Bagaimana saya bisa menurunkan kemungkinan habis kapasitor?

Saya memiliki sirkuit catu daya AC / DC yang dipasang pada banyak mesin, yang semuanya berjalan dengan baik dalam kemampuan daya pengenal pasokan. Namun ini terus gagal, setiap orang mengeluarkan kapasitor elektrolitik (besar) (setelah layanan 1 tahun). Anehnya papan-papan ini sedikit berbeda, ada yang punya satu tutup, ada yang 2, tapi selalu inilah bagian yang gagal.

Papan dengan 1 tutup diberi peringkat 22μF 450v, dan dengan 2 diberi peringkat 47μF 450v.

Jadi, apa yang bisa saya lakukan untuk menghilangkan stres dari komponen ini? menjalankan beberapa secara paralel?

UPDATE: Setelah melihat-lihat PSU, mereka memang aneh! motor di mesin (yang penghancur kardus) dinilai 220v DC! jadi bagian "chunky" utama dari papan PSU hanyalah penyearah / saringan (yang agak terbakar) tanpa transformator, dan sisanya adalah pasokan DC step-down terpisah yang lebih kecil untuk hal-hal seperti lampu, switching, perlindungan dll

Catu daya switching jangkauan input universal tipikal menggunakan topologi sirkuit seperti yang ditunjukkan di sini:

Kapasitor tegangan tinggi bernilai lebih besar (disorot dalam warna kuning) memiliki tugas merapikan tegangan DC yang diperbaiki dari saluran listrik AC.

Ada dua mode kegagalan utama untuk kapasitor ini. Salah satunya adalah lonjakan tegangan tinggi pada input dari pasokan yang membuatnya melalui choke mode umum. Paku yang melebihi nilai tegangan kapasitor dapat menyebabkan kerusakan pada lapisan dielektrik isolasi kapasitor yang mengarah ke celana pendek internal. Masalah tegangan tinggi sebaiknya diselesaikan dengan menemukan sumber paku tersebut dalam sistem daya dan mengambil langkah untuk menjepit paku di mana mereka dihasilkan. Ini juga dapat membantu meningkatkan filter input catu daya, menambahkan perangkat penyerapan sementara seperti transzorb atau MOV ke bagian input dan meningkatkan peringkat tegangan kapasitor besar.

Mode kegagalan lainnya adalah pemanasan internal yang dapat terjadi ketika perubahan kapasitor saat ini bereaksi dengan resistansi seri (ESR) kapasitor. Ini menghasilkan panas yang dapat mengeringkan bahan elektrolitik internal dalam kapasitor yang menyebabkan penurunan kapasitansi. Itu juga dapat meningkatkan resistansi seri sehingga menyebabkan pemanasan tambahan terjadi. Dalam catu daya jenis off-line, kapasitor ini bekerja pada frekuensi garis dua kali dan pulsa arus dalam kapasitor (dikenal sebagai arus riak) terjadi ketika kapasitor dibebankan pada setiap setengah siklus dan dilepaskan saat tegangan AC yang diperbaiki menjadi nol. sementara kapasitor diminta untuk terus memasok arus ke bagian output dari pasokan. Beberapa faktor dapat dipertimbangkan untuk meningkatkan keandalan kapasitor ini. Pertama dan terpenting adalah untuk menghitung atau mengukur arus riak selama operasi suplai dan memastikannya berada dalam kisaran arus riak untuk kapasitor yang dipilih. Parameter lain yang perlu dipertimbangkan adalah peringkat suhu kapasitor untuk memastikannya lebih tinggi dari suhu operasi catu daya. Akhirnya dapat bermanfaat untuk menemukan kapasitor yang memiliki nilai ESR lebih rendah yang akan menurunkan pemanasan internal untuk amplitudo arus riak yang diberikan.

Menggunakan dua kapasitor secara paralel akan setara dengan menggunakan dua resistor secara seri, kapasitansi akan bertambah, dan itu mungkin berdampak buruk pada operasi rangkaian (mungkin tidak, tetapi berpikir kasus terburuk di sini.)

Cara yang lebih baik untuk menghilangkan stres dari komponen-komponen ini, tanpa pengetahuan tentang rangkaian itu sendiri adalah dengan menggunakan kapasitor dengan peringkat tegangan yang lebih tinggi. Ini akan diterjemahkan ke komponen yang lebih besar, lebih mahal tetapi akan mengurangi stres. Cara lain adalah dengan mendapatkan kapasitor "berkualitas", dari pemasok nama merek. Ada kapasitor audiophile yang dikenal karena kualitasnya, tetapi saya tidak akrab dengan nama merek yang tepat.

Jika mungkin (mengingat batasan ukuran yang Anda miliki), saya akan menurunkan kapasitor Anda (menggunakan peringkat tegangan yang lebih tinggi dari yang diperlukan) dan juga menempatkan kapasitor keramik yang lebih kecil secara paralel. Ini lebih toleran terhadap lonjakan tegangan tinggi yang pendek dan akan membantu mengurangi tekanan pada elektrolit.

Sparkfun baru-baru ini menjalankan video terkait ini, saya sarankan Anda untuk memeriksanya .

JIKA mereka terbakar dengan cepat, pasti ada yang salah dengan sirkuit. akhirnya topi mati, tetapi mereka harus bertahan bertahun-tahun jika semuanya dirancang dengan benar. Yang mengatakan, tegangan lebih tinggi Penutup berkualitas tinggi akan lebih kecil kemungkinannya untuk meledak. tergantung pada tujuannya, Anda bahkan dapat menempatkan satu dengan kapasitansi lebih tinggi untuk menghindari pemakaian dan pengisian ulang sepenuhnya cukup banyak. Itu hanya ide yang bagus dengan tutup yang dimaksudkan untuk memperlancar catu daya, atau sesuatu yang lain di mana kapasitansi sebenarnya tidak terlalu penting.