Menu

Arızalı Kondansatörler Nasıl Tespit Edilir?

İlk başta Tektronix 2460 osiloskopum gittikçe geç açılmaya başladı, “yaşlandı herhalde” dedim. Ardından 10 yaşını geçkin iki LCD ekranım da benzer şekilde geç açılmaya başladı, yine “bunlar da yaşlandılar” herhalde dedim. Ama bu geç açılmalar gittikçe uzamaya başladı ve en sonunda osiloskop hiç açılmaz oldu. Ardından da LCD ekranlar bazen açıldı, bazen açılamadı.

Artık olayı ciddiye alma zamanı geldi diyerek Google amcaya başvurdum osiloskop için. Yüzlerce sebep çıktı karşıma ama bir tanesi bana en kolayı gibi görününce “hadi fazla uğraşmadan şuna bakalım” dedim. İsrail’den bir kullanıcı o model osiloskoplarda beslemede kullanılan kondansatörlerin yaş ile kuruyup değerlerini kaybettiğini ve bu nedenle besleme ünitesinden beklenen gerilimlerin gerekli toleranslar altına düştüğünde devrenin korumaya geçip açılmadığını anlatıyordu. Yanında da değişmesi gereken kondansatörlerin liste ve değerlerini veriyordu.

Listedeki malzemeleri alıp, bir sene de cesaret topladıktan sonra, değiştirdim ve osiloskop eskisi gibi 10 saniyede açılıp hazır duruma gelmeye başladı. Bu arada neden bir sene cesaret topladığıma takılan varsa İnternet’ten bu model osiloskopun içinin açılmış haline bir baksın. Ne kadar dolu ve karmaşık olduğunu görünce bana hak vereceksiniz.

Çıkan kondansatörleri ölçünce bazılarında ciddi değer kayıpları ve de iç dirençlerinde (ESR1) yükselme gördüm. Yeni kondansatörlerle şemada belirtilen noktalardaki gerilimleri kontrol ettiğimde hepsi belirtilen değerde çıktı. Ardından “hadi bakalım ne olacak” diye çıkan kondansatörlerden birini yeni taktığımın yerine taktım ve çalıştırdığımda beslemenin o kondansatörünün olduğu kolundan çıkan gerilimde neredeyse %20 azalma vardı.

Bu kadar moral bulduktan sonra bir de LCD’lere bakalım dedim büyük bir cesaretle. İlk LCD monitöre güç verildiğinde ekrandaki görüntü titreyerek, bazen bir süre için yok oluyor bazen de hiç açılmıyordu. Benzer şekilde diğer LCD monitör artık hiç açılmıyordu. Uzun hikayenin kısası LCD’lerde de arızalı kondansatörler nedeniyle güç kaynakları gerekli gerilimleri veremiyorlar ve bu arızalara neden oluyorlardı.

Burada belirtmem gereken modern devrelerde elektrolitik kondansatör kullanımı çoğunlukla besleme devreleri ile sınırlı. Diğer devrelerde ise ya seramik ya da küçük değerli ve az sayıda elektrolitik kondansatör kullanılıyor. Bu nedenle arızaların büyük bir çoğunluğu besleme devrelerinden kaynaklanıyor.

Bu noktadan sonra artık bu bilgiyi paylaşmanın zamanı geldi deyip bu yazıya başladım. Arızalı kondansatörlerin tespitine geçmeden önce uyulması gereken değiştirme kurallarını önceden belirtmekte fayda var.

Uyulması Gereken Kurallar

1. Değiştireceğiniz kondansatörün sığa değerinin aynı olmasına dikkat edin,

2. Değiştireceğiniz kondansatörün çalışma gerilim değeri fazla olabilir ama asla daha az olmamalıdır,

3. Değiştireceğiniz kondansatörün çalışma ısısının aynı ya da daha yüksek olması gerekir. Piyasada çoğunlukla 80°C ve 105°C ısı dereceli kondansatörler bulunur. 80°C yerine 105°C kullanabilirsiniz ama asla tersini yapmayın. Bilhassa SMPS dediğimiz anahtarlamalı güç kaynaklarında ve ses yükseltici devrelerin çıkışında sadece ve sadece 105°C kullanın,

4. (Bence) Her kondansatörü takmadan önce E-BAY ya da yerli sitelerden 50-60 TL’ye alabileceğiniz test devresi ile kontrol edip ESR1 ve sığa değerlerini kontrol edin ki ardından yeni bir arıza ile karşı karşıya kalmayın. Çünkü kondansatör yeni diye şüphelenmek aklınıza gelmeyeceği için başka yerlerde arıza arayacaksınız. Paranoyaklık diyebilirsiniz ama ben aynı şeyi dirençler için bile yapıyorum, çünkü piyasadaki malzemelerin kalitesine, kimse kusura bakmasın ama, fazla güvenemiyorum.

Altta cihaz tipine bakılmaksızın, bir devre kartına takılan şüpheli kondansatörlerin belirlenmesinde başkalarına yardımcı olabileceğini düşündüğüm bazı resimler göreceksiniz.

arızalı kondansatör

Resim-1. Arızalanmış kondansatörlerin genel görünümü.

Bazen bir kondansatör arızalandığında görünüşünden hemen anlaşılır ama bazen de dış görünüşündeki değişiklik daha belirsiz olur. Alttaki resimde arızalı LCD monitörlerdeki kondansatörleri görebilirsiniz.

Üstteki resimdeki elektrolitik kondansatörlerin  hepsi de arızalı. kondansatörler, biri sızma yapmış (akıntı), iki tanesi patlamış (üstten şişme yapmış) ve biri alttan şişmiş (havalanmış). Sızma yapmış kondansatörün üstündeki kahverengi maddeye dikkat edin.

Bu kondansatörün depolama plakaları üzerine sıvanmış ve plakalar arasındaki yük aktarımını kolaylaştıran elektrolit katmanın yaptığı sızıntıdır. Kondansatör C110 ise  üstten şişiyor, yani kondansatörün içinde meydana gelen gaz ve ısındıkça genleşen elektrolit katmanı emniyet supabı vazifesi gören ve zorlandığında yarılsın diye bir kaç kesik ile çizilmiş tepesinden dışarı çıkmaya (patlamaya) çalışıyor.

Aşırı ısınmadan dolayı kurumuş ya da kristalize olmuş elektrolit ise bazen genleşip alttan çıkmaya çalışacaktır. Yarattığı basınç alttaki lastik contayı iter ve kondansatör muhafazasını bağlandığı plakada yukarı doğru kaldırır. Alttaki resimde ise bunun daha iyi bir görünümü var.

Kondansatör

Resim-2. Arızalı elektrolitik kondansatörler, sızma yapmış (akıntı), ve alttan kalkmış (havalanmış).

Hasarlı kondansatörleri aynı karttaki sağlam bir kondansatörle karşılaştırın. Sağlam kondansatör tepesindeki, üzeri kesikten oluşan çizgili, yüzeyin düz ve temiz olduğuna dikkat edin. Ayrıca normal şartlarda kondansatörler PCB’ye tam oturtularak monte edilir. Eğer kondansatör PCB üzerine tam yapışmamışsa yandan gözle kontrol edin eğer tapa vazifesi gören plastik yüzey yukarıdaki resimdeki gibi dışarı taşıyorsa bu kondansatörün şişmeye başladığının işareti olabilir.

kondansatör

Resim-3. Sağlam kondansatör, düz ve temiz bir tepe, PCB’ ye tam oturan bir gövde görünümü.

“Peki, kondansatörün yan tarafındaki o sarımsı beyaz madde ne olacak?” derseniz, o bir tutkaldır. Nakliye sırasında ya da kullanıldığı yerde oluşacak titreşimler nedeniyle kondansatörün hasar görmesini veya PCB’den ayrılmasını önler.

Sınav Zamanı – Arızalı Kondansatörleri Tespit Edin

Alttaki resimdeki arızalı olabilecek kondansatörleri bulun……

Arızalı kondansatör

Resim-4. Arızalı kondansatörleri tespit edin.

“Üçü de arızalı” derseniz, haklısınız! Üstleri hafifçe kubbeli ve ikisi açık bir şekilde PCB’den havalanmış. Yapıştırıcı onları biraz tutuyor gibi görünüyor, ancak kondansatörlerden biri altından açıkça eğik.

Öte yandan bu kondansatörlerden hiçbiri ölçümde arıza göstermese bile, tepelerinin şişmeye başlaması hepsinin arızalanmaya başladığının bir belirtisidir. Ve birgün mutlaka sizi yolda bırakacağı için yol yakınken değiştirilmeleri gerekir.

Üst Kırımdaki Kesik Çizgi

Bu arada, kondansatörlerin tepelerindeki çeşitli şekildeki çizgilerin kasıtlı olarak yapıldığını biliyor muydunuz? Bu, kondansatörlerde aşırı basınçtan oluşacak bir patlama yerine herhangi bir basınç birikimini güvenli bir şekilde sızma sağlayarak patlamasını önlemek için tasarlanmış bir kesiktir.

Alttaki resimlerden ilki üzerinde emniyet kesiği olmadığı için patlamış bir kondansatör, ikincisi ise emniyet kesiği yetersiz kaldığı için patlamış bir kondansatörü gösteriyor.

Arızalı kondansatör

Resim-5. Liflenme.

Arızalı kondansatör

Resim-6. Patlamış kondansatör.

İlk resimde kondansatör ne kadar sağlam görünse de üzerine bulaşmış elektrolit (portakal renkli) ve altında birikmiş tüy gibi lifler onun patlamış olduğunun işaretleri.

Yeni Kondansatörleri Takalım

Monitörlerimde arızalanan tüm kondansatörler aynı markalıydı. Bu arızanın kötü bir devre tasarımından mı yoksa arızalı ucuz kondansatörlerden kaynaklanıp kaynaklanmadığını bilemiyorum. Onun için bütün hepsini bulabildiğim en kaliteli marka ile değiştirmeye karar verdim — Nichicon.

Ancak bu noktada en düşük iç direnç ve en uzun ömre sahip olan tiplerini sipariş ederken bir hataya düştüm. Bu yeni kondansatörlerin arızalı kondansatörlerden boyut olarak daha büyük oldukları için monitöre sığamayacakları anlamına geliyordu. Ama her şeyin bir çaresi olmalıdır dedim ve dik yerleştirmek yerine, onları yan yatırdım ve PCB üzeride çıplak duran ayaklarını ısıyla daralan makaronlar ile izole ettim. Bu ideal bir çözüm değil, ama işe yaradı.

Kondansatör arızası

Resim-7. Yeni, ama daha büyük, kondansatörlerin yerleşimi.

Sonuç

Arızalı kondansatörleri değiştirdikten sonra her şey normale döndü. Osiloskop güç açma düğmesine bastıktan sonra hızla hazır duruma geliyor, ölü LCD hayata döndü ve yanıp sönen, rengi değişen LCD ise artık normal çalışıyor.

Başta konu ettiğimiz elektrolitik kondansatörlerin yaş, çalışma ortamı ve ısı gibi nedenlerle kuruduğu, değer kaybına uğradığı ve bazen de patladığı yadsınmaz bir gerçek. Hele bu kondansatörler günümüzde en sık kullanılan SMPS (anahtarlamalı güç kaynağı) devrelerinde kullanılıyorsa bu ömrünün daha çabuk kısalma olasılığını tetikliyor. Bazen bu arızalar sadece kondansatörle sınırlı kalabiliyorlar ama bazen de devrelerindeki diğer parçalara da hasar verebiliyor.

Bu nedenle arada sırada gözle kondansatörleri kontrol etmenin faydasına inanıyorum. Ayrıca bilhassa güç devrelerinde belirli aralıklarla çıkış gerilimlerinin olması gereken değere yakın olduğunun kontrolü çok önemli. Çünkü SMPS devrelerinde patlayan bir kondansatörün verdiği hasar hem sürücü yarı iletkenlere hem de ferit çıkış trafosuna hasar verebiliyor.

Gelelim ölçme için ne kullandığıma. Çok eskiden aldığım bir sürü ölçü aletim var ama o zamanların teknolojisine, ve de bütçeme göre, AVOmetre dışında hepsi tek fonksiyonlu. Yani kondansatör sığası ölçer ama ESR değerini değil, transistor ölçer ama diğer yarı iletkenleri tanımaz bile.

EBAY’e göz gezdirirken “LCR-T4 Digital Transistor Tester Resistor Capacitor Tester Diode Inductance tester” diye bir alet gördüm. Fiyatı 8-16 USD arasında. Açıklamalara bakılırsa masa üstünde her derde deva. Her türlü kondansatörün sığasını göstermesi ve ESR değerini vermesi yanında bütün yarı iletkenleri tanıyor ve sağlam mı, bozuk mu diye test edip kazanç değerlerini veriyor, bobin ve şok değerlerini verebiliyor, falan filan. Hemen ısmarladım ve 20 gün içinde geldi. ( Bu arada artık yerli sitelerde de satıldığını gördüm)

Arızalı kondansatör

Resim-8. Ölçü aleti.

Kondansatör nedir

Resim-9. Ölçü aleti.

İçindeki mikroişlemciye yüklenmiş bir yazılım sayesinde birçok elektronik parçanın sınıflarını tanıyor ve o parça ile ilgili değerleri veriyor. Artık her kullandığım parçayı önce bu alette kontrol edip sonra yerine takıyorum. Tek eksik yanı entegre devreleri tanıyamaması. Onun için İngiltere de satılan bir alet gurubu var ama fiyatı benim gibi emekli biri için fazla tuzlu. O yüzden “tek eksiğim entegreler olsun” dedim ve ne olur ne olmaz diye bir tane daha aldım yedek olsun diye.

Reklam olmasın diye şunu ya da bunu alın diyemiyorum ama çok çeşitli modelleri var, ürün açıklamalarını okuyun ve aralarından kendi ihtiyacınıza en uygun olanı seçin.

Yazıyı bitirmeden önce biraz daha arızalı kondansatör resmi koymakta fayda var…

Kondansatör

Resim-10. Başka bir TV besleme katı. Gerilim çıkışındaki iki kondansatör de aşırı gaz sıkışmasından şişmiş ve azıcık olsa da elektrolit sızdırmış.

Kondansatör

Resim-11. Aşırı gaz sıkışmasından şişmiş ve elektrolit sızdırmış bir kondansatör.

Kondansatör

Resim-12. Yine bir besleme katı. İki kondansatör de aşırı gaz sıkışmasından şişmiş.

Kondansatör

Resim-13. Yine bir besleme katı. Gerilim çıkışındaki kondansatörlerden biri de aşırı gaz sıkışmasından şişmiş.

Arızalanmış kondansatör

Resim-14. Elektrolit sızdırmış bir besleme devresi kondansatörleri.

kondansatör arızası

Resim-15. Bilgisayar ana kartındaki besleme kondansatörleri, biri dışında hepsi şişmiş.

kondansatör

Resim-16. Bilgisayar ana kartındaki filtre kondansatörleri, iki tanesi şişmiş ve elektrolit sızdırmış.

filtre kondansatör

Resim-17. Bir besleme katındaki filtre kondansatörleri, iki tanesi şişmiş ve içlerinden biri de elektrolit sızdırmış.

kondansatör

Resim-18. DVD kayıt cihazındaki filtre kondansatörü, patlamış!

kondansatörler

Resim-19. Bilgisayar ana kartındaki filtre kondansatörleri, hepsi şişmiş ve yarısı da elektrolit sızdırmış.

Burada da önceki gün başıma gelen bir olayı da buraya ekleyeceğim. Dört sene önce elektrik faturalarım epeyi kabarınca evdeki bütün lambaları LED lerle değiştirmeye karar verdim. Normal ampulleri benzeri LED ampullerle değiştirmek kolay oldu.Ama sıra floresan ampullere gelince işin rengi değişti. Çünkü floresan yerine takılan LED çubuklar epey pahallı idi. Ben de o zaman tanesi 3 TL ye satılan metal bir şerit üzerine monte edilmiş 5360 LED’lerden oluşan şeritleri kullanmaya karar verdim.

10 cm eninde 15 mm yüksekliğindeki alüminyum kasa profillerden 1 metrelik parçalar kestim ve her profilin üzerine de 4 şerit LED yapıştırdım ve 2  şerli paralel olarak bağladım. (Bu şeritler arkasında yapıştırıcı bant ile geliyor) Her profilin üzerine de iki adet, her ikili gurup için bir tane, 12V 3A SMPS koydum. Aslında tek bir 5A koysam yeterli olabilirdi ama bozulursa karanlıkta kalmaktansa iki tane koyup biri bozulursa öteki iki şerit yansın dedim.

led

Resim-20. Led aydınlatma.

Led

Resim-21. Led aydınlatma.

Bodrumdaki atölyemde tavanda 2X20W floresan vardı onları da iki LED şeritini tam ortadan yarıya keserek 50 cm’lik bir alüminyum profile 4 lü paralel olarak monte ettim ve bir 12V 3A SMPS koydum. (72 adet 5360 LED li iki şerit 40W floresan lambaya eşdeğer ışık veriyor) Tahminim tuttu ve elektrik faturam yaklaşım %35 indi.

led

Resim-22. Led aydınlatma.

Ama dertler burada başladı aynı markanın 12V 5A veya 12V 8A gibi diğer modellerinde hiç bir sorun yaşamazken 12V 3A’ lik olanlarında problemler başladı. Tahmin etmişsinizdir, kondansatör arızası. Yaklaşık 25’e yakın 12V 3A SMPS kullanıyorum ve hepsi de 5-6 ayda bir arızalandı.

İlk başta bu kondansatörleri eş değerleri ile değiştirdim, 680uF 16V, ama 6-7 ay sonra aynı kondansatör tekrar arıza yaptı. Sonra 680uF 25V kullanmaya başladım ve arızalar azaldı.Altta son tamir ettiğim iki SMPS in resimleri var.

amper

Resim-23. Ölçüm değeri.

Amper

Resim-24.Ölçüm değeri.

Alt sağda bulunan kondansatör ilk SMPS’te tam, ikincisinde az şişmiş. Ama gerilim çıkışları bu halde bile tam gibi görünüyor.

Ama bu sizi aldatmasın, üzerine yük bağlanmadıkça ikisi de normal gerilimleri gösterecektir. Ama yük bağlandığında, yani akım çekilmeye başlayınca, ilkinde gerilim 7 – 8 V seviyesine ikincide ise 1V seviyesine iniyordu.

Yeni kondansatörleri taktım ve her şey normale döndü.Ardından şişmiş kondansatörü ölçtüm. Hem 170uF’da düşmüş hem de ESR 31 Ohm.

Konansatör

Resim-25. Kondansatörün görünümü.

Ölçüm

Resim-26.Ölçüm değeri.

Kıssadan hissemiz ise her 4-5 senede bir elektronik çihazlarınızı açıp en azından kondansatörleri gözle kontrol edin ki patlama ya da sızdırma ile devrelerinde daha büyük bir hasar yaratmadan önlem alabilesiniz.

Not:

ESR, kondansatörün AC’ye olan direncidir. Belirli bir frekansta dielektrik malzeme, plaka malzemesi, elektrolitik çözelti ve terminal uçlarının oluşturduğu toplam direnci gösterir. ESR, kondansatöre seri olarak bağlanmış bir direnç gibi davranır. (bu nedenle adı “Eşdeğer Seri Direnç”tir)

 

Not:

Yazının içinde konu ettiğim “İngilterede satılan alet” konusunda sorular geldi onun için bu açıklamayı eklemek istiyorum. Alet gurubunu yapan Peakelec diye bir şirket. Ama ne yazık ki artık entegre tanımlayan alet artık listelerinde yok. Ama burada da bir hatamı itiraf edeyim, yazıdaki anlatımım sanki bu alet bütün entegreleri tanıyormuş gibi bir etki veriyor. Aslında artık olmayan o aletin tanımlaması sadece TTL ve CMOS sayısal devreler ile sınırlı idi. Analog ve daha karmaşık entegreler için tanımlama yapabilen bir aletin olduğunu bu güne kadar duymadın ve bana nerede ise, bu günün olanakları ile, imkansız gibi geliyor. Belki 30 – 40 sene sonra olabilir.

İkinci konu ise küçük değerli kondansatörlerin ölçülmesi, yani nF ve pF. Bunun için EBAY den aldığım ve yazı içinde bahsettiğim aleti kullanabilirsiniz, ben onu kullanıyorum. Ama 100 pf altında biraz hatalı ölçüyor gibi. Eğer illaki param var ve 0,5 pF ölçmem gerek diyorsanız o zaman şu web sayfasına bakın ve işinize uygun geleni seçin derim.

Beğen  
Yazar

N4MNS çağrı işaretli radyo amatörü ve Amatör Teknik yazarı.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir