ESR meter

Elektrolitski kondenzator predstavlja jednu od najrasprostranjenijih pasivnih komponenti (poslije otpora i blok kondenzatora) u elektronskim sklopovima. Za ispitivanje ispravnosti uglavnom se koristio omometar (ispitivanje na kratak spoj) i mjerač kapaciteta. Idealni kondenzator bi trebao da ima samo kapacitet, međutim kod realnog kondenzatora postoji još i njegova induktivnost, ekvivalentna paralelna otpornost (EPR) kao i ekvivalentna serijska otpornost (ESR). Električni model elektrolitskog kondenzatora koji je prikazan na slici, dosta je pojednostavljen ali je dovoljan da se ukaže na važnost ESR vrijednosti.

Sve do pojave SMPS (Switched-mode power supply) ili popularno ”čoper” napajanja, skoro da nije bilo potrebe za mjerenjem ESR elektrolitskih kondenzatore. Kod klasičnih napajanja (50/60Hz), ESR se obično zanemarivao ali je zato jedan od KRITIČNIH FAKTORA u SMPS napajanjima. Treba imati u vidu da elektrolitski kondenzatori koji se koriste za filtraciju mrežnog napona 50/60Hz moraju imati 2000 puta veću vrijednost od slučaja kada se filtrira napon frekvencije 100kHz. Vrijednost ESR izražava se u Ohm-ima i u zavisnosti od vrijednosti kondenzatora i frekvencije na kojoj radi, kod ispravnih elektrolitskih kondenzatora ESR treba da bude što manji. Na frekvenciji od 156kHz ESR iznosi oko 1 Ohm. Iz tog razloga se kao reper uzima elektrolitski kondenzator kapaciteta 1uF.

U poslednjih nekoliko godina razvili su se razni uređaji za mjerenje ESR vrijednosti kod elektrolitskih kondenzatora. Radi se o preciznim analognim ili digitalnim omometrima sa skalom koja je baždarena maksimalno za 40-45 Ohm.

U okviru ovog projekta, čiji je orginal na linku obrađen je jedan veoma prost i pouzdan mjerač ESR vrijednosti. Ugrađeno IC kolo 74HC14 radi kao oscilator za 156 kHz i kao LP filter. Za indikaciju je potrebno ugraditi kvalitetni analogni instrument od 50uA. Najbolje je iskoristiti skretni kalem od nekog rashodovanog univerzalbnog AV metra jer on ima provjerenu vrijednost 50uA. Iako se radi o uređaju sa malo komponenti, ipak izgradnji ovog ESR metra treba posvetiti malo više vremena i pažnje jer se radi o instrumentu koji će vam kasnije uštedjeti puno vremena i rada. Ugrađene komponente moraju biti kvalitetne i sa malom tolerancijom (otpori i kondenzatori). Posebnu pažnju treba posvetiti samom oscilatoru za 156kHz, jer ako on nije stabilan onda ne važi ni izbaždarena skala (1 uF-1 Ohm-156 kHz). Skala u Ohm-ima se prvo baždari sa kvalitetnim otporima tolerancije 1%, a poslije se dodano vrši kontrola sa kvalitetnim elektrolitskim kondenzatorima od 1uF. Iz ličnog iskustva, kod korištenja ovog ESR metra za servisiranje ”čoper” napajanja i pojačavača klase ”D” treba mjeriti po principu DOBAR-LOŠ tako da nema potrebe baviti se puno kompariranjem. Svaki elektrolitski kondenzator preko 1uF treba da bude u okviru područja ”GOOD”. Prednost ovog uređaja je ta što može mjeriti elektrolitske kondenzatore na samoj štampanoj ploči tako da nema potrebe za skidanjem većeg broja el.kondenzatora koje često može biti komplikovano i dangubno. Elektronika samog ESR-a sa kondenzatorom od 1uF zaštićena je od pražnjenja mjerenih kondenzatora. Uređaj koristi frekvenciju 156 kHz i na ispitivanom kondenzatoru se pojavljuje napon maksimalno 200mV tako da ne može pobuditi neku od komponenti na štampanoj ploči.

Električnu šemu (pdf format) možete skinuti ovdje:
Raspored elemenata (pdf format) možete skinuti ovdje:
Nacrt štampane ploče (pdf format) možete skinuti ovdje:

viber_solo_new

KESATNET_10_GODINA_01

2 Responses to ESR meter

  1. Pitanje:

    Xc i ESR nisu ista stvar. Impedanca je serijski vezana za ESR koja je realna vrijednost na modelu kondenzatora i posljedica je ovisnosti kapaciteta od frekvencije, što ste prikazali u izračunu. Ili se varam?

    • Matija, u ovom uređaju korišćena je frekvencija 156kHz za razliku od većine sličnih uređaja koji koriste frekvencije 50 ili 100kHz.S obzirom da ovaj uređaj nema podršku mikrokontrolera koji bi izračunavao pravi ESR napravljen je proračun da bi se opravdalo korišćenje kapaciteta od 1uF za baždarenje. Naravno, i ovo baždarenje je RELATIVNO ali je vezano za dokazanu vrijednost. Namjerno smo koristili ovu frekvenciju jer je Xc za 156kHz približno 1 Ohm. Inače, većina ”ČOPER” napajanja koristi frekvenciju veću od 100kHz.Uređaj se dobro pokazao za brzi pregled stanja kondenzatora u elektronskom sklopu i ne mora se se komponenta skidati radi mjerenja.

      S poštovanjem,
      ekipa KesatNet

Komentariši

Vaša email adresa neće biti objavljivana. Neophodna polja su označena sa *

Vremenska prognoza

Quote of the Day

more Quotes

Funny Quote of the Day

more Quotes

Featured Posts