Capacitor Leakage Tester:概要と仕組み

コンデンサは、ほとんどの電子アプリケーションに必要な重要なデバイスです。さらに、電気エネルギーを蓄えることができ、強力なデバイスになります。ただし、欠点がないわけではありません。コンデンサは、酸化物層の欠陥の結果である漏れ電流に悩まされる可能性があります。さらに、漏れ電流のあるコンデンサは、回路で大きな問題になる可能性があります。幸いなことに、この問題には簡単な解決策があります。必要なのはコンデンサのリークテスターだけです。
コンデンサにはさまざまな試験がありますが、漏れ試験は重要な試験の1つです。
したがって、この記事では、コンデンサリークテスターに​​ついて知っておく必要があるすべてのことと、シンプルで手頃な価格のリークテスター回路を構築する方法を説明します.
準備はできたか？学びましょう!

DIY コンデンサ リークテスター

前述のように、コンデンサには、正常に動作するかどうかを確認するためのさまざまなテストがあります。このため、さまざまなコンデンサテスターがあります。これらのテスターの一部がキットに含まれている場合もあります。

ただし、これらのコンデンサテスターはリークテスターではありません。設定された定格電圧でコンデンサを流れる電流は測定しません。さらに、コンデンサは経年劣化により液漏れが発生することがわかっています。そこで、コンデンサの漏れをチェックするのに役立つ、簡単な DIY のコンデンサ漏れテスターをご紹介します。

回路図

出典:ウィキメディア コモンズ

しかし、落とし穴があります。

このリークテスターは高電圧に対応できません。つまり、1 mfd 以上のコンデンサをテストするには十分な電流が得られません。そのため、電解コンデンサをテストするときに最良の結果が得られない場合があります。ただし、この値を下回るコンデンサを使用している場合、このテスターで問題は解決します。

注:電解コンデンサをテストする場合は、等価直列抵抗 (ESR) を測定してみてください。

回路の仕組み

この簡単な DIY リーク テスター回路は、約 10 kHz で動作する 2 つの 2N3904 トランジスタを使用した非安定マルチバイブレータで動作します。この周波数を選んだのは、小型変圧器 (10-1 比) がこの周波数で最も効率的だったからです.

また、2 番目のトランジスタから 15 nF のコンデンサを介して IRF630 MOSFET のゲートに結合された信号が得られます。この MOSFET ゲートは、2 つのメガオーム抵抗の間で 4.5 ボルトにバイアスされています。

さらに、これらのメグオーム抵抗の 1 つは、ゲートに移動する信号のサイズを変化させる可変抵抗です。したがって、出力電圧が変化します。

さらに、IRF630 のドレインは、ステップアップ トランス (1-10 比) の一次側に接続すると、25 ボルト ピークから約 225 ボルト ピークにステップアップします。次に、この昇圧された電圧を電圧マルチプレーヤーに適用します。したがって、最終製品は約 1000 ボルトの DC になります。

プロセスを完了するために、回路は 1000 ボルトの直流電流を 2 つの外部端子に適用します。また、プラス側は0～400マイクロアンペアのメーター移動でプラス端子へ。最後に、外部端子はバナナ端子であるため、さまざまな標準サイズのメーター プローブを取り付けることができます。この回路は、押しボタン スイッチを介して 9v バッテリ電流を供給します。

必要なコンポーネントとツール

この回路を構築するために必要な部品とツールは次のとおりです:

• 電子はんだ

• 各種ドライバー
• ラジオペンチ

• マルチメーター

• 40 ワットのはんだごて
• リーマーとミニチュアヤスリのセット
• ドリルインデックス付き電動ドリル
• 2N3904 バイポーラ トランジスタ (2)
• 15 nF コンデンサ (3)
• IRF630 MOSFET (1)
• 4.7k 抵抗 (2)
• 1N914 ダイオード (2)
• 1k 抵抗 (1)
• 1/2 ワット、1 メガオームのポテンショメータ (1)

出典:ウィキメディア コモンズ

• 10-1 ミニチュア オーディオ トランス (1)
• 9 ボルト バッテリー コネクタ (1)

• 9 ボルト バッテリー (1)

• 定格電圧が 400 ボルト以上の 2,000 pF コンデンサ (13)
• 1N4007 ダイオード (13)

• バナナ ジャックのセット、赤 1 つ、黒 1 つ (1)
• 電流表示用の小型アナログメーター。できれば 1 ミリアンペア未満の動き (1)
• さまざまな色の接続ワイヤと熱収縮チューブを使用して、高電圧が流れるワイヤに適合
• ポテンショメーターのノブ
• 小型押しボタン スイッチ (1)

歩数

この回路を試す際の手順は次のとおりです:

ステップ 1:コンポーネントを組み立ててインストールする

まず、押しボタン スイッチ、メーター、ポテンショメータ、およびバナナ プラグ用の 2 つの穴に必要な穴を開けます。次に、適切なサイズのドリル ビットを使用して、ボックスの上半分と下半分にコンポーネントを取り付けます。

ステップ 2:Crocroft-Walton Voltage Multiplier を作成する

Veroboard の一部を使用して、電圧乗数を作成します。コンポーネントがきちんと収まるように、3 x 1 ½ インチのものを使用してください。

ベロボード

ステップ 3:マルチバイブレーターを作る

3 x 1 ¾ インチの Veroboard を使用して、マルチバイブレーターを作成します。マルチバイブレータを使い終わったら、10 kHz で動作することを確認してください。

ステップ 4:配線

次に、すべてを一緒に配線してください。ワイヤーの本体に熱収縮チューブのスリーブが付いている通常のフックアップ ワイヤーで高電圧ワイヤーを配線します。

ステップ 4:回路をテストする

テスターを使用して、キット内の不良コンデンサをチェックしてください。すべてのコンポーネントを再配線する必要がある場合に備えて、正しく機能することを確認してください。

この回路をテストする方法

部品を組み付けたら、まずはスコープでテスト。そのため、左端の MOSFET のゲートからの信号をチェックしてください。正の 9 ボルトの鋸歯状波形が見られるはずです。この鋸歯状波形には、MOSFET の容量入力による約 1 マイクロ秒の負のスパイクが含まれているはずです。

また、2 番目の波形は、トランスに接続した後に MOSFET がドレインするときに表示されます。さらに、20 ボルトのピークに達するまで、より丸みを帯びた波形に気付くはずです。

注:波形の最初の 25 ボルトの最初のスパイクは、受信する電流の変化に対する一次変圧器の抵抗によるものです。

ここで、3 番目の波形は、トランスから出て電圧乗算器の入力に適用されるときの信号を示しています。ここでのピークは約 225 ボルトです。したがって、電圧増倍器はこの電圧を約 1000 ボルト DC に乗算します。

それだけではありません。

スコープのテストが完了したら、漏れテスターを使用していくつかのコンデンサをチェックします。テストでは、400 ボルト定格の最新のコンデンサと、同じ 400 ボルト定格の昔ながらの紙コンデンサを使用しました。

最新のコンデンサでは、漏れテスターを使用して約 400 ボルトを印加し、漏れは約 25 マイクロアンペアでした。これはわずかな漏れであるため、最新のコンデンサはテストに合格しています。

一方、昔ながらのコンデンサに同じ 400 ボルトを印加すると、10 倍の電流が流れることがわかりました。これは大きなリークであるため、どのサーキットにも適していません。

最後の言葉

単純なコンデンサ リーク テスターは、1uf から 450uf の範囲内の漏れやすい電解コンデンサをテストできます。また、大型の始動および運転用コンデンサと、10v 定格の小型 1uf コンデンサをテストすることもできます。

ただし、タイミングサイクルを把握すると、1uf 以下 (0.uf) と 450uf 以上 (650uf まで) をテストできます。さらに、このテスターを使用して、ワイヤの絶縁抵抗をチェックしたり、ダイオードの逆方向ブレークダウン特性をテストしたりすることもできます。

注：注意してください！このデバイスは、最大 1000 ボルトの高電圧を発生させることができます。このデバイスを誤用すると、致命的になる可能性があります。したがって、高電圧を扱うための安全対策を理解している場合にのみ続行してください。

以上で、静電容量リーク テスターとその作成方法について知っておくべきことはすべて終わりました。ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。