Отправлено: 20.02.12 15:07. Заголовок: "Электролиты" (ESR, ESL, т.п.)

Методики и проблемы измерения ЭПС (ESR) и ЭПИ (ESL) электролитических конденсаторов, снятие кривой импеданса (Z-кривой). Параллельное и последовательное соединение. Шунтирование "электролитов" неполярными пленочными/бумажными конденсаторами.

Проблема была затронута здесь: http://hiend.borda.ru/?1-23-0-00000043-000-60-0
Ее первоначальная суть кратко. Что лучше, одна большая "банка" или несколько параллельно с меньшей (но равной в сумме) емкостью? Чем лучше? Как это влияет на частотные хар-ки цепи и "скорость заряда" емкости?

Моему утверждению, что параллельное соединение лучше в первую очередь именно в "скоростном" аспекте сопутствуют следующие умозаключения.
Эквивалентная схема конденсатора представляет собой включенные последовательно емкость, сопротивление, индуктивность (сопротивление потерь в диэлектрике опустим, как несущественное в нашем случае, и чтобы не растекаться мыслью по древу).
Все кроме емкости – паразиты и они уменьшают скорость заряда, т.е. ухудшают "частотные свойства" конденсатора (саму емкость вынесем за скобки – это данность)!
При параллельном соединении емкости суммируются, а сопротивления и индуктивности делятся на N… (т.е. уменьшаются)
Если к этому добавить предположение, что индуктивность конденсатора в первом приближении пропорциональна его емкости, то при трех спараллеленых кондерах паразитная индуктивность получится примерно в 9 раз меньше, чем у одного равной с ними емкости.

Исходная методика измерения проста и не раз описывалась в литературе. Генератор – резистор – конденсатор – измерительный прибор (см. схему). Снимается график зависимости напряжения на конденсаторе от частоты.



Формула расчета:
Rz = R/(Ug/Uc - 1),
что при наших реалиях (Ug>>Uc) можно смело упростить до
Rz = RUc/Ug.
Более того, если взять Ug = 10 В СКЗ, а R = 1000 Ом, получим Rz = 100Uc, т.е. 1 В = 100 Ом (грубо), а, например, 1 мВ = 100 мОм (уже довольно точно) и на практике значения Z в миллиомах можно снимать прямо со шкалы милливольтметра, умножая его показания на сто!

 Отправлено: 20.02.12 15:13. Заголовок: Серия первая...

Да уж, одно дело что-то измерить прикидочно и для себя, другое систематизировать и оформить результат серии измерений! Времени не хватает.
Кроме того, - проблемы с "подопытными кроликами". Для чистоты эксперимента важно чтобы конденсаторы были однотипными (одного производителя и одной модели) и отличались только емкостью. Весьма желательно так же, искать комбинации 1а ≈ 3б или 1а ≈ 4б, что б, значит, суммарная емкость 3-х (или 4-х) "маленьких" была по возможности точно равна емкости одного "большого".

Итак, серия первая.
Попалась под руку здоровенная "банка" К50-18 10000 мкФ х 100 В. Ее визави была гирлянда из 4 шт. К50-18 2200 мкФ х 100 В включенных параллельно (все 5 кондеров одного завода 1988 года выпуска!!). "Банку" пришлось выбрать из нескольких с емкостью равной емкости "гирлянды" (они чаще попадаются с емкостью несколько больше номинальной, в отличие от современных).
В результате таки получил: "банка" ≈ 9600 мкФ, "гирлянда" ≈ 9550 мкФ!
Вот Z-кривые (ЛАЧХ) этих "претендентов на звание". Черная кривая - "гирлянда", красная - "банка".
0 дБ ≈ 2 мВ.



Минимальный ESR гирлянды 4,5 мОм...

 Отправлено: 20.02.12 15:23. Заголовок: Отлично! Ждем практи..

Отлично!
Я как-то проверял импортный кондер 470мкф. До 200 кгц вверх не пошло.

 Отправлено: 20.02.12 15:55. Заголовок: ГДН, блестящий опыт!..

ГДН, блестящий опыт! Спасибо ! предельно понятен результат и смысл содеянного. Все подозрения- подтвердились, так и думал.

 Отправлено: 20.02.12 16:03. Заголовок: ГДН Всё очень хорошо..

ГДН Всё очень хорошо и наглядно, но, нельзя ли, параллельно шкале в дБ, чтобы были и миллиомы? Или, вместо шкалы дБ ?

 Отправлено: 20.02.12 16:22. Заголовок: Виталий, вы как всег..

Виталий, вы как всегда максимально строги и требовательны
"....Студент, щас такое время, что к людЯм надо относиться мягше, а на вещи- смотреть ширше!" Операция" Ы" . Напарник.

 Отправлено: 20.02.12 17:27. Заголовок: majordom22, пока нет..

majordom22, пока нет задачи, как мне кажется, у ГДН представить все сорта рыбы. Объясняется как устроена удочка и как ею ловить рыбу, насколько я понял. Причем очень простая удочка, постоянное смещение, которое немножко меняет параметры конденсатора, надо придумать как подать, но это уже метрологические изыски - на тех малых переменных напряжениях, при которых происходит оценка паразитных параметров, конденсатор своих полупроводниковых свойств еще не проявляет, да нам для оценки характер нужен поведения, а не всегда конкретные цифры.
PS. Хотя выкладывать сюда материалы измерений конкретных типов (как ВАХи ламп) - очень блодарное, тьфу, запутался, благородное и благодарное дело.

 Отправлено: 20.02.12 18:52. Заголовок: majordom22 пишет: н..

majordom22 пишет:

цитата:

но, нельзя ли, параллельно шкале в дБ, чтобы были и миллиомы?

Ну дык если -32дБ=4,5мОм то 0дБ=180мОм, -6дБ=90 и тд. если я правильно считаю Это получается наши к50-18 чистой воды Low ESR!!

 Отправлено: 20.02.12 19:59. Заголовок: Вот когда пригодилас..

Вот когда пригодилась бы звуковая карта, работающая на 96кгц, чтобы спектрой снять ачх конденсаторов до 48 кил хотя бы.
А то не совсем удобно елозить милливольтметром по точкам. Разбаловала меня спектра, привык, что всё за один тык получается.

 Отправлено: 20.02.12 21:23. Заголовок: Добрый день! Да, инт..

Добрый день!
Да, интересные выводы, спасибо ГДН!

 Отправлено: 20.02.12 22:07. Заголовок: Насчёт плёночника. П..

Насчёт плёночника. Правильно А. Бокарёв сказал: "На ВЧ у лита индуктивная реакция, у плёнки ёмкостная. Соединяем в ||, получаем резонанс. Оно нам надо?".
Присоединяюсь, не надо нам "Оно". А надо изначально конденсатор с малым ESR. Не пытаться из ... конфеты делать. Или на грош пятаков накатать.
С ув.

 Отправлено: 21.02.12 12:37. Заголовок: Да, про это я уже го..

Да, про это я уже говорил:

цитата:

Пленка снаружи, а паразиты-то внутри… Не заставит она "банку" быстрей заряжаться/разражаться, а паразитный резонанс с ее индуктивностью может и организовать.

И организует, каким бы странным это не казалось на первый взгляд (а странным это кажется, если паразитную L не учитывать )!
В зависимости от конкретных величин паразитной индуктивности и доп. емкости, резонанс этот имеет разную частоту/добротность, но его проявления/последствия обычно хорошо заметны в виде упомянутого Бокой "звона" на полках меандра.

Однако еще хуже то, что скоростные cвойства цепи эти шунты почти не улучшают… Амплитуда выбросов на фронтах меандра практически не уменьшается.

Получается что от этого столь популярного "шунтирования" больше вреда, чем пользы?

 Отправлено: 21.02.12 14:04. Заголовок: Статья одесситов про..

Статья одесситов про электролиты подсказала иное решение: шунтирование электролита плёнкой, но через развязывающий резистор.Питание подаём с плёнки. Тогда на низкой частоте работает электролит, а на высокой-плёнка, а резонансы подавлены резистором. Они же давали прикидочные номиналы этих шунтирующих элементов.
Беда в другом: на низкой частоте внутреннее сопротивление конденсатора увеличивается на величину резюка , ухудшая фильтрацию.
Столкнулся с такой вещью, хотел модернизировать питание , а получил пляску на анодном питании в такт с сигналом.

Хотя, думаю, что величину резюка можно подобрать по осциллографу, наблюдая звон на полке меандра и убирая его в ноль. Или в минимум.

 Отправлено: 21.02.12 18:38. Заголовок: Пермяк пишет: Прав ..

Пермяк пишет:

цитата:

Прав был Женя Бабиченко (Одессит), когда предлагал свою "бесконденсаторную вакуумную трансформаторность":

Я такую фишку тоже использую, для чистки анодного питания драйвера, правда пологал, что сам придумал, но тем не менее все-равно приятно. Спасибо за ссылку!

 Отправлено: 21.02.12 19:19. Заголовок: Как возможная альтер..

Как возможная альтернатива мЕтоду ГДН:





Неудобно ложилась на схему цепь внешней синхронизации скопа, решил, что кому нужно-догадаются сами .

Первоисточник: http://audioportal.su/showpost.php?p=520940&postcount=774 , правда, я там ошибки при перерисовке с печатки допустил.
Наивно думал, что у каждого электронщика такая самоделка на полке стоИт . Всего один чел заинтересовался .

 Отправлено: 21.02.12 19:46. Заголовок: Я испытывал литы по ..

Я испытывал литы по более простой схеме. Через ключ КТ972 и резистор 4 Ом от 5 В источника ток подавал прямоугольный. Скопом на лите напряжение смотрел. Пьедистал и экспонента заряда. Лучше тантала К52 промышленность не выдумала. Объёмно-пористые К53 очень даже. Потом К50-35. Потом всё остальное. Это по тому, что на корпусе написано, не по габаритам и стоимости. Так и ставил в катод. Не взирая на вопли экспертов портальских.
С ув.

 Отправлено: 21.02.12 19:56. Заголовок: illarionovsp Можно, ..

illarionovsp Можно, конечно, и так. Но, в моей схеме, ИМХО, информации больше. При разрядном тОке в 100 А (начальном) видно, даже, если кондёр секционный, как подсоединены проводники внутри-то ли от каждой секции к выводу, то ли последовательно. Чуть не съели лютые порталовцы меня за эти 100 А, причём с другом Алумой во главе . Считал, и считаю, что это детский режим, даже для лежалого конденсатора, с большими паразитами внутри .

 Отправлено: 21.02.12 20:35. Заголовок: "Не" пишется..

"Не" пишется в зависимости от контекста. Как отрицание чего-то, отдельно. Отрицание экспертов портальских - отдельно . Эх, знатоки (В. М.).
Не все портальцы - эксперты. Есть и знающие люди. Про себя не пишу. "Про меня опер и так всё знает" .
Не физически, а биологически. Как вид .
С ув.
Зы. Не надо всё на свой адрес записывать. Портал большой.
Кто-то опять в обиде...

 Отправлено: 21.02.12 21:54. Заголовок: Думаю, что проблема ..

Думаю, что проблема электролитов в катоде как бы надуманная. Читаю мнение Илларионова о К53-1 и верю каждому его слову.
Потому что сам читал мнение Нобу Шишидо о возможности применения в качестве междукаскадных кондёров тех же электролитов, с успехом.
Оно если без фанатизма- то многое можно применить, спокойно . Но тогда -с чем и кем биться?
Не зная схемы тестирования электролитов могучими токами, я в своё время делал наколенный вариант восстановления лежалых электролитов.
От сети через мостик и резюк плавно заряжал и разряжал на другой резюк, меряя напругу на банке тестером-стрелкой. И видно, как на ходу утечка уходит, напруга растёт и кондёр возвращается к жизни.

 Отправлено: 22.02.12 09:05. Заголовок: Но он таки имеет пра..

majordom22 пишет:

цитата:

Как возможная альтернатива мЕтоду ГДН

Ну это "мЕтод" не ГДН-а, все это старо, как мир…
Но он таки имеет право (при должном терпении оператора) называться методом измерения параметров конденсаторов (таких как ESR, ESL, реальная емкость).
А вот эта Ваша сильноточная "замыкалка/размыкалка" что измеряет, в каких единицах? Вероятно, что-то понять и оценить можно только методом сравнения, да и то после того, как наберется достаточный опыт и "база данных"?
Нужен также довольно точный БП, такой, чтобы не украшал картину собственными переходными процессами при бросках тока…
Кроме того, разряд кондера током в 100 А ему реально вреден, а Вы считаете такой варварский режим еще даже "детским"!! "Лютые порталовцы" Вас "недоели", так Вы и решили, что Вы несъедобный?
Вот бы где развернуться с теорией надежности… Что такое ресурс конденсатора при том или ином уровне пульсаций на нем, почему производители его нормируют, от чего он зависит, от каких конструктивных особенностей?

ЗЫ. А фотографий точно не осталось? Может, новые сделаете?

 Отправлено: 22.02.12 18:23. Заголовок: ГДН пишет: эта Ваш..

ГДН пишет:

цитата:

эта Ваша сильноточная "замыкалка/размыкалка" что измеряет, в каких единицах?

Я бы так это устройство не назвал. Скорее-"Заряжалка-разряжалка". Сравнивать Ваш старомировой метод, и мой трудно. Например, в моём устройстве конденсаторы, хоть по минимому, но поляризованы, а в Вашем электролиты в несвойственной им роли постоянных. Я не уверен, что это корректно. Вернее, корректно, но в одну сторону . И вообще, эти два устройства можно сравнить только по отношению к оператору. Ваше больше похоже на точную карту местности, где до последнего метра указаны расстояния. А моё больше напрминает ДжиПиЭс навигатор, который рассказывает о траектории пути. В последнем случае точное расстояние и неважно. Хотя, я калибровал капацитовизор по заведомо известному сопротивлению, во время разряда, и с точностью... э 20-25 % можно вычислить паразитное сопротивление измеряемого. А остальные паразиты выглядят на экране, как гряда Тянь-Шаньских гор, и, действительно, при анализе очень много можно узнать о тестируемом образце. Как побочная функция-можно с успехом собирать "сэндвичи" из конденсаторов. Всё, о чём прогрессивное звуколюбительское сообщество спорит и по сей день, видно по простому скопу, как застрявший в бороде желток у посетителя столовки .
Насчёт многих ампер. ГДН, если Вы на конденсаторе, стоЯщем после моста в БП, видете пульсацию в 25 в (вполне реально), и знаете, что его ЕСР, пусть, 200 мОм. Какой пиковый ток бежит по обкладкам? Могу согласиться, что долгие годы этой деталюхе, врядли прожить в этом режиме. А за года 2-3, я бы ручился (к примеру, Филлипс). А здесь конденсатор тестируется 10 минут, отсилы. Наверное, больше на тему " огромных" 100 А пиковых отвечать не стану. Ребячество, Ёшкин Кот! Вот, в последний раз: не случалось ли Вам коротить конденсатор, заряженный до 300 В? Думаю, да. И хоть раз от этого самый хилый элит умирал? а там же полторы-две тысячи амперчиков проскакивало!
ЗЫ фоток нет, по той причине, что у меня тогда ещё не было ни фотоаппарата, ни компьютера. А всё, клацнутое мабилой, исчезает при покупке новой.