Testadores de Vazamento de Capacitor: Entendendo Seu Propósito e Operação

Capacitores são dispositivos importantes necessários para a maioria das aplicações eletrônicas. Além disso, eles podem armazenar energia elétrica, tornando-os dispositivos poderosos. No entanto, não vem sem falhas. Capacitores podem sofrer de corrente de vazamento, que é o resultado de imperfeições na camada de óxido. Além disso, capacitores com corrente de vazamento podem se tornar um grande problema em seus circuitos. Felizmente, há uma solução fácil para este problema. Tudo o que você precisa é um testador de vazamento de capacitor!

Embora os capacitores tenham uma variedade de testes, o teste de vazamento é um dos testes importantes.

Então, neste artigo, diremos tudo o que você precisa saber sobre o testador de vazamento de capacitor e como construir um circuito testador de vazamento simples e acessível.

Você está pronto? Vamos aprender!

Testador de Vazamento de Capacitor DIY

Como mencionado anteriormente, capacitores têm vários testes para verificar se funcionam corretamente. Por este motivo, existem diferentes testadores de capacitor. Você pode até ter alguns desses testadores no seu kit.

No entanto, esses testadores de capacitor não são testadores de vazamento. Eles não medem a corrente que flui através de um capacitor em sua tensão nominal definida. Além disso, sabemos que os capacitores começam a vazar à medida que envelhecem. Então, aqui está um testador de vazamento de capacitor DIY fácil para ajudá-lo a verificar quando você tem capacitores com vazamento.

Fonte: Wikimedia Commons

Mas, há um porém.

Este testador de vazamento não lida com alta tensão. Em outras palavras, você não obterá corrente suficiente para testar capacitores de 1 mfd ou superiores. Portanto, pode não dar os melhores resultados ao testar capacitores eletrolíticos. No entanto, se você tem capacitores abaixo deste valor, este testador fará o trabalho.

Nota: Se você quiser testar capacitores eletrolíticos, tente medir a resistência série equivalente (ESR).

Como o Circuito Funciona

Este circuito testador de vazamento DIY fácil funciona com um multivibrador astável usando dois transistores 2N3904 que roda a cerca de 10 kHz. Escolhemos esta frequência porque o transformador miniatura (proporção 10-1) era mais eficiente nesta frequência.

Também, obtemos um sinal acoplado do segundo transistor através de um capacitor de 15 nF — para o gate de um MOSFET IRF630. Este gate do MOSFET é polarizado a 4,5 volts entre dois resistores de megaohm.

Além disso, um desses resistores de megaohm é um resistor variável que varia o tamanho do sinal movendo-se para o gate. Assim, variando a tensão de saída.

Adicionalmente, o drain do IRF630 sobe de 25 volts de pico para cerca de 225 volts de pico — quando você o conecta ao primário de um transformador step-up (proporção 1-10). Em seguida, aplica esta tensão elevada a um multiplicador de tensão. Assim, o produto final é de cerca de 1000 volts DC.

Para terminar o processo, o circuito aplica 1000 volts de corrente contínua a dois terminais externos. Também, o lado positivo passa por um movimento de medidor de 0-400 microamp para o terminal positivo. Finalmente, os terminais externos são terminais banana para que você possa encaixar várias pontas de prova de medidor de tamanho padrão. Este circuito obtém uma alimentação de corrente de bateria de 9V através do botão de pressão.

Componentes e Ferramentas Necessários

Aqui estão as peças e ferramentas que você precisa para construir este circuito:

• Solda eletrônica

• Chaves de fenda sortidas
• Alicates de bico longo

• Multímetro

• Ferro de solda de 40 watts
• Alargador e conjunto de limas miniatura
• Furadeira elétrica com brocas
• Transistores bipolares 2N3904 (2)
• Capacitores de 15 nF (3)
• MOSFET IRF630 (1)
• Resistores de 4.7k (2)
• Diodos 1N914 (2)
• Resistor de 1k (1)
• Potenciômetro de ½ watt, 1 megaohm (1)

• Transformador de áudio miniatura 10-1 (1)
• Conector de bateria de 9 volts (1)

• Bateria de 9 volts (1)

• Capacitores de 2000 pF com classificação de pelo menos 400 volts (13)
• Diodos 1N4007 (13)

• Conjunto de jacks banana, um vermelho e um preto (1)
• Medidor analógico miniatura para indicação de corrente. Preferencialmente menos que um movimento de 1 miliamp (1)
• Diferentes cores de fio de ligação e tubo termorretrátil para caber sobre fios que carregam alta tensão
• Botão para potenciômetro
• Chave de pressão miniatura (1)

Passos

Aqui estão os passos a seguir ao tentar este circuito:

Passo 1: Montar e Instalar Componentes

Primeiro, uma caixa e faça os furos necessários para o botão de pressão, medidor, potenciômetro e dois furos para os plugs banana. Em seguida, instale os componentes nas metades superior e inferior da caixa usando brocas do tamanho certo.

Passo 2: Faça seu Multiplicador de Tensão Crocroft-Walton

Use um pedaço de Veroboard para fazer seu multiplicador de tensão. Use um que seja 3 por 1 ½ polegadas para que os componentes caibam perfeitamente.

Passo 3: Faça Seu Multivibrador

Use um pedaço de Veroboard de 3 por 1 ¾ polegadas para construir um multivibrador. Uma vez que você tenha feito o multivibrador, certifique-se de que ele opere a 10 kHz.

Passo 4: Fiação

Em seguida, certifique-se de conectar tudo junto. Conecte os fios de alta tensão com um fio de ligação regular — com uma manga de tubo termorretrátil no corpo do fio.

Passo 5: Teste Seu Circuito

Use seu testador para verificar aqueles capacitores ruins no seu kit. Certifique-se de que funciona corretamente, caso você precise refazer a fiação de todos os componentes.

Como Testar este Circuito

Após montar as peças, teste primeiro com osciloscópio. Então, verifique o sinal do gate do MOSFET mais à esquerda, você deve ver uma forma de onda dente de serra positiva de 9 volts. Esta forma de onda dente de serra deve ter aproximadamente 1 microssegundo de pico negativo devido à capacitância de entrada do MOSFET.

Também, a segunda forma de onda deve mostrar quando o MOSFET drena após conectar ao transformador. Além disso, você deve notar a forma de onda mais arredondada até atingir o pico de 20 volts.

Nota: o primeiro pico de 25 volts no início da forma de onda foi devido à resistência do transformador primário à mudança de corrente que ele recebe.

Agora, a terceira forma de onda mostra o sinal quando ele sai dos transformadores e se aplica à entrada do multiplicador de tensão. O pico aqui é de aproximadamente 225 volts. Assim, o multiplicador de tensão multiplicará esta tensão para cerca de 1000 volts DC.

Isso não é tudo.

Uma vez que você termine com o teste de osciloscópio, use o testador de vazamento para verificar alguns capacitores. Para nosso teste, usamos um capacitor moderno com classificação de 400 volts e um capacitor de papel antigo com a mesma classificação de 400 volts.

Para o capacitor moderno, usamos o testador de vazamento para aplicar aproximadamente 400 volts e o vazamento foi de cerca de 25 microamps. Isso é um pequeno vazamento, então o capacitor moderno passou no teste.

Por outro lado, aplicamos os mesmos 400 volts ao capacitor antigo e descobrimos que ele passava 10x a corrente. Isso é um grande vazamento, tornando-o inadequado para qualquer circuito.

Palavras Finais

Um testador de vazamento de capacitor simples pode testar capacitores eletrolíticos com vazamento na faixa de 1uF a 450uF. Também, é capaz de testar capacitores grandes de partida e funcionamento e capacitores menores de 1uF com classificações de 10V.

No entanto, uma vez que você compreenda o ciclo de tempo, você poderia testar abaixo de 1uF (0. uF) e superior a 450uF (até 650uF). Além disso, você também pode usar este testador para verificar resistência de isolamento em fios e testar as características de ruptura reversa de um diodo.

Nota: Cuidado! Este dispositivo é capaz de desenvolver altas tensões de até 1000 volts. O uso indevido deste dispositivo pode ser letal. Então, prossiga apenas se você entender as medidas de segurança para trabalhar com altas tensões.

Bem, isso encerra tudo o que você precisa saber sobre o testador de vazamento de capacitância e como fazer um. Se você tiver mais perguntas, sinta-se à vontade para nos contatar e teremos prazer em ajudar.