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电子元器件知识:电解电容爆炸故障分析及处理

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Ameya360皇华
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LV8
副总工程师
  • 2022-5-7 17:51:19
10问答币
 电容种类繁多,今天着重谈一下使用范围最广、用途最大的电解电容。电解电容目前分为铝电解电容和钽电解电容两大类,其中又以铝电解电容最为常见。那么电解电容爆炸的主要原因是什么呢?接下来Ameya360电子元器件采购网具体介绍电解电容爆炸故障分析及处理。
  电解电容内有电极、介质材料、电解液,根据其结构原理,分析如下:
  1.电解液受热会膨胀,当膨胀到一定程度就会撑开电容的外壳漏出来,俗称漏液;
  2.当温度上升非常快,电解电容内部膨胀速度很快,在瞬间把电解电容的外壳撑开,甚至撑破整个外壳,这就是爆炸;
  3.电解电容的温度会跟着它所工作环境温度而变,当电解电容过压、纹波电流过大、反接都会导致发热,当温度上升速度非常快的时候,就会爆炸;
  4.容量比较大的电解电容,在设计的时候都会从安全角度考虑,防止爆炸,所以会在电容的顶端设计防爆槽,也有的在引脚旁边开防爆孔,当内部压力增大的时候就会撑开防爆阀泄放压力,避免爆炸。
  电解电容故障现象分析:
  1、外型变形:就是它的外形鼓包,爆裂,流液。
  2、电容变值:大多是容量变小或是没有空量了,但外观上看不出来,这时在线测量,可心粗略的判断(用指针表测量充放电时间),但由于有电路中有可能有其它元件和它并联,不确定因素较多,建议拆下来或是焊开一脚进行测量;
  3、电容短路:这种也很容易判断,用表量其阻值很小甚至电阻为零;
  在电路中故障分析及处理:
  1、在整流电路中,在整流桥的后面都必须有电解电容来滤波,当整流桥损坏时,交流电加到电解电容上就会造成电解电容的损坏,有时也是由于电解电容的损坏(比如击穿短路)而造成整流部分的损坏,所以一旦发现其一,就要考虑其二。不然,只换一种就加电,还会烧掉。
  2、在开关电源的维修中,振荡芯片的供电电压上并联着一个电解电容(比如UC3842的5,7脚上),很多开关电源不起振或是起振了但不断的保护(能听到有咔咔的声音)的原因就是这个电容失效造成的!这个在开关电源故障中占很大的比例;在变频器电源的维修中,这个原因的故障也很常见,这个电容的容量在10-100UF,如手头没有一样的电容,也可以换上一、个稍大一点的(比如47UF的也以用100UF的代替)。
  3虚焊和虚接:较大的电解电容(400V100--1000UF)会出现这种现象,造成滤波不好而引起电路故障。有时有些虚焊外观不太明显要仔细观察才能发现。在测量和补焊或拆高压电解前,一定要测量一下电容上是否还有存电,以免触电或烧表!因为电解电容的管脚是夹在内部的金属片上的,有时不经意的磕碰会造成管脚与金属片脱离而损坏,这时用手轻遥一下就能发现。
  4、电解电容损坏还有几种原因,一是过压:就是加在它上面的电压超过它的耐压值,在替代和使用上一定要注意,在计算耐压值时要考虑交流电压的峰峰值,(比如交流18V的变压器,全桥整流后的电压峰值在24V左右,那么滤波电容如果用25V的就不行了,要用3V或50V的才行);再就是不能反接,接反了也会烧,尤其是高压的大电容,一定要注意,接反了焊起来很危险的!在更换电解电容时一定要注意不要接反。
  5、有的延时电路中,是靠电解电容的充放电时间来做延时的,这时如果它的容量变了,就会造成延时故障;
  6、现在贴片钽电解用的比较多了,它的故障率也很高,有的烧坏时外观就可以看到发黑或变形,烧短路的现象也常见,钽电解大多用在低压电路中,给集成电路电源滤波,当故障现象是某一个电压低或为零时,就要考虑是不是滤波电容的故障。
  需要注意的是在电力电容器爆炸时,不可立即检查,防止其它有故障电容再发生爆炸事故,首先将系统断路器确定断开,就是将电容器组主电源彻底切断,并做系统接地,再对电容器组进行停电检查的操作步骤,要等电容器组切断5分钟以上再进行检查。

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