Обозначение плюса на конденсаторе. Как самому перепаять конденсаторы

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача -- как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора -- мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт -- знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT -- Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера -- мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен -- для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие -- на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП -- батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Симптомы при выходе из строя конденсаторов разнообразны. Это и зависания и синие экраны и просто нежелания компьютера включаться. Обычно к выводу о железной проблеме приходят после установки «чистой» системы и установки на нее «родных» драйверов. Если на голой системе и правильными драйверами наблюдаются зависания и BSOD’ы – проверяем железо.

Еще одной причиной зависаний является выход из строя элементов на материнской плате. Пожалуй, чаще всего из строя выходят конденсаторы.

Поломку легко определить по вздувшимся крышечкам конденсаторов. Верхние крышечки конденсаторов изготавливаются с крестообразным «надрезом» именно для того, чтобы было легко идентифицировать нерабочий конденсатор. Конденсаторы могут выходить из строя по нескольким причинам. Самая распространенная – некачественная партия. Попросту говоря – заводской брак. Отслужат такие конденсаторы примерно года два-три и «потекут». Вторая причина – время. От старости электролит в них высыхает, уменьшается емкость. Третья причина – перегрев. Если конденсатор находится вблизи горячего процессора – риск выхода его со строя возрастает.

С чего начнем.

Конечно – с выключения компьютера от сети. Помните – все манипуляции делаем только на выключенном оборудовании. При том желательно отключить от системного блока не только питающий провод, но и все остальные провода и кабели. Питание может идти от монитора по VGA кабелю, сетевая карта также может быть под напряжением от активного сетевого оборудования.

Снимаем крышку с системного блока (левую, если смотреть на блок спереди). Системную (материнскую) плату нужно отвинтить от корпуса. Снимаем все платы расширения, выкручиваем все крепежные винты, которыми прикручена материнка к стенке. Отключаем питающие кабеля от блока питания. Отключаем жгут проводов, идущий к передней панели корпуса. На всякий случай зарисуйте подключение всех проводков на плату. Процессор можно с платы не снимать.

Находим поврежденные конденсаторы. Внимательно смотрим маркировку. Нам нужно знать емкость и рабочее напряжение. Например, 1000mF, 6,3V. Бежим в ближайший магазин электроники и покупаем такие же по номиналам конденсаторы. Обратите внимание, что в компьютерные платы ставятся конденсаторы с максимальной рабочей температурой 105 градусов. Такие конденсаторы называются «низкоимпендансными» или можно в магазине просто сказать «мне компьютерные конденсаторы нужны». Продавцы в курсе. Итак, конденсаторы куплены. Кстати, возьмите штучку-две про запас. Если что-то пойдет не так – будет чем заменить. Или обнаружится еще один неисправный. Или останется на потом.

Выпаиваем старые конденсаторы

Пора включать паяльник. Учтите, что элементы на современных платах припаяны бессвинцовым припоем, который имеет температуру плавления выше, чем знакомый нам припой. Паяльник нужно будет разогреть до 300 градусов (примерно).

Берем плату в руки. Желательно заземлиться самому и иметь паяльник с заземленным жалом. Статика – вещь коварная.

Берем одной рукой конденсатор, паяльником с другой стороны прогреваем точку припоя одной ноги конденсатора на другой стороне платы. Конденсатор можно покачивать из стороны в сторону, чтобы расшевелить ногу. Выпаиваем одну ножку. Прогреваем вторую. Вытащили конденсатор. Повторяем процедуры для осталных поврежденных конденсаторов. Следите за тем, чтобы при нагреве ножек паяльник не соскользнул и не снес с материнки мелкие элементы. Не торопитесь.

Готовим места посадки

После того, как все больные конденсаторы выпаяны необходимо позаботиться о посадочных отверстиях для здоровых. Для таких целей обычно используют специальный отсос для припоя. Но скорее всего его у вас нет, так что берем иголку и аккуратно расширяем отверстия с двух сторон. Припой довольно мягкий и должен поддаваться. Не переусердствуйте, если взять шило – можно и плату поломать. Материнская плата многослойная и небольшая трещина может вывести ее из строя навсегда.

Ставим новые элементы

Вставляем все конденсаторы на свои места.

Соблюдайте полярность. На конденсаторах обычно маркируют минусовую ногу полоской на корпусе. Кроме того, минусовая нога короче, плюсовая – длиннее. На плате также есть обозначение полярности. Минусовая половина обозначена белым полукругом.

ВНИМАНИЕ! На некоторых платах (редко) полярность перепутана и полукруг обозначает "плюс". Перед выпайкой старых элементов посмотрите на полярность и маркировку.

Конденсаторы вставили, переворачиваем плату и разгибаем ножки конденсаторов, чтобы они не выпадали.

Пайка

Подошли к самому ответственному этапу – пайке. Не откусывая ножки ставим жало паяльника прямо к плате возле ножки. Подводим проволочку припоя к ножке конденсатора и чуть касаемся проволочкой паяльника. Припой тут же расплавляется и капелькой стекает по ножке на посадочное место. При должной сноровке получается красиво и быстро. Припаиваем все ножки.

Зачищаем

Берем кусачки и откусываем ножки конденсаторов. Не оставляйте длинные торчащие ноги. Они могут достать стенки корпуса и что-то обязательно сгорит. Берегите глаза! Ножки обычно от кусачек отлетают в произвольном направлении. Могут угодить в глаз. Лучше одной рукой работать кусачками, а другой рукой держать откусываемую ножку.

Сборка

Сборку, как говорится, производить в обратном порядке. Подключаем к материнской плате сначала все проводки от жгута передней панели корпуса. Затем проводи от блока питания, USB-хвосты, питание на корпусные вентиляторы. Прикручиваем плату к стенке. Вставляем платы расширения (видео, сетевые и т.д.). Подключаем питание – включаем.

Работает – закрываем крышку корпуса и наслаждаемся.

В основном, по конструктивному исполнению конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные.

К полярным конденсаторам относятся конденсаторы которые имеют полярность, грубо говоря, плюс и минус. К ним чаще всего относятся электролитические конденсаторы, но бывают также и электролитические неполярные конденсаторы. Полярные конденсаторы надо паять в схемы только определенным образом: плюсовый контакт конденсатора к плюсу схему, минусовый контакт – к минусу схемы.

Если полярность такого конденсатора нарушить, то он может серьезно пострадать и даже взорваться. Поверьте мне, взрыв конденсатора – это очень зрелищно, но электролит, который там находится, может серьезно повредить вас и ваше окружение. В основном, это только касается советских конденсаторов.

У импортных конденсаторов сверху имеется небольшое вдавление в виде крестика или какой-нибудь другой фигурки. Их толщина меньше, чем остальная толщина крышечки конденсатора. Как мы с вами знаем, где тонко, там и рвется. Это предусмотрено в целях безопасности. Поэтому, если все-таки импортный конденсатор желает взорваться, то его верхняя часть просто-напросто превратится в розочку.

На фото ниже вздутый конденсатор на материнской плате компьютера. Разрыв идет ровно по линии.

Для того, чтобы проверить конденсатор, надо вспомнить общее свойство всех конденсаторов: конденсатор пропускает только переменный ток, постоянный ток он пропускает только в самом начале на несколько долей секунд (это время зависит от его емкости), а потом – не пропускает. Более подробно про это свойство можно прочитать в этой статье. Для того, чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, должно соблюдаться условие, что его емкость должна быть от 0,25 мкФ.

Как проверить полярный конденсатор

Ну что же, давайте проверим нашего подопечного. Вот собственно и он, самый настоящий импортный электролитический полярный конденсатор:

Для того, чтобы разобраться, где у него минус, а где плюс, производители нанесли маркировку. Минус конденсатора указывает галочка на самом корпусе. Видите эту черную галочку на золотой толстой линии конденсатора? Она указывает на минусовый вывод.

Давайте узнаем, жив или мертв наш пациент? Для начала его надо разрядить металлическим предметом. Я использовал пинцет.

Следующим шагом берем мультиметр и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления, и щупами дотрагиваемся до выводов конденсатора. Так как у нас мультиметр на прозвонке и на измерении сопротивления выдает постоянный ток, значит, в какой-то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление конденсатора будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах конденсатора и, сами того не понимая, заряжаем его. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.

Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов конденсатора.

Держим и видим, что сопротивление у нас растет

и пока не станет очень большим

Очень удобен в проверке конденсаторов аналоговый мультиметр, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультике.

Если же у нас при прикасании щупов к конденсатору мультиметр начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит, в конденсаторе произошло короткое замыкание . А если сразу же показывается единичка на мультиметре, значит внутри конденсатора произошел обрыв. Конденсаторы с такими дефектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать.

Как проверить неполярный конденсатор

Неполярные конденсаторы проверяются еще проще. Ставим предел измерения на мультиметре на Мегаомы и касаемся щупами выводов конденсатора. Если сопротивление меньше 2 Мегаом, то скорее всего конденсатор неисправен.

Конденсаторы полярные и неполярные номиналом меньше, чем 0,25мкФ могут с помощью мультиметра проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все-таки их на работоспособность, нужен специальный прибор – LC – метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr , но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость конденсаторов, имея внутри себя такую функцию. Например, мой мультиметр может без труда определить емкость конденсатора до 200 мкФ. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть . Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультиметре при перегорании внутреннего предохранителя не работала функция измерения силы тока и измерение емкости конденсатора.

Обычные электрические конденсаторы – это простейшие пассивные устройства, которые предназначены для накопления заряда. Их конструкция – это две металлические пластины, между которыми установлен диэлектрик. В процессе установки нет никакой разницы, каким концом сам прибор будет подключаться к электрической цепи. Но есть их одна разновидность, которая предполагает правильную установку и подключение с учетом полярности, то есть, точного подключения анода (+) и катода (-). Такие конденсаторы называются электролитическими. Поэтому тема этой статьи – как определить полярность конденсатора.

Начнем с того, что конденсатор электролитического типа – это элемент, который вобрал в себя свойства двух видов данного прибора. Это функции пассивного элемента и полупроводникового.

Определение полярности

Есть несколько вариантов, как определить полярность конденсаторов. Самый простой – это найти на корпусе элемента специальные знаки, определяющие анод или катод. К примеру, на электролитах отечественного производства, концы (выводы) могут располагаться на разных сторонах прибора (радиально) или на одной стороне (аксиально).

Так вот на корпусе обязательно наносится знак плюс. И к какому из выводов он нанесен ближе, значит, тот конец и является частью анода. Некоторые конденсаторы чешского производства (старых образцов) пронумерованы точно также.

Есть электролитические конденсаторы и другого типа, у которых конструкция отличается от стандартной. То есть, их корпус предназначен для соединения с шасси. Такие элементы обычно используются в лампах освещения, а, точнее, в фильтрах анодного напряжения. Кстати, такое напряжение всегда положительное, поэтому и называется анодным. Поэтому у таких конденсаторов специфичная конструкция:

• обкладка элемента – это катод с отрицательным подключением, выведенным на корпус;
• анод – это центральный вывод, торчащий из элемента.

Внимание! Электролитические конденсаторы этой конструкции могут иметь и совершенно противоположную полярность. Поэтому рекомендуется опять-таки обращать внимание на маркировку на приборе.

Обозначение положительного контакта и отрицательного может располагаться в разных местах. И не все их могут сразу найти. К примеру, конденсатор марки К50-16 – это элемент, у которого дно изготовлено из пластмассы. Так вот плюс и минус расположены на этом дне, и концы электродов проходят прямо через эти знаки.

А вот конденсатор «ЭТО» (устаревшая модель) очень похож на диод. У него также есть обозначения плюса и минуса. Но если вы их на корпусе так и не нашли, то знайте, что конец, который выходит из утолщения корпуса и есть анод.

Как определить полярность у современных зарубежных моделей электролитических конденсаторов? Ведь в Европе совершенно другие технические условия и стандарты. Все достаточно просто. На корпусе элемента наносится цветная пунктирная линий, по цвету отличающаяся от оформления корпуса. Пунктиры – это несколько минусов, обозначающие катод. Так вот расположенный рядом с этой прерывистой линией вывод и является отрицательным.

Определение полярности в электрической цепи

Ситуация, когда на электролитическом конденсаторе нет маркировки (стерлась со временем), встречается достаточно часто. Определить его полярность можно, если собрать несложную схему, куда этот элемент и подключается. Вот эта схема:

• батарейка в несколько вольт;
• резистор (1 кОм);
• микроампер.

Все это соединяется последовательно. Как проводится проверка конденсатора на полярность?

1. В первую очередь необходимо разрядить конденсатор.
2. Затем впаять в схему.
3. Подать напряжение.
4. Как только он полностью зарядится, зафиксировать показания амперметра. Зарядка конденсатора определяется его емкостью.
5. Затем прибор выпаивается из схемы и разряжается.
6. Снова соединяется в схему и заряжается.
7. Новые показания амперметра необходимо сравнить с предыдущими. Если отклонения незначительные, значит, полярность подключения была соблюдена правильно. Если разница большая, то подключение было сделано неправильно.

У новичков может возникнуть вопрос, как разрядить этот элемент? Разряжать можно разными вариантами, к примеру, соединить два выхода через какое-нибудь сопротивление. Это может быть обычная лампочка или вольтметр. Первая будет постепенно угасать, у второго показания будут на глазах уменьшаться.

Кстати, часто встречается и обратный вопрос, как зарядить конденсатор? Тот, кто был студентом электротехнического учебного заведения, знает, что существовал прикол, когда электролитический конденсатор заряжался через розетку. К его выводам припаивались две проволоки, которые втыкались в отверстия розеток. Время заряда конденсаторов определялось на глаз. После чего заряженный прибор, а, точнее, его концы прикладывались к части тела ничего неподозревающего человека (чаще к руке), что вызывало удар электрическим током. Чем больше емкость элемента, тем сильнее удар. Страшная забава, которая могла кончиться непредсказуемо. Выдерживать многочисленных зарядов прибор не мог, на третий или четвертый раз он обязательно взрывался.

Расчет емкости

Теперь перейдем к одному очень важному вопросу, как рассчитать емкость гасящего конденсатора? Почему гасящего. Все дело в том, что самые простые понижающие блоки питания являются безтрасформаторными. В них основным элементом и является прибор гасящего типа.

Так вот расчет его емкости можно сделать с помощью формулы:

C=3200 I/√Uc²-U², где

• Uc – это напряжение в сети в вольтах;
• U – это сниженное напряжение для питания прибора.

Расчет емкости гасящего конденсатора можно провести и по упрощенной формуле, если сниженное напряжение не превышает 20 вольт: C=3200 I/√Uc².

Внимание! Напряжение гасящего конденсатора обязательно должно быть больше сети питания. Характеристика должна быть в два-три раза больше.

Кстати, расчет по этой формуле определяет емкость в микрофарадах.