Skema ESR serta cara membuat ESR
Mereparsi alat elektronik untuk pengukuran teganga resistor atau pun transistor yang umum pake multitester dan untuk kapasitor nano maupun elektrolit/elko di ukur pake multi tester pastinya akan sedikit kesulitan dan pada artikel ini saya akan berbagi skema ESR serta cara membuat ESR itu sendiri yang hasil googling dan sudah pasti saya sudah mencoba sendiri hasilnya memuaskan dan meringankan pekerjaan saya berikut hasil translate dari blog bule sono
[caption id="attachment_1368" align="aligncenter" width="123"]
Skema ESR serta cara membuat ESR[/caption]
model sederhana ini cukup untuk tujuan kita ini EPR menyebabkan kebocoran arus yang memanaskan kapasitor agak tapi hambatan ini cukup tinggi sehingga kebocoran arus cukup rendah. Jika EPR ini menurun, meningkat kebocoran arus. Ini bukan kesalahan umum dalam kapasitor kecuali ketika mereka pendek keluar dan EPR turun menjadi mendekati nol. ESR juga menyebabkan kapasitor untuk memanaskan sebagai biaya riak arus dan debit kapasitor. The ESR parameter telah menjadi spec lebih relevan dalam beberapa tahun terakhir karena kapasitor fisik lebih kecil (yang menyebabkan lebih tinggi ESR) dan arus riak tinggi dalam switch modus pasokan listrik. modus pasokan listrik Switched bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi dari listrik dan ini berarti kapasitansi kecil nilai-nilai yang diperlukan, tetapi ini juga berarti nilai LED yang lebih tinggi dan lebih pemanasan. Juga, kapasitor telah menjadi fisik lebih kecil selama bertahun-tahun dan ini juga berarti peningkatan ESR. Sebuah kapasitor yang memanas cenderung untuk melampiaskan dan kering yang mengarah ke LED yang lebih tinggi.Anda lihat segera menjadi reaksi berantai yang merusak kapasitor. Setelah memahami semua konsep sebelumnya, sekarang kita ingin menguji sebuah kapasitor. Tampaknya intuitif bahwa hal pertama yang kita ingin mengukur adalah nilai kapasitansi tetapi hal ini tidak selalu demikian karena mengukur ESR secara umum dapat memberikan kita indikasi yang lebih baik tentang kesehatan kapasitor dan lebih mudah untuk mengukur di-sirkuit. Sebagai kapasitor electrolytic mulai mengeringkan ESR dipengaruhi lebih dari kapasitansi. Sebuah kapasitor dengan nilai kapasitansi yang benar tetapi abnormal tinggi ESR baik dalam perjalanan ke kegagalan karena ESR tinggi akan menyebabkan lebih banyak panas yang akan berakhir menghancurkan kapasitor. Jika kapasitor telah kehilangan sebagian kecil dari nilai kapasitansi awal, ESR biasanya akan meningkat dengan faktor besar. ESR dari kapasitor yang baik tergantung pada banyak faktor, nilai kapasitansi yang mungkin paling relevan. Semakin tinggi kapasitansi semakin rendah ESR. Dalam setiap kapasitor lebih dari beberapa puluh UF itu akan menjadi sebagian kecil dari ohm dan bahkan dalam kapasitor elektrolit terkecil itu tidak akan lebih dari beberapa ohm. Untuk kapasitansi diberikan faktor yang paling relevan berikutnya adalah kualitas desain dan manufaktur. Beberapa kapasitor dirancang dan dibangun untuk memiliki ESR jauh lebih rendah daripada yang lain. Setelah kedua faktor kita memiliki orang lain yang mempengaruhi kurang seperti tegangan nominal (untuk sama jenis kapasitor / seri, semakin tinggi tegangan nominal semakin tinggi ESR) dan rating temperatur (semakin tinggi rating temperatur semakin tinggi ESR). Murni sebagai indikasi umum apa yang diharapkan Saya telah membangun tabel berikut yang memberikan ESR diharapkan dalam Ohms sebagai fungsi dari kapasitansi di UF dan "kualitas" dari kapasitor.
[caption id="attachment_1367" align="aligncenter" width="300"]
Skema ESR serta cara membuat ESR ohm[/caption]
ESR in Ohms
Saya telah membuat tabel untuk memberikan nilai-nilai yang konsisten dengan apa yang saya harapkan dari atas kepala saya. Jika Anda memiliki nilai lebih dapat diandalkan tolong beritahu saya dan saya akan memperbarui tabel ini. Rumus Saya telah dikembangkan dan digunakan dalam grafik ini adalah
ESR (Ohm) = 2 * 2,5 ^ Q / C ^ 0.73
di mana C adalah kapasitansi di UF dan Q adalah "kualitas" rating dari kapasitor dengan 0 menjadi yang terbaik (negatif akan lebih baik) dan dengan 4 yang terburuk (lebih tinggi akan lebih buruk).aplikasi yang berbeda membutuhkan tingkat kualitas yang berbeda . Segala sesuatu yang lain dianggap sama, kapasitor power supply bekerja di 50/60 Hz kebutuhan untuk memiliki kapasitansi 2000 kali lebih besar dari satu bekerja di 100 KHz. Sebuah kapasitor yang bekerja pada 100 KHz dan 2000 kali lebih kecil akan memiliki ESR yang sepuluh kali lebih besar dan akan menghasilkan lebih banyak panas dalam ruang jauh lebih sedikit. Miniaturisasi cenderung meningkat ESR serta menghambat pembuangan panas. Kita bisa melihat semuanya di sini bekerja melawan kita. Sedangkan ESR biasanya tidak ada perhatian besar dalam pasokan listrik yang bekerja pada frekuensi listrik merupakan faktor penting dalam beralih modus pasokan listrik (SMP). Tapi ketika memperbaiki SMP kita tidak perlu tepat pengukuran ESR dan hanya indikasi kasar akan lakukan.Jadi tes kapasitor elektrolit yang sangat sederhana akan mengukur ESR kasar dan mempertimbangkan hasil untuk menunjukkan baik kapasitor untuk, katakanlah, ESR 10 ohm dan dalam kisaran antara 1 dan 10 mempertimbangkan kapasitansi dan lainnya faktor. Jika itu adalah kapasitor yang sangat kecil bekerja dengan arus riak kecil maka mungkin baik-baik saja bahkan dengan ESR dari 5 ohm tetapi jika itu adalah besar 1000 UF kapasitor maka dapat dianggap buruk atau, setidaknya, memerlukan pemeriksaan lebih lanjut.Seperti yang kita lihat , kita lebih tertarik pada sosok kasarnya relatif dibandingkan pengukuran yang tepat. Segera setelah nilai ESR mulai meningkat umumnya spiral ke atas cukup cepat sehingga sebagian besar waktu kita dapat dengan mudah pergi dengan cepat menguji semua kapasitor power supply dan pastikan mereka semua sebagai awalnya dianggap baik atau mendeteksi satu atau beberapa sebagai jelas buruk. Ini adalah cara yang baik untuk memulai karena, seperti yang saya sebutkan, kapasitor elektrolit begitu sering menjadi akar masalah. Jadi, kita perlu ESR meter.Membangun ESR meter murah Ada banyak mahal ESR meter di luar sana tetapi kita lakukan tidak membutuhkan tingkat presisi atau beban. Apa yang kita butuhkan adalah alat murah kita bisa membawa sekitar dan yang akan memberi kita pembacaan perkiraan. Aku mencari di sekitar sirkuit yang baik untuk membangun diri sendiri dan saya akhirnya merancang versi saya sendiri berdasarkan beberapa sirkuit saya telah melihat dan menambahkan perbaikan sendiri.Sebuah fitur yang saya anggap penting tetapi kebanyakan ESR meter tidak memiliki merupakan indikasi bahwa kapasitor di bawah tes korsleting. Sebuah kapasitor korsleting akan memiliki ESR yang sangat baik dari mendekati nol tetapi rusak dan perlu diganti. Sebuah ESR meter yang hanya menunjukkan ESR akan menunjukkan ESR rendah dan, oleh karena itu, baik kapasitor. Kita perlu indikasi bahwa kapasitor adalah korsleting. Juga, saya ingin lebih presisi di bagian bawah skala, mengatakan di bawah 10 ohm, daripada di atas karena jika nilai ESR adalah lebih dari 10 ohm Saya akan menganggapnya sebagai buruk kapasitor pula. (Ketika saya mengatakan "rendah" dan "atas" Saya mengacu pada nilai-nilai ESR ohm karena mereka terbalik di galvanometer mana nilai ESR terendah membuat jarum bergerak paling jauh.) Berikut ini adalah versi saya sendiri dari ESR meter yang saya telah membangun dan bekerja dengan baik, meskipun saya selalu meningkatkan desain saya, jadi saya tidak menganggap itu akhir belum cukup. Tapi itu bekerja dengan baik. Hal ini didasarkan pada proyek ini dengan IZ7ATH yang, pada gilirannya, didasarkan pada sebuah artikel yang diterbitkan sebagai proyek # 1518 oleh majalah Italia Nuova Elettronica , masalah n ° 212, tanggal September / Oktober 2002. Itu, pada gilirannya, adalah salinan langsung dari desain diterbitkan di majalah Poptronics dalam edisi Juli 2001 (halaman 25, dikreditkan ke Marvin Smith, terima kasih Bud untuk mengirimkan kepada saya). Saya telah membuat beberapa perubahan pada sirkuit yang saya anggap perbaikan. The ESR meter memiliki dua probe uji untuk menghubungkannya ke kapasitor yang diuji tanpa menghapusnya dari sirkuit. Ini menyuntikkan sinyal dari sekitar 100 KHz dan di bawah 100 mV (pp). Sinyal tingkat rendah ini tidak akan cukup untuk memicu semikonduktor secara paralel dengan kapasitor dan sebagian komponen yang dapat diharapkan akan memiliki ketahanan yang lebih tinggi dan tidak akan mengganggu pengukuran.Rangkaian adalah jembatan dari empat resistor yang biasanya seimbang dan kapasitor ditempatkan secara paralel dengan salah satu kaki yang memperkenalkan ketidakseimbangan yang diperkuat oleh op-amp. Semakin rendah ESR, semakin besar ketidakseimbangan dan semakin tinggi membaca.
[caption id="attachment_1369" align="aligncenter" width="300"]
SKEMA ESR METER IC TL 084[/caption]
Klik untuk memperbesar gambar.
Op-amp A, pertama dari kiri, membagi power supply 9V menjadi dua bagian sehingga kita memiliki 4,5 dan -4.5 sehubungan dengan titik pusat yang menjadi tanah virtual kami. Ini power supply simetris diperlukan oleh op-amp yang mengikuti. kedua op-amp, B, merupakan dasar untuk osilator 100 KHz. Dalam prakteknya saya telah memperhatikan bahwa frekuensi cenderung tidak dekat dengan 100KHz, mungkin karena nilai-nilai toleransi komponen, sehingga yang terbaik adalah untuk memeriksa dan memangkas nilai R3 untuk membawa frekuensi hampir 100 KHz. Meskipun hal ini tidak penting, itu memungkinkan perbandingan yang lebih baik antara unit yang dibangun.Pada output dari op-amp kita harus memiliki gelombang persegi antara -4 dan +4 V pp Transistor yang mengikuti melayani beberapa tujuan. Ini menggeser tingkat sinyal sehingga selalu positif, antara 0 dan 4 dan mengisolasi beban yang mengikuti dari output dari op-amp yang tidak memiliki cukup impedansi output yang rendah untuk mendorong jembatan langsung. Pada kolektor transistor kita menemukan jembatan yang merupakan bagian tengah dari unit. Dua resistor atas jauh lebih besar nilainya daripada dua yang lebih rendah sehingga tegangan yang dimasukkan ke kapasitor yang diuji adalah sebagian kecil dari output dari transistor. Setiap ketidakseimbangan dalam jembatan ini diperkuat oleh op-amp berikutnya, C. Mari kita menganalisis kasus yang berbeda secara rinci.
Pin 7 dari IC -. Output komparator op-amp
[caption id="attachment_1370" align="aligncenter" width="300"]
pi[/caption]
Memimpin terbuka ------ terhubung ke kapasitor ------ Memimpin korsleting
1 - Ketika lead terbuka, tidak terhubung dengan apa pun, jembatan ini seimbang dan output dari op-amp akan menjadi konstan nol volt. 2 - Ketika kita menghubungkan kapasitor baik kita korslet salah satu cabang dari jembatan ke tanah di AC saja, bukan di DC. Oleh karena itu output akan menjadi gelombang AC dengan tidak ada komponen DC, yakni akan dipusatkan pada 0 V dan ayunan naik dan turun dari 0V. 3 - Ketika kita lebih pendek kapasitor, maka cabang jembatan adalah korsleting ke tanah di DC juga dan output dari op-amp akan bergeser ke atas sehingga memiliki komponen DC positif. Sekarang seluruh gelombang akan berada di atas 0 V.Perbedaannya diumpankan ke op-amp C yang menguatkan hal itu. Resistor umpan balik dalam bahasa aslinya adalah 47K tapi ini menyebabkan masalah tertentu yang diselesaikan dengan menurunkan gain dengan menurunkan nilai resistor sampai 27 K. Setelah membangun prototipe saya, saya berpikir bahwa mungkin lebih baik untuk meninggalkan 47 resistor K dan menurunkan nilai dari dua resistor yang lebih rendah dari jembatan dari 22 ohm sampai 15 ohm atau bahkan 12. Itu akan membuat instrumen lebih sensitif terhadap ESRs rendah. Saya dapat mencoba bahwa di masa depan. Beberapa pembaca telah melaporkan masalah yang sama jadi di sini adalah penjelasan yang lebih rinci. Apa yang terjadi adalah bahwa meter menunjukkan ESR rendah dengan kapasitor terhubung ke prospek dibandingkan dengan lead korsleting. Penyebabnya adalah bahwa dengan kapasitor gelombang ini berpusat pada 0 V tapi ketika memimpin korsleting gelombang bergerak ke atas dan ini dapat menyebabkan kliping puncak atas jika ada cukup ruang kepala tegangan listrik.Solusi yang mungkin mungkin untuk memastikan ada cukup ruang kepala tegangan atau menurunkan amplitudo dengan menurunkan gain. Bila dilihat pada lingkup amplitudo harus sama dalam kedua kasus. Pada output dari op-amp kita memisahkan AC dan komponen DC. Pertama kita lihat pass filter yang rendah, disusun oleh sebuah resistor dan kapasitor, yang memungkinkan komponen DC untuk mendorong basis transistor yang mengontrol LED. LED ini akan menyala jika kapasitor yang diuji adalah korsleting atau menyebabkan kebocoran tinggi saat ini. AC diperbolehkan melalui pass filter tinggi, dibentuk oleh sebuah kapasitor (yang blok komponen DC) dan resistor, ke input dari op-terakhir amp D yang merupakan penyearah. Lebih rendah ESR kapasitor yang diuji, semakin besar tegangan diperbaiki akan. Jika instrumen analog membutuhkan lebih banyak tegangan maka resistor opsional dapat dipasang yang akan meningkatkan keuntungan. Saya menyesuaikan sirkuit sehingga tegangan maksimum dari rectifier adalah sekitar 1 volt. Lalu aku telah memasukkan dioda seri dengan instrumen. Tujuan dari ini adalah untuk memperluas jangkauan instrumen dalam nilai-nilai ESR rendah dan kompres itu pada yang lebih tinggi. Sebagai tegangan naik, pada awalnya jarum tidak bergerak, tetapi sebagai tegangan melewati 0,6 volt, jarum bergerak lebih cepat. Ini berarti lebih rendah 0,6 volt hampir tidak bergerak jarum dan atas 0,4 volt diperluas ke hampir seluruh rentang instrumen. Selama dua kapasitor 1 uF berlabel C4 dan C6 Saya telah menggunakan kapasitor elektrolit dan mereka bekerja dengan baik. Saya kira jika mereka memiliki kebocoran lebih tinggi saat mereka akan menciptakan masalah tetapi menggunakan tantalums dan mereka harus bekerja dengan baik. Saya katakan ini karena dalam bahasa aslinya (Italia) desain mereka ditetapkan sebagai polyester dan beberapa orang mengeluh mereka besar dan lebih sulit untuk menemukan. Dalam pengalaman saya electrolytics bekerja dengan baik. Aku telah membangun beberapa prototipe menggunakan murah galvanometers aku di kotak sampah saya. Saya telah mempertimbangkan memodifikasi desain untuk menggunakan bar LED tapi aku memutuskan untuk tidak melakukan hal ini karena dua alasan utama. Salah satunya adalah bahwa galvanometer biasanya dapat ditemukan lebih murah dan memberikan resolusi lebih dari satu bar, katakanlah, 10 LED. Lain adalah bahwa galvanometer akan menggunakan daya baterai jauh lebih sedikit yang merupakan pertimbangan penting ketika menggunakan baterai 9 volt. saya masih mempertimbangkan menambahkan sebuah sirkuit yang akan membuat LED flash singkat pada interval selama instrumen dihidupkan. Ini akan mengingatkan kita untuk mematikannya dan karenanya menyimpan baterai. Berikut ini desain PCB. Perhatikan bahwa, seperti yang saya katakan, desain yang tidak benar-benar selesai sehingga ada perbedaan antara diagram skema di atas, nama-nama yang diberikan kepada komponen (misalnya, tidak ada TR1) dan desain PCB.Sebagai contoh, R20 di PCB telah digantikan oleh dioda dan resistor secara seri. Setelah saya mempertimbangkan desain final, Aku akan datang kembali dan bersih semuanya. . . . . . mungkin. :-)
[caption id="attachment_1371" align="alignright" width="300"]
SKEMA ESR METER IC TL 084[/caption]
[caption id="attachment_1373" align="alignright" width="300"]
SKEMA ESR METER IC TL 084 plus komponen[/caption]
Cara menggunakan instrumen
Hidupkan saklar daya di. Pendek lead tes dan menyesuaikan R19 sehingga meter berbunyi pada akhir skala. Hubungkan lead untuk kapasitor yang diuji dan membaca meter. Semakin dekat pembacaan ke ujung skala rendah ESR. LED merah tidak menyala seolah-olah itu hal ini menunjukkan perangkat korsleting. Seorang pembaca halaman ini telah membuat video singkat yang menunjukkan bagaimana ia digunakan. Tautan
Meningkatkan sensitivitas instrumen
Halaman ini telah menjadi sangat populer dan mendapat banyak kunjungan. Beberapa pembaca telah diemail saya bertanya apakah mungkin untuk meningkatkan sensitivitas instrumen ini. Untuk melakukan itu kita perlu mengurangi impedansi ekuivalen pada lead pengujian. Seperti yang saya telah disebutkan sebelumnya, salah satu cara untuk melakukan ini adalah untuk mengurangi nilai R10 dan R11 dan meningkatkan gain dari rangkaian komparator-amplifier yang berikut. Saya kira beberapa sensitivitas dapat diperoleh dengan cara ini tapi ada batas untuk berapa banyak karena terlalu banyak amplifikasi akan menyebabkan kebisingan untuk dijemput dan diperkuat. Sebuah cara mengatasi masalah ini akan menurunkan R10 dan R11 dan untuk meningkatkan tegangan ke jembatan proporsional sehingga tegangan pada lead pengujian tetap sama. Seluruh rangkaian akan tetap persis sama dan makan sebesar 4,5 V tapi jembatan akan diberi makan, katakanlah, 20 V. Berikut ide dasar:
[caption id="attachment_1365" align="aligncenter" width="300"]
basic ide[/caption]
Sebuah transistor ekstra perlu ditambahkan untuk melakukan pergeseran tegangan antara output dari osilator dan baru, suplai tegangan yang lebih tinggi. Aku telah memilih 5 Ohm dan 20 V sebagai contoh tetapi sensitivitas dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan menggunakan 1 Ohm dan 100 V. Anda perlu memastikan bahwa semua komponen yang terlibat dimensioned benar; transistor harus menanggung tegangan meningkat dan 1 K resistor harus menghilang lebih banyak kekuatan. konseptual ini adalah cara yang sangat sederhana untuk meningkatkan sensitivitas sambil mempertahankan konsep dasar sirkuit tetapi mempersulit listrik seperti sekarang kita membutuhkan pasokan baru tegangan. Masih mungkin dapat diterima dalam listrik yang disediakan alat laboratorium yang tidak dianggap portabel. Di sisi lain mungkin layak mendesain ulang seluruh rangkaian sehingga akan bekerja dengan + / -15 V atau + / -20 V bukan + / -4.5 V. Hal ini akan memerlukan baik catu daya listrik atau rangkaian switching yang akan menghasilkan tegangan yang lebih tinggi dari sel-sel tegangan yang lebih rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan tegangan jembatan sedikit tanpa membuat perubahan besar pada sirkuit akan membagi 9 V dari power supply tidak merata dengan mengubah rasio R1 / R2. Rangkaian membutuhkan lebih banyak headroom di bagian atas daripada di bagian bawah sehingga kita bisa membagi 9V menjadi 3,5 + 5,5 V atau bahkan 3,0 + 6,0 V. Saya berpikir bahwa akan bekerja tetapi saya belum mencobanya. Cara lain untuk menurunkan impedansi pada lead tes adalah dengan menggunakan sebuah transformator dan ini adalah apa yang kebanyakan sirkuit lakukan.Banyak orang memiliki masalah dengan berkelok-kelok transformer meskipun dan lebih memilih sirkuit yang hanya membutuhkan bagian-bagian yang mudah didapat. Masalah tambahan dengan menggunakan trafo adalah bahwa hal itu akan memblokir komponen DC yang mendeteksi jika kapasitor adalah korsleting. Kebanyakan meter ESR tidak memiliki fitur ini tapi saya pikir itu cukup berguna jadi saya ingin menyimpannya. Dari kotak sampah saya komponen saya sudah memilih transformator yang cocok untuk ESR meter dan suatu hari saya akan merancang ESR meter dengan transformator ini. Tapi, seperti yang saya katakan, banyak orang tidak suka membangun sirkuit yang memerlukan transformator khusus. Membangun Kapasitansi meter yang murah Saya telah menemukan cara sederhana untuk menguji kapasitansi mereka meskipun memerlukan menghapus kapasitor dari rangkaian. Ini adalah yang sederhana seperti 555 astabil osilator dimana periode osilasi sebanding dengan nilai kapasitansi. Saya kemudian menggunakan meteran saya periode / frekuensi untuk menampilkan periode osilasi. Menggunakan nilai resistansi yang benar saya telah menemukan periode dalam milidetik sama dengan nilai kapasitansi di UF yang membuatnya mudah digunakan. Saya tidak tahu bagaimana tepatnya mungkin karena saya tidak memiliki kapasitor presisi tinggi untuk mengkalibrasi dengan tapi itu cukup baik untuk pekerjaan cepat dan kotor di mana Anda hanya ingin memeriksa apakah sebuah kapasitor itu baik atau buruk.Kapasitor elektrolit digunakan dalam pasokan listrik yang tidak penting dalam nilai dan memiliki toleransi yang tinggi pula. Kami hanya ingin memeriksa apakah sebuah kapasitor cukup dalam jangkauan yang diinginkan. sirkuit tidak bisa lebih sederhana dan saya telah menemukan bahwa menggunakan R = 560 ohm memberi saya pembacaan T = 1ms/uF yang cukup nyaman. Saya telah menggunakannya untuk topi dalam kisaran 1 sampai 1000 UF dan bekerja dengan baik. Jika meter frekuensi Anda tidak dapat menampilkan durasi waktu, saya kira Anda bisa menghitung frekuensi dan menghitung invers tetapi ini akan menjadi lambat karena frekuensi sangat lambat.
Aku telah memperhatikan bahwa dua caps sebesar nilai kapasitansi nominal tetapi tegangan yang berbeda, ketika diuji pada nilai yang sama, yang satu dengan nilai yang lebih tinggi tegangan akan menampilkan kapasitansi rendah. Sebagai contoh, dua topi sebesar kapasitansi ditunjukkan satu dinilai pada 16 V akan menampilkan kapasitansi 20% kurang dari yang dinilai 10 volt.Jadi jangan berpikir bahwa menggunakan nilai yang lebih tinggi tegangan kapasitor datang tanpa biaya
Juga mencatat bahwa topi dinilai pada suhu yang lebih tinggi dan / atau tegangan yang lebih tinggi akan memiliki ESR yang lebih tinggi.
[caption id="attachment_1368" align="aligncenter" width="123"]
Skema ESR serta cara membuat ESR[/caption]model sederhana ini cukup untuk tujuan kita ini EPR menyebabkan kebocoran arus yang memanaskan kapasitor agak tapi hambatan ini cukup tinggi sehingga kebocoran arus cukup rendah. Jika EPR ini menurun, meningkat kebocoran arus. Ini bukan kesalahan umum dalam kapasitor kecuali ketika mereka pendek keluar dan EPR turun menjadi mendekati nol. ESR juga menyebabkan kapasitor untuk memanaskan sebagai biaya riak arus dan debit kapasitor. The ESR parameter telah menjadi spec lebih relevan dalam beberapa tahun terakhir karena kapasitor fisik lebih kecil (yang menyebabkan lebih tinggi ESR) dan arus riak tinggi dalam switch modus pasokan listrik. modus pasokan listrik Switched bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi dari listrik dan ini berarti kapasitansi kecil nilai-nilai yang diperlukan, tetapi ini juga berarti nilai LED yang lebih tinggi dan lebih pemanasan. Juga, kapasitor telah menjadi fisik lebih kecil selama bertahun-tahun dan ini juga berarti peningkatan ESR. Sebuah kapasitor yang memanas cenderung untuk melampiaskan dan kering yang mengarah ke LED yang lebih tinggi.Anda lihat segera menjadi reaksi berantai yang merusak kapasitor. Setelah memahami semua konsep sebelumnya, sekarang kita ingin menguji sebuah kapasitor. Tampaknya intuitif bahwa hal pertama yang kita ingin mengukur adalah nilai kapasitansi tetapi hal ini tidak selalu demikian karena mengukur ESR secara umum dapat memberikan kita indikasi yang lebih baik tentang kesehatan kapasitor dan lebih mudah untuk mengukur di-sirkuit. Sebagai kapasitor electrolytic mulai mengeringkan ESR dipengaruhi lebih dari kapasitansi. Sebuah kapasitor dengan nilai kapasitansi yang benar tetapi abnormal tinggi ESR baik dalam perjalanan ke kegagalan karena ESR tinggi akan menyebabkan lebih banyak panas yang akan berakhir menghancurkan kapasitor. Jika kapasitor telah kehilangan sebagian kecil dari nilai kapasitansi awal, ESR biasanya akan meningkat dengan faktor besar. ESR dari kapasitor yang baik tergantung pada banyak faktor, nilai kapasitansi yang mungkin paling relevan. Semakin tinggi kapasitansi semakin rendah ESR. Dalam setiap kapasitor lebih dari beberapa puluh UF itu akan menjadi sebagian kecil dari ohm dan bahkan dalam kapasitor elektrolit terkecil itu tidak akan lebih dari beberapa ohm. Untuk kapasitansi diberikan faktor yang paling relevan berikutnya adalah kualitas desain dan manufaktur. Beberapa kapasitor dirancang dan dibangun untuk memiliki ESR jauh lebih rendah daripada yang lain. Setelah kedua faktor kita memiliki orang lain yang mempengaruhi kurang seperti tegangan nominal (untuk sama jenis kapasitor / seri, semakin tinggi tegangan nominal semakin tinggi ESR) dan rating temperatur (semakin tinggi rating temperatur semakin tinggi ESR). Murni sebagai indikasi umum apa yang diharapkan Saya telah membangun tabel berikut yang memberikan ESR diharapkan dalam Ohms sebagai fungsi dari kapasitansi di UF dan "kualitas" dari kapasitor.
[caption id="attachment_1367" align="aligncenter" width="300"]
Skema ESR serta cara membuat ESR ohm[/caption]ESR in Ohms
Saya telah membuat tabel untuk memberikan nilai-nilai yang konsisten dengan apa yang saya harapkan dari atas kepala saya. Jika Anda memiliki nilai lebih dapat diandalkan tolong beritahu saya dan saya akan memperbarui tabel ini. Rumus Saya telah dikembangkan dan digunakan dalam grafik ini adalah
ESR (Ohm) = 2 * 2,5 ^ Q / C ^ 0.73
di mana C adalah kapasitansi di UF dan Q adalah "kualitas" rating dari kapasitor dengan 0 menjadi yang terbaik (negatif akan lebih baik) dan dengan 4 yang terburuk (lebih tinggi akan lebih buruk).aplikasi yang berbeda membutuhkan tingkat kualitas yang berbeda . Segala sesuatu yang lain dianggap sama, kapasitor power supply bekerja di 50/60 Hz kebutuhan untuk memiliki kapasitansi 2000 kali lebih besar dari satu bekerja di 100 KHz. Sebuah kapasitor yang bekerja pada 100 KHz dan 2000 kali lebih kecil akan memiliki ESR yang sepuluh kali lebih besar dan akan menghasilkan lebih banyak panas dalam ruang jauh lebih sedikit. Miniaturisasi cenderung meningkat ESR serta menghambat pembuangan panas. Kita bisa melihat semuanya di sini bekerja melawan kita. Sedangkan ESR biasanya tidak ada perhatian besar dalam pasokan listrik yang bekerja pada frekuensi listrik merupakan faktor penting dalam beralih modus pasokan listrik (SMP). Tapi ketika memperbaiki SMP kita tidak perlu tepat pengukuran ESR dan hanya indikasi kasar akan lakukan.Jadi tes kapasitor elektrolit yang sangat sederhana akan mengukur ESR kasar dan mempertimbangkan hasil untuk menunjukkan baik kapasitor untuk, katakanlah, ESR 10 ohm dan dalam kisaran antara 1 dan 10 mempertimbangkan kapasitansi dan lainnya faktor. Jika itu adalah kapasitor yang sangat kecil bekerja dengan arus riak kecil maka mungkin baik-baik saja bahkan dengan ESR dari 5 ohm tetapi jika itu adalah besar 1000 UF kapasitor maka dapat dianggap buruk atau, setidaknya, memerlukan pemeriksaan lebih lanjut.Seperti yang kita lihat , kita lebih tertarik pada sosok kasarnya relatif dibandingkan pengukuran yang tepat. Segera setelah nilai ESR mulai meningkat umumnya spiral ke atas cukup cepat sehingga sebagian besar waktu kita dapat dengan mudah pergi dengan cepat menguji semua kapasitor power supply dan pastikan mereka semua sebagai awalnya dianggap baik atau mendeteksi satu atau beberapa sebagai jelas buruk. Ini adalah cara yang baik untuk memulai karena, seperti yang saya sebutkan, kapasitor elektrolit begitu sering menjadi akar masalah. Jadi, kita perlu ESR meter.Membangun ESR meter murah Ada banyak mahal ESR meter di luar sana tetapi kita lakukan tidak membutuhkan tingkat presisi atau beban. Apa yang kita butuhkan adalah alat murah kita bisa membawa sekitar dan yang akan memberi kita pembacaan perkiraan. Aku mencari di sekitar sirkuit yang baik untuk membangun diri sendiri dan saya akhirnya merancang versi saya sendiri berdasarkan beberapa sirkuit saya telah melihat dan menambahkan perbaikan sendiri.Sebuah fitur yang saya anggap penting tetapi kebanyakan ESR meter tidak memiliki merupakan indikasi bahwa kapasitor di bawah tes korsleting. Sebuah kapasitor korsleting akan memiliki ESR yang sangat baik dari mendekati nol tetapi rusak dan perlu diganti. Sebuah ESR meter yang hanya menunjukkan ESR akan menunjukkan ESR rendah dan, oleh karena itu, baik kapasitor. Kita perlu indikasi bahwa kapasitor adalah korsleting. Juga, saya ingin lebih presisi di bagian bawah skala, mengatakan di bawah 10 ohm, daripada di atas karena jika nilai ESR adalah lebih dari 10 ohm Saya akan menganggapnya sebagai buruk kapasitor pula. (Ketika saya mengatakan "rendah" dan "atas" Saya mengacu pada nilai-nilai ESR ohm karena mereka terbalik di galvanometer mana nilai ESR terendah membuat jarum bergerak paling jauh.) Berikut ini adalah versi saya sendiri dari ESR meter yang saya telah membangun dan bekerja dengan baik, meskipun saya selalu meningkatkan desain saya, jadi saya tidak menganggap itu akhir belum cukup. Tapi itu bekerja dengan baik. Hal ini didasarkan pada proyek ini dengan IZ7ATH yang, pada gilirannya, didasarkan pada sebuah artikel yang diterbitkan sebagai proyek # 1518 oleh majalah Italia Nuova Elettronica , masalah n ° 212, tanggal September / Oktober 2002. Itu, pada gilirannya, adalah salinan langsung dari desain diterbitkan di majalah Poptronics dalam edisi Juli 2001 (halaman 25, dikreditkan ke Marvin Smith, terima kasih Bud untuk mengirimkan kepada saya). Saya telah membuat beberapa perubahan pada sirkuit yang saya anggap perbaikan. The ESR meter memiliki dua probe uji untuk menghubungkannya ke kapasitor yang diuji tanpa menghapusnya dari sirkuit. Ini menyuntikkan sinyal dari sekitar 100 KHz dan di bawah 100 mV (pp). Sinyal tingkat rendah ini tidak akan cukup untuk memicu semikonduktor secara paralel dengan kapasitor dan sebagian komponen yang dapat diharapkan akan memiliki ketahanan yang lebih tinggi dan tidak akan mengganggu pengukuran.Rangkaian adalah jembatan dari empat resistor yang biasanya seimbang dan kapasitor ditempatkan secara paralel dengan salah satu kaki yang memperkenalkan ketidakseimbangan yang diperkuat oleh op-amp. Semakin rendah ESR, semakin besar ketidakseimbangan dan semakin tinggi membaca.
[caption id="attachment_1369" align="aligncenter" width="300"]
SKEMA ESR METER IC TL 084[/caption]Klik untuk memperbesar gambar.
Op-amp A, pertama dari kiri, membagi power supply 9V menjadi dua bagian sehingga kita memiliki 4,5 dan -4.5 sehubungan dengan titik pusat yang menjadi tanah virtual kami. Ini power supply simetris diperlukan oleh op-amp yang mengikuti. kedua op-amp, B, merupakan dasar untuk osilator 100 KHz. Dalam prakteknya saya telah memperhatikan bahwa frekuensi cenderung tidak dekat dengan 100KHz, mungkin karena nilai-nilai toleransi komponen, sehingga yang terbaik adalah untuk memeriksa dan memangkas nilai R3 untuk membawa frekuensi hampir 100 KHz. Meskipun hal ini tidak penting, itu memungkinkan perbandingan yang lebih baik antara unit yang dibangun.Pada output dari op-amp kita harus memiliki gelombang persegi antara -4 dan +4 V pp Transistor yang mengikuti melayani beberapa tujuan. Ini menggeser tingkat sinyal sehingga selalu positif, antara 0 dan 4 dan mengisolasi beban yang mengikuti dari output dari op-amp yang tidak memiliki cukup impedansi output yang rendah untuk mendorong jembatan langsung. Pada kolektor transistor kita menemukan jembatan yang merupakan bagian tengah dari unit. Dua resistor atas jauh lebih besar nilainya daripada dua yang lebih rendah sehingga tegangan yang dimasukkan ke kapasitor yang diuji adalah sebagian kecil dari output dari transistor. Setiap ketidakseimbangan dalam jembatan ini diperkuat oleh op-amp berikutnya, C. Mari kita menganalisis kasus yang berbeda secara rinci.
Pin 7 dari IC -. Output komparator op-amp
[caption id="attachment_1370" align="aligncenter" width="300"]
pi[/caption]Memimpin terbuka ------ terhubung ke kapasitor ------ Memimpin korsleting
1 - Ketika lead terbuka, tidak terhubung dengan apa pun, jembatan ini seimbang dan output dari op-amp akan menjadi konstan nol volt. 2 - Ketika kita menghubungkan kapasitor baik kita korslet salah satu cabang dari jembatan ke tanah di AC saja, bukan di DC. Oleh karena itu output akan menjadi gelombang AC dengan tidak ada komponen DC, yakni akan dipusatkan pada 0 V dan ayunan naik dan turun dari 0V. 3 - Ketika kita lebih pendek kapasitor, maka cabang jembatan adalah korsleting ke tanah di DC juga dan output dari op-amp akan bergeser ke atas sehingga memiliki komponen DC positif. Sekarang seluruh gelombang akan berada di atas 0 V.Perbedaannya diumpankan ke op-amp C yang menguatkan hal itu. Resistor umpan balik dalam bahasa aslinya adalah 47K tapi ini menyebabkan masalah tertentu yang diselesaikan dengan menurunkan gain dengan menurunkan nilai resistor sampai 27 K. Setelah membangun prototipe saya, saya berpikir bahwa mungkin lebih baik untuk meninggalkan 47 resistor K dan menurunkan nilai dari dua resistor yang lebih rendah dari jembatan dari 22 ohm sampai 15 ohm atau bahkan 12. Itu akan membuat instrumen lebih sensitif terhadap ESRs rendah. Saya dapat mencoba bahwa di masa depan. Beberapa pembaca telah melaporkan masalah yang sama jadi di sini adalah penjelasan yang lebih rinci. Apa yang terjadi adalah bahwa meter menunjukkan ESR rendah dengan kapasitor terhubung ke prospek dibandingkan dengan lead korsleting. Penyebabnya adalah bahwa dengan kapasitor gelombang ini berpusat pada 0 V tapi ketika memimpin korsleting gelombang bergerak ke atas dan ini dapat menyebabkan kliping puncak atas jika ada cukup ruang kepala tegangan listrik.Solusi yang mungkin mungkin untuk memastikan ada cukup ruang kepala tegangan atau menurunkan amplitudo dengan menurunkan gain. Bila dilihat pada lingkup amplitudo harus sama dalam kedua kasus. Pada output dari op-amp kita memisahkan AC dan komponen DC. Pertama kita lihat pass filter yang rendah, disusun oleh sebuah resistor dan kapasitor, yang memungkinkan komponen DC untuk mendorong basis transistor yang mengontrol LED. LED ini akan menyala jika kapasitor yang diuji adalah korsleting atau menyebabkan kebocoran tinggi saat ini. AC diperbolehkan melalui pass filter tinggi, dibentuk oleh sebuah kapasitor (yang blok komponen DC) dan resistor, ke input dari op-terakhir amp D yang merupakan penyearah. Lebih rendah ESR kapasitor yang diuji, semakin besar tegangan diperbaiki akan. Jika instrumen analog membutuhkan lebih banyak tegangan maka resistor opsional dapat dipasang yang akan meningkatkan keuntungan. Saya menyesuaikan sirkuit sehingga tegangan maksimum dari rectifier adalah sekitar 1 volt. Lalu aku telah memasukkan dioda seri dengan instrumen. Tujuan dari ini adalah untuk memperluas jangkauan instrumen dalam nilai-nilai ESR rendah dan kompres itu pada yang lebih tinggi. Sebagai tegangan naik, pada awalnya jarum tidak bergerak, tetapi sebagai tegangan melewati 0,6 volt, jarum bergerak lebih cepat. Ini berarti lebih rendah 0,6 volt hampir tidak bergerak jarum dan atas 0,4 volt diperluas ke hampir seluruh rentang instrumen. Selama dua kapasitor 1 uF berlabel C4 dan C6 Saya telah menggunakan kapasitor elektrolit dan mereka bekerja dengan baik. Saya kira jika mereka memiliki kebocoran lebih tinggi saat mereka akan menciptakan masalah tetapi menggunakan tantalums dan mereka harus bekerja dengan baik. Saya katakan ini karena dalam bahasa aslinya (Italia) desain mereka ditetapkan sebagai polyester dan beberapa orang mengeluh mereka besar dan lebih sulit untuk menemukan. Dalam pengalaman saya electrolytics bekerja dengan baik. Aku telah membangun beberapa prototipe menggunakan murah galvanometers aku di kotak sampah saya. Saya telah mempertimbangkan memodifikasi desain untuk menggunakan bar LED tapi aku memutuskan untuk tidak melakukan hal ini karena dua alasan utama. Salah satunya adalah bahwa galvanometer biasanya dapat ditemukan lebih murah dan memberikan resolusi lebih dari satu bar, katakanlah, 10 LED. Lain adalah bahwa galvanometer akan menggunakan daya baterai jauh lebih sedikit yang merupakan pertimbangan penting ketika menggunakan baterai 9 volt. saya masih mempertimbangkan menambahkan sebuah sirkuit yang akan membuat LED flash singkat pada interval selama instrumen dihidupkan. Ini akan mengingatkan kita untuk mematikannya dan karenanya menyimpan baterai. Berikut ini desain PCB. Perhatikan bahwa, seperti yang saya katakan, desain yang tidak benar-benar selesai sehingga ada perbedaan antara diagram skema di atas, nama-nama yang diberikan kepada komponen (misalnya, tidak ada TR1) dan desain PCB.Sebagai contoh, R20 di PCB telah digantikan oleh dioda dan resistor secara seri. Setelah saya mempertimbangkan desain final, Aku akan datang kembali dan bersih semuanya. . . . . . mungkin. :-)
[caption id="attachment_1371" align="alignright" width="300"]
SKEMA ESR METER IC TL 084[/caption][caption id="attachment_1373" align="alignright" width="300"]
SKEMA ESR METER IC TL 084 plus komponen[/caption]Cara menggunakan instrumen
Hidupkan saklar daya di. Pendek lead tes dan menyesuaikan R19 sehingga meter berbunyi pada akhir skala. Hubungkan lead untuk kapasitor yang diuji dan membaca meter. Semakin dekat pembacaan ke ujung skala rendah ESR. LED merah tidak menyala seolah-olah itu hal ini menunjukkan perangkat korsleting. Seorang pembaca halaman ini telah membuat video singkat yang menunjukkan bagaimana ia digunakan. Tautan
Meningkatkan sensitivitas instrumen
Halaman ini telah menjadi sangat populer dan mendapat banyak kunjungan. Beberapa pembaca telah diemail saya bertanya apakah mungkin untuk meningkatkan sensitivitas instrumen ini. Untuk melakukan itu kita perlu mengurangi impedansi ekuivalen pada lead pengujian. Seperti yang saya telah disebutkan sebelumnya, salah satu cara untuk melakukan ini adalah untuk mengurangi nilai R10 dan R11 dan meningkatkan gain dari rangkaian komparator-amplifier yang berikut. Saya kira beberapa sensitivitas dapat diperoleh dengan cara ini tapi ada batas untuk berapa banyak karena terlalu banyak amplifikasi akan menyebabkan kebisingan untuk dijemput dan diperkuat. Sebuah cara mengatasi masalah ini akan menurunkan R10 dan R11 dan untuk meningkatkan tegangan ke jembatan proporsional sehingga tegangan pada lead pengujian tetap sama. Seluruh rangkaian akan tetap persis sama dan makan sebesar 4,5 V tapi jembatan akan diberi makan, katakanlah, 20 V. Berikut ide dasar:
[caption id="attachment_1365" align="aligncenter" width="300"]
basic ide[/caption]Sebuah transistor ekstra perlu ditambahkan untuk melakukan pergeseran tegangan antara output dari osilator dan baru, suplai tegangan yang lebih tinggi. Aku telah memilih 5 Ohm dan 20 V sebagai contoh tetapi sensitivitas dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan menggunakan 1 Ohm dan 100 V. Anda perlu memastikan bahwa semua komponen yang terlibat dimensioned benar; transistor harus menanggung tegangan meningkat dan 1 K resistor harus menghilang lebih banyak kekuatan. konseptual ini adalah cara yang sangat sederhana untuk meningkatkan sensitivitas sambil mempertahankan konsep dasar sirkuit tetapi mempersulit listrik seperti sekarang kita membutuhkan pasokan baru tegangan. Masih mungkin dapat diterima dalam listrik yang disediakan alat laboratorium yang tidak dianggap portabel. Di sisi lain mungkin layak mendesain ulang seluruh rangkaian sehingga akan bekerja dengan + / -15 V atau + / -20 V bukan + / -4.5 V. Hal ini akan memerlukan baik catu daya listrik atau rangkaian switching yang akan menghasilkan tegangan yang lebih tinggi dari sel-sel tegangan yang lebih rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan tegangan jembatan sedikit tanpa membuat perubahan besar pada sirkuit akan membagi 9 V dari power supply tidak merata dengan mengubah rasio R1 / R2. Rangkaian membutuhkan lebih banyak headroom di bagian atas daripada di bagian bawah sehingga kita bisa membagi 9V menjadi 3,5 + 5,5 V atau bahkan 3,0 + 6,0 V. Saya berpikir bahwa akan bekerja tetapi saya belum mencobanya. Cara lain untuk menurunkan impedansi pada lead tes adalah dengan menggunakan sebuah transformator dan ini adalah apa yang kebanyakan sirkuit lakukan.Banyak orang memiliki masalah dengan berkelok-kelok transformer meskipun dan lebih memilih sirkuit yang hanya membutuhkan bagian-bagian yang mudah didapat. Masalah tambahan dengan menggunakan trafo adalah bahwa hal itu akan memblokir komponen DC yang mendeteksi jika kapasitor adalah korsleting. Kebanyakan meter ESR tidak memiliki fitur ini tapi saya pikir itu cukup berguna jadi saya ingin menyimpannya. Dari kotak sampah saya komponen saya sudah memilih transformator yang cocok untuk ESR meter dan suatu hari saya akan merancang ESR meter dengan transformator ini. Tapi, seperti yang saya katakan, banyak orang tidak suka membangun sirkuit yang memerlukan transformator khusus. Membangun Kapasitansi meter yang murah Saya telah menemukan cara sederhana untuk menguji kapasitansi mereka meskipun memerlukan menghapus kapasitor dari rangkaian. Ini adalah yang sederhana seperti 555 astabil osilator dimana periode osilasi sebanding dengan nilai kapasitansi. Saya kemudian menggunakan meteran saya periode / frekuensi untuk menampilkan periode osilasi. Menggunakan nilai resistansi yang benar saya telah menemukan periode dalam milidetik sama dengan nilai kapasitansi di UF yang membuatnya mudah digunakan. Saya tidak tahu bagaimana tepatnya mungkin karena saya tidak memiliki kapasitor presisi tinggi untuk mengkalibrasi dengan tapi itu cukup baik untuk pekerjaan cepat dan kotor di mana Anda hanya ingin memeriksa apakah sebuah kapasitor itu baik atau buruk.Kapasitor elektrolit digunakan dalam pasokan listrik yang tidak penting dalam nilai dan memiliki toleransi yang tinggi pula. Kami hanya ingin memeriksa apakah sebuah kapasitor cukup dalam jangkauan yang diinginkan. sirkuit tidak bisa lebih sederhana dan saya telah menemukan bahwa menggunakan R = 560 ohm memberi saya pembacaan T = 1ms/uF yang cukup nyaman. Saya telah menggunakannya untuk topi dalam kisaran 1 sampai 1000 UF dan bekerja dengan baik. Jika meter frekuensi Anda tidak dapat menampilkan durasi waktu, saya kira Anda bisa menghitung frekuensi dan menghitung invers tetapi ini akan menjadi lambat karena frekuensi sangat lambat.
Aku telah memperhatikan bahwa dua caps sebesar nilai kapasitansi nominal tetapi tegangan yang berbeda, ketika diuji pada nilai yang sama, yang satu dengan nilai yang lebih tinggi tegangan akan menampilkan kapasitansi rendah. Sebagai contoh, dua topi sebesar kapasitansi ditunjukkan satu dinilai pada 16 V akan menampilkan kapasitansi 20% kurang dari yang dinilai 10 volt.Jadi jangan berpikir bahwa menggunakan nilai yang lebih tinggi tegangan kapasitor datang tanpa biaya
Juga mencatat bahwa topi dinilai pada suhu yang lebih tinggi dan / atau tegangan yang lebih tinggi akan memiliki ESR yang lebih tinggi.
Jos banget gan infonya tak coba dulu
ReplyDeleteassalamualaikum gan. gan rumus untuk mencari nilai dari esr kapasitor itu apa ya gan ? ane cari2 ndak ada..
ReplyDeletemohon bantuannya gannn. terima kasihhh