем к источнику напряжения неправильно (минус на плюс, а плюс на минус), то возникают увеличенные токи утечки, которые достигают единиц, а то и вовсе сотен миллиампер. Именно по этому току утечки мы и поймем, правильно или неправильно подключен наш тестируемый конденсатор к источнику напряжения.

Для проверки полярности конденсатора электролита понадобится всего три вещи (блок питания, амперметр, сам проверяемый конденсатор). Итак, берем обычный блок питания, и идеальным вариантом будет именно лабораторный блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения. Используемое напряжение должно быть около 9 вольт, хотя для конденсаторов малой емкости напряжение уже должно быть не менее 12 вольт. Мощность блока питания для проверки полярности конденсатора особо роли не играет. То есть, подойдет абсолютно любой БП мощности с подходящим напряжением.

Далее нам понадобится амперметр, который должен измерять силу постоянного тока в диапазоне от сотен микроампер до сотен миллиампер. К примеру, на моем самодельном лабораторном блоке питания уже установлен вольтметр и амперметр, по которым я и ориентировался при проверки полярности электролитических конденсаторов. Хотя берем просто обычный мультиметр, где имеется функция измерения постоянного тока. Стоит учитывать, что токи утечки будут разные у разных емкостей конденсаторов. Например, при проверки конденсатора емкостью 10 000 мкф на 25 вольт токи утечки при обратном подключении составляли около 30 мА. У конденсатора на 1000 мкф они уже были около 8 мА, а у емкости 1 мкф ток был около 1 мА. Но в разных случаях величина тока будет различная, и может вовсе не соответствовать моим примерам. Главное, что ток утечки при неправильном подключении конденсатора к источнику напряжения будет гораздо больше, чем в случае правильного подключения.

Еще вы можете столкнуться с такой штукой. При измерении тока утечки его величина может быть не постоянной, а начать постепенно увеличиваться все больше и больше. Ну, как бы это не считаю нормальным и предлагаю такие конденсаторы более лучше проверить на их целостность и пригодность. Для этого хорошо иметь под рукой тестер конденсаторов и проверить элемент на его основные рабочие параметры (емкость, ESR, внутреннее сопротивление и т.д.). Хотя, пожалуй, будет лучше если вы отложите в сторону такой конденсатор и вместо него найдете заведомо полностью рабочий. Это вас точно обезопасит от вероятности непригодного элемента.

Теперь что касается электробезопасности при проведении подобных тестов электролитических конденсаторов. Нужно понимать, что неправильное подключение электролитического конденсатора к достаточно большому напряжению легко может спровоцировать его выход из строя, вплоть до возникновения взрыва. Когда мы измеряем массивные конденсаторы (например 10 000 мкф), то вероятность взрыва минимальна. Но вот когда мы в руки берем конденсатор электролит с емкостью около 1 мкф и рассчитанного на малое напряжение (например 10 В), и подаем на него 12 вольт, да еще и неправильную полярность, то буквально в течении 10 секунд этот элемент может просто взорваться у нас в руках. А при взрыве его внутренности (куски фольги) легко могут повредить ваши глаза. Так что при измерении подобных конденсаторов, во первых подумайте о важности этой проверки (возможно проще и безопасней будет просто купить, приобрести заведомо нормальный конденсатор с известными полюсами), во вторых обезопасьте себя защитными очками, и в третьих, производить такое неправильное подключение конденсатора к блоку питания нужно кратковременно (не более 1-2 секунд).

Случаи, когда не видно маркировку полюсов электролитических конденсаторов крайне редки. Допустим в моем случае на боку конденсатора электролита была характерная для минуса полоса, но на ней не изображался сам синус. И у меня возникли сомнения, а действительно это минусовой полюс конденсатора. После вышеописанной проверки я точно убедился, что это был все-таки минусовой вывод. Либо иногда обозначение может быть просто замазано краской, клеем, термопастой и т.д. Так что очень редко, но все же приходится проверять электролитические конденсаторы на их полярность.

НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ

Как определить, где плюс, а где минус у электролитического конденсатора путем измерения его мультиметром, проверка полярности