Proteggi gli ingranaggi vintage con un semplice reforming dei condensatori

Jun 06, 2023

Dopo aver acquistato qualche vecchio apparecchio elettronico, che si tratti di un computer, di una radio o di qualche apparecchio di prova, c'è la tentazione di collegarlo non appena lo hai portato nel negozio. Non essere così frettoloso. Tali alimentatori e circuiti analogici hanno spesso un numero di vecchi condensatori elettrolitici in alluminio di condizioni sconosciute e possono accadere cose brutte se vengono improvvisamente riaccesi. Dopo un'ispezione visiva, per rimuovere e sostituire quelli che presentano evidenti segni di perdite e corrosione, quelli rimanenti potrebbero non essere ancora all'altezza del loro lavoro, con gli strati di ossido danneggiati nel tempo quando sono inattivi, possono mostrare capacità e tensione nominale inferiori a quelle specificate o addirittura essere un cortocircuito morto. [TechTangents] presenta per noi una guida per rilevare e riformare questi condensatori sospetti per riportarli, si spera, in servizio ancora una volta, in modo sicuro.

Una volta fabbricati, i condensatori vengono portati lentamente alla tensione operativa, prima dell'incapsulamento finale, che consente la formazione del sottile strato di ossido sulla piastra di contatto dell'anodo. Si tratta di un processo chimico azionato elettricamente in cui una porzione dell'elettrolita viene decomposta per fornire la necessaria ioni di ossigeno. Quando si opera normalmente, con una polarizzazione CC applicata alle piastre, questo processo di ossidazione, denominato "autoriparazione", continua lentamente, mantenendo l'integrità della pellicola di ossido e consumando lentamente l'elettrolita, che alla fine si seccherà e si disintegrerà. incapace di sostenere lo strato di ossido isolante.

Se lasciato senza alimentazione per troppo tempo, lo strato di ossido anodico decade, con conseguente riduzione della tensione operativa. Una volta acceso, il processo di reforming riprenderà, ma ciò avverrà in un ambiente non controllato, con conseguente fuoriuscita di molto calore e gas in eccesso. Tutto dipende da quanto è diventato sottile lo strato di ossido e se hanno iniziato a formarsi dei buchi. Cioè, se è rimasto dell’elettrolita per reagire, potrebbe essere già troppo tardi per il salvataggio.

Se lo strato di ossido è sufficientemente impoverito, il condensatore inizierà a condurre, con conseguente autoriscaldamento e decomposizione termica incontrollata. Possono esplodere violentemente, per questo motivo sulla parte superiore della lattina sono presenti delle incisioni che fungono da punto debole da cui il contenuto può esplodere. Un po' come la scena dell'uovo in Aliens!

Il modo "sicuro" per riformare i vecchi condensatori è rimuoverli fisicamente dall'apparecchiatura e applicare una tensione bassa e controllata al di sotto del valore nominale per mantenere la corrente di polarizzazione a un valore basso, forse solo 2 mA. Lentamente, la tensione può essere aumentata per riportare la corrente al livello di formazione iniziale, purché la corrente non diventi troppo alta e la temperatura sia entro limiti ragionevoli. Il processo termina quando la tensione applicata raggiunge il valore nominale e la corrente è scesa a valori di dispersione bassi.

Un avvertimento, tuttavia, poiché l'ESR dei condensatori riformati potrebbe essere leggermente superiore a quello di progettazione, il che si tradurrà in una temperatura operativa più elevata e un potenziale aumento della corrente di ripple nelle applicazioni di alimentazione.

Stiamo davvero sorvolando velocemente su questo argomento, ma [TechTangents] è stato così gentile da collegarsi ad alcune letture relative ai condensatori per coloro che hanno bisogno di un primer. Ecco un manuale del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per il reforming dei condensatori con consigli sulla durata di conservazione, alcune note tecniche sull'uso dei condensatori elettrolitici di chemi-con e una guida generale sui condensatori di TDK. Riformare i cappucci non è una novità, ecco un articolo precedente sulle riparazioni e qualcosa di un po' più recente.

Grazie [Jimi] per il suggerimento!