Probador de fuites del condensador: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Aquest provador es pot utilitzar per comprovar condensadors de menor valor per veure si tenen fuites a les seves tensions nominals. També es pot utilitzar per provar la resistència de l'aïllament en cables o per provar les característiques de ruptura inversa d'un díode. El mesurador analògic a la part frontal del dispositiu proporciona una indicació del corrent que passa pel dispositiu en prova DUT i el multímetre dóna la tensió a través del DUT.

NOTA DE PRECAUCIÓ: AQUEST DISPOSITIU DESENVOLUPA TENSIONS DE FINS A 1000 VOLTS QUE PODEN SER LETALS SI AQUEST DISPOSITIU ESTÀ FALTAT. NOMÉS CONSTRUIS AQUEST DISPOSITIU SI ENTENEU LES PRECAUCIONS DE SEGURETAT PER A TREBALLAR AMB ALTES TENSIONS.

Subministraments

Totes les peces que s’utilitzaven aquí les tenia a mà i la majoria provenien de peces recuperades d’altres dispositius o de peces que vaig adquirir fa molt de temps. Si voleu fer el projecte vosaltres mateixos, aquí teniu les eines i les peces que necessitareu:

Eines:

1) Alicates: de nas llarg, 2) Soldador de 40 watts

3) Soldadura electrònica

4) Trepant elèctric amb índex de trepant.

5) Conjunt de fitxers i escariadors en miniatura

6) Multímetre

7) Assortiment de tornavisos

Parts:

1) (2) transistors bipolars 2N3904

2) (2) resistències 1k

3) (2) resistències de 4,7 k

4) (3) condensadors de 15 nF

5) (2) díodes 1N914

6) (1) MOSFET IRF630

7) (1) 10-1 transformador d'àudio en miniatura

8) (1) interruptor de polsador monopolar monopolar (normalment apagat)

9) (1) Potenciòmetre de 1/2 watt, 1 megohm

10) (1) Connector de bateria de 9 volts

11) (1) bateria de 9 volts

12) (13) Condensadors de 2000 pF amb una potència mínima de 400 volts.

13) (13) díodes 1N4007

14) (1) joc de gats de plàtan, un de negre i un de negre.

15) (1) comptador analògic en miniatura per a la indicació de corrent. Preferiblement menys d’un moviment de 1 miliamp.

16) diferents colors de filferro de connexió i tubs termorretractables per adaptar-se a cables que porten alta tensió.

17) pom per al potenciòmetre

Pas 1: Com funciona

Tinc provadors de condensadors, però no un provador de fuites que realment mesura el corrent que passa per un condensador a la seva tensió nominal. A mesura que envelleixen els condensadors, es comencen a filtrar i aquest provador demostrarà si mostren aquesta característica. Malauradament, aquest provador no subministrarà prou corrent a alta tensió per provar condensadors d’uns 1 mfd i més, de manera que no és molt útil per provar electrolítics, però és excel·lent per a qualsevol cosa inferior a aquest valor. La millor manera de provar electrolítics és mesurant la seva resistència a la resistència de la sèrie (Equivalent Series Resistance), però això és per a un altre instructiu.

Aquest circuit fa servir un multivibrador Astable que fa servir (2) transistors 2N3904 que funcionen a uns 10 kHz. Es va escollir aquesta freqüència perquè el transformador en miniatura de proporció 10-1 funcionava de manera més eficient a aquesta freqüència. El senyal està acoblat des del segon transistor a través d’un condensador de 15 nF fins a la porta d’un MOSFET IRF630 que es polaritza a 4,5 V entre les dues resistències d’1 megaohm. Un dels resistors és una resistència variable i varia la mida del senyal que entra a la porta i, per tant, varia el voltatge de la sortida. El desguàs de l'IRF630 està connectat al transformador primari d'un transformador d'augment de la proporció 1-10, on s'incrementa des d'aproximadament 25 volts de pic a uns 225 volts de pic. Aquesta tensió s'aplica a un multiplicador de tensió Cockroft-Walton. El producte final és d’uns 1000 volts de corrent continu que s’aplica a dos terminals externs amb el costat positiu passant per un moviment de 0-400 microamperímetres cap al terminal positiu. Els terminals exteriors són terminals de plàtan, de manera que s’adapten a la majoria de sondes de mesurador de mida estàndard.

Pas 2: Inici de la construcció

Primer vaig agafar la caixa i vaig perforar els forats necessaris per al potenciòmetre, l’interruptor del polsador, el comptador i els dos forats dels taps de plàtan. La caixa tenia les meitats superior i inferior, de manera que vaig posar tots els forats a la part plana de la part superior, excepte els endolls de tap de plàtan que es van perforar a la meitat inferior.

Pas 3: instal·leu components a la meitat superior i inferior de la caixa

Utilitzant les broques de la mida correcta, taladreu els forats per al potenciòmetre, premeu el botó i canvieu a la meitat superior de la caixa i a la meitat inferior, per als dos endolls de plàtan. L'obertura del comptador haurà de ser foradada, escariada i arxivada per aconseguir la mida adequada. No instal·leu el comptador en aquest moment, ja que cal treure la tapa de plàstic del comptador i fer una nova escala.

Pas 4: Fer el multiplicador de tensió Cockroft-Walton

Vaig fer el multiplicador de tensió en un tros de placa vectorial de 3 polzades per 1 1/2 polzada que permetia que els components encaixessin perfectament amb molt d’espai. Els 13 condensadors i 13 díodes es van connectar amb els seus propis cables junts i es van soldar al seu lloc. L'entrada de CA va en un extrem entre dos terminals i la sortida positiva de 1000 volts es pren de l'últim condensador i del terminal de la dreta de l'entrada de CA. Aquesta placa és un transformador aïllat de l’altra placa.

Pas 5: fabricació de la placa multivibrador

El multivibrador es va fabricar en una peça de placa vectorial de 3 per 1 3/4 polzada amb els components connectats entre ells mitjançant els seus propis cables i trossos de filferro de coure sense barres. El potenciòmetre de control de tensió es va connectar a la placa multivibrador i també al polsador. La sortida del transformador es va connectar mitjançant cables curts a la placa multiplicadora de tensió. Un cop finalitzada la placa multivibrador, es va confirmar que funcionava a 10 kHz mirant-la a través d’un oscil·loscopi. El MOSFET es va muntar sense dissipador de calor i es va muntar tot el conjunt amb el transformador en miniatura amb molt espai.

Pas 6: fer una nova escala de comptador

Traieu la tapa de plàstic que cobreix el comptador. Està assegurat amb cinta adhesiva. Talla un tros de paper blanc d’unió a mida i forma i fes una escala amb molta cura amb 4 divisions iguals i marca el principi com a 0 i el final com a 400. Les divisions haurien de llegir 0, 100, 200, 300, 400 i escriure microamps a la part inferior. Assegureu la nova bàscula amb cola de paper i torneu a posar la tapa del mesurador. Ara es pot instal·lar el comptador a la coberta superior amb cola de fusió en calent.

Pas 7: connectar-ho tot junt

Connecteu-ho tot, tal com es veu a l'esquema i a les fotos anteriors. El cablejat d’alta tensió s’ha de fer amb un cable de connexió normal amb una màniga de tub retràctil lliscat sobre el cable. He utilitzat un cable antic d’alta tensió recuperat d’un televisor antic.

Pas 8: un cop muntada la unitat, proveu amb l'abast

Observant el senyal pres a la porta del MOSFET a la imatge de l’extrem esquerre, veiem una forma d’ona positiva de 9 volts de dents de serra amb un pic negatiu d’aproximadament 1 microsegon causat per la capacitat d’entrada del MOSFET. La segona forma d'ona mostra el desguàs del MOSFET on es connecta al transformador. La forma d'ona és més arrodonida fins a arribar a un pic de 20 volts. Tingueu en compte l’espiga de 25 volts al començament de la forma d’ona, ja que el primari del transformador intenta resistir el canvi de corrent que la travessa. La tercera forma d'ona és del senyal quan surt del transformador i s'aplica a través de l'entrada del multiplicador de tensió. Aquí té aproximadament 225 volts de pic o 159 volts RMS. Això es multiplicarà en el multiplicador de tensió fins a aproximadament 1000 volts de corrent continu.

Pas 9: provar el comprovador de fuites del condensador

A la primera imatge, el mesurador està aplicant aproximadament 400 volts a un petit condensador modern de 400 volts i hi ha molt poques fuites, al voltant de 25 microamps. El segon, els mateixos 400 volts s’apliquen a un condensador de paper a l’antiga, també classificat en 400 volts, és molt filtrat, passant per deu vegades el corrent. Si aquest condensador estigués en un circuit, el substituiria i l’altre no.