无标记smt电解电容的极性

电器工程 表面贴装 电解电容
2022-01-11 14:24:20

我有一个带有三个电容器的套件,在零件清单中描述为“10uF 25V SMD 1206”,并在电路图上显示为极化(一个空心矩形和一个实心矩形)。从包装的透明面看,它们呈淡棕色或橙色,似乎没有任何标记,尽管在包装的这一面有一个偏移孔。(可能是组件本身的一个圆圈——我不愿意将它们从包装中取出,直到我准备好将它们焊接到位。)

所以,我的问题是:我如何确定这些项目的极性,或者没关系,即它们在电路中是自极化的?顺便说一句,我可以毫不费力地手工焊接这种尺寸的 SMD。

3个回答

听起来它们是陶瓷帽,在这种情况下它们是非极化的,因此您可以将它们任意放置 - 这是典型陶瓷帽的照片(无标记):

陶瓷帽

如果它们看起来像下面的那个(带有标记),那么它将是一个极化的钽(黑线表示 + 侧):

钽帽

如果原理图确实显示了极化帽,但事实证明您已经获得了非极化帽,那么我会向供应商提及,以便他们进行纠正。

如果它们确实是未标记的极化(不可能),那么测试极性的一种可能具有破坏性的方法是在两个方向上逐渐施加电流限制电压(例如,缓慢地达到额定电压的~25%,限制在~10mA)在测量电流时 - 如果极化并且方向错误,您应该开始看到稳定上升的电流。可以使用台式电源完成,并在盖子上放置某种屏蔽,以防它决定引爆;-)

我使用台式电源进行了测试,在 100uF/35V 铝电解液的反极性上高于约 7V,漏电流上升到 1mA 以上(使用台式显示器测量)并迅速开始加速上升。
我还刚刚使用与台式电源(比台式电源测量更灵敏)串联的万用表进行了测试,测量了同一电容器上的电流:

  • 使用正确极性的 5V 会产生 ~1uA 泄漏。
  • 使用 5V 和反极性时,泄漏电流从 25uA 左右开始,逐渐升高,大约 30 秒后达到 50uA。
  • 即使在 3V 下,它的方向也是相当明显的——反向泄漏至少是正确极性的两倍。

我认为这种低压测试不会对电容器造成任何伤害。这是NASA的一项出色研究,他们似乎认为许多反向偏见评级相当保守。引用部分摘要:

一些 35 V 和 50 V 额定电容器在高达 40% 额定电压 (VR) 的电压下经受了 200 小时甚至 8900 小时的反向偏置测试 (RBT)。然而,存活率不是 100%,并且行为被判断为与批次相关。GJ Ewell 得出的结论是现有制造商指南非常保守,这与 1988 年在 Hughes 进行的测试结果一致。在那项工作中表明,一些电容器可以承受高达 VR 的 25% 的反向电压而几乎没有退化发生在 VR 的 15% 以下。在所有情况下,在纠正应用极性 5 分钟后开始出现愈合。这些实验表明,虽然固体钽电容器可以承受相当大的反向偏置而不会出现故障,

确定铝电解电容器极性的简单有效的方法。

这是一种应该有效的方法。
我以前从未见过它被描述过,但它是基于非常成熟的实践。

众所周知,可以通过将两个极性相反的电解电容器串联来形成有效的非极化电容器。当施加直流电压或交流电压的半周期时,“正确”极化的电容器会起作用以获取电荷,而反向极化的电容器上只有非常小的电压降。这种方法得到了一些电容器制造商在其应用笔记中的充分认可,并被用于许多实际设计中。

甚至康奈尔·杜比利尔也说它有效:-) 他们说:

如果两个相同值的铝电解电容器串联连接,正端子或负端子背靠背连接,则所得单个电容器是电容一半的无极性电容器。

两个电容器对施加的电压进行整流,并像被二极管旁路一样工作。施加电压时,极性正确的电容器获得全电压。在无极性铝电解电容器和电机启动铝电解电容器中,第二个阳极箔替代了阴极箔,从而在单个外壳中实现了无极性电容器。

该方法依赖于假设的有效性,即反向偏置的电解电容器将“安全地”通过反向电流而不会损坏。这个假设似乎被证明对湿铝电容器是有效的,但对于钽电容器可能是正确的,也可能不是。警告 Emptor :-) - 尽管除了最坏的情况下,钽电容器的破坏(在某些圈子中可能被​​认为具有净社会效益 :-))之外,不会造成太大的伤害。

方法:

  • 确保可以通过标记或其他外观或通过添加标记(例如带有标记的小点)来确定电容器的方向。

  • 将两个极性相反的电容器串联起来。

  • 将“几伏”的电压连接到比额定电压低得多的电压。说 5V 表示 10V 至 563V 的上限,但并不重要。

  • 测量每个电容器上的电压。

  • 具有最大电压的电容器(可能)正确极化。

仅举例。您的电压会有所不同。

在此处输入图像描述

如果每个电容器上的电压大致相等或主要由仪表电阻决定,则电容器可能不是电解电容器。

在一个非常简单的测试中,这种方法非常成功。
两个 25V、100 uF 的电容器以相反的极性串联连接,对这对施加了大约 6V 的电压。大部分电压在正确极化的电容器上下降。反向偏置电容器上的电压低于 0.5V。改变所施加的极性会导致相对电压的交换(如预期的那样),因此正确偏置的电容器再次消除了大部分电压。

使用极性相反的 1uF 和 100uF 电容器重复测试。结果与以前一样,正向偏置电容器很容易识别。

如果同时测试非常低泄漏和非常高泄漏的电容器,此测试可能会失败。


使用反向偏置漏电流可以使用相同的效果来识别正确的极性。当施加反极性时,施加具有两个极性中的每一个的电压应该会产生更高的漏电流。

使用仪表的最高欧姆范围也可以测量相对泄漏电流,但有些仪表可能无法施加足够的电压来完成这项工作。(我尝试了两个最大欧姆范围为 2 兆欧的廉价仪表 - 不够高。仪表 O/C 电压在每种情况下仅为 0.3V 左右。

仅使用电源,单个电容器和串联电阻器将利用相同的效果。使用说+ 5V和100k电阻,正确偏置时电容器两端的电压将比反向偏置时更大。但是,使用两个名义上相同的电容器可以让它们“找出”所需的有效等效电阻值。

似乎已经提出了这个问题并接受了答案,但是为了任何可能通过寻找类似问题的答案来寻找答案的人的利益,我想指出,看似没有标记的钽品种极性电容器确实是可用的. 这些是亮橙色的,我遇到过的,并且足够大,可以实际标记(C case)

原来标记是其正极端子电容器侧面(焊盘)上的一个小突起。这很容易被误认为是制造缺陷或附着在表面上的一点焊料。

在此处输入图像描述

(右侧两个电容器的投影可见)(图片由Gottfried Silberhorn提供)

检查为这种反向电容器供电不会在不充分的测试中爆炸,因为它们本身似乎对惩罚相当有弹性。然而,在电路中倒置一个无疑会导致其他问题,如果您不知道在哪里看,通常很难诊断。