Hoe bepaal je welke condensator moet worden vervangen

Er zijn van die tabellen waar je de ESR kan opzoeken.
Moet je denk ik zien als voorselectie, wijk je af dan de datasheet opzoeken of vervangen.

Een andere

[Bericht gewijzigd door 2N3055 op maandag 12 januari 2015 20:51:36 (15%)

Ik vind het opvallend dat je meter structureel 15-20% lagere capaciteiten meet dan opgegeven.....

Misschien dat de fabrikant dacht; "Welja, de gebruikelijke tolerantie is +/-20% dus ik produceer alleen maar tussen -10 en -20%", maar dat lijkt me onwaarschijnlijk...

Ik vind de gemeten waardes niet schokkend, dus denk ik dat het toch een ouderwets potje troubleshooten gaat worden, met als eerste aandachtspunt de inverter en backlight.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op maandag 12 januari 2015 22:24:57 (36%)

Hoe bepaal je welke condensator moet worden vervangen

De manier die jij gebruikt is prima maar wat bewerkelijk. Bovendien kun je door al dat ge(de)soldeer de print, bedrading beschadigen waardoor het geheel er ook niet beter en/of mooier op wordt.

Het is ook mogelijk om te meten of de condensator doet wat hij in de schakeling doen moet. Begin met het meten van de rimpelspanning over de condensatoren. Dat kan met een goede multimeter. Maar een scope is daar een stuk geschikter voor. Is de rimpelspanning te groot? Vervangen. Voor metingen aan voedingen is een 1 MHz scope van 25 euro al meer dan zat. Goedkoper dan een knappe multmeter.

Meet ook de gelijkspanning. Te laag betekend verdacht. (Dit afhankelijk van de functie in die schakeling.) Je moet dan dus wel begrijpen hoe de schakeling werkt en wat de condensator op die plek in de schakeling moet doen.

Doet de schakeling helemaal niets, of er klapt gelijk een zekering uit dan moet je anders gaan zoeken. In het geval van een schakelende voeding ligt er dan vrijwel zeker een halfgeleider uit. Eenvoudig met een multimeter op te snorren. Omdat de kans erg groot is dat die halfgeleider er na vervangen weer gelijk uitploeft moet je in dit soort gevallen eerst verder zoeken. Zoeken naar de oorzaak. Zijn er nog meer defecte halfgeleiders. En kijk welke condensator een oorzaak kan zijn van dat ploeven.

Maar doe eerst een visuele inspectie. Onderdelen heet geweest? Condenstatoren niet bol, gescheurd of gebarsten?

Repareren is nooit het stomweg vervangen van onderdelen. Dat kost gewoon te veel tijd. Men vervangt complete modules(printplaten) Maar componenten vervang je alleen maar als je weet dat het resultaat oplevert of omdat het gezien de leeftijd van het onderdeel noodzakelijk is. Bij echt oude apparatuur kun je niet eens de vervangingstruuk doen omdat die componenten er niet meer zijn of er zo anders uitzien dat het geen pan is om er nieuw in te zetten. Helaas is er ook dan soms geen andere keuze, en moet je wel.

Nog een tip: Gebruik een scheidings of veiligheids- -trafo (Dat is dus iets anders als een variac) bij metingen en reparaties aan schakelende voedingen. Vooral die eerste 400 volt buffercondensator is extreem gemeen.

C813 is een mooi voorbeeld van het waarom je niet naar de ESR moet kijken

Een D van 0,088 is namelijk bere-goed.

709, 708, zijn de minst goede. Dus daar ga je met de ESR

In situ meten is de slechtste methode maar wel handig als grove test. Je meet nu toevallig weinig verschil en als je een hoge ESR meet is er grote kans dat hij rot is maar omgekeerd niet. Een slechte kan goed meten als er een lage impedantie parallel staat.

Meten is leuk maar dan moet men de data goed lezen. Een 0,9 uF heeft op 1 kHz een Xc van 176,9 ohm. D= 0,088 dus de ESR op 1 kHz is 176,9 x 0,088 = 15,6 ohm. En kijk anders naar de graden. Een ideale condensator is -90 graden dus ook aan -84 zie je dat hij goed is.

Beste: met scoop naar rimpel kijken.

Oja: kijk naar de mode waarin je meet. De opdruk van een condensator is in Cs, als je Cp meet dan moet je het mbv D omrekenen naar Cs. Cp is altijd lager dan Cs en hoe hoger D is, hoe lager Cp. Maar bij dit soort lage D waarden is het te verwaarlozen

Ook belangrijk, meet de lekstroom op werkspanning.

[Bericht gewijzigd door fred101 op maandag 12 januari 2015 22:47:20 (13%)

Dat C708 en C709 niet de beste meer zijn kan je nog wel aan de ESR aflezen als je ze naast C707 en C712 legt, maar de ESR-waarde opzich doet inderdaad niet direct een alarmbelletje rinkelen. Bij 0,1 zou ik ze onmiddelijk vervangen hebben, maar 0,05 ziet er plausibel genoeg uit.

Bij nader inzien zouden ze dus wel onderweg naar rot kunnen zijn, het is inderdaad opvallend hoe verschillend de verlieshoek is.

C811 had ik er op ESR zonder vergelijkingsmateriaal ueberhaupt niet uitgepiktmaar die komt ook voor vervanging in aanmerking.

Preventief 3 condensatoren vervangen lijkt bij nader inzien gerechtvaardigd, maar de fout kan op basis van de symptomen alsnog in de inverter of omgeving blijken te liggen.

Met de scope kijken naar de uitgangsspanningen zal over een dergelijke voeding inderdaad het meest accuraat zijn. Als de rimpels erg genoeg zijn pik je ze er met een multimeter trouwens ook uit omdat bijvoorbeeld de DC-aanwijzing net iets te laag is of een beetje onrustig, maar dat is wel vrij subtiel.

Op 12 januari 2015 22:44:57 schreef fred101:
Beste: met scoop naar rimpel kijken.

Beter is een CT (Huntron oid), dan pik je binnen twee tellen de rotte exemplaren er tussen uit.

m.i. volgens mij heeft je meter op "1kHz" zitten meten. Worst case zijn er een paar bij waarbij de ESR bij 100kHz belangrijk is en niet goed meer....

Condensatoren zijn lastig om met "precies" de juiste waarde te maken, dus heben ze forse toleranties. Maar de fabrikant wil ook in "worst case" binnen de tolerantie bijven. Vandaar dat ze vaak "wat meer dan nominaal" als capaciteit leveren. Een 1000uF condensator zal normaliter vaker 1100 zijn dan 900. Dat je structureel rond de 90% van de nominale waarde meet is een hint van dat je apparaat mogelijk 20% te weinig aangeeft. Wat doet een nieuwe elco op je apparaat?

Zijn er exemplaren die direct over de voeding zitten? die krijgen op hun donder en zouden verdacht zijn. Zijn er geen die bol staan? Dat is de normale manier waarop je het ziet.

Elco's (<1uF) worden gebruikelijk bij een freqentie van 100Hz/120Hz gemeten. Zet je de meter in 1KHz (zoals de TS heeft gedaan) dan wordt een lagere capaciteit weergegeven.

zie ook: http://product.tdk.com/capacitor/mlcc/en/faq/faq00021.html

Om de ESR te bepalen moet er juist bij een hogere freqentie worden gemeten. Dus wat REW hierboven zegt. Jouw meter kan ook 10KHz aan dus zet hem voor ESR op die stand.

Ik gok dat 708 en 709 de boosdoeners zijn. Puur omdat een 105C elco met die capaciteit een lagere ESR moet hebben (zoals 707 en 712 die ook nog eens 85C zijn).

waarom niet gewoon allen vervangen? kost je misschien 10-20€ terwijl 1 uur desolderen, meten, terugmonteren evenveel werk is maar waarschijnlijk nog meer kost?

ik heb tal van 'gesneuvelde' schakelende voedingen liggen (gebroken printplaten) en haal daar vaak condensatoren af om te vervangen in andere. simpelweg omdat ik geen voorraad electronica heb liggen.

bij een pc MB bestel ik gewoon alle condensatoren. t zit vol schakelende dingen en vroeg of laat gaan ze toch allemaal kapot. vaak zitten er dan 10-15 identiek dezelfde naast elkaar gesoldeerd (waarom trouwens? is dat omdat 1 grote condensator teveel ruimte in pakt en 10kleintjes na elkaar platter is?)

En..... omdat 10 elco's parallel een lagere ESR hebben dan één 10x zo grote !

Niet blind alles vervangen omdat de hele exercitie misschien toch al zuiver preventief is. Drie duidelijk slechte condensatoren preventief vervangen heeft nut, maar geld en moeite steek je er pas in als je eerst weet dat het mankement niet elders zit.

In dit geval heel simpel: als de backlight na vervangen van de aantoonbaar zwakke of slechte condensatoren nog steeds niets doet, is de inverter of de lamp stuk. Als hij het wel doet is hij gerepareerd en gaat nog jaren mee.

En bovendien ging het erom om de meetresultaten te leren interpreteren.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op dinsdag 13 januari 2015 13:16:33 (11%)

Dat wat betreft de frequentie, dat ligt erg aan de fabrikant. 1 kHz tot 10 uF volgens TDK voor MLCC. Ik heb met mijn meters tot 100 uF geen moeite met meten op 1 kHz De meeste LCR meters en bruggen zijn 1 kHz. De luxere hebben ook 100/120 Hz en 10 kHz en tegenwoordig ook steeds vaker 1 MHz. Hoewel dat vaker richting impedantie meter gaat.

De datasheet voor gewone elcos, geeft meestal de capaciteit op 100/120 Hz of op 1 KHz. De ESR in de vorm van D op die frequentie. Bij niet-elco's is soms ook de meetspanning van belang. Voor 100 kHz geven ze meestal de impedantie op. En omdat de reactantie voor grote elco's daar verwaarloosbaar is kan je dat voor ESR gebruiken.
Maar het grappige is dus dat een goede ESR meter op 100 kHz de ESR meet, maar je die ESR niet weet en de slechte meters de wel de impedantie meten maar door de manier van meten niet goed kloppen.

Leuke oefening, bereken eens de ESR van een heel goede 1 nF condensator met een D van 0.001 op 1 kHz

Aanvulling: een D van 0,25 is niet slecht. Om te weten wat goed is meet ik meestal een nieuwe. Vaak is D van de echt oude (jaren 60/70) in meet apparatuur gebruikte elco's beter dan van nieuwe low ESR.

Low ESR is overigens een niets zeggende kreet. Dat is een erg relatief gebeuren.

[Bericht gewijzigd door fred101 op dinsdag 13 januari 2015 14:53:48 (13%)

Die gelinkte TDK spec was maar als voorbeeld bedoeld. Die MLCC zijn van het multilayer ceramic type, waarschijnlijk SMD, en die heb je helemaal niet in 1000uF.

Mijn ZXP ZX8511D LCR meter kan 100, 120, 1K en 10K aan maar meet geen ESR. Zoals jij en ik ook al zei moet de ESR bij een hogere frequentie worden gemeten.

De meter van de TS kan tot 100K meten, en de TS doet er dus goed aan om de Capciteit bij 100/120 te meten en de ESR bij 10K/100K.

Voor lage waarden bij ESR metingen is het nullen van de meter wel essentieel, maar ik neem aan dat de TS dat al wel gedaan had.

Ik had het over 10 uF, niet over 1000 mbt de MLCC.

De capaciteit van grote elco's kun je inderdaad vaak beter bij 100 Hz meten. Maar dat ligt aan de gevoeligheid en resolutie van je meter. Voor de elco zelf maakt het weinig uit en paracitaire toestanden spelen bij 1 kHz nog niet echt een rol.

Multimeters en sommige LCR en ESR meters, meten grote elco's met DC. Dat is wel iets om rekening mee te houden. Een verhoogde ESR vertekend dan de meting en geeft een hogere capaciteit.

Verder het Cs en Cp verhaal . Bij elco's gebruik je in principe Cs.

Flash, jou meter kan wel degelijk ESR meten, sterker nog, de echte ESR uit de datasheets, zowel direct als indirect. Hij kan CsRs meten en heeft zelfs ook nog een losse Rs mode. Hij geeft ook D aan, en dat is DE parameter die je wilt weten. Jou meter meet ook Z, en dat is de impedantie. Alleen wordt deze tegenwoordig vaak op 100 kHz gemeten

Nogmaals, ESR meet je niet op 100 kHz. ESR bereken je met behulp van D of meet je op de capaciteiot meet-frequentie. Impedantie wordt gegeven voor 100 kHz en impedantie is geen ESR. ESR is een beetje een mode kreet geworden, eigenlijk niet meer dan een wichelroede voor TV monteurs (begrijp me goed, goed gebruikt is het een handig ding om snel de rotte appels er uit te pikken)

Heeft niemand zich ooit afgevraagd waarom bijna alle 100 kHz ESR meters uit de hobby hoek komen ?

Voor de liefhebber: http://www.pa4tim.nl/?s=ESR heel veel over ESR

waarom niet gewoon allen vervangen? kost je misschien 10-20€ terwijl 1 uur desolderen, meten, terugmonteren evenveel werk is maar waarschijnlijk nog meer kost?

Het gaat me meer nu om het leren, want wat is een monitor van 10 jaar oud nog waard.

En bovendien ging het erom om de meetresultaten te leren interpreteren.

Dat is helemaal juist. HEt is natuurlijk wel leuk als je een heleboel c's vervangt en het werkt weer maar liever had ik geweten wat het is en waarom.

Het is ook de leeftijd van de monitor waarop de lampen zelf ook op zijn en van dit type monitor weet ik dat de er feedback zit van de backlite inverter. Ooit had zich een transistor zichzelf losgewerkt en een stap in de vrije wereld gezet, ook Toen deed de monitor 1 sec beeld geven echter die lijken allemaal in goede doen te zijn en ook die nog eens na solderen had geen resultaat.

Net nog en ESR meting van 813 gedaan op 100Khz en dan is het 4,3Ω Maar goed nu weet ik ook weer dat ESR maar 1 van de parameters is.

Dat je structureel rond de 90% van de nominale waarde meet is een hint van dat je apparaat mogelijk 20% te weinig aangeeft. Wat doet een nieuwe elco op je apparaat?

Dit is voor een 1000u ook 899u. Maar als ik een 67nF neem meet ik 68 en heb nu 20x 100nF gemeten en is het gemiddeld 102nF, dat lijkt dus wel goed te zitten.

Voor lage waarden bij ESR metingen is het nullen van de meter wel essentieel, maar ik neem aan dat de TS dat al wel gedaan had.

Ik heb de CAL procedure doorlopen op de meetsnoeren die ik gebruik.

Panasonic heeft het in elk geval wel over low impedance, dus die houden zich aan de correcte nomenclatuur.

ESR-meters komen niet alleen uit de hobbyhoek maar ook uit de hoek van bruingoedmonteurs. Er is opzich best mee te werken, maar zoals aan deze metingen te zien is moet je bij sommige grensgevallen (0,05 voor een elco van 1000/10) wel heel goed passend vergelijkingsmateriaal hebben. Zulke tabelletjes als de getoonde zijn veel te algemeen om er een redelijke gok op te baseren.

Ik ben in elk geval wel overtuigd van het nut van meters die meer dan impedantie kunnen meten, maar kan het nog niet rechtvaardigen om er een aan te schaffen gezien de geringe hoeveelheid electronicawerk die ik er op dit moment bij doe.

Maarten,. je hoeft geen ESR meter te kopen. Het bouwen stelt niet veel voor.
Dit is een echte ESR meter met instelbare frequentie.

Sommige datasheets maken er een zooitje van. Panasonic gebruikt in een datasheet impedantie op de verkeerde manier. Bij 100 kHz geven ze de ESR/impedantie als een getal, en ze gebruikten impedantie in de tekst terwijl ze reactantie bedoelen. Erg slordig. Ik heb trouwens een heel erg mooie publicatie van nitchicon over elco's. Heel erg compleet. 26 paginas alleen over elcos

Een impedantie meter is nog simpeler want dat is niet meer dan de wet van ohm op een AC signaal toepassen. Dat is heel simpel.

Ik kwam laatst een motormonteur manier tegen die best leuk was en eigenlijk een impedantie meting is. Het is net het omgekeerde van ESR meters. Hier meten ze ook de impedantie maar dan op een heel lage frequentie waardoor de ESR te verwaarlozen is. Dat kan je doen met een schakeling die ik gebruik om fF te meten. Je hebt alleen dan niet zoveel gain nodig.

Ze werken met de 2650 regel. Nu geldt dat alleen voor 60 Hz dus ik heb het even omgerekend en aangepast. Het is bedoeld om dmv een stroom en spanningmeting de capaciteit bij 50 Hz te meten. Ik heb een oude analoge multimeter die dat ook zo doet. ( Irms x 3183,1 ) / Urms = C in uF
Maar dus ook bruikbaar om de stroom door een bekende condensator te meten. Het is feitelijk niks meer dan de wet van ohm waarbij de impedantie de weerstand vervangt.

Voor incidenteel ESR metebn pak je een toonfiets met een blokgolf en hang je scoop er aan. Je kan ook met een AC trafotje en wat weerstand een trackertje maken voor aan je scoop. Dat is wat Henry gebruikt, alleen dan een heel prijzige variant. http://www.pa4tim.nl/?p=1321 een budget versie

http://www.pa4tim.nl/?p=1403
Staan diverse voorbeeld metingen van deze manier op mijn site. oa: http://www.pa4tim.nl/?p=3331

Op 13 januari 2015 16:56:14 schreef fred101:
Flash, jou meter kan wel degelijk ESR meten, sterker nog, de echte ESR uit de datasheets, zowel direct als indirect. Hij kan CsRs meten en heeft zelfs ook nog een losse Rs mode. Hij geeft ook D aan, en dat is DE parameter die je wilt weten. Jou meter meet ook Z, en dat is de impedantie. Alleen wordt deze tegenwoordig vaak op 100 kHz gemeten

Het is goed dat je me daar op gewezen hebt. Rs is idd Equivalent Series Resistance volgens de manual. Ik maar denken dat ESR iets anders was....

Standaard laat hij naast de capaciteit ook de D zien. De andere modes moet je via een menu aanroepen.

Ik geloof dat de V&A VA520 (die de TS heeft) dezelfde Cirrus Logic chip gebruikt als jouw DE-5000. (Wist je trouwens dat IET een nieuwe DE-6000 uitgebracht heeft die nog beter is?)

De LCR van de TS zou dus idd een serieus meet resultaat opleveren.

Zou Equivalent Series Impedatie een betere term zijn voor een meetresultaat bij 100KHz ? Ik snap dat 'echte' weerstand onafhankelijk is van de meetfrequentie.

Impedantie is Rs+jX en gaat over een serie netwerkje dus serie hoeft er niet bij.Equivalent ook niet want het is ook echt de impedantie. Dat Rs ESR genoemd wordt, komt omdat het niet letterlijk een fysieke echte weerstand in serie is. Je kan de condensator modelleren alsof hij een weerstand in serie heeft.

Naast serie netwerkjes heb je ook parallel netwerkjes. Dat is een condensator met een weerstand parallel. Die weerstand moet juist zo hoog mogelijk zijn. Dit heet een admitantie

Beide zijn modellen om een elco met al zijn kenmerken wiskundig te kunnen beschrijven. Dit soort dingen kun je vectoriaal tekenen. En vectoriaal meten met bv een vna. Naast Rs en Rp heeft een elco nog ESL (paracitaire spoel) en een "zenerdiode"

Ik hoorde inderdaad dat er een nieuwe was. Ik heb mijn IET voor het snelle werk waarbij snel even wat wil meten. Als ik echt wil meten pak ik een brug (kan kiezen uit +10 instrumenten hier voor).

Ik heb een GR-1620, ex GR standaards lab. Wordt nog steeds gemaakt maar je wil echt niet weten wat die kost. Dit is onder de Capaciteit bruggen wat de HP3458 voor multimeters is. (er is nog een heftigere maar die is mega zeldzaam)

Toen ik op internet wat aan het uitzoeken was over ESR en D kwam ik een artikel tegen met een grafiek waarbij ESR afneemt met de frequentie.

En ook eentje waarbij eerst de impedantie afneemt en daarna weer toeneemt. Het kruispunt heet dan zelf ossiltion frequencie. Als je dan de frequentie van het kruispunt neemt kan je met 1 enkel condensator een LC kring bouwen. HEt is dus wel erg belangrijk om onder die frequentie te blijven zodat Xc dominant is.

Helaas ben ik nooit zo goed in het weer terugvinden van wat ik gelezen heb.

Dat noemen ze de SRF, de Self Resonant Frequency.

De ESR (van een elco) is bijna oneindig hoog bij DC daalt dan vrij snel naar een minimum, meestal ergens tussen 20 kHz en 50 kHz. Daarna stijgt hij weer een beetje.

De reactantie, 1/(2piFC) daalt met het stijgen van de frequentie. Maar de reactantie van de paracitaire zelfinductie (2piFL), de ESL, stijgt met de frequentie. Op het punt waar de reactanties gelijk zijn en elkaar opheffen heb je de SRF en de impedantie daar is puur reel ohms. Met de SRF en de capaciteit kun je trouwens de ESL berekenen.

Men zei vroeger dat de ESR op de SRF op zijn minimum was maar sinds een paar jaar weet men dat dat niet klopt. Zal nog wel een tijd duren voordat iedereen dat weet.

Hieronder zie je een VNA plaatje van een 1 nF ceramische C. De sweep is 0,1-100 MHz. De omlaag gaande lijn is het capacitieve deel van de impedantie, de SRF is 30 MHz en daarna zie je de ESL stijgen. Je ziet op de resonantie frequentie de fase sprong. Normaal meet ik dit soort dingen met een digitale VNA. Daar hoef je zelf het rekenwerk niet te doen.

Hier een 470 uF elco. Je ziet dat de frequentie voor zo'n elco veel te hoog is.

Een simulatie van een model:

Een plaatje van de ESR op een IV meting van een 100 uF elco op curve tracer:

Een hoop metingen aan verdachte elco's uit een TV die door een van de TV mannen hier aan mij zijn opgestuurd. We vergelijken hier zijn metingen met de mijne.

@fred: een ESR-metertje heb ik al, de originele Bob Parker van Dick Smith. Met de kennis van nu zou ik zo'n dingetje hebben aangeschaft dat de TS heeft, of een variant daarvan. Alleen op dit moment vind ik dat wat overdreven; reparaties staan op een vrij laag pitje op het moment. Gewoon zo nu en dan, en dan meet ik elco's met de ogen, de goksiflots, de bovengenoemde ESR meter, of met een multimeter of scope in de schakeling.

Misschien als ik de elcoverkoop oppak (een toepasselijke domeinnaam bezit ik al geruime tijd, maar de kloof tussen b2b-werk en retail heeft me nog tegengehouden om er wat mee te doen) en ze zelf in het assortiment stop ofzo.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op woensdag 14 januari 2015 00:58:15 (30%)

Als een elco meet als op plaatje 3, dan zeker vervangen, het ding is goed ziek! Dus dit is het antwoord op de vraag van de TS.

Groetjes Hans.