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電容器損壞在開關(guān)電源中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象
電容器的損壞、失效有以下幾種情況:
1)電容內(nèi)部的短、斷路損壞,故障現(xiàn)象是燒開關(guān)管及其他限流元器件,如保險(xiǎn)與開關(guān)電源中的限流電阻。電容短、斷路損壞工作在高電壓、大電流(例如彩電的開關(guān)電源、行輸出電路)中的濾波電容器,當(dāng)因某種原因使電壓升高,并超過其耐壓值時(shí),使之擊穿短路損壞,或由于整流二極管損壞后使有極性的電解電容器相當(dāng)于工作在交流電路中,在較大的反向漏電流下發(fā)熱而短路損壞。由于短路時(shí)流過電容器的電流很大,一般電容器都會(huì)爆裂或使其封口膠塞脹出。當(dāng)器件高速開關(guān)時(shí),把射頻能量從高頻器件的電源端泄放到電源分配網(wǎng)絡(luò)。濾波電容短路后,常出現(xiàn)保險(xiǎn)絲或限流電阻燒斷、電源厚膜塊或開關(guān)管、整流管擊穿之類的故障。主要表現(xiàn)為整機(jī)“三無”,這種故障在各類開關(guān)電源中帶有共性。
2)電容器容量降低引起的低效或輕微漏電,其故障現(xiàn)象是電視圖像“S”形扭曲或行不同步現(xiàn)象,對(duì)于現(xiàn)在的用IIC總線的電視機(jī)出現(xiàn)一些特別的故障現(xiàn)象,如果因影響使同步牌臨界狀態(tài),伴音大可能影響到電視機(jī)的質(zhì)量,使得伴章隨時(shí)出現(xiàn)。主要原因是電容器的參數(shù)改變,但沒完全失效,在一定程度上還有作用,但達(dá)不到應(yīng)有的作用,使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。電容器的作用和工作原理在電子線路中,電容用來通過交流而阻隔直流,也用來存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器,平滑輸出脈動(dòng)信號(hào)。而且此類故障不好判斷與排除。
3)電容器容量消失引起的失效、完全漏電或爆漿,是電源中電容出現(xiàn)故障后難判別與維修的故障,因?yàn)闇y量電容器件,用萬用表測試一切正常,但將電容安裝在電路上后,電容的容量就完全消失,這是電路中難維修的軟故障之一,即元器件不能承受電壓,一有電壓的存在,容易就完全消失。此處電流經(jīng)過一次過濾,比較平穩(wěn),發(fā)生爆漿的可能性相對(duì)來說小了不少。
高頻領(lǐng)域中的電容器
一般情況下,我們接觸的多是中、低頻的電容器設(shè)計(jì)應(yīng)用,正如我們從初中開始學(xué)習(xí)電容器時(shí)也是赫茲數(shù)不是很高一樣。但是,往往當(dāng)進(jìn)入到了高頻率的領(lǐng)域時(shí),我們面對(duì)的就不僅僅是肉眼所能看到的電容器了,更多的是那些我們根本無法直接察覺到的電容效應(yīng)。常見的平行板電容器,電容為C=εS/d(ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù),S為極板面積,d為極板間的距離)。在這里我把從圖書館看到的和自己想到的關(guān)于高頻領(lǐng)域中的電容器應(yīng)用知識(shí)一一寫下來,以求對(duì)此有個(gè)比較系統(tǒng)一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。
實(shí)際上,電容不僅僅只存在于電容器內(nèi)部,只要兩個(gè)不同電位的表面相互靠近時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電場,即存在電容效應(yīng),其作用就相當(dāng)于一個(gè)電容器。這種無意間所形成的電容器給它一個(gè)名字就是寄生電容,它會(huì)造成電路中電流的中斷。電容器轉(zhuǎn)化成熱能的能量主要由介質(zhì)損耗的能量和電容所有的電阻所引起的能量損耗,在直流電場的作用下,電容器的損耗以漏電阻損耗的形式存在,一般較小,在交變電場的作用下,電容的損耗不僅與漏電阻有關(guān),而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。由于這種電容往往與電路并聯(lián),則頻率較高時(shí),它將起到旁路信號(hào)的作用,即降低了信號(hào)的功率,從這個(gè)意義上來講,可以說是無形中構(gòu)成了一個(gè)LPF。
電容器的主要參數(shù)
電容器的主要參數(shù)有標(biāo)稱電容量和容差、額定電壓、絕緣電阻、損耗率,這些參數(shù)主要由電容器中的電介質(zhì)決定。電容器產(chǎn)品標(biāo)出的電容量值。白熾燈泡和電容器串聯(lián)檢測法把白熾燈泡和電容器串聯(lián)接在220V的交流電源上,如果白熾燈泡的亮度比把它直接接在220V交流電源上暗一些,說明電容器是好的。云母和陶瓷介質(zhì)電容器的電容量較低(大約在5000pF以下);紙、塑料和一些陶瓷介質(zhì)形式的電容器居中(大約在0.005μF ~1.0μF);通常電解電容器的容量較大。
1、標(biāo)稱電容量和容差
標(biāo)稱電容量是標(biāo)在電容器上的電容量。
電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱容差。某一個(gè)電容器上標(biāo)有220nJ,表示這個(gè)電容器的標(biāo)稱電容量為220nF,實(shí)際電容量應(yīng)220nF±5%之內(nèi),此處J表示容量誤差為±5%。若J改為K,表示誤差為±10%;改為M表示誤差為±20%。
2、額定電壓
在低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的高直流電壓有效值,一般直接標(biāo)注在電容器外殼上,如果工作電壓超過電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復(fù)的永1久損壞。
3、絕緣電阻
理想的電容器,在其上加有直流電壓時(shí),應(yīng)沒有電流流過電容器,而實(shí)際上存在有微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值,即為電容器的絕緣電阻。其典型值為100 MΩ到10000MΩ?,F(xiàn)在CL11、CBB22等塑料薄膜電容器的絕緣電阻值可達(dá)到5000MΩ以上。如發(fā)現(xiàn)殼體膨脹、內(nèi)部有響聲和漏油,應(yīng)立即停止使用,以免爆1炸。電容器的絕緣電阻是一個(gè)不穩(wěn)定的電氣參數(shù),它會(huì)隨著溫度、濕度、時(shí)間的變化而變化。絕緣電阻越大越好。