Защитите винтажное оборудование с помощью простого реформирования конденсаторов

Jun 06, 2023

Приобретя какое-нибудь старое электронное оборудование, будь то компьютер, радиоприемник или какое-нибудь испытательное оборудование, возникает искушение подключить его, как только вы принесете его в «магазин». Не спешите. Эти источники питания и аналоговые схемы часто содержат несколько старых алюминиевых электролитических конденсаторов неизвестного состояния, и могут случиться плохие вещи, если они внезапно снова включат питание. После визуального осмотра, чтобы удалить и заменить все с очевидными признаками утечки и коррозии, оставшиеся могут все еще не справляться со своей работой, поскольку оксидные слои повреждаются с течением времени при простое, их емкость и номинальное напряжение могут быть ниже указанных. или даже быть коротким замыканием. [TechTangents] представляет нам руководство по обнаружению и восстановлению этих подозрительных конденсаторов, чтобы, мы надеемся, безопасно вернуть их в эксплуатацию.

При изготовлении конденсаторы медленно доводятся до рабочего напряжения перед окончательной герметизацией, которая позволяет сформировать тонкий оксидный слой на контактной пластине анода. Это химический процесс с электрическим приводом, в ходе которого часть электролита разлагается, чтобы обеспечить необходимое ионы кислорода. При нормальной работе, когда к пластинам приложено напряжение смещения постоянного тока, этот процесс окисления, называемый «самовосстановлением», продолжается медленно, поддерживая целостность оксидной пленки и медленно потребляя электролит, который в конечном итоге иссякает и выходит из строя. неспособен выдержать изолирующий оксидный слой.

Если оставить без питания слишком долго, слой анодного оксида разрушится, что приведет к снижению рабочего напряжения. При включении питания процесс риформинга возобновится, но это будет происходить в неконтролируемой среде, что приведет к выбросу большого количества избыточного тепла и газов. Все зависит от того, насколько тонким стал оксидный слой и начали ли образовываться дырки. То есть, если еще остался электролит, способный вступить в реакцию, спасать его может быть уже слишком поздно.

Если оксидный слой достаточно обеднен, конденсатор начнет проводить ток, что приведет к саморазогреву и неконтролируемому термическому разложению. Они могут сильно взорваться, поэтому наверху банки имеются насечки, которые служат слабым местом, через которое содержимое может вырваться наружу. Немного похоже на сцену с яйцом в «Чужих»!

«Безопасный» способ реформировать старые конденсаторы — это физически удалить их из оборудования и подать низкое контролируемое напряжение ниже номинального значения, чтобы поддерживать ток смещения на низком уровне, возможно, всего 2 мА. Медленно можно увеличивать напряжение, чтобы вернуть ток до исходного уровня формирования, при условии, что ток не становится слишком высоким, а температура находится в разумных пределах. Процесс заканчивается, когда приложенное напряжение достигнет номинального значения, а ток упадет до низких значений утечки.

Однако следует предупредить: ESR реформированных конденсаторов может быть немного выше расчетного, что приведет к более высокой рабочей температуре и потенциальному увеличению пульсаций тока в источниках питания.

Мы действительно быстро замалчиваем эту тему, но [TechTangents] был достаточно любезен, чтобы дать ссылку на некоторые полезные материалы, связанные с конденсаторами, для тех, кому нужен учебник. Вот руководство Министерства обороны США по реформированию конденсаторов с советами по срокам хранения, некоторые технические примечания по использованию электролитических конденсаторов от Chemi-Con и общее руководство по конденсаторам от TDK. В реформировании колпачков нет ничего нового, вот предыдущая статья о ремонте и кое-что более свежее.

Спасибо [Джими] за совет!