Трудно найти оператора фотостудий, который работает с сетевыми импульсными моноблоками, и не сталкивался с ситуацией, когда во время работы внутри студийной вспышки раздается громкий хлопок, из корпуса устройства идет дым, иногда вытекает маслянистая жидкость.
Причиной неисправности чаще всего является электролитические конденсаторы, которых в студийных фотовспышках не малое количество.
Их не меньше в подобных специализированных приборах, сканерах и т.д, например:
Внешне неисправные конденсаторы могут выглядеть так:
Или, например вот так:
Область применения оксидных электролитических емкостей весьма обширна. С их влиянием на надежность и качество работы радиотехнических устройств сталкиваются специалисты в различных областях электроники. Конденсаторы имеют множество показателей для определения их качества и назначения. Достаточно достоверными параметрами, позволяющими оценить их работоспособность и области применения, служат: емкость, рабочее напряжение, ток утечки и массогабаритные характеристики.
С течением времени выросли мощности и частоты, на которых применяются оксидные электролитические конденсаторы. Частота современных импульсных преобразователей, к ним относятся и блоки питания, и схемы зарядки накопительных конденсаторов вспышки, составляет десятки кГц, мощность - десятки и более Ватт. Это привело к росту токов, протекающих через конденсаторы, особенно это касается гасящих конденсаторов в импульсных моноблоках, соответственно повысились требования к их параметрам. Вследствие нарушения технологии при массовом производстве, а не редко и в желании производителей сэкономить, качественные показатели конденсаторов используемых в осветительном оборудовании для фото и видео съемки не всегда соответствуют требованиям.
Особенно это сказывается на значении таких параметров как максимально допустимое напряжение, массогабаритные характеристики. Здесь следует отметить, что к такому параметру как массогабаритные характеристики, многие, даже бывалые мастера относятся с пренебрежением, и рассматривают этот показатель исключительно как влияющий на "вместимость" конденсатора внутрь корпуса аппарата, что далеко от истины.
Далее, в данном материале мы хотим уделить внимание еще одному важному параметру для электролитических конденсаторов. Параметру, который редко упоминается в справочниках и технической литературе. Параметру, как «эквивалентное последовательное сопротивление», или ESR.
Не претендуя на глубокий анализ при описании данного параметра
(более детально этот вопрос будет рассмотрен на нашем сайте, о чем мы дополнительно сообщим на канале Дзен студии. Следите за новостями и подписывайтесь на канал.)
попытаемся объяснить читателю, не знакомому с причинами повышения ESR и характером связанных с этим неприятностей.
Физически оксидный конденсатор - это две алюминиевые ленточные обкладки, на одну из которых нанесен оксидный слой. В определенных местах к металлическим лентам обкладок крепятся алюминиевые контакты. Затем к ним различными способами крепят выводы для распайки. Все это сворачивают в цилиндр и помещают в корпус. Через герметичный изолятор выводят контакты наружу.
Не будем забывать, что в конденсаторе протекают электрохимические процессы, разрушающие контакты в месте соединения. В результате сопротивление в месте соединения повышается до десятков Ом. Это эквивалентно включению последовательно с конденсатором резистора, что, естественно, влияет на работу зарядно-разрядных процессов. Кроме того, в месте плохого соединения рассеивается тепловая мощность, что вызывает разогрев конденсатора и большую активизацию электрохимических процессов в местах соединений.
Наиболее знакомо мастерам проявление эффекта повышенного ESR в блоках питания сетевых импульсных моноблоков, в батареях накопительных конденсаторов и схемах их зарядки.
По статистике в импульсных фотовспышках, блоках питания осветительного оборудования для фотостудий конденсаторы выходят из строя с высокой вероятностью, что влечет за собой более серьезные последствия.
Причем результаты измерений емкости этих конденсаторов с использованием широко распространенных приборов не редко указывают на их исправность, так как эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) в пределах 5…15 Ом не влияет на точность измерения емкости.
Для измерения ESR электролитических конденсаторов применимы мостовые измерители сопротивления по переменному току. Для исключения влияния емкости на общее сопротивление измеряемой цепи, частота питания моста должна быть в диапазоне 40…80 кГц. На этой частоте прибор определит активное сопротивление в области контакта с обкладками, так как реактивное сопротивление емкости на этих частотах имеет практически нулевое значение. Разумеется, использование моста - теоретически правильным или так называемы «академический» способ, требует демонтажа конденсатора.
Измерители ESR, позволяющие проверить исправность оксидных конденсаторов непосредственно в схеме, что значительно сокращает время на ремонт и упрощает поиск типовых неисправностей. Стоимость таких приборов относительно не высока, не все они достаточно компактны и удобны в работе.
Рассмотрим схему прибора, которую под силу изготовить самостоятельно из доступных компонентов.
Предлагаемый прибор - это одна из разновидностей омметра, работающего на переменном токе.
Относительно высокая частота измерительного сигнала позволяет измерять ESR независимо от емкости конденсаторов, а малое значение его амплитуды позволяет проверять конденсаторы без демонтажа, поскольку р-п-переходы на основе кремния при напряжениях ниже 400 мВ не открываются.
Принципиальная схема прибора приведена ниже.
На D1.1, D1.2 собран генератор импульсов с частотой 60…65 кГц, на D1.3 - промежуточный усилитель, на остальных трех элементах той же микросхемы - усилитель мощности. Сигнал с его выхода поступает на делитель СЗ, R3, снижающий напряжение до уровня 200…300 мВ. Для повышения чувствительности измерительного прибора перед детектором включен повышающий трансформатор с соотношением витков 3 : 1. Трансформатор не только позволяет простым способом облегчить детектирование сигналов малой амплитуды, повысить линейность шкалы измерителя, но и обеспечивает надежную защиту стрелочного прибора при подключении к заряженному конденсатору.
Особых требований к деталям нет. В схеме использована микросхема CD74HCT04E, содержащая 6 инверторов. Защитные диоды - VD1 и VD2 типа 1N4001, но можно применить любые другие с рабочим током не ниже 1 А. Конденсатор С4 с рабочим напряжением не менее 250 В обеспечивает гальваническую развязку при наличии напряжения на измеряемом конденсаторе. Детекторный диод VD3 германиевый, типа Д9. Измерительный прибор любого типа, с током отклонения 50 мкА. Трансформатор наматывается на ферритовом кольце с наружным диаметром 12…20 мм и проницаемостью 2000. Обмотка I содержит 50 витков проводом 0,35…0,5 мм, обмотка II - 150 витков проводом 0,09…0,12 мм.
После сборки прибора надо подбором R2 добиться формы импульсов, близкой к меандру. Затем, замкнув выводы ESR, и зафиксировав в среднем положении потенциометр R4, подбором резистора R3 установить стрелку измерительного прибора в крайнее правое положение.
Для калибровки прибора к выводам ESR., подключают наборы резисторов сопротивлением 1, 2, 5, 10, 20 Ом и отмечают положение стрелки на шкале.
Перед измерением ESR надо замкнуть выводы щупов и резистором R4 установить стрелку в положение «0 Ом». После этого прибор готов к работе.
При проверке конденсаторов емкостью ниже 4,7 мкФ и на напряжение выше 100 В прибор может показать повышенное, до 4…8 Ом, значение ESR - это является нормой для приборов такого типа.
#Ремонт импульсных моноблоков, #ремонт осветительного оборудования в Ремтелевид-сервис