Как заменить конденсатор

Поломки разных электронных устройств (в т.ч. компьютеров) в большинстве случаев связаны с неисправностью цепей питания (выходят из строя либо сами цепи питания при сильной нагрузке (возможно от перегрева при плохом охлаждении), либо из-за плохого питания выходит из строя внутренняя схема). Соответственно, наиболее проблемной частью любого компьютера является блок питания.

В этой статье хочу коснуться еще одного момента, влияющего на качество питающих напряжений, – конденсаторы фильтров питания. Емкостные фильтры питания необходимый атрибут любых импульсных и цифровых схем, соответственно они присутствуют на всех компьютерных комплектующих и материнских платах (даже на процессоре устанавливают небольшие керамические конденсаторы фильтры питания).
Несколько слов о том, какие бывают конденсаторы. Конденсатор – второй по массовости применения радиоэлемент после резисторов (сопротивлений). Существует огромное множество типов конденсаторов в зависимости от их назначения и технологии производства. Для фильтров питания обычно применяют два вида конденсаторов: керамические (диэлектрик выполнен из керамики) с относительно небольшой емкостью для фильтрации высокочастотных помех, и электролитические с огромной удельной емкостью для сглаживания низкочастотных пульсаций питающих напряжений. Применение параллельно включенных двух видов конденсаторов компенсирует их взаимные недостатки – невозможно сделать керамический конденсатор с большой емкостью (тысячи микрофарад) для фильтрации низкочастотных помех (такой конденсатор получится огромных размеров); также невозможно сделать электролитический конденсатор с большой емкостью для фильтрации высокочастотных помех (индуктивность выводов достаточно высока, что недопустимо на высоких частотах).
Керамические конденсаторы практически не выходят из строя, поэтому более подробно остановимся на электролитических (точнее оксидных электролитических) конденсаторах. В этих конденсаторах в качестве диэлектрика служит оксидный слой на металле (обычно алюминий), металл является одной обкладкой конденсатора (анод), вторая обкладка (катод) – электролит. Электролитические конденсаторы не допускают подачу обратного напряжения (при этом они быстро выходят из строя и разрушаются, а точнее взрываются). Как было сказано, электролитические конденсаторы обладают большой удельной емкостью, однако также и большими потерями. Кроме всего, у электролитических конденсаторов ограниченный срок службы, они высыхают” и со временем теряют емкость (радиолюбители, наверное, помнят простейший метод ремонта таких конденсаторов – аккуратно сжать плоскогубцам, – с уменьшением объема увеличивалась поверхность, смачиваемая остатками электролита; подобная “процедура” допустима для Разделительных конденсаторов, но Аля фильтров очень опасна). В компьютерах электролитические конденсаторы работают в жестких Условиях повышенных температур и резко изменяющихся импульсных токах нагрузки (к слову, источник питания также импульсный)- Поэтому, выполняя какое- либо профилактическое техническое обслуживание компьютера (например, убирая пыль внутри корпуса пылесосом раз в год) обратите внимание на внешний вид электролитических конденсаторов (особенно, если техника эксплуатируется несколько лет или б/у). Если найдены подозрительные вздувшиеся конденсаторы, не поленитесь их заменить, это избавит вас от возможных неприятностей в ближайшем будущем.
При профилактическом ремонте необходимо очень аккуратно выпаять подозрительный конденсатор – хорошо прогревая выводы, осторожно вытащить, чтобы не оборвать металлизацию (печатные платы многослойные, обычно около пяти слоев, поэтому обрыв металлизации, в большинстве случаев, – это не восстанавливаемый выход из строя). Если в отверстия заплыли, нужно аккуратно проткнуть их иголкой (удобно воспользоваться медицинской иглой), опять таки хорошо прогревая отверстия паяльником. Паяльник должен быть средней мощности – 25-40 Вт, при меньшей мощности нельзя хорошо прогреть вывод, при большей – паяльник громоздкий и неудобный для тонких работ (жало необходимо заточить на конус, чтобы было удобно).
Устанавливая новый конденсатор, обязательно проверьте его полярность (чтобы не выпаивать еще раз!). Припой лучше использовать с канифолью внутри – так намного удобнее.
Теперь о выборе при покупке новых конденсаторов. На электролитических конденсаторах всегда написано два главных параметра: емкость (обычно в микрофарадах) и максимальное рабочее напряжение (в вольтах), соответственно необходимо покупать конденсатор с таким же номиналом (или возможно с большим, например, вместо 1000×6,3V (1000мкФ на 6,3В) подойдет 1500мкФ на 6,3В или 1500мкФ на 10В, но размер у последних больше, особенно с увеличением напряжения). Сейчас дополнительно указывается диапазон температур (однозначно надежнее конденсаторы с расширенным диапазоном температур – 105 С, а не ширпотреб на 80 С).
В последнее время широкое распространение получили низкоимпедансные конденсаторы (и даже сверх низкоимпедансные), которые устанавливаются сейчас практически на всех “нормальных” компьютерных комплектующих (импеданс – сопротивление). Технология производства низкоимпедансных конденсаторов обеспечивает меньшие активные потери при импульсных токах, соответственно элемент меньше греется и дольше служит, поэтому выбирать нужно только их, несмотря на большую стоимость. Чтобы различать низкоимпедансные конденсаторы, у них присутствует дополнительная маркировка (например, LZ, возможно ряд цифр/символов, нормирующий импеданс), а также иногда, – немного иная насечка с торца, противоположного выводам. Насечка нужна для экстренного сброса давления в критических ситуациях, по насечке корпус конденсатора прорывает, стравливается давление во избежание взрыва, – своего рода защитный элемент-клапан. При покупке советуем вам проконсультироваться с продавцом, который поможет сделать правильный выбор.
В наиболее ответственных местах устанавливаются танталовые конденсаторы (анод из тантала). Последние достаточно дорогие, однако допускают работу при более высоких температурах, и как правило, не выходят из строя.

Виктор Михапьчук