You are browsing the website for customers from Russian Federation. Based on location data, the suggested version of the page for you is
USA / US
Change country
x

Как безопасно разрядить конденсатор?

Как безопасно разрядить конденсатор?

Короткое замыкание заряженного конденсатора влечет за собой огромный риск перегорания электронного элемента и других компонентов цепи, а также поражения и возникновения пожара. Масштаб последствий в случае короткого замыкания является тем большим, чем больше емкость и напряжение конденсатора. Перед извлечением этого элемента из цепи необходима разрядка конденсатора. Прочитайте, как это сделать.

Из настоящей статьи вы узнаете:

Как работает конденсатор?

Конденсаторы являются системой двух электродов, разделенных диэлектриком, в которых накапливаются электрические заряды одинакового значения и противоположного потенциала. Существуют много видов конденсаторов, которые можно категоризировать на несколько подтипов. Самые простые из них состоят из двух металлических пластинок, между которыми находится диэлектрик, напр., воздух, керамический материал или импрегнированная бумага. Эти пластинки являются обкладками конденсатора, в которых накапливается электрическая энергия.

С подачей напряжения на обкладки конденсатора начинается накопление электрического заряда, подобно, как в элементах батареи. После отключения источника напряжения, учитывая действие электростатического притягивания, электрический заряд остается на обкладках конденсатора. Накопленные заряды равны, но имеют противоположные потенциалы.

Безопасная разрядка конденсатора является процессом, аналогичным его зарядке. При подаче постоянного напряжения U на электроды конденсатора, который характеризуется конкретной емкостью, в нем накапливается заряд Q, который является произведением емкости и напряжения. Единицей емкости конденсатора является фарада. В конденсаторе емкостью в 1 фараду заряд в 1 кулон генерирует 1 вольт. Учитывая то, что 1 фарада представляет собой очень большое значение, конденсаторы, используемые в электронике и электротехнике, обычно характеризуются емкостями, измеряемыми в: пикофарадах, нанофарадах, микрофарадах и миллифарадах.

Постоянные конденсаторы можно разделить на две основных категории: конденсаторы пленочные и керамические. Безопасная разрядка конденсатора в значительной степени зависит, прежде всего, от его конструкции. Полистирольные конденсаторы характеризуются высокими стабильностью и сопротивлением изоляции, а также достаточно низкой предельной рабочей температурой.

Пленочные конденсаторы выполнены из трехслойной пленки в структуре электрод-диэлектрик-электрод, которая затем свертывается и помещается в соответствующем корпусе. Они довольно часто используются в электрических и электронных схемах различной бытовой техники и аппаратуры РТВ. Примером конденсаторов этого типа может быть модель WIMA FKP2D021001I00HSSD.

Одними из конденсаторов, наиболее часто встречающихся в интегральных схемах, являются керамические конденсаторы, выполненные из керамических пластинок с нанесенными металлическими электродами, такие, как модель SR PASSIVES CC-10/100. Для их разрядки стоит использовать нагрузку с большим сопротивлением.

Параметры конденсаторов

Чтобы знать, как разрядить конденсатор, следует изучить параметры, характеризующие этот электрический элемент. Основными параметрами, которыми отличается конденсатор, являются его: номинальная емкость, допуск по емкости, номинальное напряжение и диэлектрические потери.

Кроме того, конденсатор характеризуют: допустимое переменное напряжение, сопротивление изоляции, температурный коэффициент емкости, климатическая категория и габариты, а также допустимая импульсная нагрузка, номинальная мощность и предельная частота.

Емкость - это важнейший параметр, который следует принять во внимание, планируя безопасную разрядку конденсатора. Это способность конденсатора к накоплению заряда, и она пропорциональна произведению диэлектрической проницаемости и площади электродов, а также обратно пропорциональна расстоянию между электродами (толщина диэлектрика).

Емкость конденсатора, указанная производителем, является номинальной емкостью, которую на практике получить невозможно, - на величину емкости могут влиять очень многие факторы окружения. Поэтому указывается процентный допуск емкости конденсатора, - это процентное отклонение реального значения емкости от номинального.

Потери конденсатора определяют удельные потери энергии, связанные с работой конденсатора при переменном напряжении, которые характеризует тангенс угла диэлектрических потерь. Эти потери обычно больше потерь в диэлектрике, что связано с наличием потерь на электродах, а также с частотой и температурой, которая влияет на структуру конденсатора.

Как разрядить конденсатор?

Разрядка конденсатора зависит от его вида и емкости. Конденсаторы большей емкости следует разряжать с большей осторожностью, поскольку их короткое замыкание может привести не только к повреждению конденсатора, но даже ко взрыву и поражению электрическим.

Безопасная разрядка конденсатора сводится к присоединению к его выводам произвольной резистивной нагрузки, которая будет способна рассеять энергию, накопленную в конденсаторе. Например: как разрядить конденсатор с напряжением 100 В? Можно использовать с этой целью обыкновенный резистор или лампочку на напряжение 110 В. Конденсатор, отдавая свою энергию, зажжет лампочку, а источник света укажет при этом состояние нагрузки элемента. Очевидно можно использовать с этой целью также другую резистивную нагрузку.

Разрядка конденсатора должна происходить при нагрузке большого сопротивления. Тогда отведение заряда, накопленного на обкладках, будет длиться дольше, однако, мы будем иметь уверенность, что заряд будет полностью отведен.

Разрядку конденсатора меньшей емкости можно провести также, готовя специальную схему разрядки, которая состоит из последовательного соединения конденсатора и резистора. Готовя такую схему, следует обратить внимание на время разрядки конденсатора и необходимую мощность резистора.

Время разрядки конденсатора будет равно произведению значения подключенного к конденсатору сопротивления и емкости. По истечении этого времени напряжение на элементе должно упасть до одной третьей начального напряжения, а полная его разрядка должна наступить за время, пятикратное по отношению к рассчитанному как произведение сопротивления и емкости.

Чем меньший резистор мы включим в схему, тем быстрее конденсатор будет разряжаться. Например: в случае конденсатора емкостью 10 пФ и разрядки его резистором с сопротивлением 1 кОм время разрядки составит 0,01 с. В случае разрядки таким сопротивлением элемента емкостью 1 мФ время разрядки 1/3 начального значения увеличится до 1 с.

Следует помнить, что безопасная разрядка конденсатора должна проходить через соответственно подобранное сопротивление. Резистор слишком малой мощности может разрушиться. Поэтому, подбирая резистор, следует принять во внимание мощность, выделяемую на резисторе, которая равна произведению квадрата напряжения на нем и сопротивления. Стандартные резисторы могут выдерживать мощность на уровне до 0,25 Вт. Использование такого резистора при большем конденсаторе с большим зарядом и напряжением приведет к его перегоранию. Поэтому также в случае малых элементов стоит применить резистор мощностью 5 Вт с сопротивлением, напр., 1 кОм, чего примером может послужить модель SR PASSIVES MOF5WS-1K.

Большие конденсаторы электроэнергетического применения должны быть оборудованы разрядными резисторами, которые при отключении напряжения питания должны разряжать этот элемент на протяжении нескольких минут. Безопасная разрядка конденсатора - энергетического трехфазного - должна происходить с использованием провода YDY 4 мм2 и заключаться в закорачивании отдельных фаз элемента на провод PE.

Символ: Описание:
FKP2-10N/100 Конденсатор: полипропиленовый; 10 нФ; 5 мм; ±10%; 6,5x8x7,2 мм; 1 кВ/мкс
CC-10/100 Конденсатор: керамический; 10 пФ; 100 В; C0G; THT; 5 мм
MOF5WS-1K Резистор: оксид металла; THT; 1 кОм; 5 Вт; ±5%; Ø6x17 мм; коакс.

linecard

Чтобы увидеть изделия, выберите производителя или категорию

Quick Buy

?
код товара кол-во
Просмотреть

Другие опции Quick Buy

paypal_help

Этот сайт пользуется файлами cookie. Нажать здесь, чтобы больше узнать о файлах cookie и управлении их настройками.

Не показывать больше