Capacitor Leakage Tester Circuit - ค้นหาตัวเก็บประจุแบบรั่วได้อย่างรวดเร็ว

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





เครื่องทดสอบตัวเก็บประจุแบบธรรมดานี้สามารถทดสอบตัวเก็บประจุไฟฟ้าที่รั่วในช่วง 1uf ถึง 450uf สามารถทดสอบตัวเก็บประจุสตาร์ทและรันขนาดใหญ่รวมทั้งตัวเก็บประจุขนาดเล็ก 1 ยูเอฟที่พิกัด 10v เมื่อคุณเข้าใจรอบเวลาแล้วคุณสามารถทดสอบได้ถึง 0.5uf และสูงสุด 650uf

โดย Henry Bowman



วิธีสร้างเครื่องทดสอบความจุนี้

วงจรทดสอบการรั่วไหลของตัวเก็บประจุทำจากชิ้นส่วนขยะบางส่วนที่ฉันมีอยู่ในมือเช่นเดียวกับออปแอมป์สองสามตัวและตัวจับเวลา 555 การทดสอบจะขึ้นอยู่กับรอบการชาร์จที่ตั้งเวลาไว้ซึ่งตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าสองตัวระบุว่ามีประจุ 37% และ 63%

อ้างถึงแผนผังตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อกับขั้วที่มีข้อความ C ด้านหนึ่งเป็นกราวด์และอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับสวิตช์เลือกแบบหมุนและอินพุตของออปแอมป์สองตัว ตำแหน่ง“ G” บนสวิตช์แบบหมุนเป็นกราวด์ที่มีความต้านทานต่ำในการคายประจุตัวเก็บประจุเมื่อเชื่อมต่อ ควรปล่อยคาปาซิเตอร์ที่มีค่าขนาดใหญ่ก่อนเชื่อมต่อเสมอ



แผนภูมิวงจรรวม

เครื่องทดสอบความผิดปกติของตัวเก็บประจุแบบง่าย

ซีเนอร์ 12 โวลต์ยังใช้สำหรับป้องกันแรงดันไฟฟ้า หากตัวเก็บประจุถูกทำเครื่องหมายที่ขั้วจุดสีแดงหรือ + ควรเชื่อมต่อกับสายทดสอบที่เป็นบวก สวิตช์เลือกควรอยู่ในตำแหน่ง“ G” เมื่อเชื่อมต่อ S2 ควรอยู่ในตำแหน่ง 'ปลดประจำการ'

ขนาดตัวต้านทานสวิตช์หมุนถูกกำหนดโดยการกลับสูตร T = RC เพื่อให้ R = T / C ค่าตัวต้านทานแต่ละค่าบนสวิตช์หมุนจะถูกเลือกเพื่อให้เวลาในการชาร์จโดยประมาณ 5.5 วินาที เวลาในการชาร์จเฉลี่ยจริงใช้เวลา 4.5 ถึง 6.5 วินาที

ความคลาดเคลื่อนของตัวต้านทานและความแตกต่างเล็กน้อยของค่าตัวเก็บประจุสร้างความแตกต่างในการออกแบบ 5.5 วินาที แรงดันไฟฟ้าต้องใกล้เคียงกับ 9 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าจะส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าที่ตัวแบ่งความต้านทานที่ขาอินพุต IC 2 และ IC 3 3

วิธีทดสอบ

แรงดันไฟฟ้าจากปลั๊กอะแดปเตอร์ ac / dc สูงกว่าที่ระบุไว้ 9 โวลต์ ฉันใช้ตัวต้านทานการดรอป 110 โอห์มในซีรีส์เพื่อลดลงเหลือ 9v เมื่อตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับขั้วทดสอบควรย้ายสวิตช์เลือกจาก 'G' ไปเป็นค่าเดียวกันหรือค่าใกล้เคียงที่สุดของ ตัวเก็บประจุเพื่อทดสอบ .

เมื่อใช้ S2 เพื่อชาร์จไฟ 9 โวลต์จะถูกวางไว้บนตัวต้านทานสวิตช์เลือกผ่านที่ปัดน้ำฝนทั่วไปไปยังตัวเก็บประจุเพื่อเริ่มการชาร์จตัวเก็บประจุ 9 โวลต์ยังวางอยู่บนอีซีแอลของ Q1 ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์กำลังรับกระแสสูง Q1 จะดำเนินการและให้กำลัง 555 ทันทีเนื่องจากฐานของ Q1 อยู่ที่ศักย์กราวด์ต้านทานจากพินเอาต์พุตของ IC 3 6

555 ไฟจับเวลาจะนำ 2 วินาทีละครั้งจนถึง 63% ของการชาร์จ ออปแอมป์สองตัวถูกกำหนดค่าเป็นเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า เมื่อประจุถึง 37% (3.3v) เอาต์พุตของ IC2 จะสูงขึ้นไฟ LED 3

เมื่อถึง 63% ของประจุ (5.7 โวลต์) IC 3 จะสูงขึ้นไฟส่องสว่างจะนำ 4 และหยุด Q1 ไม่ให้จ่ายพลังงานให้กับตัวจับเวลา การทำงาน S2 เพื่อคายประจุให้กราวด์ผ่านตัวต้านทานเดียวกันกับที่ชาร์จตัวเก็บประจุ

555 ไม่ทำงานระหว่างการปลดประจำการ Led 4 จะดับก่อนแสดงว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 63% จากนั้น led 3 จะดับลงหลังจากแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 37% ด้านล่างนี้เป็นตัวบ่งชี้ปัญหาสำหรับการทดสอบตัวเก็บประจุหลังจากตรวจสอบว่าคุณได้เลือกช่วงที่เหมาะสมและขั้วเชื่อมต่อถูกต้อง ::

เปิดตัวเก็บประจุ : ไฟจะติด 3 และ 4 ทันทีหลังจากใช้สวิตช์ชาร์จ ไม่มีกระแสไหลผ่านตัวเก็บประจุดังนั้นตัวเปรียบเทียบทั้งสองจะให้เอาต์พุตสูงทันที

ตัวเก็บประจุแบบสั้น : led 3 และ 4 จะไม่สว่าง ไฟจับเวลา led 2 จะกะพริบอย่างต่อเนื่อง

ความต้านทานสูงสั้นหรือมีการเปลี่ยนแปลงค่า: 1. led 3 อาจสว่างและนำ 4 ไม่ติด 2. ทั้ง led 3 และ 4 อาจสว่าง แต่มีเวลาชาร์จมากกว่าหรือน้อยกว่าเวลาชาร์จที่ออกแบบไว้ ลองใช้ตัวเก็บประจุที่ดีและทดสอบใหม่

ฉันมีตัวเก็บประจุที่ระบุว่า 50uf ซึ่งใช้เวลา 12-13 วินาทีในการชาร์จถึง 63% ฉันทดสอบด้วยเครื่องทดสอบตัวเก็บประจุแบบดิจิตอลและพบว่ามีค่าจริงที่ 123 uf!

หากคุณมีตัวเก็บประจุที่อยู่ในช่วงกึ่งกลางระหว่างค่าคาปิเคเตอร์สองค่าให้ทดสอบทั้งสองค่า ค่าเฉลี่ยระหว่างช่วงชาร์จสูงและต่ำควรอยู่ในช่วง 4.5-6.5 วินาที

0.5 uf จะมีเวลาชาร์จ 2.5-3 วินาทีบนตำแหน่ง 1uf นอกจากนี้การทดสอบตัวเก็บประจุ 650 uf ที่ตำแหน่ง 450 uf จะให้เวลาในการชาร์จ 8-10 วินาที อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับสวิตช์แบบหมุนคือสวิตช์ spst สำหรับตัวต้านทานแต่ละตัว ใช้โอห์มมิเตอร์ดิจิตอลเพื่อตรวจสอบความต้านทานของตัวต้านทานแต่ละตัวก่อนติดตั้ง ควรเลือกตัวต้านทาน 6K และ 3.4K ที่ใช้ในเครือข่ายตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของ opamp สำหรับความคลาดเคลื่อนต่ำ แรงดันไฟฟ้า 3 โวลต์และ 6 โวลต์บนตัวแบ่งจะใกล้พอสำหรับรอบการชาร์จ

เครื่องทดสอบตัวเก็บประจุแบบง่ายอีกตัว

การออกแบบต่อไปคือวงจรทดสอบการรั่วไหลของตัวเก็บประจุไฟฟ้าอย่างง่าย ตัวเก็บประจุที่รั่วไหลค่อนข้างน้อยสร้างความต้านทานภายในซึ่งเบี่ยงเบนไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและ / หรือแรงดันไฟฟ้า

การรั่วไหลภายในนี้อาจทำงานเหมือนตัวต้านทานผันแปรที่วางขนานกับตัวเก็บประจุแบบกำหนดเวลา

ในช่วงเวลาที่รวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อผลลัพธ์ของตัวเก็บประจุที่รั่วอาจเป็นเพียงเล็กน้อย แต่เมื่อช่วงเวลายาวขึ้นกระแสไฟรั่วอาจทำให้วงจรจับเวลาเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญหรืออาจล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

ไม่ว่าในกรณีใดตัวเก็บประจุแบบจับเวลาที่คาดเดาไม่ได้อาจแปลงวงจรจับเวลาเสียงที่ไร้ที่ติให้เป็นขยะที่ไม่น่าเชื่อถือ

วงจรทำงานอย่างไร

รูปด้านล่างเป็นแผนผังของเครื่องตรวจจับการรั่วไหลของไฟฟ้าของเรา ในวงจรนี้ทรานซิสเตอร์ PNP เอนกประสงค์ 2N3906 (Q1) ถูกต่อเข้ากับการตั้งค่าวงจรกระแสคงที่โดยกระแสไฟชาร์จ 1 mA จะถูกกำหนดให้กับตัวเก็บประจุทดสอบ

วงจรเครื่องวัดการรั่วไหลของตัวเก็บประจุที่ง่ายมาก

วงจรวัดแสงแบบดูอัลเรนจ์ใช้เพื่อแสดงค่าใช้จ่ายและกระแสรั่วของตัวเก็บประจุ แบตเตอรี่สองก้อนจ่ายพลังงานให้กับวงจร

ไดโอด 5 V Zener (D1) แก้ไขฐานของ Q1 ที่ศักย์ไฟฟ้าคงที่ 5 V เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าคงที่รอบ R2 (ตัวต้านทานตัวปล่อยของ Q1) และกระแสคงที่บนตัวเก็บประจุภายใต้การทดสอบ (แสดงเป็น Cx)

เมื่อตั้งไว้ที่ตำแหน่ง S1 1 แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับ Cx จะถูก จำกัด ไว้ที่ประมาณ 4 V โดยมี S1 อยู่ในตำแหน่ง 2 แรงดันไฟฟ้าเหนือตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 12 V แบตเตอรี่เพิ่มเติมอาจรวมอยู่ในชุดที่มี B1 และ B2 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จถึงประมาณ 20 V.

เมื่อ S2 อยู่ในตำแหน่งปิดตามปกติ (ตามที่แสดง) มิเตอร์จะต่อสายขนานกับ R3 (ตัวต้านทานการปัดของมิเตอร์) ทำให้วงจรที่มีการแสดงผลเต็มสเกล 1 mA เมื่อกด S2 (เปิด) ช่วงการวัดแสงของวงจรจะลดลงเหลือ 50 uA เต็มสเกล

การตั้งค่าวงจร

วงจรในมะเดื่อ 2 และ 3 แสดงให้เห็นถึงสองวิธีในการเลือกตัวต้านทานแบบแบ่ง (R3 ในรูปที่ 1) เพื่อเพิ่มช่วงของ M1 จากช่วง 50-µA เริ่มต้นเป็น 1 mA

สมมติว่าคุณมีโวลต์มิเตอร์ที่เหมาะสมซึ่งสามารถวัดได้ 1 V จากนั้นคุณสามารถใช้วงจรที่แสดงในรูปที่ 2 เพื่อกำหนด R3

ในขั้นตอนนี้ให้ปรับ R1 (โพเทนชิออมิเตอร์ 10k) ไปที่ความต้านทานสูงสุดและปรับ R3 (โพเทนชิออมิเตอร์ 500 โอห์ม) เป็นขนาดต่ำสุด

ใส่แบตเตอรี่ตามที่ระบุและปรับแต่ง R1 เพื่อรับค่าการอ่าน 1 V บน M1 เพิ่มค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า R3 อย่างระมัดระวังจนกระทั่ง M2 (มิเตอร์ปัจจุบัน) แสดงการโก่งเต็มสเกล ตรวจสอบเฉพาะ R1 ในขณะที่คุณเปลี่ยนค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าของ R3 เพื่อรักษาการอ่านค่า 1V บน M1

ในขณะที่ M1 หมายถึง 1 โวลต์และ M2 แสดงเต็มสเกล แต่โพเทนชิออมิเตอร์จะถูกกำหนดที่ค่าความต้านทานที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นสำหรับ R3 คุณอาจทำงานกับโพเทนชิออมิเตอร์สำหรับตัวต้านทานแบบแบ่งหรือเลือกค่าที่เทียบเท่าจากกล่องตัวต้านทานของคุณ หรือหากคุณมีแอมป์มิเตอร์ที่มีความแม่นยำซึ่งสามารถตรวจสอบ 1 mA ได้ให้ลองใช้วงจรในรูปที่ 3

คุณสามารถใช้ขั้นตอนเดียวกับที่ทำในรูปที่ 2 และปรับแต่ง R1 สำหรับการแสดงผล 1 mA

วิธีใช้

ในการใช้วงจรทดสอบการรั่วของตัวเก็บประจุที่เสนอให้เริ่มต้นด้วย S1 ในตำแหน่งปิด ใส่ตัวเก็บประจุภายใต้การทดสอบข้ามขั้วโดยใช้โพลาไรซ์ที่ถูกต้อง

ย้าย S1 ไปที่ตำแหน่ง 1 และคุณจะพบว่ามิเตอร์ (ขึ้นอยู่กับค่าตัวเก็บประจุ) อ่านสเกลเต็มในช่วงเวลาสั้น ๆ จากนั้นถอยกลับไปที่การอ่านค่าปัจจุบันเป็นศูนย์ ในกรณีที่ตัวเก็บประจุลัดวงจรภายในหรือมีการรั่วไหลมากคุณอาจพบว่ามิเตอร์แสดงการอ่านค่าเต็มสเกลอยู่ตลอดเวลา

ในกรณีที่มิเตอร์กลับมาเป็นศูนย์ให้ลองกด S2 และมิเตอร์อาจไม่เลื่อนขึ้นในสเกลสำหรับตัวเก็บประจุที่ดี ในกรณีที่พิกัดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุสูงกว่า 6 โวลต์ให้เลื่อน S1 ไปที่ตำแหน่ง 2 และคุณจะเห็นผลลัพธ์ที่เหมือนกันสำหรับตัวเก็บประจุที่ดี

หากมิเตอร์แสดงการโก่งตัวที่เพิ่มขึ้นตัวเก็บประจุอาจไม่ใช่โอกาสที่ดีสำหรับการนำไปใช้ในวงจรจับเวลา เป็นไปได้ว่าตัวเก็บประจุอาจไม่ผ่านการทดสอบ แต่ก็ยังเป็นอุปกรณ์ที่ดี

หากไม่ได้ใช้ตัวเก็บประจุไฟฟ้าหรือไม่ได้ชาร์จเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ารั่วสูงเมื่อมีการใช้แรงดันไฟฟ้าครั้งแรก แต่เมื่อแรงดันไฟฟ้ายังคงเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุเป็นระยะเวลาที่เหมาะสมหน่วยอาจ มักจะได้รับพลังอีกครั้ง

วงจรทดสอบสามารถนำไปใช้เพื่อสร้างตัวเก็บประจุแบบนอนหลับอีกครั้งโดยการตรวจสอบผลลัพธ์บนมิเตอร์ M1 อย่างเหมาะสม

ตัวต้านทาน
(ตัวต้านทานคงที่ทั้งหมดคือ 1/4 วัตต์หน่วย 5%)
R1-2.2k
R2-4.7k
R3— ดูข้อความ
เซมิคอนดักเตอร์
Q1-2N3904 ทรานซิสเตอร์ซิลิกอน NPN วัตถุประสงค์ทั่วไป
D1 — IN4734A ไดโอดซีเนอร์ 5.6 โวลต์

เบ็ดเตล็ด
MI- 50 uA เมตร
แบตเตอรี่วิทยุทรานซิสเตอร์ B1, B2-9 โวลต์
สวิตช์ SI-SP3T
S2- สวิตช์ปุ่มกดปิดตามปกติ




คู่ของ: วิธีสร้าง Step Down Transformers ถัดไป: Logic Gates ทำงานอย่างไร