Schützen Sie Vintage-Geräte mit einfacher Kondensatorreformierung

Jun 06, 2023

Wenn Sie ein altes elektronisches Gerät erworben haben, sei es ein Computer, ein Radio oder ein Testgerät, besteht die Versuchung, es anzuschließen, sobald Sie es in den Laden geschleppt haben. Seien Sie nicht so voreilig. Diese Netzteile und analogen Schaltkreise verfügen oft über eine Reihe alter Aluminium-Elektrolytkondensatoren unbekannten Zustands, und es können schlimme Dinge passieren, wenn sie plötzlich wieder mit Strom versorgt werden. Nach einer Sichtprüfung, bei der alle mit offensichtlichen Anzeichen von Leckage und Korrosion entfernt und ersetzt werden, sind die verbleibenden möglicherweise immer noch nicht ihrer Aufgabe gewachsen, da die Oxidschichten im Leerlauf mit der Zeit beschädigt werden und sie eine niedrigere Kapazität und Nennspannung als die Spezifikation aufweisen können oder sogar ein toter Kurzschluss sein. [TechTangents] präsentiert uns einen Leitfaden zur Erkennung und Reformierung dieser verdächtigen Kondensatoren, um sie hoffentlich sicher wieder betriebsbereit zu machen.

Bei der Herstellung werden die Kondensatoren vor der endgültigen Verkapselung langsam auf Betriebsspannung gebracht, wodurch sich die dünne Oxidschicht auf der Anodenkontaktplatte bilden kann. Hierbei handelt es sich um einen elektrisch angetriebenen chemischen Prozess, bei dem ein Teil des Elektrolyten zersetzt wird, um den benötigten Elektrolyten bereitzustellen Sauerstoffionen. Bei normalem Betrieb und Anlegen einer Gleichstromvorspannung an die Platten läuft dieser Oxidationsprozess – auch „Selbstheilung“ genannt – langsam weiter, wobei die Unversehrtheit des Oxidfilms erhalten bleibt und langsam der Elektrolyt verbraucht wird, der schließlich austrocknet und austrocknet nicht in der Lage, die isolierende Oxidschicht aufrechtzuerhalten.

Wenn das Gerät zu lange ohne Strom bleibt, zerfällt die anodische Oxidschicht, was zu einer verringerten Betriebsspannung führt. Beim Einschalten wird der Reformierungsprozess erneut gestartet, allerdings in einer unkontrollierten Umgebung, was dazu führt, dass viel überschüssige Wärme und Gase abgeführt werden. Es hängt alles davon ab, wie dünn die Oxidschicht geworden ist und ob sich Löcher zu bilden beginnen. Das heißt, wenn noch Elektrolyt übrig ist, der reagieren kann, kann es für eine Rettung bereits viel zu spät sein.

Wenn die Oxidschicht ausreichend aufgebraucht ist, beginnt der Kondensator zu leiten, was zu Selbsterhitzung und außer Kontrolle geratener thermischer Zersetzung führt. Sie können heftig explodieren, weshalb sich am oberen Rand der Dose Riefen befinden, die als Schwachstelle dienen und den Inhalt durchbrechen können. Ein bisschen wie die „Ei“-Szene in „Aliens“!

Der „sichere“ Weg, alte Kondensatoren zu reformieren, besteht darin, sie physisch aus dem Gerät zu entfernen und eine niedrige, kontrollierte Spannung unterhalb des Nennwerts anzulegen, um den Vorstrom auf einem niedrigen Wert, vielleicht nur 2 mA, zu halten. Langsam kann die Spannung erhöht werden, um den Strom wieder auf das ursprüngliche Formierungsniveau zu bringen, solange der Strom nicht zu hoch ansteigt und die Temperatur innerhalb vernünftiger Grenzen liegt. Der Vorgang endet, wenn die angelegte Spannung den Nennwert erreicht und der Strom auf niedrige Leckagewerte abgesunken ist.

Ein Wort der Warnung jedoch, da der ESR der reformierten Kappen etwas höher sein könnte als vorgesehen, was zu einer höheren Betriebstemperatur und möglicherweise einem erhöhten Rippelstrom in Stromversorgungsanwendungen führen wird.

Wir beschönigen dieses Thema hier wirklich schnell, aber [TechTangents] war so freundlich, für diejenigen, die eine Einführung benötigen, einen Link zu einer guten Lektüre zum Thema Kondensatoren zu erstellen. Hier finden Sie ein Handbuch des US-Verteidigungsministeriums zum Reformieren von Kondensatoren mit Ratschlägen zur Lagerhaltbarkeit, einigen technischen Hinweisen zur Verwendung von Elektrolytkondensatoren von Chemi-Con und einem allgemeinen Leitfaden für Kondensatoren von TDK. Die Reform von Kappen ist nichts Neues, hier ist ein früherer Artikel über Reparaturen und etwas neueres.

Danke [Jimi] für den Tipp!