Полярность конденсатора

Какие конденсаторы имеют полярность

Все конденсаторы можно условно разделить на две группы:

• Полярные – требуют соблюдения положительного и отрицательного выводов.
• Неполярные – допускают подключение в любой ориентации относительно приложенного напряжения.

К полярным обычно относятся алюминиевые электролитические и танталовые конденсаторы.

К неполярным относятся большинство керамических, плёночных и специальные биполярные электролитические конденсаторы.

Главное различие заключается в конструкции диэлектрика и допустимом направлении приложенного напряжения.

Где плюс и минус у электролитического конденсатора

У распространённого цилиндрического алюминиевого электролитического конденсатора отрицательный вывод обозначается полосой на боковой поверхности корпуса.

На полосе обычно повторяется символ:

–

Вывод, расположенный со стороны этой полосы, является минусом.

Противоположный вывод – плюсом.

Например, на корпусе указано:

1000 µF 25 V

Рядом проходит светлая полоса со знаками минуса.

Это означает:

• ёмкость – 1000 мкФ;
• номинальное напряжение – 25 В;
• вывод со стороны полосы – отрицательный.

Цвет полосы зависит от производителя. Она может быть серой, белой, светло-золотистой или другой.

Можно ли определить полярность по длине ножек

У новых радиальных алюминиевых электролитических конденсаторов положительный вывод обычно длиннее отрицательного.

То есть:

длинная ножка – плюс

короткая ножка – минус

Но этот признак работает только тогда, когда выводы сохранили первоначальную длину.

Если конденсатор выпаян из платы, ножки могли быть обрезаны.

Поэтому для бывших в употреблении компонентов длина выводов не является надёжным способом определения полярности.

При наличии маркировки на корпусе ориентироваться следует прежде всего на неё.

Полярность SMD электролитических конденсаторов

Алюминиевые электролитические SMD-конденсаторы часто имеют цилиндрический металлический корпус на пластиковом основании.

Их маркировка отличается от обычных выводных компонентов.

У многих моделей отрицательный вывод обозначается окрашенным сектором или полосой на корпусе.

Однако форма, расположение и оформление маркировки зависят от производителя.

Поэтому для конкретного SMD-конденсатора желательно проверить его документацию.

Особенно внимательно нужно определять полярность, если компонент снят с платы и его маркировка частично повреждена.

Танталовые SMD-конденсаторы: полоса часто означает плюс

Это одно из важных отличий.

У распространённых формованных танталовых SMD-конденсаторов цветная полоса на корпусе обычно обозначает положительный вывод.

Например, прямоугольный танталовый конденсатор имеет маркировку:

106

и цветную полосу у одного края.

У типичного формованного танталового конденсатора такой край соответствует плюсу.

Но конкретное обозначение нужно подтверждать по серии и производителю.

Получается, что у двух внешне разных полярных конденсаторов полосы могут означать противоположные выводы:

Полярность керамических конденсаторов

Обычные керамические конденсаторы не имеют положительного и отрицательного выводов.

Например, дисковый керамический конденсатор с двумя проволочными выводами можно установить любой стороной.

То же относится к большинству многослойных керамических SMD-конденсаторов – MLCC.

У маленьких прямоугольных MLCC полярность отсутствует, поэтому на корпусе нет обозначений плюса и минуса.

Но отсутствие полярности не означает, что такой конденсатор подходит для любой цепи.

При выборе всё равно необходимо учитывать:

• ёмкость;
• номинальное напряжение;
• тип диэлектрика;
• температурные характеристики;
• допустимые режимы работы.

Есть ли плюс и минус у плёночных конденсаторов

Большинство плёночных конденсаторов также неполярные.

Они могут применяться:

• в фильтрах;
• RC-цепях;
• звуковых устройствах;
• импульсных схемах;
• цепях переменного напряжения.

Некоторые плёночные конденсаторы имеют обозначение внешней обкладки.

Это не знак электрической полярности.

Такую маркировку используют для выбора ориентации компонента с учётом паразитных наводок и требований конкретной схемы.

Что означают NP и BP

На некоторых электролитических конденсаторах встречаются обозначения:

NP – Non-Polar

или:

BP – Bi-Polar

Это специальные неполярные электролитические конденсаторы.

У них отсутствует обычное требование подключения определённого вывода к плюсу постоянного напряжения.

Такие компоненты встречаются, например, в некоторых звуковых цепях.

При замене нельзя автоматически использовать обычный полярный электролитический конденсатор вместо неполярного.

Даже при совпадении ёмкости и напряжения условия работы могут быть другими.

Как обозначается полярность конденсатора на плате

На печатной плате возле посадочного места могут находиться обозначения:

+

или:

–

Знак плюс обычно указывает на площадку положительного вывода.

Знак минус – на площадку отрицательного.

Иногда одна половина окружности посадочного места закрашена.

Но значение такой графической маркировки не универсально: оно зависит от библиотеки посадочных мест и правил оформления платы.

Поэтому закрашенный сектор нельзя без проверки считать минусом.

Если на плате сохранился оригинальный конденсатор, перед его снятием желательно сфотографировать положение детали и маркировку.

Это значительно снижает риск неправильной установки нового компонента.

Можно ли определить полярность по квадратной площадке

У некоторых печатных плат один выводной контакт выполняется квадратным, а второй круглым.

Но квадратная площадка сама по себе не является универсальным обозначением плюса.

Она может указывать на первый вывод компонента.

Соответствие первого вывода плюсу или минусу зависит от конкретного посадочного места.

Поэтому определять полярность только по форме площадки нельзя.

Что делать, если конденсатор уже выпаян

Если на корпусе сохранилась маркировка, сначала определите его тип.

Для алюминиевого электролитического конденсатора найдите полосу отрицательного вывода.

Для танталового SMD проверьте маркировку конкретной серии.

Если маркировки нет, можно попытаться определить модель по:

• размерам корпуса;
• надписям;
• фотографии исходной платы;
• документации оборудования;
• каталогу производителя.

Если установить тип и полярность надёжно не получается, использовать неизвестный полярный конденсатор в ответственной цепи не стоит.

Как определить полярность на плате без старого конденсатора

Если старый компонент отсутствует, действуйте последовательно.

Сначала осмотрите обозначения возле контактных площадок.

Затем найдите схему устройства, если она доступна.

Для низковольтной полностью обесточенной платы иногда можно определить соединение одного вывода с общей шиной GND с помощью прозвонки.

Но важно учитывать, что:

GND не всегда является отрицательным выводом конкретного конденсатора.

В схемах с двуполярным питанием, преобразователями и разделёнными землями напряжения могут иметь разные потенциалы относительно общей точки.

Поэтому наличие соединения с GND нужно интерпретировать вместе со схемой.

Можно ли определить плюс и минус мультиметром

Мультиметр полезен для определения полярности напряжения на работающей цепи, но обычный режим прозвонки не позволяет надёжно определить положительный вывод неизвестного выпаянного электролитического конденсатора.

Для выпаянной детали основными источниками информации остаются маркировка и документация.

Если нужно определить полярность напряжения непосредственно на плате, измерения должны выполняться с учётом схемы и требований электробезопасности.

Для низковольтных цепей используют режим измерения постоянного напряжения:

V⎓

Но измерять напряжение на открытых сетевых и высоковольтных платах без соответствующего опыта и оборудования опасно.

Что будет, если перепутать полярность

Для полярного конденсатора обратное напряжение является ненормальным режимом работы.

Возможные последствия:

• увеличение тока утечки;
• нагрев корпуса;
• повреждение диэлектрика;
• рост внутреннего давления;
• срабатывание предохранительного клапана;
• вытекание электролита;
• короткое замыкание.

У алюминиевого электролитического конденсатора верхняя крышка может деформироваться или вскрыться по предусмотренным насечкам.

Однако отсутствие внешних повреждений не означает, что компонент сохранил свои характеристики после неправильного подключения.

Если полярный конденсатор подвергался недопустимому обратному напряжению, его состояние требует оценки; при сомнениях лучше заменить деталь.

Почему конденсатор вздувается при неправильном подключении

В электролитических конденсаторах диэлектрик и электролит рассчитаны на определённый режим работы.

При серьёзном нарушении полярности возможны увеличение тока утечки, нагрев и газообразование.

Из-за повышения внутреннего давления верхняя крышка корпуса деформируется.

У многих алюминиевых электролитических конденсаторов имеются специальные насечки, которые позволяют контролируемо сбросить давление.

Но вздутие возникает не только при переполюсовке.

Другие возможные причины:

• превышение рабочего напряжения;
• перегрев;
• повышенный ток пульсаций;
• старение;
• внутренний дефект.

Поэтому по одному вздутию нельзя достоверно установить причину неисправности.

Есть ли полярность у пускового конденсатора двигателя

Пусковые и рабочие конденсаторы, предназначенные для цепей переменного тока электродвигателей, обычно неполярные.

У распространённых рабочих конденсаторов CBB60 и CBB61 нет обычных положительного и отрицательного выводов.

Поэтому их два рабочих контакта не обозначаются как плюс и минус постоянного напряжения.

При этом для правильного подключения двигателя нужно соблюдать схему соединения его обмоток.

Неполярность конденсатора не означает, что провода двигателя можно подключать произвольно.

Также важно не путать рабочие конденсаторы, рассчитанные на длительную эксплуатацию, с пусковыми, рассчитанными на определённый режим включения.

Полярность конденсатора на электрической схеме

На принципиальных схемах обычный неполярный конденсатор часто обозначается двумя параллельными линиями.

Полярный конденсатор может иметь специальное обозначение положительного вывода:

+

В некоторых условных графических обозначениях одна из обкладок изображается изогнутой.

Но разные стандарты и программы проектирования используют различные варианты символов.

При отсутствии очевидного обозначения лучше ориентироваться на подписи выводов компонента и документацию схемы.

Проверка перед установкой

Перед пайкой конденсатора проверьте:

1. Определён ли тип компонента.
2. Является ли он полярным.
3. Найдено ли обозначение плюса или минуса.
4. Совпадает ли ориентация с маркировкой платы.
5. Подходят ли ёмкость и номинальное напряжение.
6. Совместимы ли остальные характеристики конденсатора с данной цепью.

После установки осмотрите пайку и убедитесь в отсутствии перемычек между контактами.

Краткая таблица определения полярности

Если маркировка компонента не соответствует распространённым обозначениям, определять полярность нужно по документации производителя.