СЪБИТИЯ

2019-10-30

Как безопасно да разредите кондензатор?

Свързване на късо на зареден кондензатор носи огромен риск от изгаряне на електронния компонент и останали компоненти на веригата, както и от токов удар и пожар. Размерът на повредите в случай на късо съединение е толкова по-голям, колкото по-голям е капацитетът и напрежението на кондензатора. Преди да разедините този елемент от веригата е необходимо да разтоварите кондензатора. Вижте как да го направите.

От тази статия ще научите:

Как действа кондензаторът?

Кондензаторите са система от два електрода, разделени с диелектрик, в които се събират електрически заряди с еднаква стойност и противоположен потенциал. Има много видове кондензатори, които могат да бъдат категоризирани в няколко подтипа. Най-простият от тях е направен от две метални плочи, между които има диелектрик - например въздух, керамичен материал или импрегнирана хартия. Тези плочки са капаците на кондензатора, в които се съхранява електричество.

Прилагането на напрежение към плочките на кондензатора започва натрупването на електрически заряд - точно както в клетките на батерията. След изключване на източника на напрежение, поради ефекта на електростатичното привличане, електрическият заряд остава върху плочките на кондензатора. Натрупаните заряди са равни, но имат противоположни потенциали.

Безопасното разреждане на кондензатора е процес, аналогичен на зареждането му. Когато постояннотоково напрежение U се прилага към изводите на кондензатора, които имат специфичен капацитет, в кондензатора се натрупва заряд Q, който има стойност на капацитета умножен с напрежението. Единицата за капацитет на кондензатора е фарад. В кондензатор с капацитет 1 фарад заряд от 1 кулон генерира напрежение 1 волт. Поради факта, че 1 фарад е много висока стойност, кондензаторите, използвани в електротехниката и електрониката, обикновено имат капацитет от порядъка: пикофарад, нанофарад, микрофарад и милифарад.

Кондензаторите направени от твърди материали могат да бъдат разделени на две основни категории: фолиеви и керамични. Безопасното разреждане на кондензатора до голяма степен зависи от неговата конструкция. Полистироловите кондензатори се характеризират с висока стабилност и съпротивление на изолацията, както и доста ниска горна граница на работната температура.

Фолиевите кондензатори са направени от трислойно фолио в обвивка от електрод-диелектрик-електрод, която след това се навива и се поставя в подходящ корпус. Те често се използват в електрически и електронни системи в различни видове домакински уреди и електроника. Пример за такъв кондензатор може да бъде WIMA FKP2D021001I00HSSD.

Едни от по-често срещаните кондензатори в интегралните схеми са керамичните кондензатори, изработени от керамични плочи със закрепени метални електроди, като модел SR PASSIVES CC-10/100. За разреждането им си струва да се използва приемник с високо съпротивление.

Параметри на кондензаторите

За да знаете как да разредите кондензатора, трябва да знаете параметрите, които характеризират този електрически елемент. Основните параметри, с които се характеризира кондензатора, са неговият номинален капацитет, толеранс на капацитета, номинално напрежение и диелектрична загуба.

Допълнително кондензаторът се характеризира с: допустимо променливо напрежение, съпротивление на изолация, температурен коефициент на капацитет, климатична категория и размери, както и допустимо импулсно натоварване, номинална мощност или гранична честота.

Капацитетът е най-важният параметър, който трябва да вземете предвид при планирането на безопасното разтоварване на кондензатора. Това е способността на кондензатора да акумулира заряд и е пропорционална на пропускливостта на диелектрика умножена с повърхността на електродите и обратно пропорционална на разстоянието между електродите (дебелина на диелектрика).

Капацитетът на кондензатора, предоставен от производителя, е номиналният капацитет, което на практика е невъзможно да се постигне - голям брой фактори на околната среда могат да повлияят на стойността на капацитета. Поради тази причина е посочен процентът на допустимо отклонение на капацитета на кондензатора, той е процентното отклонение на действителната стойност на капацитета от номиналната мощност.

Загубите в кондензатора определят единичните загуби на енергия, свързани с работата на кондензатор при променливо напрежение, което характеризира тангенсът на ъгъла на загубите. Тези загуби обикновено са по-големи от диелектричните загуби, което е свързано с появата на загуби в електродите, както и с честотата и температурата, които влияят върху кондензаторната система.

Как да разредите кондензатор?

Разреждането на кондензатор зависи от типа и капацитета му. Кондензаторите с по-голям брой фаради трябва да се разреждат с по-голямо внимание, тъй като късото им съединение може да доведе не само до повреда на кондензатора, но и до експлозия и токов удар.

Безопасното разреждане на кондензатора се свежда до свързване към неговите изводи на всеки товар с резистивен характер, който ще може да разсее натрупаната в кондензатора енергия. Например: Как да разредим кондензатор с напрежение 100 V? За тази цел можете да използвате обикновен резистор или електрическа крушка 110 V. Кондензаторът, отдавайки енергията си, ще запали крушката, а източникът на светлина ще посочи състоянието на заряда на елемента. Разбира се, можете да използвате и друг съпротивителен приемник.

Разреждането на кондензатора трябва да се извършва с приемник с високо съпротивление. Тогава разтоварването на натрупания върху електродите заряд ще отнеме повече време, но ще сме сигурни, че зарядът ще бъде напълно разтоварен.

Разреждането на кондензатор с по-малък капацитет може да се извърши и чрез подготовка на специална верига за разреждане, състояща се от кондензатор и резистор, свързани последователно. Когато подготвяте такава система, обърнете внимание на времето на разреждане на кондензатора и необходимата мощност на резистора.

Времето за разреждане на кондензатора ще бъде равно на стойността на съпротивлението, свързано последователно с кондензатора, умножена със стойността на капацитета. След това време напрежението на елемента трябва да спадне до една трета от първоначалната стойност, а пълното му разреждане ще се получи след време, равно на пет пъти времето, получено при умножаване на съпротивлението с капацитета.

Колкото по-малък е резисторът, който свързваме във веригата, толкова по-бързо кондензаторът ще се разреди. Например: в случай на кондензатор с капацитет 10 uF и разтоварването му с резистор със съпротивление 1 kΩ, времето на разреждане ще бъде 0,01 s. При разтоварване с такова съпротивление на елемент от 1 mF времето на разреждане до 1/3 от първоначалната стойност на заряда ще бъде удължено до 1 сек.

Не бива да се забравя, че безопасното разреждане на кондензатора трябва да се извърши чрез правилно избрано съпротивление. Резистор с твърде ниска мощност може да се повреди. Поради тази причина, когато избирате резистор, трябва да вземете предвид мощността, отделяна върху резистора, която е равна на коефициента на квадрата на напрежението и съпротивлението му. Стандартните резистори могат да пренасят мощност до 0,25 W. Използването на такъв резистор с по-голям кондензатор с голям заряд и напрежение ще доведе до неговото изгаряне. Ето защо за малки компоненти си струва да използвате резистор с мощност 5W и съпротивление, напр. 1 kΩ, например модел SR PASSIVES MOF5WS-1K.

По-големите кондензатори за енергийни системи трябва да бъдат оборудвани с разрядни резистори, които след изключване на захранването са проектирани да разреждат този елемент за няколко минути. Безопасното разреждане на трифазен енергиен кондензатор трябва да се извърши с помощта на кабел YDY 4 mm2 и се състои в свързване на късо на отделни фази на елемента с проводник PE.

Символ: Описание:
FKP2-10N/100 Кондензатор: полипропиленов; 10nF; 5mm; ±10%; 6,5x8x7,2mm; 1kV/μs
CC-10/100 Кондензатор: керамичен; 10pF; 100V; C0G; THT; 5mm
MOF5WS-1K Резистор: metal oxide; THT; 1kΩ; 5W; ±5%; Ø6x17mm; аксиален

linecard

За да видите продуктите, изберете производителя или категорията

Quick Buy

?
символ на продукта кол-во
Прегледай

Други опции на Quick Buy

paypal_help

Тази витрина използва файлове cookies. Кликнете тук, за да научите повече за cookies и управлението на техните настройки.

Не показвай повече