Замена конденсаторов на материнской плате

Подготовительные мероприятия

Первое, что нужно отметить — процедура замены конденсаторов представляет собой очень тонкую, почти хирургическую манипуляцию, для которой понадобятся соответствующие навык и опыт. Если вы не уверены в своих силах, то лучше доверить замену специалисту.

В случае если нужный опыт имеется, убедитесь, что помимо него у вас есть соответствующий инвентарь.

Конденсаторы на замену Самый важный элемент. Эти компоненты отличаются между собой по двум ключевым параметрам: вольтажу и ёмкости. Вольтаж представляет собой рабочее напряжение элемента, ёмкость — количество заряда, которое может содержать конденсатор. Поэтому, выбирая новые компоненты, убедитесь, что их вольтаж равен или чуть больше старых (но ни в коем случае не меньше!), а ёмкость точно соответствует вышедшим из строя.

Паяльник Данная процедура требует наличия паяльника мощностью до 40 Вт с тонким жалом. Можно использовать паяльную станцию с возможностью регулировки мощности. Кроме того, обязательно приобретите подходящий паяльнику флюс.

Стальная игла или кусок проволоки Швейная игла или кусок тонкой стальной проволоки понадобится для зачистки и расширения отверстия в плате под ножки конденсаторов. Использовать тонкие предметы из других металлов нежелательно, поскольку они могут схватиться припоем, что создаст дополнительные трудности.

Убедившись, что инвентарь соответствует требованиям, можно переходить непосредственно к процедуре замены.

Проверка мультиметром

При помощи мультиметра проверяют два параметра конденсатора: внутреннее сопротивление и емкость.

Внутреннее сопротивление (проверка на пробой и обрыв цепи)

Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления путем установки переключателя в сектор «Ω» на верхнюю позицию — у разных моделей это 2 или 20 МОм.

Далее касаются щупами выводов конденсатора. Если тот исправен, происходит следующее:

вначале мультиметр показывает низкое сопротивление — конденсатор заряжается подаваемым на щупы напряжением;
по мере увеличения заряда в конденсаторе, сопротивление постепенно возрастает и в конце концов достигает очень высокой величины: на дисплее — значение свыше 2 МОм или «1» (символ бесконечности).

Иное поведение прибора свидетельствует о неисправности элемента, когда сопротивление:

оказалось ниже 2 МОм: конденсатор пробит (появилась проводимость в диэлектрике между обкладками);
сразу стало бесконечно большим: обрыв вывода.

Конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные. Первые чувствительны к полярности измерений и если ее перепутать, подав на «минусовый» вывод положительный потенциал, а на «плюсовой» — отрицательный, выходят из строя. «Минусовый» вывод распознают по о на корпусе конденсатора.

В мультиметре потенциалы распределяются так:

порт «COM» — отрицательный: по негласному правилу сюда включают черный щуп;
порт «V/ Ω» — положительный: принято включать красный щуп.

При наличии заведомо исправного конденсатора той же марки, состояние исследуемого проверяют методом сравнения:

замеряют сопротивление исправного конденсатора;
то же самое выполняют для исследуемого элемента;
сравнивают скорость изменения показаний на мультиметре.

Для этого метода более подходит аналоговый (стрелочный) тестер: плавно отклоняющаяся стрелка четко отражает изменение сопротивления в режиме реального времени.

Конденсатор проверяется в разряженном состоянии, иначе возможна электротравма или повреждение мультиметра.

Способ разряда зависит от емкости:

малая (низкое напряжение): закорачивают выводы отверткой;
большая (высокое напряжение): замыкают выводы резистором сопротивлением 10 кОм.

Резистор удерживают инструментом с изолированными ручками.

Емкость

Измерение емкости возможно при наличии в мультиметре специальной функции. У таких приборов на лицевой панели имеется сектор «CX».

Конденсатор подключается двумя способами:

у некоторых моделей имеются разъемы для щупов с пометкой «CX»;
у других в сектор «CX» выведены две контактные площадки с пометками «+» и «-».

При контакте щупов или площадок с выводами конденсатора на дисплее отображается значение емкости. Полученные данные сравнивают с числовым показателем, указанным на корпусе конденсатора, после чего делают вывод о его пригодности.

Переключатель должен быть установлен в секторе «CX» на позиции с ближайшим большим значением по отношению к ожидаемой емкости. Обычно в секторе имеется 5 позиций со данными от 20 нФ до 200 мкФ.

Данный способ контроля не подходит для конденсаторов емкостью менее 0,25 мкФ. Их проверяют специальным устройством — LC-метром.

При отсутствии функции определения емкости, конденсатор проверяют так:

Заряжают его от источника постоянного тока. Напряжение источника — примерно вдвое меньше напряжения конденсатора. Для элемента на 25 В достаточно источника на 9 – 12 В.
Выждав несколько секунд, чего обычно достаточно для полной зарядки, радиодеталь отключают от питания и мультиметром замеряют напряжение на ее выводах.

Измеритель настраивается следующим образом:

черный щуп включен в порт «COM»;
красный — в порт «V/Ω»;
переключатель: в сектор измерения постоянного напряжения («DCV» или «V-») на позицию с ближайшим большим значением относительно ожидаемого напряжения конденсатора.

Замена неисправных конденсаторов

Предупреждение! Дальнейшие действия вы совершаете на свой страх и риск! Мы не несем никакой ответственности за возможные повреждения платы!

Данная процедура происходит в три этапа: выпаивание старых конденсаторов, подготовка места, установка новых элементов. Рассмотрим каждый по порядку.

Этап 1: Выпаивание

Во избежание сбоев перед началом манипуляций рекомендуется вынуть батарейку CMOS. Процедура происходит так.

Найдите место крепления неисправного конденсатора на обратной стороне платы. Это довольно сложный момент, поэтому будьте предельно внимательны.
Обнаружив крепление, нанесите на это место флюс, и нагрейте паяльником одну из ножек конденсатора, осторожно надавливая на соответствующую сторону элемента. После расплавления припоя ножка освободится.
Будьте внимательны! Долгий нагрев и чрезмерные усилия при этом действии могут повредить плату!
Повторите эти действия для второй ножки и осторожно демонтируйте конденсатор, убедившись, что горячий припой не попадёт на системную плату.

Если конденсаторов несколько, повторите вышеописанную процедуру для каждого. Вытащив их, переходите к следующему этапу.

Этап 2: Подготовка посадочного места

Это — самая важная часть процедуры: от грамотных действий зависит, получится ли установить новый конденсатор, поэтому будьте предельно внимательны. В большинстве случаев при вынимании элементов припой попадает в отверстие для ножки и забивает его. Чтобы прочистить место, используйте иглу или кусочек проволоки следующим образом.

С внутренней стороны вставьте конец инструмента в отверстие, а с внешней осторожно нагрейте место паяльником.
Осторожными вращательными движениями прочистите и расширьте отверстие.
В случае если отверстие для ножки не забито припоем, просто осторожно увеличьте его иглой или проволокой.

Зачистите посадочное место для конденсатора от излишков припоя — это позволит избежать случайного замыкания малозаметных токопроводящих дорожек, которое может вывести из строя плату.

Убедившись, что плата подготовлена, можно переходить к последней стадии.

Этап 3: Установка новых конденсаторов

Как показывает практика, большинство ошибок совершается именно на этом шаге. Поэтому, если предыдущие этапы вас утомили, рекомендуем сделать паузу, и только потом приступать к завершающей части процедуры.

Перед тем как установить новые конденсаторы в плату, их необходимо подготовить. Если используете вариант б/у — зачистите ножки от старого припоя и осторожно прогрейте их паяльником. Для новых конденсаторов достаточно обработать их канифолью.
Вставьте конденсатор на посадочное место. Убедитесь, что его ножки свободно входят в отверстия.

Покройте ножки флюсом и аккуратно припаяйте их к плате, соблюдая все предосторожности.
Будьте внимательны! Если вы перепутаете полярность (припаяете ножку для плюсового контакта к минусовому отверстию), конденсатор может взорваться, вывести из строя плату или стать причиной пожара!

После окончания процедуры дайте припою остыть и проверяйте результаты своей работы. Если вы в точности следовали вышеописанной инструкции, никаких проблем быть не должно.

Альтернативный вариант замены

В некоторых случаях во избежание лишнего нагрева платы можно обойтись без выпаивания неисправного конденсатора. Этот метод более грубый, зато подойдет для пользователей, которые не уверены в своих силах.

Вместо выпайки элемента его следует аккуратно отломить от ножек. Для этого попробуйте раскачать неисправную деталь во всех направлениях и осторожным давлением отломить сначала от первого контакта, а затем от второго. Если в процессе одна из ножек вышла из места на плате, её можно заменить кусочком медной проволоки.
Осторожно удалите верхнюю часть оставшихся ножек со следами крепления к конденсатору.
Подготовьте ножки нового конденсатора как в шаге 3 последнего этапа основного способа и припаяйте их к остаткам ножек старого. Должна получиться вот такая картина.
Стоящий под углом конденсатор можно осторожно отогнуть в вертикальное положение.

На этом все. Напоследок еще раз хотим напомнить вам — если вы считаете, что не справитесь с процедурой, лучше доверьте её мастеру!

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы. Помимо этой статьи, на сайте еще 12721 инструкций. Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам. Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Проверка мультиметром

При помощи мультиметра проверяют два параметра конденсатора: внутреннее сопротивление и емкость.

Внутреннее сопротивление (проверка на пробой и обрыв цепи)

Далее касаются щупами выводов конденсатора. Если тот исправен, происходит следующее:

вначале мультиметр показывает низкое сопротивление — конденсатор заряжается подаваемым на щупы напряжением;
по мере увеличения заряда в конденсаторе, сопротивление постепенно возрастает и в конце концов достигает очень высокой величины: на дисплее — значение свыше 2 МОм или «1» (символ бесконечности).

Иное поведение прибора свидетельствует о неисправности элемента, когда сопротивление:

оказалось ниже 2 МОм: конденсатор пробит (появилась проводимость в диэлектрике между обкладками);
сразу стало бесконечно большим: обрыв вывода.

В мультиметре потенциалы распределяются так:

порт «COM» — отрицательный: по негласному правилу сюда включают черный щуп;
порт «V/ Ω» — положительный: принято включать красный щуп.

замеряют сопротивление исправного конденсатора;
то же самое выполняют для исследуемого элемента;
сравнивают скорость изменения показаний на мультиметре.

Конденсатор проверяется в разряженном состоянии, иначе возможна электротравма или повреждение мультиметра.

Способ разряда зависит от емкости:

малая (низкое напряжение): закорачивают выводы отверткой;
большая (высокое напряжение): замыкают выводы резистором сопротивлением 10 кОм.

Резистор удерживают инструментом с изолированными ручками.

Емкость

Конденсатор подключается двумя способами:

у некоторых моделей имеются разъемы для щупов с пометкой «CX»;
у других в сектор «CX» выведены две контактные площадки с пометками «+» и «-».

При отсутствии функции определения емкости, конденсатор проверяют так:

Заряжают его от источника постоянного тока. Напряжение источника — примерно вдвое меньше напряжения конденсатора. Для элемента на 25 В достаточно источника на 9 – 12 В.
Выждав несколько секунд, чего обычно достаточно для полной зарядки, радиодеталь отключают от питания и мультиметром замеряют напряжение на ее выводах.

Измеритель настраивается следующим образом:

черный щуп включен в порт «COM»;
красный — в порт «V/Ω»;
переключатель: в сектор измерения постоянного напряжения («DCV» или «V-») на позицию с ближайшим большим значением относительно ожидаемого напряжения конденсатора.

Формула сопротивления конденсатора

С помощью физико-математических преобразований физики и математики вывели формулу для расчета сопротивления конденсатора. Прошу любить и жаловать:

где, ХС — это сопротивление конденсатора, Ом

П — постоянная и равняется приблизительно 3,14

F — частота, измеряется в Герцах

С — емкость, измеряется в Фарадах

Так вот, поставьте в эту формулу частоту в ноль Герц. Частота в ноль Герц — это и есть постоянный ток. Что получится? 1/0=бесконечность или очень большое сопротивление. Короче говоря, обрыв цепи.

Схема принципиальная прибора

Изначально прибор был собран с самодельными щупами – пинцетом, имеющим широкие губки, неудобным при измерении на платах, с плотным монтажом. Затем присмотрел себе на Али экспресс щупы — пинцет для измерения SMD, подключаемые к мультиметру. Заказав пинцет, провод был безжалостно укорочен, для того чтобы точность не сильно пострадала при измерении, из-за длины проводов щупов. Не забывайте, там счет идет на миллиОмы.

Сначала прибор у меня подключался щупами к мультиметру и был выполнен в виде приставки, но постепенно надоело крутить каждый раз ручку мультиметра, вырабатывая тем самым ресурс переключений. Мне тогда как раз товарищ подарил мультиметр, в связи с тем что свой я временно попалил на неразрядившемся электролитическом конденсаторе. Впоследствии прибор был восстановлен, резисторы были перепаяны, а этот мультиметр, у него были отломлены разъемы для подключения щупов на плате, и были кем-то брошены перемычки, но точность измерений уже была не та.

ESR метр открытый корпус

Но для моих целей погрешность 1-2 процента ничего не решала и решил сделать прибор полностью автономным. Для этого скрепил корпус мультиметра и корпус ESR метра на винты, и сделал для большего удобства коммутацию одновременного включения, встроенного мультиметра и ESR метра с помощью выключателя на две группы контактов. Соединения мультиметра и ESR метра, ранее осуществляемые с помощью щупов, были сделаны проводами, внутри соединенных корпусов.

Прибор испытатель конденсаторов — внешний вид

Как показала практика, времени на приведение прибора в боевую готовность, а затем, после проведения измерений, отключения, стало уходить существенно меньше, а соответственно повысилось удобство использования. Из дальнейших доработок планируемых в данном приборе — это перевести его на аккумуляторное питание, от Li-ion аккумулятора от телефона, с возможностью подзарядки от платы адаптера заряда через встроенное Mini USB гнездо, от любого зарядного устройства от смартфона с возможностью подключения USB кабеля.

Как показала практика, ранее мною уже был переделан на аккумуляторное питание с помощью аналогичного способа Транзистор тестер Т4, также имеющий, как и ESR метр, высокое потребление благодаря установленному в нем графическому дисплею. Ощущения от переделки остались только положительные. За полгода заряжал всего один раз. В устройстве был установлен повышающий DC-DC преобразователь превращающий 3.7 вольта на выходе аккумулятора в 9 вольт, необходимые для работы прибора.

Макетная плата ESR метра

В данном случае, в моем приборе будет двойное преобразование напряжения: сначала с 3.7 вольта в 9 вольт, хотя возможно я выставлю и минимально допустимое для входа стабилизатора 7805 CV напряжение 7.5 вольт, от данного стабилизатора сейчас запитана схема прибора. Сам прибор, как можно видеть на фото, изначально питается от батареи Крона, которая, как известно, имеет относительно небольшую емкость.

Напряжение питания данной микросхемы позволяет питать ее напрямую от 9 вольт, но дело в том, что по мере разряда батареи заметил, что показания при измерении начинают потихоньку уплывать. Для борьбы с этим, и был установлен стабилизатор 7805, который, как известно, выдает у нас стабильные 5 вольт на выходе.

Выключатель с защитой от случайных включений

Также в связи с тем, что прибор приходится часто носить с собой в дипломате, на ремонты на выездах, и уже были случаи самопроизвольного включения выключателя, и соответственно высаживании батареи Крона в ноль, что сейчас, при коммутации данным выключателем 2 линий питания, мультиметра и самого прибора, было бы уже более нежелательным, так как в таком случае, придется покупать уже две кроны, стоимостью 45 рублей.

Коммутация выключателем на 2 группы контактов

Решено было просто приклеить на термоклей, по краям выключателя, два самореза, от крепления кулера, в компьютерном блоке питания. Микросхема, применяемая в приборе, широко распространенная, и довольно дешевая, я приобретал ее, по стоимости, всего порядка 15-20 рублей.

Весь прибор, обошелся мне, с учетом бесплатного мультиметра, щупов – пинцета с Али экспресс, стоимостью 100 рублей, и стоимости деталей для сборки прибора, и батареи крона, всего ушло порядка 150 рублей, итого все необходимое обошлось в смешную сумму 250 рублей.

Пинцет для измерения конденсаторов на плате

Что окупилось уже с применением прибора в ремонтах давно и многократно. Конечно кто нибудь, имеющий возможность и желание приобрести ESR micro, может сказать сейчас, зачем мне эти неудобства, каждый раз переводить из миллиВольт, в миллиОмы, хотя это и не требуется, как я уже выше писал, если на покупном приборе я могу сразу видеть, уже готовые значения.

Таблица значений ESR

Дело в том, что подобные приборы имеют в своем составе микроконтроллер, и при измерении подключаются напрямую, условно говоря “портом” микроконтроллера к измеряемому конденсатору. Что крайне нежелательно, достаточно один раз не разрядить конденсатор после обесточивания схемы перед измерением, путем замыкания его выводов металлическим предметом, например отверткой, как мы рискуем получить нерабочий прибор.

Параллельное включение в схему исправного компонента

Еще один способ проверить конденсатор без выпаивания состоит в подключении параллельно ему заведомо исправного аналога той же емкости. Если устройство заработает, значит проблема действительно была в конденсаторе и его необходимо заменить.

В схемах с высоким напряжением этот способ проверки применять нельзя.

Проверка на искру

При отсутствии измерительного прибора под рукой либо в случае большой емкости конденсатора его можно проверить «на глазок».
Элемент заряжают, затем металлическим инструментом с изолированными ручками замыкают его выводы. На руки следует надеть резиновые перчатки.

Яркая искра в сопровождении характерного звука свидетельствует об исправности конденсатора. Если разряд получился вялым, радиодеталь пора утилизировать.

Для получения исчерпывающей информации о состоянии конденсатора требуется мультиметр с функцией замера емкости (на панели управления имеется сектор «CX»).

Но и не оснащенный такой опцией тестер немало расскажет о данном элементе. Демонтаж конденсатора с платы требуется не всегда, но следует быть готовым к тому, что при измерениях на плате, точность окажется далеко не идеальной.

Прошло примерно полтора года, с тех пор, как я начал регулярно заниматься ремонтами электроники. Как оказалось дело это не менее интересное, чем конструирование электронных конструкций. Понемногу появились люди, желающие, кто время от времени, а кто и регулярно, сотрудничать со мной как с мастером. В связи с тем что рентабельность большинства производимых ремонтов не позволяет снимать помещение, иначе аренда съедает большую часть прибыли, работаю в основном на дому либо выезжаю с инструментами к знакомым ИП имеющим скупку бытовой электроники и мастерскую.

Параллельно со знакомым, выкупаем технику на местном форуме и Авито, ремонтируем и знакомый реализует, оба в долях с реализации. Но суть не в этом. Сегодня решил поделиться с читателями схемой простого, но очень полезного для любого ремонтника — электронщика устройства, ESR метра, позволяющего корректно измерять этот параметр, в большинстве случаев без выпаивания электролитических конденсаторов. ESR, оно же ЭПС (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) — параметр конденсатора очень сильно влияющий на его работоспособность при работе в высокочастотных цепях. Какие же это устройства?

Это абсолютно любые схемы с применением стабилизаторов, DC-DC преобразователей питания, импульсные блоки питания для любой техники, от компьютерной — до мобильных зарядок.

Без этого устройства значительная часть ремонтов выполняемых мною либо вообще не могла бы быть выполнена, либо все же была выполнена, но с большими неудобствами в виде постоянного выпаивания и запаивания обратно электролитических конденсаторов небольшого номинала, с целью измерения эквивалентного последовательного сопротивления с помощью транзистор тестера. Мой же прибор, позволяет измерять этот параметр не выпаивая деталь, просто прикоснувшись пинцетом к выводам конденсатора.

Данные конденсаторы номиналом 0.33-22 мкФ, как известно очень редко имеют насечки в верхней части корпуса, по которым конденсаторы большего номинала, вздуваются и раскрываются розочкой, например всем знакомые конденсаторы на материнских платах и блоках питания. Дело в том, что конденсатор, не имеющий этих насечек для выпускания излишнего образовавшегося давления, визуально, без измерения прибором, даже для опытного электронщика ничем не отличим от полностью рабочего.

Компьютерный блок питания

Конечно, если домашнему мастеру предстоит разовый ремонт, например компьютерного блока питания АТХ формата, собирать данный прибор не имеет смысла, проще заменить сразу все конденсаторы мелкого номинала на новые, но если вы ремонтируете хотя бы пять блоков питания в полгода вам этот прибор уже желателен к сборке. Какие альтернативы есть, сборке этого измерителя? Покупной прибор стоимостью порядка 2000 рублей, ESR micro.

ESR micro — фото

Из отличий и достоинств покупного прибора могу назвать только то, что у него показания выводятся сразу в миллиОмах, а у моего прибора нужно переводить из миллиВольт в миллиОмы. Что впрочем не вызывает затруднений, достаточно откалибровать прибор по значениям низкоомных точных резисторов и составить для себя таблицу. Поработав с прибором пару месяцев, уже визуально, безо всяких таблиц, просто взглянув на дисплей мультиметра уже видишь нормальное значение ESR конденсатора — на грани либо уже необходима замена. Схема моего прибора, кстати, в свое время была взята из журнала Радио.

Ток утечки конденсатора

Дело все в том, что какой бы ни был диэлектрик, конденсатор все равно рано или поздно разрядится, так как через диэлектрик, как ни странно, все равно течет ток. Величина этого тока у разных конденсаторов тоже разная. Электролитические конденсаторы обладают самым большим током утечки.

Также ток утечки зависит от напряжения между обкладками конденсатора. Здесь уже работает закон Ома: I=U/Rдиэлектрика . Поэтому, никогда не стоит подавать напряжение больше, чем максимально рабочее напряжение, прописанное в даташите или на самом конденсаторе.

Роль конденсаторов в материнской плате

Электрический конденсатор во всех приборах работает по одному и тому же принципу, однако выполняет разную роль. В системной плате он отвечает за подавление и сглаживание различных электрических помех, возникающих достаточно часто, а также выравнивает напряжение, обеспечивая стабильную работу сети. Конденсатор имеет определенную емкость, которая и определяет максимальное количество накапливаемой в нем энергии. Она сохраняется длительное время и отдается только при необходимости, как раз и обеспечивая нужную функцию, например, создание крупного электрического импульса в пределах используемой системы.

Причины вздутия конденсаторов

Каждое устройство имеет свой срок работы, а конденсатор — элемент несложный, состоящий всего из нескольких компонентов, поэтому его срок службы достаточно большой. Почти все неполадки возникают именно из-за плохого качества, но иногда влияют и внешние раздражители. Самая распространенная причина — выкипание или испарение электролита, что происходит из-за нескольких факторов:

Плохая герметичность конденсатора. Никто не исключал брак на производстве, из-за чего некоторые элементы имеют плохую герметичность, что провоцирует быстрое испарение или протекание электролита. Вытекание можно заметить невооруженным глазом, обратив внимание, что на плате скапливается жидкость в крошечных количествах. После достижения критического минимума вещества и происходит вздутие.
Высокие температуры внешней среды. Как известно, при работе компьютера выделяется достаточно большое количество тепла, идет оно от всех подключенных комплектующих, но в разных количествах. При повышении температуры выше 45 градусов начинается испарение жидкого вещества, а также может плавиться и сам конденсатор, что в скором времени вызовет его взрыв или вздутие.
Высокие температуры внутренней среды. В других случаях проблема возникает именно из-за высоких температур внутри элемента. Чаще всего она возникает из-за несоблюдения полярности (плюса и минуса), некачественной сборки или постоянных перепадах энергии в самой цепи, например, из-за плохого либо недостаточно мощного блока питания.
Произвольное вытекание электролита. Плохая сборка конденсатора грозит и произвольным вытеканием электролита через нижнюю или верхнюю его часть. Тогда на плате образуется жидкость коричневого или желтого цвета, а на самом элементе появляется ржавчина. Обычно при такой неполадке не происходит вздутия, но прибор уже считается нерабочим и подлежит замене.

Следствия вздутия конденсаторов

Любая поломка электрической цепи нуждается в срочной замене, ведь даже незначительный компонент может привести к полному отказу функционирования или более серьезным проблемам. В случае с конденсаторами материнская плата может продолжать стабильно работать некоторое время, если только не вздулись все присутствующие элементы. Однако часто возникает непроизвольное отключение компьютера, неполадки с запуском или другие сбои. Если вовремя не исправить поломку, из-за перепада энергии из строя может выйти не только системная плата, но и все подключенные к ней комплектующие.

Предотвращение вздутия конденсаторов

Существует несколько правил, придерживаясь которых, можно избежать появления вздутия элементов. Конечно, они окажутся неэффективными при использовании некачественных конденсаторов, однако все же на них стоит обратить внимание:

При замене конденсаторов подбирайте только подходящие по емкости и напряжению модели, учитывая при монтаже полярность.
Следите за температурой внутри корпуса: сам конденсатор не должен нагреваться более 45 градусов, а это значит, что другие комплектующие тоже должны оставаться более-менее теплыми.

Способы устранения неисправности

После установления причины поломки, можно поступить двумя способами:

сдать компьютер в сервис, где поменяют сгоревшие детали;
попытаться самому устранить поломку.

Второй способ сложнее, но экономичнее. Средняя стоимость одного конденсатора – от 60 до 100 рублей.

Цена ремонта в специализированных сервисах зависит от региона и прайса. При сдаче компьютера в сервис в Москве в среднем придется заплатить:

около 300 рублей за диагностику;
за детали и материалы – от 120 до 200 рублей;
за работу мастера – от 1500 до 1800 рублей.

Кроме того, нечестные работники сервисов зачастую завышают стоимость работ, предлагая дополнительные ненужные услуги.

Плоский конденсатор и его емкость

Плоским конденсатором называют конденсатор, который состоит из двух одинаковых пластин, которые параллельны друг другу. Пластины могут быть разной формы. На практике чаще всего можно встретить квадратные, прямоугольные и круглые пластины. Давайте рассмотрим простой плоский квадратный конденсатор.

плоский конденсатор

где

d — расстояние между пластинами конденсатора, м

S — площадь самой наименьшей пластины, м2

ε — диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками конденсатора

Готовая формула для плоского конденсатора будет выглядеть так:

где

С — емкость конденсатора, ф

ε — диэлектрическая проницаемость диэлектрика

ε0 — диэлектрическая постоянная, ф/м

S — площадь самой наименьшей пластины, м2

d — расстояние между пластинами, м

Да, знаю, у вас сразу возникает вопрос: «А что такое диэлектрическая постоянная?» Диэлектрическая постоянная — это постоянная величина, которая нужная для вычислений в некоторых формулах электромагнетизма. Ее значение равняется 8, 854 × 10-12 ф/м.

Диэлектрическая проницаемость — эта величина зависит от типа диэлектрика, который находится между обкладками конденсатора. Например, для воздуха и вакуума это значение равняется 1, для некоторых других веществ можете посмотреть в таблице.

Какой можно сделать вывод из этой формулы? Хотите сделать конденсатор с огромной емкостью, делайте площадь пластин как можно больше, расстояние между пластинами как можно меньше и заправляйте вместо диэлектрика дистиллированную воду.

В настоящее время конденсаторы делают из нескольких пластин в виде слоеного торта. Это примерно выглядит вот так.

многослойный конденсатор

В этом случае формула такого конденсатора примет вид:

формула многослойного конденсатора

где n — это количество пластин

Температурный коэффициент

Когда изменяется температура окружающей среды, емкость конденсатора также меняется. Чтобы отслеживать данный коэффициент, берется в расчет показатель ТКЕ. По формуле он представляет собой соотношение начальной емкости и изменения температуры. Первоначально отслеживаются нормальные условия работы компонента.

При значительном повышении температуры используются линейные уравнения, в которых задаются показатели рабочих условий функционирования конденсатора. Также указывается стартовая ёмкость в качестве ориентира. Показатель ТКЕ необходим для подготовки описания к элементам.

Показатель ТКЕ

Если взглянуть на спецификацию, прописываются все параметры. При подборе компонентов пользователи желают знать, как устройство реагирует на изменение температуры. Чаще всего речь идет о постоянном показателе, поэтому стоит рассматривать график с диапазоном рабочих температур.

Из чего состоит конденсатор

Любой конденсатор состоит из двух или более металлических обкладок, которые не соприкасаются друг с другом. Для более полного понимания, как все это устроено в конденсаторе, давайте представим себе блин.

намажем его сгущенкой

и сверху положим точно такой же блин

Должно выполняться условие: эти два блина не должны прикасаться друг с другом. То есть верхний блин должен лежать на сгущенке и не прикасаться с нижним блином. Тут, думаю, все понятно. Перед вами типичный «блинный конденсатор» :-). Вот таким образом устроены все конденсаторы, только вместо блинов используются тонкие металлические пластины, а вместо сгущенки различный диэлектрик. В качестве диэлектрика может быть воздух, бумага, электролит, слюда, керамика, и так далее. К каждой металлической пластине подсоединены проводки — это выводы конденсатора.

Схематически все это выглядит примерно вот так.

Как вы могли заметить, из-за диэлектрика конденсатор не может проводить ток. Но это относиться только к постоянному току. Переменный ток конденсатор пропускает через себя без проблем с небольшим сопротивлением, номинал которого зависит от частоты тока и емкости самого конденсатора.