Диагностика электронных компонентов

За последние несколько лет многие ответы на этом форуме советовали авторам вопросов проверить тот или иной компонент с помощью мультиметра. Это породило ряд базовых вопросов: «Как это сделать?». Ниже приведено краткое описание некоторых наиболее распространенных компонентов и способов их проверки. Это лишь базовый обзор, а не полный курс электроники.

Конденсаторы.

Конденсатор — это небольшой, в большинстве случаев, электрический/электронный компонент, присутствующий на большинстве плат и выполняющий различные функции. Когда конденсатор помещается в цепь с активным током, электроны с отрицательной стороны скапливаются на ближайшей пластине (отрицательный заряд течет к положительному, поэтому отрицательный вывод является активным, хотя многие конденсаторы не являются поляризованными). Как только пластина больше не может их удерживать, они принудительно проходят через диэлектрик на другую пластину, вытесняя электроны обратно в цепь. Это называется разрядом. Электрические компоненты очень чувствительны к скачкам напряжения, поэтому резкий скачок мощности может вывести из строя дорогостоящие детали. Конденсаторы стабилизируют постоянное напряжение для других компонентов, обеспечивая ровное питание. Переменный ток выпрямляется диодами, поэтому вместо переменного тока возникают импульсы постоянного тока от нуля до пикового значения. Когда конденсатор линии питания подключается к «земле», постоянный ток не проходит, но по мере заполнения конденсатора импульсом поток тока и эффективное напряжение снижаются. Когда входное напряжение падает до нуля, конденсатор начинает отдавать накопленный заряд; это сглаживает выходное напряжение и ток. Таким образом, конденсатор устанавливается последовательно с компонентом, что позволяет поглощать скачки напряжения и компенсировать просадки, поддерживая постоянное питание компонента.

Существует множество различных типов конденсаторов, и в схемах они часто используются по-разному. Всем знакомые круглые конденсаторы в металлическом корпусе — это обычно электролитические конденсаторы. Они изготавливаются из одного или двух листов металла, разделенных диэлектриком. Диэлектриком может служить воздух (самый простой конденсатор) или другие непроводящие материалы. Металлические пластины (фольга), разделенные диэлектриком, сворачиваются в рулон и помещаются в корпус. Они отлично подходят для основной фильтрации, но недостаточно эффективны на высоких частотах.

Керамические дисковые конденсаторы отлично подходят для более высоких частот, но плохо справляются с основной фильтрацией, так как при увеличении емкости их размеры становятся слишком большими. В цепях, где важно поддерживать стабильность источника напряжения, обычно параллельно керамическому дисковому конденсатору устанавливается крупный электролитический конденсатор. Электролитический конденсатор выполняет основную работу, а маленький керамический дисковый конденсатор отфильтровывает высокие частоты, которые пропускает большой электролитический конденсатор.

Также существуют танталовые конденсаторы. Они имеют небольшие размеры, но при этом обладают большей емкостью по отношению к своему размеру, чем керамические дисковые конденсаторы. Они более дорогие, но широко используются на платах небольших электронных устройств.

Это лишь основы работы конденсаторов; если вам нужно или хочется узнать больше, существует множество курсов по электронике. Теперь главный вопрос: как проверить конденсатор, чтобы понять, требуется ли его замена.

Для проверки конденсатора, установленного в цепи, потребуется ESR-метр (измеритель эквивалентного последовательного сопротивления). Если конденсатор извлечен из цепи, можно использовать мультиметр в режиме омметра, но только для проверки типа «работает/не работает». Это покажет лишь то, полностью ли неисправен конденсатор. Это не позволит определить, находится ли конденсатор в хорошем или плохом состоянии. Чтобы определить, работает ли конденсатор с нужным значением (емкостью), потребуется измеритель емкости. Разумеется, это также справедливо для определения номинала неизвестного конденсатора.