Comment vérifier un condensateur ?

Vérification des condensateurs avec un multimètre numérique

Comme je l'ai déjà dit, vous ne pouvez vérifier de manière fiable le bon fonctionnement d'un condensateur qu'à l'aide d'un appareil capable de mesurer sa capacité. En règle générale, des compteurs d'inductance et de capacité (compteurs LC) sont utilisés à ces fins. Ils sont assez chers.

Malgré cela, vous pouvez trouver un multimètre abordable doté d’une fonction de compteur LC. Par exemple, dans mon atelier, j'ai un multitesteur Victor VC9805A+.

Il dispose de 5 limites de mesure et est capable de détecter une capacité comprise entre 20 nanofarads (20 nF) et 200 microfarads (200 μF). Avec son aide, vous pouvez mesurer la capacité des condensateurs non polaires conventionnels et des condensateurs électrolytiques polaires.

20nF (20nF)

200nF (200nF)

2 μF (2 μF)

20 μF (20 μF)

200 μF (200 μF)

La limite maximale de mesure est limitée à 200 microfarads (μF), ce qui n'est pas grand-chose si l'on considère que la capacité des condensateurs électrolytiques atteint parfois 10 000 μF.

Les sondes de mesure de l'appareil sont connectées aux prises de mesure de capacité (notées Cx). Dans ce cas, la polarité de leurs connexions doit être respectée.

Connecteur de mesure de capacité (Cx)

La photo montre le processus de mesure de la capacité d'un condensateur d'une valeur nominale de 100 nF (0,1 μF). La limite de mesure retenue est de 200 nanofarads.

Comme vous pouvez le constater, la capacité correspond à celle indiquée dans les marquages ​​sur le boîtier - 104,7nF. Le condensateur est OK.

Et voici un exemple d'un condensateur à film métallique défectueux K73-17 à 100nF. Je l'ai découvert complètement par hasard, je pensais que ça fonctionnait complètement.

Je noterai seulement qu'au départ j'ai vérifié ce condensateur avec un multimètre en mode ohmmètre. Ensuite, je n'ai rien trouvé de suspect. En fait, il s'est avéré défectueux et avait une très petite capacité, seulement 737 picofarads.

La photo suivante montre le même condensateur testé avec un testeur universel.

C'est pourquoi, pour vérifier les condensateurs, il vaut la peine d'utiliser un testeur doté d'une fonction de mesure de capacité. Cela donnera le résultat le plus fiable.

Une exception peut être une panne électrique, facile à détecter avec un ohmmètre, et parfois purement visuellement lors d'une inspection externe. Voici un exemple.

La photo montre un condensateur non polaire cassé avec une tension de fonctionnement de 1,2 kV.

Lorsque la tension de fonctionnement du condensateur est largement dépassée, une panne électrique se produit entre ses plaques. Sur le corps des condensateurs cassés, vous pouvez trouver un assombrissement, un gonflement, des taches sombres et d'autres signes externes de dommages à l'élément.

Le boîtier peut être fendu ou présenter des éclats et des fissures en surface.

Une panne électrique d'un condensateur dans le circuit électronique du convertisseur peut entraîner la panne d'une lampe fluorescente compacte. Je l'ai mentionné sur la page sur la conception des lampes CFL.

Il convient de noter que les pannes des condensateurs électrolytiques en aluminium sont assez rares. La situation inverse est observée avec les condensateurs au tantale qui, en raison de leurs caractéristiques, ne supportent pas même un léger excès de tension de fonctionnement.

Lors de la mesure de la capacité d'un condensateur électrolytique, il convient de connaître une caractéristique. Leur tolérance étant très grande, atteignant parfois 30 %, l'écart de valeur de capacité peut être assez important. Dans ce cas, le condensateur ne doit pas être considéré comme inutilisable. De plus, tout dépend de l’appareil que vous utilisez.

Voici une liste de la capacité réelle des nouveaux condensateurs. Les mesures ont été réalisées avec un testeur universel LCR-T4 :

2 200 μF (35 V) - 2 155 μF réels (Jamicon) ;

470 μF (25 V) - réel 420,9 μF(EPCOS);

220 μF (400 V) - réel 217,7 μF (SAMWHA) ;

100 μF (450 V) - réel 98,79 μF (Jamicon) ;

100 μF (400 V) - réel 101,1 μF (SAMWHA) ;

82 μF (400 V) - réel 75,65 μF (Jamicon) ;

82 μF (450 V) - réel 77,46 μF (SAMWHA) ;

82 μF (450 V) - réel 77,05 μF (CapXon) ;

68 μF (450 V) - réel 66,43 μF (Jamicon) ;

33 μF (160 V) - réel 31,99 μF (SAMWHA) ;

22 μF (250 V) - réel 22,21 μF (SAMWHA) ;

Comme vous pouvez le constater, le condensateur EPCOS B41828 105 0 C 470μF(M)25V s'est avéré de la plus mauvaise qualité.

Les mêmes condensateurs ont été testés avec un multimètre Victor VC9805A+. Ainsi, il a montré que la capacité des condensateurs était plus petite. Pour un conducteur de 220μF (400V), il mesurait généralement 187μF !

Un dysfonctionnement du condensateur électrolytique peut être déterminé par une inspection externe. Si son corps présente une cassure au niveau de l'encoche dans la partie supérieure du corps, il doit être remplacé à 100 %. La rupture de l'encoche de protection sur le boîtier indique que le condensateur a été exposé à une tension excessive, ce qui a provoqué ce que l'on appelle «l'explosion».

Comme déjà mentionné, la panne des condensateurs électrolytiques en aluminium est un phénomène plutôt rare. Au lieu de cela, ce genre d’« explosion » ou de « ballonnements » a lieu. Cela se produit car lorsque la tension admissible est dépassée ou lorsque la polarité est inversée, une violente réaction chimique commence dans le condensateur. Elle entraîne un échauffement et une évaporation de l'électrolyte dont les vapeurs se pressent sur les parois du boîtier et rompent la valve de protection.

Condensateur électrolytique "éclaté"

De tels défauts de condensateur apparaissent, par exemple, lorsqu'un appareil électronique est exposé à une puissante décharge électrique lors d'un orage ou à de fortes surtensions dans un réseau d'éclairage électrique 220V.

Un effet similaire de « gonflement » d'un condensateur électrolytique en aluminium se manifeste également lors d'un fonctionnement à long terme. L’électrolyte étant liquide, il a tendance à s’évaporer lorsqu’il est chauffé et utilisé pendant une longue période.

Il convient de noter que le condensateur chauffe non seulement de l'extérieur, mais aussi de l'intérieur. Cela est dû à la présence d’une résistance série équivalente (ESR). À mesure que l'électrolyte s'évapore, la capacité du condensateur diminue sensiblement. Avec le temps, il « gonfle » de plus en plus. Un tel condensateur est dit sec.

Lors de la réparation d'équipements électroniques, il arrive parfois que dans un bloc d'alimentation qui a servi l'appareil pendant plus d'un an, on trouve tout un lit de tels « souffleurs ».

Une perte de capacité peut entraîner une panne du téléviseur. Ce genre de dysfonctionnement n'est pas rare. J'ai déjà parlé de l'un d'eux.

Dans les conditions modernes, lorsque la technologie des impulsions est répandue, un autre paramètre important qui doit être pris en compte lors du test des condensateurs électrolytiques est son ESR. Le site Web propose un tableau avec les valeurs ESR pour les nouveaux condensateurs de différentes capacités. Je vous conseille de le lire.

Étant donné que la plupart des multimètres ne prennent pas en charge la fonction de mesure ESR, si nécessaire, il est préférable d'acheter un testeur spécialisé ou un testeur universel de composants radio. C'est un appareil indispensable dans l'atelier d'un radioamateur et de tout radiomécanicien.

Précautions lors du test des condensateurs électrolytiques.

Lors de la vérification d'un condensateur électrolytique, il est nécessaire déchargez-le complètement! Cette règle doit être particulièrement suivie lors de la vérification de condensateurs de grande capacité et de tension de fonctionnement élevée. Si cela n'est pas fait, l'appareil de mesure peut être endommagé par une tension résiduelle élevée.

Par exemple, vous devez souvent vérifier le bon fonctionnement des condensateurs utilisés dans les alimentations à découpage. Leur capacité et leur tension de fonctionnement sont assez élevées et, si elles ne sont pas complètement déchargées, elles peuvent endommager le multimètre.

Par conséquent, avant le contrôle, ils doivent être déchargés en court-circuitant les bornes (pour les condensateurs basse tension et faible capacité). Cela peut être fait avec un tournevis ordinaire.

Condensateur électrolytique d'une capacité de 220 uF et d'une tension de fonctionnement de 400 volts

Il est conseillé de décharger les condensateurs d'une capacité supérieure à 100 μF et d'une tension de fonctionnement de 63 V à travers une résistance d'une résistance de 5 à 20 kiloOhms et d'une puissance de 1 à 2 W. Pour ce faire, les bornes de la résistance sont connectées aux bornes du condensateur pendant quelques secondes afin d'éliminer la charge résiduelle de ses armatures. La décharge d'un condensateur à travers une résistance est utilisée pour empêcher l'apparition d'une étincelle puissante.

Lors de cette opération, vous ne devez pas toucher les bornes du condensateur et de la résistance avec vos mains, sinon vous pourriez recevoir un choc électrique désagréable lorsque les plaques sont déchargées. Il est préférable de serrer la résistance en isolant avec une pince puis de la connecter aux bornes du condensateur.

Lorsque les bornes d'un condensateur électrolytique chargé sont court-circuitées, une étincelle jaillit, parfois très puissante.

Par conséquent, vous devez veiller à protéger votre visage et vos yeux. Si possible, utilisez des lunettes de sécurité ou restez à l'écart du condenseur lorsque vous effectuez de tels travaux.

Vérification des condensateurs à l'aide d'un ohmmètre.

L'appareil le plus accessible et le plus courant avec lequel vous pouvez tester un condensateur est un multimètre numérique activé en mode ohmmètre.

Étant donné que le condensateur ne laisse pas passer le courant continu, la résistance entre ses bornes (plaques) doit être très grande et limitée uniquement par ce qu'on appelle résistance aux fuites. Dans un vrai condensateur, le diélectrique, bien qu'il soit un isolant, laisse passer un petit courant. Habituellement, ce courant est très faible et n’est pas pris en compte. C'est ce qu'on appelle le courant de fuite.

Cette méthode convient au test des condensateurs apolaires. Leur résistance de fuite est infiniment grande, et si vous mesurez la résistance entre les bornes d'un tel condensateur avec un multimètre numérique, l'appareil enregistrera une valeur infiniment grande.

En règle générale, si un condensateur présente une panne électrique, la résistance entre ses plaques est assez faible - plusieurs unités ou dizaines d'ohms. Un condensateur cassé est essentiellement un conducteur ordinaire.

En pratique, vous pouvez tester la panne de n'importe quel condensateur non polaire comme ceci :

Basculez le multimètre en mode de mesure de résistance et définissez la limite la plus grande possible. Pour les séries de multitesteurs numériques DT-83x, MAS83x, M83x, ce sera la limite 2M(2000k), soit 2 mégaohms.

Ensuite, nous connectons les sondes de mesure aux bornes du condensateur testé. S'il fonctionne correctement, l'appareil n'affichera aucune valeur et un 1 s'allumera sur l'écran. Cela indique que la résistance de fuite est supérieure à 2 mégaohms.

Cela suffit pour juger de la santé du condensateur dans la plupart des cas. Si le multimètre numérique détecte clairement une résistance inférieure à 2 mégaohms, il est fort probable que le condensateur présente une fuite importante.

Veuillez noter que vous ne pouvez pas tenir les fils du condensateur et les sondes métalliques du multimètre avec les deux mains lors de la prise de mesures ! Dans ce cas, l’appareil enregistrera la résistance de votre corps, et non la résistance du condensateur. Étant donné que la résistance du corps humain est inférieure à la résistance de fuite, le courant circulera le long du chemin de moindre résistance, c'est-à-dire à travers votre corps le long du chemin de main à main. Le résultat de la mesure sera incorrect. Cette règle simple mérite d’être rappelée lors de la vérification d’autres composants radio.

Tester des condensateurs électrolytiques polaires avec un ohmmètre est quelque peu différent du test de condensateurs non polaires.

La résistance de fuite des condensateurs polaires est généralement d'au moins 100 kiloohm. Pour les condensateurs de qualité supérieure, cette valeur est d'au moins 1 mégaohm.

Lors de la vérification de ces condensateurs avec un ohmmètre, vous devez d'abord les décharger en court-circuitant les bornes. Si cela n'est pas fait, vous risquez de brûler le multimètre.

Ensuite, vous devez définir la limite de mesure de résistance à au moins 100 kiloohms. Pour les condensateurs mentionnés ci-dessus, ce sera la limite 200k(200 000 ohms). Ensuite, en respectant la polarité de connexion des sondes, mesurez la résistance de fuite.

Étant donné que le condensateur électrolytique a une capacité assez grande, il commencera à se charger pendant le test. Ce processus prend quelques secondes, pendant lesquelles la résistance sur l'affichage numérique augmentera - les lectures augmenteront. Cela continuera jusqu'à ce que le condensateur soit complètement chargé. Si la valeur de la résistance mesurée dépasse 100 kiloOhms, alors dans la plupart des cas, on peut juger avec une confiance raisonnable l'état de fonctionnement de l'élément testé.

L’un des dysfonctionnements courants des condensateurs électrolytiques est la perte partielle de capacité. Dans de tels cas, sa capacité est sensiblement inférieure à celle indiquée sur le boîtier. Il est difficile de déterminer un tel dysfonctionnement à l'aide d'un ohmmètre. Je dirais que c'est impossible. Pour détecter avec précision un défaut tel qu'une perte de capacité, vous aurez besoin d'un capacimètre, qui n'est pas disponible dans tous les multimètres.

De plus, à l’aide d’un ohmmètre, il est difficile de détecter un dysfonctionnement d’un condensateur tel qu’une rupture.

Pour les condensateurs électrolytiques polaires, un signe indirect d'une rupture peut être l'absence de changement dans les lectures sur l'écran du multimètre lors de la mesure de la résistance.

Pour les condensateurs apolaires de faible capacité, il est presque impossible de détecter une rupture, car un condensateur en état de marche a une résistance très élevée. La charge du condensateur d'un tel condensateur passe très rapidement et de ce fait, il est impossible de déterminer si le condensateur a au moins une certaine capacité. Les lectures sur l'écran du multimètre ne changeront pas, comme cela se produit lors du chargement d'un condensateur électrolytique de grande capacité.

Comme vous l'avez déjà compris, une rupture d'un condensateur apolaire ne peut être détectée qu'à l'aide d'un appareil de mesure de capacité.

En pratique, une rupture de condensateurs est assez rare, elle se produit principalement en raison de dommages mécaniques. Lors de la réparation d’équipements, il est beaucoup plus courant de remplacer les condensateurs en panne électrique ou en perte partielle de capacité.

Vérification du condensateur avec un ohmmètre à cadran.

Auparavant, lorsque les ohmmètres à pointeur étaient courants parmi les radioamateurs, les tests des condensateurs étaient effectués de la même manière. Dans le même temps, le condensateur a été chargé à partir de la batterie de l'ohmmètre et la résistance indiquée par la flèche de l'appareil a augmenté. Finalement, sa valeur a atteint la valeur de résistance de fuite.

La capacité du condensateur électrolytique a également été évaluée par la vitesse à laquelle l'aiguille de l'appareil de mesure s'est déviée de zéro jusqu'à la valeur finale. Plus la charge a duré longtemps (plus l'aiguille de l'appareil a dévié longtemps), plus la capacité est d'autant plus grande. Pour les condensateurs de petite capacité (1 - 100 μF), l'aiguille de l'appareil de mesure s'écartait assez rapidement, ce qui indiquait une petite capacité, mais lors de la vérification des condensateurs d'une capacité de 1 000 μF ou plus, l'aiguille s'écartait beaucoup plus lentement.

Tester les condensateurs avec un ohmmètre est méthode indirecte. Une évaluation plus précise et véridique de la santé du condensateur et de ses paramètres vous permet d'obtenir un multimètre capable de mesurer la capacité électrique.