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電容器損壞在開關(guān)電源中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象
電容器的損壞、失效有以下幾種情況:
1)電容內(nèi)部的短、斷路損壞,故障現(xiàn)象是燒開關(guān)管及其他限流元器件,如保險與開關(guān)電源中的限流電阻。電容短、斷路損壞工作在高電壓、大電流(例如彩電的開關(guān)電源、行輸出電路)中的濾波電容器,當(dāng)因某種原因使電壓升高,并超過其耐壓值時,使之擊穿短路損壞,或由于整流二極管損壞后使有極性的電解電容器相當(dāng)于工作在交流電路中,在較大的反向漏電流下發(fā)熱而短路損壞。由于短路時流過電容器的電流很大,一般電容器都會爆裂或使其封口膠塞脹出。而電容器充放電的過程是有時間的,這個時候,在極板間形成變化的電場,而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。濾波電容短路后,常出現(xiàn)保險絲或限流電阻燒斷、電源厚膜塊或開關(guān)管、整流管擊穿之類的故障。主要表現(xiàn)為整機(jī)“三無”,這種故障在各類開關(guān)電源中帶有共性。
2)電容器容量降低引起的低效或輕微漏電,其故障現(xiàn)象是電視圖像“S”形扭曲或行不同步現(xiàn)象,對于現(xiàn)在的用IIC總線的電視機(jī)出現(xiàn)一些特別的故障現(xiàn)象,如果因影響使同步牌臨界狀態(tài),伴音大可能影響到電視機(jī)的質(zhì)量,使得伴章隨時出現(xiàn)。主要原因是電容器的參數(shù)改變,但沒完全失效,在一定程度上還有作用,但達(dá)不到應(yīng)有的作用,使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。在處理旁路電容時需要注意一個問題,就是旁路電容的頻率越高時,受到引線電感成分的影響也越大,因此一般建議使用貼片電容。而且此類故障不好判斷與排除。
3)電容器容量消失引起的失效、完全漏電或爆漿,是電源中電容出現(xiàn)故障后難判別與維修的故障,因?yàn)闇y量電容器件,用萬用表測試一切正常,但將電容安裝在電路上后,電容的容量就完全消失,這是電路中難維修的軟故障之一,即元器件不能承受電壓,一有電壓的存在,容易就完全消失。電容的使用壽命隨溫度的增加而減小,實(shí)驗(yàn)證明環(huán)境溫度每升高10℃,電容的壽命就會減半。
電容器是隔直流的,為什么電池(直流)可以為電容器充電?
在電路分析里,電路的響應(yīng)有兩種,一種是零輸入響應(yīng),一種是零狀態(tài)響應(yīng)。
所謂零輸入響應(yīng),指的是輸入信號為零;所謂零狀態(tài)響應(yīng),指的是電路中所有儲能元件和各種電源的狀態(tài)均為零。
在分析零狀態(tài)響應(yīng)時,要把電壓源短路,電流源開路。
對于電容來說,在零狀態(tài)響應(yīng)的通電瞬間,它可以認(rèn)為是電壓為零的電壓源,所以它相當(dāng)于短路。
我們來看下圖:上一張圖是電路結(jié)構(gòu),我們看到電源E和它的內(nèi)阻r,開關(guān)QF,還有電容C和電阻R。
絕緣電阻
理想的電容器,在其上加有直流電壓時,應(yīng)沒有電流流過電容器,而實(shí)際上存在有微小的漏電流。直流電壓除以漏電流的值,即為電容器的絕緣電阻。其典型值為100 MΩ到10000MΩ。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳?,F(xiàn)在CL11、CBB22等塑料薄膜電容器的絕緣電阻值可達(dá)到5000MΩ以上。電容器的絕緣電阻是一個不穩(wěn)定的電氣參數(shù),它會隨著溫度、濕度、時間的變化而變化。絕緣電阻越大越好。
損耗率
電容器的損耗率是電容器一周期內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能的能量與它的平均儲能的比率,通常用百分?jǐn)?shù)表示。電容器轉(zhuǎn)化成熱能的能量主要由介質(zhì)損耗的能量和電容所有的電阻所引起的能量損耗,在直流電場的作用下,電容器的損耗以漏電阻損耗的形式存在,一般較小,在交變電場的作用下,電容的損耗不僅與漏電阻有關(guān),而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。除顫器工作時的電功率在50kW到150kW之間,這個功率是相當(dāng)大的,用電池直接供電無法達(dá)到,也大大超過了一般家庭的用電功率,而除顫器還必須便于攜帶,那它使用了什么樣的供電裝置呢。有些電容器如電解電容在交流信號下工作損耗隨頻率迅速增加,只能在直流或低頻工作。