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2019-10-30

Comment décharger le condensateur en toute sécurité ?

Le fait de court-circuiter le condensateur chargé comporte un risque énorme de brûlure du composant électronique et des autres composants du circuit, ainsi que de choc électrique et d’incendie. En cas de court-circuit les dommages augmentent avec la capacité et la tension du condensateur. Avant de retirer ce composant du circuit, il est nécessaire de décharger le condensateur. Lisez comment le faire.

En lisant cet article, vous allez apprendre :

Comment fonctionne le condensateur ?

Les condensateurs sont un système de deux électrodes séparées par un diélectrique, dans lesquelles des charges électriques de même valeur et de potentiel opposé sont collectées. Il y a de nombreux types de condensateurs qui peuvent être classés en plusieurs sous-types. Les condensateurs les plus simples sont constitués de deux plaques métalliques, entre lesquelles il y a un diélectrique - par exemple de l'air, un matériau céramique ou du papier imprégné. Ces plaques constituent des couvertures du condensateur dans lesquelles l'électricité est stockée.

Après avoir fourni de la tension aux couvertures du condensateur une accumulation de charge électrique a lieu – comme dans les éléments de la batterie. Après avoir déconnecté la source de tension, en raison de l'attraction électrostatique, la charge électrique reste sur les couvertures du condensateur. Les charges accumulées sont égales, mais elles ont des potentiels opposés.

La décharge du condensateur en toute sécurité est un processus analogue à sa charge. Lorsque la tension continue U est fournie aux bornes du condensateur ayant une capacité spécifique, la charge Q s’accumule dans le condensateur, qui est le produit de la capacité et de la tension. Le farad est une unité de capacité du condensateur. Dans un condensateur d'une capacité d’1 farad, une charge d’1 coulomb génère 1 volt. Puisque 1 farad est une valeur très élevée, les condensateurs utilisés en électronique et en électricité ont généralement des capacités suivantes : picofarad, nanofarad, microfarad et millifarad.

Les condensateurs solides peuvent être divisés en deux catégories essentielles : les condensateurs à feuille et les condensateurs en céramique. La décharge du condensateur en toute sécurité dépend principalement de leur conception. Les condensateurs en polystyrène se caractérisent par une stabilité et une résistivité élevées de l'isolation, ainsi que par une limite de température de fonctionnement supérieure assez basse.

Les condensateurs à feuille sont constitués d'un film à trois couches dans une enveloppe électrode-diélectrique-électrode, qui est ensuite enroulée et mise dans un boîtier approprié. Ils sont assez souvent utilisés dans les systèmes électriques et électroniques de différents types d'appareils électroménagers et électroniques. Le modèle WIMA FKP2D021001I00HSSD est un exemple de ce type de condensateur peut être.

Les condensateurs les plus courants dans les circuits intégrés sont les condensateurs céramiques constitués de plaques de céramique avec des électrodes métalliques appliquées, tels que le modèle SR PASSIVES CC-10/100. Pour les décharger il convient d’utiliser un récepteur à haute résistance.

Les paramètres des condensateurs

Pour savoir, comment décharger le condensateur, il faut connaître les paramètres qui caractérisent cet élément électrique. Parmi les paramètres de base d’un condensateur il y a : la capacité nominale, la tolérance de capacité, la tension nominale et les pertes diélectriques.

En outre, le condensateur est caractérisé par : une tension alternative admissible, une résistance d'isolement, un facteur de capacité de température, une catégorie climatique et des dimensions, ainsi qu'une charge d'impulsion admissible, une puissance nominale ou une fréquence limite.

La capacité est le paramètre le plus important qu’il faut prendre en compte lors de la planification de la décharge sûre du condensateur. C'est une capacité du condensateur à accumuler des charges qui est proportionnelle au produit de la permittivité diélectrique et de la surface des électrodes, et inversement, proportionnelle à la distance entre les électrodes (épaisseur diélectrique).

La capacité du condensateur proposée par le fabricant constitue la capacité nominale qui est impossible à atteindre en pratique. Un grand nombre de facteurs environnementaux peuvent affecter la valeur de la capacité. Pour cette raison, le pourcentage de tolérance de la capacité du condensateur est indiqué et il constitue le pourcentage d'écart de la valeur de capacité réelle par rapport à la capacité nominale.

La perte de condensateur détermine les pertes unitaires d'énergie liées au fonctionnement d'un condensateur à tension alternative qui est caractérisée par l'angle de perte tangente. Ces pertes sont généralement supérieures aux pertes diélectriques, qui sont associées à l'apparition de pertes sur les électrodes, ainsi qu'à la fréquence et à la température qui affectent le système de condensateur.

Comment décharger le condensateur ?

La décharge du condensateur dépend de son type et de sa capacité. Les condensateurs avec un plus grand nombre de farads doivent être déchargés avec plus de précaution, car leur court-circuit peut non seulement endommager le condensateur mais également conduire à une explosion et à un choc électrique.

La décharge du condensateur en toute sécurité signifie l’opération de connecter à ses extrémités de toute charge de nature résistive qui sera en mesure de dissiper l'énergie accumulée dans le condensateur. Par exemple : comment décharger un condensateur ayant une tension de 100 V ? Il est possible d’utiliser une simple résistance ou une ampoule de 110 V. Le condensateur en libérant son énergie, allumera l'ampoule et la source de lumière indiquera l'état de charge de l'élément. Bien entendu, il est possible d’utiliser également un autre récepteur de résistance.

La décharge du condensateur doit être effectuée sur le récepteur avec une résistance élevée. Dans cette situation, le déchargement de la charge accumulée sur les enveloppes prendra plus de temps, mais nous nous assurerons que la charge sera entièrement déchargée.

La décharge du condensateur d'une capacité inférieure peut également être effectuée en préparant un système de décharge spécial qui est composé d'un condensateur et d'une résistance connectés en série. En préparant un tel système, il faut prendre en compte le temps de décharge du condensateur et la puissance requise de la résistance.

Le temps de décharge du condensateur sera égal au produit de la valeur de la résistance connectée en série au condensateur et de la capacité. Après ce délai, la tension de l'élément devrait être réduite à un tiers de la tension initiale et sa décharge complète devrait être effectuée dans un délai égal à cinq fois le produit de la résistance et de la capacité.

Plus la résistance que nous connectons au système est petite, plus le condensateur se décharge rapidement. Par exemple : en cas de condensateur d’une capacité de 10 µF et sa décharge à l’aide d’une résistance de 1 kΩ, le temps de décharge sera de 0,01 s. En cas de décharge avec une telle résistance d'un élément de la capacité de 1 mF, le temps de décharge d’1/3 de la valeur de charge initiale sera prolongé à 1 s.

Il convient de rappeler que le déchargement du condensateur en toute sécurité doit être effectuée par le biais d'une résistance correctement sélectionnée. Une résistance avec une puissance trop faible peut être endommagée. Pour cette raison, en choisissant une résistance, il convient de prendre en compte la puissance libérée sur la résistance qui est égale au quotient du carré de sa tension et de la résistance. Les résistances standard peuvent transférer la puissance jusqu'à 0,25 W. L'utilisation d'une telle résistance avec un condensateur plus grand avec une charge et une tension élevées conduira à sa combustion. Par conséquent, en cas de composants plus petits, il convient d'utiliser une résistance de 5 W et une résistance, par exemple d’1 kΩ, comme le modèle SR PASSIVES MOF5WS-1K.

Les condensateurs plus grands utilisés à des fins électriques devraient être équipés de résistances de décharge qui, après leur débranchement de l’alimentation, doivent décharger cet élément en quelques minutes. La décharge du condensateur en toute sécurité doit être effectuée à l’aide d’un câble YDY 4 mm2 et consiste à court-circuiter les phases individuelles d'un élément avec un câble PE.

Symbole: Description :
FKP2-10N/100 Condensateur : polypropylène ; 10nF ; 5mm ; ±10% ; 6,5x8x7,2mm ; 1kV/μs
CC-10/100 Condensateur : céramique ; 10pF ; 100V ; C0G ; THT ; 5mm
MOF5WS-1K Résistance : oxyde métallique ; THT ; 1kΩ ; 5W ; ±5% ; Ø6x17mm ; axiale

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