Capacitor Leakage Tester: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เครื่องทดสอบนี้สามารถใช้ตรวจสอบตัวเก็บประจุที่มีค่าน้อย เพื่อดูว่ามีการรั่วที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดหรือไม่ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อทดสอบความต้านทานของฉนวนในสายไฟหรือเพื่อทดสอบลักษณะการสลายแบบย้อนกลับของไดโอด มิเตอร์แบบแอนะล็อกที่ด้านหน้าของอุปกรณ์จะแสดงกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ DUT และมัลติมิเตอร์จะให้แรงดันไฟฟ้าข้าม DUT

ข้อควรระวัง: อุปกรณ์นี้พัฒนาแรงดันไฟฟ้าได้สูงถึง 1,000 โวลต์ ซึ่งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้หากอุปกรณ์นี้ถูกใช้ในทางที่ผิด สร้างอุปกรณ์นี้เฉพาะเมื่อคุณเข้าใจข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยในการทำงานกับไฟฟ้าแรงสูง

เสบียง

ชิ้นส่วนทั้งหมดที่ใช้ในที่นี้ที่ฉันมีอยู่ในมือ และส่วนใหญ่มาจากชิ้นส่วนที่กู้คืนจากอุปกรณ์อื่นๆ หรือชิ้นส่วนที่ฉันได้รับเมื่อนานมาแล้ว หากคุณต้องการสร้างโปรเจ็กต์ด้วยตนเอง ต่อไปนี้คือเครื่องมือและชิ้นส่วนที่คุณต้องการ:

เครื่องมือ:

1) คีม: จมูกยาว, 2) หัวแร้ง 40 วัตต์

3) บัดกรีอิเล็กทรอนิกส์

4) สว่านไฟฟ้าพร้อมดัชนีสว่าน

5) ชุดรีมเมอร์และไฟล์จิ๋ว

6) มัลติมิเตอร์

7) ไขควงสารพัน

อะไหล่:

1) (2) 2N3904 ทรานซิสเตอร์สองขั้ว

2) (2) ตัวต้านทาน 1k

3) (2) ตัวต้านทาน 4.7k

4) (3) ตัวเก็บประจุ 15 nF

5) (2) 1N914 ไดโอด

6) (1) IRF630 MOSFET

7) (1) 10-1 หม้อแปลงเสียงขนาดเล็ก

8) (1) สวิตช์ปุ่มกดเดี่ยวขนาดเล็กขั้วเดียว (ปกติปิด)

9) (1) 1/2 วัตต์ 1 เมกะโอห์มโพเทนชิโอมิเตอร์

10) (1) ขั้วต่อแบตเตอรี่ 9 โวลต์

11) (1) แบตเตอรี่ 9 โวลต์

12) (13) ตัวเก็บประจุ 2000 pF จัดอันดับอย่างน้อย 400 โวลต์

13) (13) 1N4007 ไดโอด

14) (1) ชุดแจ็คกล้วยสีแดงหนึ่งอันสีดำ

15) (1) มิเตอร์อนาล็อกขนาดเล็กสำหรับบ่งชี้กระแส ควรมีการเคลื่อนไหวน้อยกว่า 1 มิลลิแอมป์

16) สีต่างๆ ของลวดเชื่อมและท่อหดด้วยความร้อนเพื่อให้พอดีกับสายไฟที่มีไฟฟ้าแรงสูง

17) ลูกบิดสำหรับโพเทนชิออมิเตอร์

ขั้นตอนที่ 1: มันทำงานอย่างไร

ฉันมีเครื่องทดสอบตัวเก็บประจุแต่ไม่ใช่เครื่องทดสอบการรั่วซึ่งวัดกระแสที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจริงๆ เมื่อตัวเก็บประจุมีอายุมากขึ้น ตัวเก็บประจุก็เริ่มรั่วและเครื่องทดสอบนี้จะแสดงให้เห็นว่ามีคุณลักษณะนี้หรือไม่ น่าเสียดายที่ตัวทดสอบนี้จะส่งกระแสไฟได้ไม่เพียงพอที่แรงดันสูงเพื่อทดสอบตัวเก็บประจุที่ประมาณ 1 mfd ขึ้นไป ดังนั้นจึงไม่มีประโยชน์มากสำหรับการทดสอบอิเล็กโทรไลต์ แต่เหมาะสำหรับสิ่งใดที่มีมูลค่าต่ำกว่านี้ วิธีที่ดีที่สุดในการทดสอบอิเล็กโทรไลต์คือการวัดค่า ESR (ความต้านทานอนุกรมเทียบเท่า) แต่สำหรับคำแนะนำอื่น

วงจรนี้ใช้ Astable Multivibrator โดยใช้ (2) 2N3904 ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานที่ประมาณ 10 kHz เลือกความถี่นี้เนื่องจากหม้อแปลงขนาดเล็กที่มีอัตราส่วน 10-1 ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ความถี่นี้ สัญญาณเชื่อมต่อจากทรานซิสเตอร์ตัวที่สองผ่านตัวเก็บประจุ 15 nF ไปยังประตูของ IRF630 MOSFET ซึ่งมีอคติที่ 4.5V ระหว่างตัวต้านทาน 1 megohm สองตัว ตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่งเป็นตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ ซึ่งจะแปรผันขนาดของสัญญาณที่เข้าสู่เกต ดังนั้นจึงแปรผันแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต การระบายน้ำของ IRF630 เชื่อมต่อกับหม้อแปลงขั้นหลักที่มีอัตราส่วน 1-10 ซึ่งจะเพิ่มขึ้นจากยอดสูงสุดประมาณ 25 โวลต์เป็นยอดสูงสุดประมาณ 225 โวลต์ แรงดันไฟฟ้านี้จะถูกนำไปใช้กับตัวคูณแรงดันไฟฟ้าของ Cockroft-Walton ผลิตภัณฑ์สุดท้ายอยู่ที่ประมาณ 1,000 โวลต์ DC ซึ่งใช้กับขั้วภายนอกสองขั้วโดยที่ด้านบวกจะเคลื่อนผ่านมิเตอร์ไมโครแอมป์ 0-400 ไปยังขั้วบวก ขั้วต่อภายนอกเป็นขั้วกล้วยจึงพอดีกับหัววัดขนาดมาตรฐานส่วนใหญ่ กระแสไฟแบตเตอรี่ 9 โวลต์จ่ายผ่านสวิตช์ปุ่มกดชั่วขณะเมื่อจะทำการทดสอบ

ขั้นตอนที่ 2: เริ่มการก่อสร้าง

อันดับแรก ฉันหยิบกล่องขึ้นมาและเจาะรูที่จำเป็นสำหรับโพเทนชิออมิเตอร์ สวิตช์ปุ่มกด มิเตอร์ และสองรูสำหรับปลั๊กกล้วย กล่องมีครึ่งบนและล่าง ดังนั้นฉันจึงใส่รูทั้งหมดลงในส่วนที่เรียบของด้านบน ยกเว้นแม่แรงปลั๊กกล้วยที่เจาะเข้าไปในครึ่งล่าง

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งส่วนประกอบที่ด้านบนและด้านล่างของกล่อง

ใช้ดอกสว่านขนาดที่ถูกต้อง เจาะรูสำหรับโพเทนชิออมิเตอร์ กดปุ่มและสวิตช์ในครึ่งบนของกล่องและครึ่งล่างสำหรับซ็อกเก็ตปลั๊กกล้วยสองอัน ช่องเปิดมิเตอร์จะต้องเจาะ คว้าน และตะไบให้ได้ขนาดที่เหมาะสม ห้ามติดตั้งมิเตอร์ในขณะนี้ เนื่องจากจำเป็นต้องถอดฝาครอบพลาสติกมิเตอร์ออกและต้องทำเครื่องชั่งใหม่

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างตัวคูณแรงดัน Cockroft-Walton

ฉันสร้างตัวคูณแรงดันไฟบนแผ่นเวคเตอร์บอร์ดขนาด 3 นิ้วคูณ 1 1/2 นิ้ว ซึ่งทำให้ส่วนประกอบต่างๆ เข้ากันได้อย่างลงตัวกับพื้นที่จำนวนมาก ตัวเก็บประจุ 13 ตัวและไดโอด 13 ตัวเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟของตัวเองและบัดกรีเข้าที่ อินพุต AC จะไปที่ปลายด้านหนึ่งระหว่างขั้วสองขั้ว และเอาต์พุตที่เป็นบวก 1,000 โวลต์ถูกนำมาจากตัวเก็บประจุตัวสุดท้ายและขั้วด้านขวาของอินพุต AC บอร์ดนี้เป็นหม้อแปลงแยกจากบอร์ดอื่น

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างบอร์ด Multivibrator

เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ถูกสร้างขึ้นบนแผ่นเวคเตอร์บอร์ดขนาด 3 x 1 3/4 นิ้ว โดยมีส่วนประกอบเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟและลวดทองแดงแบบแยกชิ้น โพเทนชิออมิเตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับบอร์ดมัลติไวเบรเตอร์และสวิตช์ปุ่มกด เอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมต่อผ่านขาสั้นไปยังบอร์ดตัวคูณแรงดันไฟฟ้า เมื่อบอร์ดมัลติไวเบรเตอร์เสร็จสมบูรณ์ ได้รับการยืนยันว่าทำงานที่ 10 kHz โดยดูผ่านออสซิลโลสโคป MOSFET ได้รับการติดตั้งโดยไม่มีฮีตซิงก์ และประกอบทั้งหมดด้วยหม้อแปลงขนาดเล็กที่ติดตั้งโดยมีพื้นที่เหลือเฟือ

ขั้นตอนที่ 6: การสร้างมาตราส่วนมิเตอร์ใหม่

ถอดฝาครอบพลาสติกที่ปิดมิเตอร์ออก มันถูกยึดด้วยเทป ตัดกระดาษปอนด์สีขาวให้มีขนาดและรูปร่าง และทำมาตราส่วนเท่า ๆ กัน 4 ส่วนอย่างระมัดระวังและทำเครื่องหมายจุดเริ่มต้นเป็น 0 และสิ้นสุดเป็น 400 แผนกควรอ่าน 0, 100, 200, 300, 400 และเขียนไมโครแอมป์ ด้านล่าง. ยึดมาตราส่วนใหม่ด้วยกาวกระดาษแล้วใส่ฝาครอบมิเตอร์กลับ สามารถติดตั้งมิเตอร์ได้ที่ฝาด้านบนด้วยกาวร้อนละลาย

ขั้นตอนที่ 7: การเดินสายไฟทุกอย่างเข้าด้วยกัน

เชื่อมต่อทุกอย่างเข้าด้วยกันตามที่เห็นในแผนผังและรูปภาพด้านบน การเดินสายไฟฟ้าแรงสูงควรทำด้วยลวดเชื่อมแบบปกติที่มีปลอกหุ้มท่อหดด้วยความร้อนเลื่อนผ่านลวด ฉันใช้สายไฟแรงสูงเก่าที่กู้มาจากโทรทัศน์เครื่องเก่า

ขั้นตอนที่ 8: เมื่อประกอบหน่วยแล้ว ทดสอบด้วยขอบเขต

เมื่อดูสัญญาณที่ประตูของ MOSFET ในภาพซ้ายสุด เราจะเห็นรูปคลื่นฟันเลื่อยที่เป็นบวก 9 โวลต์ซึ่งมีสไปค์เชิงลบประมาณ 1 ไมโครวินาทีที่เกิดจากความจุอินพุตของ MOSFET รูปคลื่นที่สองแสดงการระบายน้ำของ MOSFET ที่เชื่อมต่อกับหม้อแปลง รูปคลื่นจะถูกปัดออกมากขึ้นจนกว่าจะถึงจุดสูงสุดที่ 20 โวลต์ สังเกตสไปค์ 25 โวลต์ที่จุดเริ่มต้นของรูปคลื่นเนื่องจากหม้อแปลงหลักพยายามต้านทานการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ไหลผ่าน รูปคลื่นที่สามเป็นสัญญาณเมื่อออกมาจากหม้อแปลงและถูกนำไปใช้กับอินพุตตัวคูณแรงดันไฟฟ้า ค่าสูงสุดประมาณ 225 โวลต์หรือ 159 โวลต์ RMS ซึ่งจะถูกคูณในตัวคูณแรงดันไฟฟ้าเป็นประมาณ 1000 โวลต์ DC

ขั้นตอนที่ 9: ลองใช้ Capacitor Leakage Tester

ในรูปแรก มิเตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้าประมาณ 400 โวลต์กับตัวเก็บประจุขนาดเล็กสมัยใหม่ที่มีแรงดันไฟฟ้า 400 โวลต์ และมีการรั่วไหลน้อยมาก ประมาณ 25 ไมโครแอมป์ ครั้งที่สอง ใช้ 400 โวลต์แบบเดียวกันกับตัวเก็บประจุกระดาษแบบเก่าที่ได้รับการจัดอันดับที่ 400 โวลต์ซึ่งรั่วไหลมากผ่าน 10 เท่าของกระแสไฟฟ้า ถ้าคาปาซิเตอร์นี้อยู่ในวงจร ฉันจะเปลี่ยน ตัวอื่นฉันจะไม่ทำ