Измерение ESR и отбраковка конденсаторов

azim_mg · 16.08.2011, 17:46

Сообщение от avt798579

т.к esr все же является комплексным параметром, то его рост при работе конденсатора в импульсном источнике питания, можно рассматривать, как рост сопротивления эквивалентной последовательной индуктивности. Ввиду реактивного характера сопротивления, и малой величины самой индуктивности, увеличение esr наиболее ярко проявляется, при воздействии на дефектный конденсатор, фронта и среза прямоугольных импульсов, создавая при этом выброс, и колебательный процесс ввиде затухающих колебаний. (о чем уже писалось выше) В то же время, последовательно включенный с конденсатором
резистор, такого эффекта не даст - что в данном случае подтверждает индуктивный характер сопротивления esr. Для низких частот, и синусоидального сигнала, реактивное сопротивление эквивалентной последовательной индуктивности будет ничтожно мало, что при методиках и средствах измерений; работа которых основана на синусе, в ряде случаев не даст возможность выявить дефектные конденсаторы, и тем более произвести их отбор для работы в импульсных источниках питания.

Из-за шумихи вокруг ESR за последние годы может показаться, что до этого "никто ничего не знал", а между тем в СССР уже в 80-е годы конденсаторы подразделялись на "для постоянного и пульсирующих токов" и на "для постоянного и пульсирующих токов и импульсных режимов", для последних приводились все необходимые данные для выбора, в том числе для отбора в ИИП.
Единственная разница: вместо ESR использовался более полный показатель - комплексное сопротивление Zпол, измеряемый на 50 Гц или 10 кГЦ или другой указанной частоте, также приводился график зависимости этого самого Z от частоты в пределах от 50 Гц (иногда меньше) до тех частот, выше которых данный тип конденсатора перестает работать из-за паразитной индуктивности.
Также задавался максимально допустимый ток утечки. Кроме того, изготовитель гарантировал величину максимально допустимого ухудшения этих параметров во времени.
Также приводилась допустимая нагрузка - величина напряжения пульсации как функция частоты, реже - величина силы тока как функция частоты.
PS: ну как же, забыл про тангенс угла потерь, как правило, приводился в виде функции частоты для диапазона рабочих частот, а также допуски на его увеличение в течение срока сохраняемости и за время минимальной наработки. - конец PS.

Так что специалистам все это было известно (по крайней мере, доступно) уже тогда, для всех остальных - неактуально, так как не было такого массового явления, как скоропортящиеся конденсаторы из Китая.

mikaleus · 16.08.2011, 18:46

Это было не только в СССР... В старых datashhet ещё бумажных импортных тоже есть всё это, даже примерный график поведения от времени... Такое раньше было у Филлипса в начале 90-х... Потом после 1994 г. datashhet стали упрощаться...

mikaleus · 17.08.2011, 17:29

Хочу добавить для любителей читать на английском языке... Описание, ШО ТАКОЕ электролитический конденсатор от ведущего производителя (в смысле разработчика электролита!!!) Nichicon.

ascerdfg · 19.08.2011, 15:18

Для неверующих:

azim_mg · 19.08.2011, 17:36

Сообщение от ascerdfg

Для неверующих:

Судя по товарному знаку, эти конденсаторы от "Платана", о котором я упоминал выше в сообщении #133, а кому их "Платан" заказывал изготовить - не знаю, ко крайней мере, найти эту инфу на их сайте мне не удалось. Если этой инфы там в самом деле нет, то это не добавляет доверия к качеству этих конденсаторов. Я бы взял конденсаторы от известного производителя, скажем, те же конденсаторы производства "Trec" от Промэлектроники: в этом случае известен и продавец, известен и изготовитель. В случае с Платаном изготовитель получается как бы кот в мешке, или noname, или безымянный (если кому-нибудь удастся найти имя изготовителя этих кондеров, приведенных в предыдущем сообщении, то возьму свои слова назад).

tanq · 28.08.2011, 15:28

Замерял разные конденсаторы из своей коллекции и обнаружил некоторые закономерности. Мерял частоту на которой Xc = ESR.
1) старые советские кондеры, марки К50-35, К50-69 - 5..6 кГц Один был 220х350 из проработавшего 10 лет телика, снизил емкость до 130 мкф, но esr остался хороший.
2) неполярые низковольтные электролиты - весьма хороши - 5..7 кГц, в том числе у больших емкостей.
3) обычные качестенные электорлиты, в том числе выпаянные из японских девайсов, - 3,5..4,5 кГц, большие емкости имеют тенденцию к боле низкой частоте из-за влияния сопротивления выводов. Кондеры low esr особо ничем не отличаются и тоже попадают в эти рамки.
4) низковольтные элетколиты с тонкими выводами имеют низкую esr заметно выше чем с толстыми. Кроме того, esr весьма ощутимо растет если подключать шупы не у основания конденсатора.
5) импортный тантал smd желтый - 7..8 кГц, такой же черный - 2 кГц (говно), отечественный тантал попадался 2 видов - на 8 КГц и на 800 Гц. Видимо разный тип кондеров. Последний был торжественно включен в розетку.

smd керамика 1 мкф - около мегагерца, но 1206 4,7 мкф уже только 100 КГц. Учитывая размеры корпуса в ИИП он запросто перегреется.
9) отечетсвенная пленка 1 мкф 400В К73-17 200..500 кГц
10) тестировал дешвые кондеры jamicon, capxon, elzet, samwha. Всех лучше jamicon. capxon - качество сильно "варьируется". У старых 220х400 где-то 4 кГц, у новых таких же - 1,8 кГц (черный кондер с золотыми надписями - левак?). У низковольтных capxon в целом нормально, но у низкопрофильных высотой 5мм 2..1,6 кГц. Elzet имели более низкий esr, и не имели такого разборса, но в реальном ИИП их низкопрофильники сдохли в 2 раза быстрее чем capxon.
11) у плохих конденсаторов ни разу не замечал падение емкости, было только падение esr, и частота соответственно падала до 500..200 Гц.
12) скорость старения конденсаторов зависит непонятно от чего. elzet сдыхают от температуры за пол года, в то же время в старом ноуте какие-то кондеры работают постоянно уже 6 лет при столь же высокой температуре. В модеме асус умудрились сдохнуть больие 35В капы на входе. Это вообще уникально, на них напряжение не более 20В было и 2 капа параллельно, и вздулись... Где брать такие отстойные капы знает только асус.

Андрей К · 28.08.2011, 15:38

tanq, верно про асус подметил... Я тоже пересекся с такой проблемой... А посему беру только и только гигабит- ни одного прокола в железе ещё не встречал...

mikaleus · 29.08.2011, 10:45

По поводу "отстойных" конденсаторов, то на этом проколы случаются регулярно... У Гига было пару случаев в материнках 2002-2003 годов. НО они научились, тому, что репутация дороже денег... И ставят твёрдотельные конденсаторы (conduction polymer).
ASUS делает платы для разных ценовых категорий, поэтому на дешёвых встречаются такие ляпы... Хотя судя по всему, такие на 35 В кондёры встречаются и в DLINK ADSL модемах (хотя там далеко нет такого напряжения), они не вздувались, но модем всё время зависает. После замены всё работает.
Кстати, у многих попадавших "на выкиньдош" свитчей тоже основная причина "выкиньдоша" - кондесаторы... После замены свитчи работают без каких-либо проблем...

azim_mg · 29.08.2011, 19:52

Сообщение от tanq

Мерял частоту на которой Xc = ESR.

Уважаемый tanq, Вы привели интересные практические данные. Несколько озадачила своеобразная методика измерений: хотелось бы уточнить, как именно измеряется частота, "на которой Xc = ESR". Думаю, что измеренная частота будет в некоторых пределах зависеть как от величины емкости, так и рабочего напряжения проверяемого конденсатора, тем не менее, оценивать по ней качество конденсаторов можно, если набрана хотя бы небольшая статистика. Обычно производители приводят конкретные цифры максимально допустимого ЭПС (или ESR) для конкретных типономиналов конденсаторов с указанием частоты, на которой измеряется ЭПС. В этом случае можно обойтись без статистики - есть цифры, есть методика измерения. Только попробуй - найди эти цифры для конденсаторов какого-нибудь X-капа, особенно тех, что касаются стабильности их ЭПС через пару лет эксплуатации. Массовый выход из строя оборудования через годик-другой - это уже смахивает на диверсию...
Свои заводы надо восстанавливать.

azim_mg · 29.08.2011, 20:56

Сообщение от tanq

12) скорость старения конденсаторов зависит непонятно от чего. elzet сдыхают от температуры за пол года, в то же время в старом ноуте какие-то кондеры работают постоянно уже 6 лет при столь же высокой температуре. В модеме асус умудрились сдохнуть больие 35В капы на входе. Это вообще уникально, на них напряжение не более 20В было и 2 капа параллельно, и вздулись...

скорость старения напрямую зависит от качества технологии производства конденсаторов. Бренд на то и бренд, что у него технология на высоте, соответственно его конденсаторы живут в разы дольше, чем какие-нибудь дешевенькие безымянные "x-zet" в одних и тех же условиях.
Основная нагрузка определяется не столько средней величиной напряжения на конденсаторе, сколько величиной его переменной составляющей и частотой этой переменки. Скажем, для 35 В конденсатора 15 Вольт с переменкой 5 Вольт будет раз в 5 тяжелее, чем 30 Вольт с переменкой в 1 Вольт. И в Вашем случае 20 В практически не определяют реальную нагрузку, куда важнее измерить напряжение и частоту (и форму) переменной составляющей этих 20 Вольт. Только тогда можно оценить нагрузку на конденсатор. Хотя нельзя исключить, что эти кондеры сдохли именно из-за собственного плохого качества.