Probador de fugas de condensadores: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este probador se puede usar para verificar capacitores de menor valor para ver si tienen fugas en sus voltajes nominales. También se puede utilizar para probar la resistencia del aislamiento en cables o para probar las características de ruptura inversa de un diodo. El medidor analógico en la parte frontal del dispositivo da una indicación de la corriente que pasa por el dispositivo bajo prueba DUT y el multímetro da el voltaje a través del DUT.

NOTA DE PRECAUCIÓN: ESTE DISPOSITIVO DESARROLLA VOLTAJES DE HASTA 1000 VOLTIOS, LO QUE PUEDE SER LETAL SI ESTE DISPOSITIVO SE UTILIZA MAL. SOLO CONSTRUYA ESTE DISPOSITIVO SI ENTIENDE LAS PRECAUCIONES DE SEGURIDAD PARA TRABAJAR CON ALTOS VOLTAJES.

Suministros

Todas las piezas utilizadas aquí las tenía a mano y la mayoría provenían de piezas recuperadas de otros dispositivos o piezas y piezas que adquirí hace mucho tiempo. Si desea realizar el proyecto usted mismo, aquí están las herramientas y piezas que necesitará:

Instrumentos:

1) Alicates: de punta larga, 2) Soldador de 40 vatios

3) soldadura electrónica

4) Taladro eléctrico con índice de perforación.

5) Escariador y juego de limas en miniatura

6) multímetro

7) destornilladores surtidos

Partes:

1) (2) transistores bipolares 2N3904

2) (2) resistencias de 1k

3) (2) resistencias de 4.7k

4) (3) condensadores de 15 nF

5) (2) diodos 1N914

6) (1) MOSFET IRF630

7) (1) transformador de audio en miniatura 10-1

8) (1) interruptor pulsador unipolar miniatura de un solo tiro (normalmente apagado)

9) (1) 1/2 vatio, potenciómetro de 1 megaohmio

10) (1) Conector de batería de 9 voltios

11) (1) batería de 9 voltios

12) (13) Condensadores de 2000 pF con una capacidad nominal de al menos 400 voltios.

13) (13) diodos 1N4007

14) (1) juego de conectores banana, uno rojo y uno negro.

15) (1) medidor analógico en miniatura para indicación de corriente. Preferiblemente un movimiento de menos de 1 miliamperio.

16) diferentes colores de cables de conexión y tubos termorretráctiles para adaptarse a cables que transportan alto voltaje.

17) perilla para potenciómetro

Paso 1: cómo funciona

Tengo probadores de capacitores pero no un probador de fugas que realmente mide la corriente que pasa por un capacitor a su voltaje nominal. A medida que los condensadores envejecen, comienzan a tener fugas y este probador demostrará si exhiben esta característica. Desafortunadamente, este probador no entregará suficiente corriente a alto voltaje para probar capacitores de aproximadamente 1 mfd y más, por lo que no es muy útil para probar electrolíticos, pero es excelente para cualquier valor por debajo de este. La mejor manera de probar los electrolíticos es midiendo su ESR (Resistencia en serie equivalente), pero eso es para otro Instructable.

Este circuito usa un multivibrador estable que usa (2) transistores 2N3904 que funcionan a aproximadamente 10 kHz. Se eligió esta frecuencia porque el transformador en miniatura de relación 10-1 funcionó de manera más eficiente a esta frecuencia. La señal se acopla desde el segundo transistor a través de un condensador de 15 nF a la puerta de un MOSFET IRF630 que está polarizado a 4,5 V entre las dos resistencias de 1 megaohmio. Una de las resistencias es una resistencia variable y varía el tamaño de la señal que ingresa a la puerta y, por lo tanto, varía el voltaje en la salida. El drenaje del IRF630 está conectado al primario de un transformador elevador de relación 1-10 donde se incrementa de aproximadamente 25 voltios pico a alrededor de 225 voltios pico. Este voltaje luego se aplica a un multiplicador de voltaje Cockroft-Walton. El producto final es de alrededor de 1000 voltios CC que se aplica a dos terminales exteriores con el lado positivo pasando por un movimiento del medidor de 0-400 microamperios al terminal positivo. Los terminales exteriores son terminales tipo banana, por lo que se ajustan a la mayoría de las sondas de medidor de tamaño estándar. La corriente de la batería de 9 voltios se suministra a través de un interruptor de botón momentáneo cuando se va a realizar una prueba.

Paso 2: Comenzar la construcción

Primero tomé la caja y perforé los orificios necesarios para el potenciómetro, el interruptor de botón, el medidor y los dos orificios para los conectores banana. La caja tenía mitades superior e inferior, así que puse todos los orificios en la parte plana del lado superior, excepto los conectores banana que se perforaron en la mitad inferior.

Paso 3: Instale los componentes en las mitades superior e inferior de la caja

Con las brocas del tamaño correcto, taladre agujeros para el potenciómetro, presione el botón y el interruptor en la mitad superior de la caja y en la mitad inferior, para los dos enchufes tipo banana. La abertura del medidor deberá ser perforada, escariada y limada para que tenga el tamaño correcto. No instale el medidor en este momento, ya que es necesario quitar la cubierta de plástico del medidor y hacer una nueva báscula.

Paso 4: Hacer el multiplicador de voltaje Cockroft-Walton

Hice el multiplicador de voltaje en una pieza de tablero de vectores de 3 pulgadas por 1 1/2 pulgadas, lo que permitió que los componentes encajaran perfectamente con mucho espacio. Los 13 condensadores y 13 diodos se conectaron con sus propios cables juntos y se soldaron en su lugar. La entrada de CA entra en un extremo entre dos terminales y la salida positiva de 1000 voltios se toma del último condensador y el terminal derecho de la entrada de CA. Esta placa está aislada por transformador de la otra placa.

Paso 5: Hacer la placa multivibradora

El multivibrador se fabricó en una pieza de vectorboard de 3 por 1 3/4 pulgadas con los componentes conectados entre sí por sus propios cables y trozos de alambre de cobre desnudo. El potenciómetro de control de voltaje se conectó al tablero multivibrador y también al interruptor de botón. La salida del transformador se conectó mediante cables cortos a la placa multiplicadora de voltaje. Una vez que se completó la placa multivibradora, se confirmó que operaba a 10 kHz al mirarla a través de un osciloscopio. El MOSFET se montó sin un disipador de calor y todo el conjunto con el transformador en miniatura se montó con mucho espacio de sobra.

Paso 6: hacer una nueva escala de medición

Quite la cubierta de plástico que cubre el medidor. Está asegurado con cinta. Corte un pedazo de papel bond blanco al tamaño y la forma y con mucho cuidado haga una escala con 4 divisiones iguales y marque el comienzo como 0 y el final como 400. Las divisiones deben leer 0, 100, 200, 300, 400 y escribir microamperios en El fondo. Asegure la nueva báscula con pegamento para papel y vuelva a colocar la tapa del medidor. El medidor ahora se puede instalar en la cubierta superior con pegamento termofusible.

Paso 7: Conectando todo junto

Conecte todo junto como se ve en el esquema y las fotos de arriba. El cableado de alto voltaje debe hacerse con un cable de conexión normal con un manguito de tubo termorretráctil deslizado sobre el cable. Usé un cable viejo de alto voltaje rescatado de un televisor viejo.

Paso 8: Una vez que la unidad esté ensamblada, pruebe con el visor

Al observar la señal tomada en la puerta del MOSFET en la imagen del extremo izquierdo, vemos una forma de onda de diente de sierra positiva de 9 voltios con un pico negativo de aproximadamente 1 microsegundo causado por la capacitancia de entrada del MOSFET. La segunda forma de onda muestra el drenaje del MOSFET donde se conecta al transformador. La forma de onda se redondea más hasta que alcanza un pico de 20 voltios. Tenga en cuenta el pico de 25 voltios al comienzo de la forma de onda cuando el primario del transformador intenta resistir el cambio en la corriente que lo atraviesa. La tercera forma de onda es de la señal que sale del transformador y se aplica a través de la entrada del multiplicador de voltaje. Aquí es aproximadamente 225 voltios pico o 159 voltios RMS. Esto se multiplicará en el multiplicador de voltaje a aproximadamente 1000 voltios CC.

Paso 9: Probar el probador de fugas de capacitores

En la primera imagen, el medidor está aplicando aproximadamente 400 voltios a un pequeño condensador moderno de 400 voltios y hay muy pocas fugas, alrededor de 25 microamperios. En el segundo en que se aplican los mismos 400 voltios a un condensador de papel antiguo también clasificado a 400 voltios, tiene muchas fugas y pasa 10 veces la corriente. Si este capacitor estuviera en un circuito, lo reemplazaría, el otro no lo haría.