Geben Kondensatoren mit der Zeit automatisch ihre Energie ab?

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Gibt ein Kondensator mit der Zeit automatisch seine Energie ab? Oder bleibt es dort, bis es manuell entladen wird?

Nehmen wir also an, ich habe einen alten Computer ein Jahr lang herumgesessen und beschließe, jedes Teil auseinanderzunehmen ... bin ich in Gefahr, von den Kondensatoren geschockt zu werden?

Steven Jenkins
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Ich wollte nur hinzufügen, seien Sie vorsichtig, wenn Sie Kondensatoren kurzschließen, um sie zu entladen. Kleine Kappen, die Sie vielleicht mit einem toten Short hinter sich bringen, aber normalerweise sind Sie mit einem Widerstand oder einem bestimmten Werkzeug besser dran. Große Kappen, ein toter Kurzschluss können einen erheblichen Blitzschlag verursachen oder sogar die Überreste Ihres Schraubenziehers durch den Raum werfen (und jemandem ins Gesicht). Ein Trick, den ich verwendet habe, besteht darin, einen Draht zu verwenden, um die Kappe kurzzuschließen, sie jedoch mehrere Male aufzuwickeln, bevor der Kontakt hergestellt wird. Die hinzugefügte Induktivität begrenzt den Funken.
Stephen Collings

Antworten:

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In der Theorie wird es. Wenn ein idealer Kondensator auf eine Spannung aufgeladen und abgetrennt wird, hält er seine Ladung.

In der Praxis hat ein Kondensator alle Arten von nicht idealen Eigenschaften. Kondensatoren haben Leckwiderstände. Sie können sie sich als sehr hochohmigen Widerstand (Mega-Ohm) parallel zum Kondensator vorstellen. Wenn Sie einen Kondensator abschalten, wird dieser über diesen parasitären Widerstand entladen.

Ein großer Kondensator kann eine gewisse Zeit lang aufgeladen sein, aber ich glaube, Sie werden unter idealen Umständen nie mehr als einen Tag weiterkommen. Sie sollten aufpassen, ob Sie den PC erst "vor einem Moment" eingeschaltet haben, aber wenn Sie ihn ein paar Stunden lang vom Stromnetz trennen, ist das in Ordnung.

Die Kondensatoren im Netzteil sind die verdächtigsten, sie enthalten hohe Spannungen und eine hohe Kapazität. Wenn Sie nicht sicher sind, messen Sie sie. Sie können sie kurzschließen, wenn Sie etwas finden, wie das Gerät, das Nick zeigt. Aber ich vermute, dass diese ziemlich teuer und eher für Hochspannungssituationen (wie kVs) ausgelegt sind.

Oder wenn Sie einen alten isolierten Schraubenzieher wagen (Vorsicht vor Funken! :-)). Aber ich denke, es ist offensichtlich, dass ein sehr direkter Kurzschluss die Lebensdauer der Komponenten nicht verlängert.

Hans
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Der Trick, den Sie an jedem Ort des technischen Supports / der IT erfahren, besteht darin, den Netzschalter des Computers gedrückt zu halten, während der Computer vom Stromnetz getrennt ist. Was sie Ihnen nicht sagen, ist, dass dadurch Kondensatoren entleert werden, die möglicherweise nicht richtig funktionieren und PC-Probleme verursachen.
Kevlar1818
Auf einer Hauptplatine liegen KEINE UNSICHEREN Spannungen an. Aber wenn Sie die Karte im Falle von CMOS-Latchup-Effekten auf dem USB-Port oder einem anderen PS2-Port von Störungen zurücksetzen möchten. Durch Drücken des Netzschalters werden die Kappen schnell mit etwa 1 KΩ entladen.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Der wichtige Punkt in meinem Ersatzschaltbild ist C2, und das Ignorieren dieser Tatsache kann zu einem Ruck führen. Sie stellen PC-Netzteile nicht so her, wie sie alte Fernsehgeräte hergestellt haben, daher ist die Lagerzeit für Caps relativ kurz (bestenfalls Minuten)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,
Zu Ihrer Information: Seien Sie vorsichtig mit Kondensatoren in anderen Geräten. Ich habe mir ein ziemliches Feuerwerk gegönnt
geerlingguy
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Entladen Sie die Kondensatoren selbst. Dies ist eine übliche Vorgehensweise. Es gibt sogar ein Werkzeug dafür, obwohl Sie ein improvisiertes machen können.

Bildbeschreibung hier eingeben
von diesem Beitrag . Gute Diskussion auch dort.

Gut konzipierte Hochspannungsschaltungen verfügen über Ableitwiderstände zum Entladen von Hochspannungskondensatoren.

Ein realer (im Gegensatz zum idealen) Kondensator weist einen Leckwiderstand auf. Es kann als ein großer Widerstand parallel zum Kondensator angesehen werden. In großen Elektrolytkondensatoren liegt ein Leckstrom in der Größenordnung von 1 uA vor.

Bildbeschreibung hier eingeben von AllAboutCircuits

Nick Alexeev
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Schließen Sie es für ein paar Sekunden kurz .... Auf großen Elektrolytkappen, wie "Mainframe" -Computer 100.000 uF und TV HV 10uF 25KV-Doppelkappen, treten bei Stromversorgungen Phänomene wie bei Batterien auf, die als Speicher bezeichnet werden. Nach dem Kurzschluss kriecht die Spannung zurück. Das ist alles was du wissen musst. Kurz genug, um den Memory-Effekt auszulösen.

Tatsächlich weist der Kondensator einige weitere nicht ideale Eigenschaften auf, die in den Schaltplan aufgenommen werden können. Der Rest betrifft also erzieherische, technische und sachliche Werte.

Was ist das für ein Zeug über Kondensatoren.

Tatsächlich werden sich einige meiner grauen Bartkollegen daran erinnern, dass Kappen bei Lagerung wie dieser eine langsame "Konditionierung" erforderten, um ein Durchstoßen der Isolierung im Inneren zu verhindern, so dass eine langsame Aufladung für eine Stunde vor der Verwendung empfohlen wurde. Das ist die physikalische Eigenschaft der C2-Kappe. Es kann einen Kurzschluss geben.

das komplexere Modell des realen Kondensators

Die Hauptkapazität ist C1, die Speicherkapazität ist in der Elektrolyse effektiv 5- bis 10-mal größer. Vernachlässigen Sie jedoch (<< 1x C1) in Keramik- / Kunststoffkappen. Diese Speicherkapazität C2 kann kleiner oder viel höher sein, damit die ursprüngliche Spannung wiederhergestellt wird, aber der Serienwiderstand R3 reicht aus, damit Sie nicht viel Strom daraus ziehen können, aber es kann zu einem Ruck kommen, wenn Sie die Kappe nur für einen Schlag oder Bruch kurzschließen zweite.

C1 = Hauptkappe C2 = Speicherkappe in der Elektrolyse C3 = Vibrationskappe in Keramikkappen (wie Piezo oder Kristalle) (winzig, kann aber Geräusche verursachen)

D1 = bei Polar Caps beträgt diese Umkehrgrenze in der Regel> 15% der Nennspannung, dh Sie können eine Polar Cap als nichtpolare Cap verwenden, wenn Sie versprechen, sie nur für kleine Signale <10% der Nennspannung V zu verwenden, z als Unterschießen. D2 = na D3 = Durchlassspannung der Kappe. D4, D5 = Dioden für Spannungssteuerungsverhalten und Abfall> 10% der Nennspannung

R1 = Haupt-ESR der Kappe R2 = Selbstleckage der Kappe Sehr hoch bei bestimmten Elektrolyten 10 ^ 8 und Kunststoffkappen 10 ^ 10Ω, daher ist der effektive Serienwiderstand der Kappe (ESR) R1 und temperaturempfindlich. R3 = der ESR der Speicherkappe. >> 100x der ESR R1 R4 = der Widerstand der Durchlassspannung in Polarkappen ist nichtlinear und kann einen negativen Widerstand darstellen und, da dies auch der Fall ist, zu feuerbruchsicheren Explosionen in Tantalkappen führen Durch den negativen Temperaturkoeffizienten nimmt die Eigenerwärmung mehr Strom auf, wenn sie mindestens 10% über der Nennspannung liegt. und auch bei selbsterhitzung

L1 = Selbstinduktivität von Folie und / oder Leitungen. Monolithische Kappen sind heutzutage fast ungewöhnlich, aber größer, zuverlässiger, aber heutzutage sind mehrschichtige metallisierte Kappen am häufigsten.

Die Wichtigkeit jedes Wertes hängt davon ab, ob es sich um einen polaren oder einen keramischen Wert handelt (C2).

Die idealsten Kappen in der Elektronik sind auch die teuersten. (Wir sprechen hier nicht von PFC-Kappen für Stromübertragungsleitungen.) Wenn es um geringste Leckage, niedrige ESR, höchste Temperaturstabilität, Selbstheilung durch Überspannung mit Spannungsspitzen und höchste Zuverlässigkeit geht. Ich beziehe mich auf Kunststoffkappen Teflon dann Polyurethan, Mylar. (Mylar wurde standardmäßig in alten Telefonen verwendet) Wenn Sie eine Zeitkonstante in Minuten oder in einigen Fällen in Stunden möchten, ist dies möglich. Es gibt Dutzende anderer Materialien, darunter Silberglimmer und einige weitere exotische Materialien.

Aber um Ihre Frage zu beantworten "Vergiss nicht", C2, die Speicherkappe beim Entladen von TV-Flyback verdreifacht sich auf alten Fernsehgeräten. Kein Problem für PCs, da sich auf dem Motherboard nur LOW VOLTAGE-Kappen befinden, da die gesamte HV im Netzteilgehäuse gut geschützt ist. Ich empfehle, C1 kurzzuschließen und bis 5 Sekunden zu zählen, aber nehmen Sie nicht mein Wort, zappen Sie eins und messen Sie es dann. Wenn Sie ein 10-MΩ-DMM haben, würde es langsam ansteigende Spannung zeigen. Die resultierende Spannung gibt das Cap Ratio an. Gleiche Werte würden zu 50% Spannung zurückkehren.

Nur ein Köpfchen von 35 Jahren Erfahrung mit Mützen von allen Seiten des Zauns.

ps Sie werden wahrscheinlich keine Simulatoren finden, die meinen Schaltplan verwenden, aber er ist korrekt. Es gibt einige Variationen, und Sie können die meisten davon vernachlässigen, wenn Sie sie innerhalb der Richtlinien der Komponente verwenden.

*p.p.s. If you have any Ultra-caps or just plain SuperCaps, you can measure these values. Ultra_caps are distinguished by remarkably low ESR. Supercaps were great for Car Bass boosters and  Standby power for embedded products with RAM where Lithium is not allowed. etc.*  

Einige Dünnschicht-Polyurethan-Kappen eignen sich für Hunderte von Ampere in kleinen Paketen und kosten nur 1 US-Dollar

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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3

μ

Es ist ratsam, sie zu entlassen. Schließen Sie sie nicht sofort kurz, das gefällt ihnen nicht. Entlade sie über einen Widerstand. Die Spannung fällt zu Beginn schnell und dann immer langsamer ab. Wenn die Spannung auf einige zehn Prozent der Nennspannung reduziert wurde, können Sie sie kurzschließen, um den Prozess zu beschleunigen. Kurz für einige Sekunden, wenn Sie nur kurz kurz schließen, steigt die Spannung wieder an, wenn Sie den Kurzschluss entfernen.

Der ideale Entladevorgang erfolgt durch einen konstanten Strom, so dass die Spannung mit einer konstanten Rate abfällt und die Gesamtentladung schnell endet. Das Entladen über einen Widerstand ist exponentiell und dauert theoretisch ewig.

Lesen Sie weiter
What's All This Capacitor Leakage Stuff, Anyhow? (von Bob Pease)

stevenvh
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Ich weiß, ich schlage eine dumme Idee vor. Aber können wir mit einer OP-AMP-Schaltung keine konstante Stromaufnahme erzeugen?
Standard Sandun
@ Sandun - ja. Ein Operationsverstärker, ein Widerstand und ein Transistor. Oder nur ein Transistor und eine Diode. Es ist nicht so schwer.
stevenvh
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Es ist unwahrscheinlich, dass die Kondensatoren auf Ihrem PC Ihnen etwas anhaben können, nur weil die Spannungen so niedrig sind.

In der Vergangenheit, als Vakuumröhren üblich waren, wurden Gleichstromversorgungen mit gefährlichen und tödlichen Spannungen verwendet. Diese Stromversorgungen wurden mit Kondensatoren umgangen (gefiltert), die eine Ladung für eine sehr lange Zeit halten konnten.

Es wurde allgemein üblich, diese Kondensatoren immer mit einem großen Widerstand (z. B. 1 M-Ohm) zu überbrücken, um die Kondensatoren zu entladen, wenn das Gerät ausgeschaltet wurde. Dies ist die gleiche Idee wie bei der Entladungssonde, die in einer anderen Antwort auf Ihre Frage beschrieben wurde, sie ist jedoch immer in der Schaltung vorhanden. (Übrigens, die Entladungssonde verwendet Widerstände, um den Entladungsstrom zu begrenzen, was viel sicherer ist, als nur den Kondensator mit einem Leiter kurzzuschließen.)

Aber wenn Sie jemals auf ein altes Radio oder irgendetwas mit Vakuumröhre und Hochspannungsversorgung stoßen (oder auf ein Röntgengerät, wenn Sie das mögen), seien Sie sehr vorsichtig. Besonders unmittelbar nach dem Ausschalten. In dem unwahrscheinlichen Fall, dass der Konstrukteur diese Shunt-Widerstände (oft als Ableitwiderstände bezeichnet, weil sie die Restladung ableiten) vergessen hat, sollten Sie beim Stöbern immer eine Hand in der Tasche haben.

Jim
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Ja, Jim, die Erinnerung in diesen alten Kappen ist etwas, was wir Oldtimer nicht vergessen (Wortspiel beabsichtigt)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75