nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
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コンデンサ・リフォーマ&テスター (完成)

 本器は、コンデンサのリーク電流計測(テスター)と経年劣化した電解コンデンサの復活(リフォーマ)のための機器です。海外の電子工作雑誌の記事を殆どそのままに製作しました。
 DC/DCコンバータ用昇圧トランスの製作で少々足踏みしましたが、何とか組み上げました。少し風邪気味で体調がすぐれないのですが、勢いで完成させました。
 手持ちコンデンサの幾つかについてリーク電流計測を行ってみましたが、ほぼ正常に作動しているようです。
コンデンサリフォーマ&テスタ_完成 コンデンサリーク電流



(1) 機能
 コンデンサのリーク電流計測と電解コンデンサのリフォームができ、次の機能を持っています。
   試験電圧(公称): 10/16/25/35/50/63/100/250/400/450/630V 切り換え
   試験時間: 10秒/30秒/1分/3分/10分/30分/60分 切り換え
   リーク電流計測: 0~200μA/0~20mA、自動レンジ切り換え
   外部電源: DC12V~15V 1.5A


(2) 構造・外観
 幅220mm×高120mm×奥180mmの廉価な小型ケースに組込みました。中身はプリント基板1枚で、片手で軽々持てる軽さです。
 基板上に高電圧発生部や制御・計測部が全て乗っています。電源はACアダプタを使用するので電源部もありません。
コンデンサリフォーマ&テスタ_完成 内部右斜め上  コンデンサリフォーマ&テスタ_完成 内部右横

 パネル中央には試験時間・端子電圧・リーク電流を表示する為のLCD表示器があり、その下の2つのプッシュボタンは7段階の試験時間(10秒~60分)選択用UP/DOWNスイッチです。
 11ポジションのロータリースイッチは試験電圧(10V~630V)設定用です。(ありゃりゃ、電圧ポジションが間違っています。印刷した時に気付かないとは・・・やり直しです)
 パネル右側上部にあるTESTスイッチは計測/リフォーム開始用で、作動中に押すと途中停止させることが出来ます。赤色LEDはコンデンサに試験電圧が印加されていることを示す表示灯です。
 Discharge用スナップスイッチは、試験後にコンデンサを強制的に放電させるためのスイッチで、コンデンサ両端に放電用抵抗を接続します。
 パネル右側下部には試験端子があり、これは最大630V、20mAの容量を持っていて、感電事故は死に至る危険性があります。
 ケース上面には一般的コンデンサの最大リーク電流チャートを貼ってあり、良否判定の指標にします。
コンデンサリフォーマ&テスタ_完成 外観正面  コンデンサリフォーマ&テスタ_許容リーク電流チャート


(3) 使用方法
 使用方法を簡単に記載しておきます。
 ① 注意
  本器は高電圧を扱い、またコンデンサ破裂等の危険が伴います。作業中はコンデンサを丈夫で透明なプラケースに入れる等充分に安全確保をして下さい。

 ② 漏えい電流計測
  <1> コンデンサの定格電圧に合わせて試験電圧を選択します。該当する値がない場合は一段下の電圧を選択します。
  <2> TESTスイッチを押すと電圧が10秒間印加され自動的にOFFとなります。計測を途中で停止する場合はTESTスイッチを再度押します。
  <3> 電圧印加中~電圧OFF後のコンデンサ両端電圧と電流がLCDに表示されます。電圧印加直後はコンデンサへの充電電流(最大約20mA)、それ以降は徐々に低下して定常値(リーク電流)を示します。
  <4> ノンポーラやバイポーラ電解コンデンサは極性を入れ替えて2回計測します。
  <5> 電圧印加時間10秒は初期値(最小値)であり、時間は2つの押しボタンスイッチ(INC:時間増/DEC:時間減)で7段階の選択ができます。
コンデンサリフォーマ&テスタ_完成 コンデンサ充電中

 ③ リフォーム
  <1> まずリフォーム可否のテストを行います。試験電圧を選択しテスト時間を3分に設定します。TESTをONとして3分の間の漏えい電流の変化を確認し、その状況で判断します。
    ・漏えい電流が次第に大きく低下し許容値以下になる→正常でリフォームの必要はなし。
    ・漏えい電流が大きく低下せず、また過熱を伴う→完全に放電させてポイ(廃棄)して下さい。
    ・漏えい電流が次第に大きく低下するが許容値以下にならない→リフォームの可能性がある。
  <2> リフォームは定格に合わせた試験電圧で30分又は60分行い、終了後に再び<1>のテストを行って確認します。リフォームの効果が認められなかった場合は再度30分又は60分のリフォームを試みます。


(4) 所感
 手持のコンデンサを幾つか計測してみました。2~3年前に購入したものでも、比較的リーク電流が多くて、3分後くらいにようやく許容値以下になるものがあります。ケミコンは意外にリーク電流が多いなあと感じました。
 非常に古いケミコンは持っていないのでリフォームの効果は確認できませんが、その内実験してみたいと思います。
 私的には中古コンデンサを再利用する予定はありませんが、リーク電流を計測できる機能は非常に便利です。
 コンデンサの容量値は決して良否判断の決め手ではなく、リーク電流と等価直列抵抗(ESR)で判断すべきと思っています。(自作も含めて)コンデンサ容量計をお持ちの方は多いと思いますが、リーク電流計やESR計を加えれば幸せになれるかもしれません。
 ぜひ製作されることをお薦めします。

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