Конденсаторы автоматически высвобождают свою энергию со временем?

17

Будет ли конденсатор автоматически выделять свою энергию с течением времени? Или он останется там до тех пор, пока не будет разряжен вручную?

Допустим, у меня старый компьютер сидел год и решил разобрать каждую деталь ... Могу ли я быть шокирован конденсаторами?

Стивен Дженкинс
источник
2
Я просто хотел добавить, будьте осторожны при закорачивании конденсаторов для их разрядки. Маленькие заглавные буквы вам могут сойти с рук, но вам лучше использовать сопротивление или специальный инструмент. Большие колпачки, слишком короткое замыкание могут вызвать значительный удар или даже выбросить остатки вашей отвертки через всю комнату (и в чье-то лицо). Один из приемов, который я использовал, - это использовать провод для короткого замыкания, но несколько раз сверните его, прежде чем вступать в контакт. Добавленная индуктивность ограничивает искру.
Стивен Коллингс

Ответы:

10

В теории так и будет. Если идеальный конденсатор заряжается до напряжения и отсоединяется, он удерживает заряд.

На практике конденсатор имеет все виды неидеальных свойств. Конденсаторы имеют «резисторы утечки»; Вы можете представить их как резистор с очень высоким омическим сопротивлением (мегаом), параллельный конденсатору. Когда вы отсоединяете конденсатор, он будет разряжаться через этот паразитный резистор.

Большой конденсатор может удерживать заряд в течение некоторого времени, но я не думаю, что вы когда-либо получите намного больше, чем 1 день в идеальных обстоятельствах. Вы должны следить за тем, включили ли вы компьютер только «мгновение назад», но если вы оставите его отключенным на пару часов, и все будет в порядке.

Конденсаторы в сети электропитания являются наиболее подозрительными, они содержат высокое напряжение и высокую емкость. Если вы не знаете наверняка, измерьте их. Вы можете замкнуть их, если найдете что-то, например, устройство, которое показывает Ник ... (это, вероятно, высоковольтный резистор на 1 кОм или что-то с некоторыми проводами и изоляцией). Но я подозреваю, что они довольно дорогие и больше рассчитаны на действительно высокое напряжение (например, кВ).

Или, если вы осмелитесь использовать старую изолированную отвертку (хотя остерегайтесь искр! :-)). Но я думаю, что очевидно, что прямое короткое замыкание не увеличит срок службы компонентов.

Hans
источник
1
Хитрость, о которой вам говорят в любой технической поддержке / отделе ИТ, заключается в том, чтобы удерживать нажатой кнопку питания компьютера, когда компьютер отключен от сети. Они не говорят вам, что это истощает конденсаторы, которые могут работать со сбоями и вызывать проблемы с ПК.
kevlar1818
На материнской плате НЕТ БЕЗОПАСНЫХ напряжений. Но если вы хотите сбросить карту в случае эффектов защелки CMOS на USB-порту или другом порту PS2 от глюков. Нажатие выключателя питания быстро разряжает колпачки с током 1 кОм или около того.
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
Важным элементом моей эквивалентной схемы является C2, и игнорирование этого факта может вызвать у вас толчок. Они не делают источники питания для ПК такими же, какими они делали старые телевизоры, поэтому время хранения на колпачках относительно короткое (в лучшем случае, минуты)
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
К вашему сведению, будьте осторожны с конденсаторами в других устройствах. Один из них дал мне довольно фейерверк-шоу, когда я закорочил небольшой конденсатор вспышки камеры металлическим стержнем (он растаял): lifeisaprayer.com/blog/2007/rip-canon-powershot-s2
geerlingguy
16

Разряжайте конденсаторы самостоятельно. Это обычная процедура. Существует даже инструмент для этого, хотя вы можете сделать импровизированный.

введите описание изображения здесь
из этого поста . Там тоже хорошая дискуссия.

Хорошо спроектированные высоковольтные цепи имеют разрядные резисторы для разрядки высоковольтных конденсаторов.

Реальный (в отличие от идеального) конденсатор имеет сопротивление утечки. Это можно рассматривать как большое сопротивление параллельно с конденсатором. В больших электролитических конденсаторах имеется ток утечки, который может быть порядка 1 мкА.

введите описание изображения здесь от AllAboutCircuits

Ник Алексеев
источник
8

Закоротите его на несколько секунд .... На больших электролитических крышках, таких как компьютерные блоки "основной корпус" класса 100 000 мкФ и ТВ-усилитель 10 мкФ 25 кВ Крышки, в источниках питания наблюдается такое же явление, как в батареях, называемое памятью. После короткого замыкания напряжение снова падает. Это все, что вам нужно знать. Коротко это достаточно долго, чтобы разрядить эффект памяти.

На самом деле конденсатор имеет еще несколько неидеальных характеристик, которые можно поместить в схему. Так что остальное это для образовательных, технических и фактических ценностей.

Что это за материал для конденсаторов?

Фактически, некоторые из моих коллег по седой бороде будут помнить, что такие крышки требовали медленного «кондиционирования», чтобы не проколоть изоляцию внутри, поэтому перед использованием рекомендовался медленный заряд в течение часа. Это физическое свойство шапки С2. Это может замкнуть.

более сложная модель реального конденсатора

ОСНОВНАЯ Емкость составляет C1, в электролитическом режиме ограничение памяти в 5-10 раз больше. Однако пренебрегайте (<< 1x C1) в керамических / пластиковых колпачках. Эта емкость памяти C2 может быть меньше или намного выше, поэтому исходное напряжение восстанавливается, но последовательного сопротивления R3 достаточно, чтобы вы не могли получить от него большой ток, но он может дать вам толчок, если вы только закроете крышку для разряда или разделения второй.

C1 = основной колпачок C2 = колпачок памяти в электролитике C3 = вибрационный колпачок в керамических колпачках (например, пьезо или кристаллы) (маленький, но может вызывать шум)

D1 = в Polar Caps этот обратный предел обычно> 15% от номинального напряжения, что означает, что вы используете Polar Cap в качестве неполярного колпачка, если вы обещаете использовать его только для небольших сигналов <10% от номинального V, например как недолёт. D2 = нет D3 = номинальное прямое напряжение крышки. D4, D5 = диоды для управления напряжением и падение> 10% от номинального напряжения

R1 = основной ESR крышки Cap R2 = самопротекающая крышка Очень высокая у некоторых электролитов 10 ^ 8 и пластиковых крышек 10 ^ 10Ω, поэтому эффективное последовательное сопротивление крышки (ESR) равно R1 и зависит от температуры. R3 = ESR крышки памяти .. >> 100x ESR R1 R4 = сопротивление номинального напряжения прямого тока в полярных крышках является нелинейным и может быть отрицательным сопротивлением и вызывать взрывы, похожие на взрывы огня, в крышках из тантала, поскольку оно также отрицательный температурный коэффициент, поэтому самонагревание потребляет больший ток, как минимум, на 10% больше номинального напряжения. а также при самонагревании

L1 = собственная индуктивность фольги и / или проводов. Монолитные колпачки в наши дни почти не редкость, но большие, более надежные, но в наши дни многослойные металлизированные колпачки являются наиболее распространенными.

Важность каждого значения зависит от того, является ли оно полярным или нет, керамическим или нет (C2).

Самые идеальные колпачки в электронике также самые дорогие. (мы не говорим о заглушках PFC линии электропередачи) Когда речь идет о наименьшей утечке, низком ESR, наиболее стабильном при температуре, самовосстановлении при пиковом перенапряжении, наиболее надежном. Я имею в виду пластиковые колпачки тефлоновые, затем полиуретановые, майларовые. (Майлар по умолчанию использовался в старых телефонах). Если вам нужна постоянная времени в минутах или в некоторых случаях в часах, это возможно. Там десятки других материалов, включая серебряную слюду, и еще несколько экзотических материалов.

Но, чтобы ответить на ваш вопрос «Не забывайте», C2, крышка памяти при разряде ТВ-триплеров на старых телевизорах. Не проблема для ПК, поскольку на материнской плате есть только колпачки LOW VOLTAGE, так как все ВН хорошо защищены внутри корпуса блока питания. Я рекомендую замкнуть С1 и считать до 5 секунд, но не верьте моему слову, уберите одно, а затем измерьте его. Если у вас цифровой мультиметр 10 МОм, он будет показывать медленно растущее напряжение. Результирующее напряжение указывает коэффициент заполнения. Равные значения вернутся к 50% напряжению.

Всего лишь 35 лет опыта на кепках со всех сторон забора.

ps Вы вряд ли найдете симуляторы, использующие мою схему, но она точная. Существуют некоторые варианты, и вы можете игнорировать большинство из них, если используете его в соответствии с рекомендациями компонента.

*p.p.s. If you have any Ultra-caps or just plain SuperCaps, you can measure these values. Ultra_caps are distinguished by remarkably low ESR. Supercaps were great for Car Bass boosters and  Standby power for embedded products with RAM where Lithium is not allowed. etc.*  

Некоторые тонкопленочные полиуретановые колпачки хороши для сотен ампер в небольших упаковках. И всего за 1 доллар.

Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник
3

μ / 25 В). Тем не менее, YMMV, и вы увидите конденсаторы, которые могут держать заряд в течение нескольких месяцев.

Разумно их разряжать. Не замыкайте их сразу, им это не нравится. Разрядите их через резистор. В начале напряжение будет быстро падать, а затем все медленнее и медленнее. Если напряжение было снижено до нескольких десятков процентов от номинального напряжения, вы можете сократить его, чтобы ускорить процесс. Короткое замыкание на несколько секунд, если короткое замыкание короткое, напряжение снова возрастет, если устранить короткое замыкание.

Идеальная процедура разряда - через постоянный ток, так что напряжение падает с постоянной скоростью, и полный разряд закончится быстро. Разрядка через резистор является экспоненциальной и теоретически занимает вечность.

дальнейшее чтение
Что это за утечка конденсатора? (Боб Пиз)

stevenvh
источник
Я знаю, что предлагаю глупую идею. Но разве мы не можем создать постоянный ток, используя схему OP AMP?
Стандартный Сандун
@sandun - да. Операционный усилитель, резистор и транзистор. Или просто транзистор и диод. Это не так сложно.
Стивенвх
1

Конденсаторы на вашем компьютере вряд ли могут нанести вам вред просто потому, что напряжение очень низкое.

В прошлом, когда были широко распространены вакуумные трубки, использовались источники постоянного тока с опасным и смертельным напряжением. Эти блоки питания были обойдены (отфильтрованы) с помощью конденсаторов, которые могли удерживать заряд в течение очень долгого времени.

Стало обычной практикой всегда шунтировать эти конденсаторы большим резистором (например, 1 МОм) для разрядки конденсаторов при выключенном оборудовании. Это та же идея, что и у разрядного зонда, описанного в другом ответе на ваш вопрос, но он всегда присутствует в цепи. (Кстати, разрядный зонд использует резисторы для ограничения тока разряда, что намного безопаснее, чем просто закорачивать конденсатор проводником.)

Но если вы когда-нибудь сталкивались со старым радио или чем-то еще с вакуумной трубкой и высоковольтным источником питания (или рентгеновским аппаратом, если вам это нравится), будьте очень осторожны. Особенно сразу после выключения питания. Но также в маловероятном случае, когда его разработчик забыл эти шунтирующие резисторы (часто называемые резисторами рассеивателя, потому что они отбирают остаточный заряд), всегда держите одну руку в кармане, когда ковыряете.

Джим
источник
Да, Джим, память в этих старых заглавных
буквах