Penguji Kebocoran Kapasitor: Memahami Tujuan dan Operasinya

Kapasitor adalah perangkat penting yang diperlukan untuk sebagian besar aplikasi elektronik. Selain itu, mereka dapat menyimpan energi listrik sehingga menjadi perangkat yang kuat. Namun, hal itu tidak datang tanpa kekurangan. Kapasitor dapat mengalami arus kebocoran yang merupakan hasil dari ketidaksempurnaan lapisan oksida. Selain itu, kapasitor dengan arus kebocoran dapat menjadi masalah besar dalam sirkuit Anda. Untungnya, ada solusi mudah untuk masalah ini. Yang Anda butuhkan hanyalah penguji kebocoran kapasitor!
Meskipun kapasitor memiliki berbagai tes, tes kebocoran adalah salah satu tes penting.
Jadi, dalam artikel ini, kami akan memberitahu Anda segala sesuatu yang perlu Anda ketahui tentang penguji kebocoran kapasitor dan cara membuat rangkaian penguji kebocoran sederhana dan terjangkau.
Siap? Mari kita belajar!

Penguji Kebocoran Kapasitor DIY

Seperti yang disebutkan sebelumnya, kapasitor memiliki berbagai tes untuk memeriksa apakah mereka bekerja dengan baik. Karena alasan ini, ada berbagai penguji kapasitor. Anda mungkin bahkan memiliki beberapa penguji ini dalam kotak Anda. 

Namun, penguji kapasitor ini bukan penguji kebocoran. Mereka tidak mengukur arus yang mengalir melalui kapasitor pada tegangan rated yang ditetapkan. Selain itu, kita tahu bahwa kapasitor mulai bocor seiring bertambah usianya. Jadi, inilah penguji kebocoran kapasitor DIY yang mudah untuk membantu Anda memeriksa kapan Anda memiliki kapasitor bocor.

Diagram Rangkaian

Sumber: Wikimedia Commons

Namun, ada tangkapan.

Penguji kebocoran ini tidak dapat menangani tegangan tinggi. Dengan kata lain, Anda tidak akan mendapatkan arus yang cukup untuk menguji kapasitor 1 mfd atau lebih tinggi. Jadi, ini mungkin tidak memberikan hasil terbaik saat menguji kapasitor elektrolit. Namun, jika Anda memiliki kapasitor di bawah nilai ini, penguji ini akan menyelesaikan pekerjaan.

Catatan: Jika Anda ingin menguji kapasitor elektrolit, cobalah mengukur resistensi seri setara (ESR).

Cara Kerja Rangkaian

Rangkaian penguji kebocoran DIY yang mudah ini bekerja dengan multivibrator Astable menggunakan dua transistor 2N3904 yang beroperasi sekitar 10 kHz. Kami memilih frekuensi ini karena transformator miniatur (rasio 10-1) paling efisien pada frekuensi ini.

Selain itu, kita mendapatkan sinyal berpasangan dari transistor kedua melalui kapasitor 15 nF—ke gate MOSFET IRF630. Gate MOSFET ini dibias pada 4,5 volt antara dua resistor megaohm.

Selain itu, salah satu resistor megaohm ini adalah resistor variabel yang mengubah ukuran sinyal yang masuk ke gate. Jadi, mengubah tegangan output.

Secara tambahan, drain IRF630 meningkat dari 25 volt puncak hingga sekitar 225 volt puncak—saat Anda menghubungkannya ke primer transformator step-up (rasio 1-10). Selanjutnya, itu menerapkan tegangan yang ditingkatkan ini ke voltage multiplier. Jadi, hasil akhirnya adalah sekitar 1000 volt DC. 

Untuk menyelesaikan proses, rangkaian menerapkan 1000 volt arus langsung ke dua terminal eksternal. Selain itu, sisi positif melewati meter gerakan 0-400 mikroamp ke terminal positif. Akhirnya, terminal eksternal adalah terminal pisau sehingga Anda dapat memasang berbagai uji probe standar ukuran. Rangkaian ini mendapatkan suplidan baterai 9v melalui saklar tekan.

Komponen dan Alat yang Dibutuhkan

Berikut adalah komponen dan alat yang Anda butuhkan untuk membangun rangkaian ini:

• Solder elektronik

• Kumpulan obeng
• Pidit hidung panjang

• Multimeter

• Soldering iron 40 watt
• Set reamer dan besi miniatur
• Bor listrik dengan indeks bor
• Transistor bipolar 2N3904 (2)
• Kapasitor 15 nF (3) 
• MOSFET IRF630 (1) 
• Resistor 4.7k (2) 
• Dioda 1N914 (2) 
• Resistor 1k (1) 
• Potensiometer ½ watt, 1 megaohm (1) 

Sumber: Wikimedia Commons 

• Transformator audio miniatur 10-1 (1) 
• Konektor baterai 9 volt (1) 

• Baterai 9 volt (1) 

• Kapasitor 2000 pF dengan rated setidaknya 400 volt (13) 
• Dioda 1N4007 (13) 

• Set jack pisau, satu merah satu hitam (1) 
• Meter analog miniatur untuk indikasi arus. Lebih baik kurang dari 1 milliamp movement (1) 
• Berbagai warna kabel penyambung dan tabung heat shrink untuk kabel yang mengantarkan tegangan tinggi
• Knob untuk potensiometer
• Saklar tekan miniatur (1) 

Langkah-langkah

Berikut adalah langkah-langkah yang diikuti saat mencoba rangkaian ini:

Langkah 1: Pasang dan Instal Komponen

Pertama, buat kotak dan bor lubang yang diperlukan untuk saklar tekan, meter, potensiometer, dan dua lubang untuk soket pisau. Selanjutnya, pasang komponen pada bagian atas dan bawah kotak menggunakan bor dengan ukuran yang tepat.

Langkah 2: Buat Voltage Multiplier Crockroft-Walton Anda

Gunakan potongan Veroboard untuk membuat voltage multiplier Anda. Gunakan yang berukuran 3 by 1 ½ inci sehingga komponen dapat muat rapi.

Veroboard

Langkah 3: Buat Multivibrator Anda

Gunakan potongan Veroboard berukuran 3 by 1 ¾ inci untuk membuat multivibrator. Setelah selesai dengan multivibrator, pastikan ia beroperasi pada 10 kHz.

Langkah 4: Penyambungan

Selanjutnya, pastikan Anda menyambungkan semuanya. Sambungkan kabel tegangan tinggi dengan kabel penyambung reguler—yang dilengkapi tabung heat shrink pada badan kabel.

Langkah 4: Uji Rangkaian Anda

Gunakan penguji Anda untuk memeriksa kapasitor rusak dalam kotak Anda. Pastikan bekerja dengan baik jika Anda perlu menyambung ulang semua komponen.

Cara Menguji Rangkaian ini

Setelah merakit komponen, uji terlebih dahulu dengan osiloskop. Jadi, periksa sinyal dari gate MOSFET paling kiri, Anda seharusnya melihat gelombang gergaji saw positif 9 volt. Gelombang gergaji saw ini seharusnya memiliki spike negatif sekitar 1 mikrodetik karena input kapasitansi MOSFET.

Selain itu, gelombang kedua harus menunjukkan saat MOSFET drain setelah terhubung ke transformator. Selain itu, Anda harus memperhatikan gelombang yang lebih membulat hingga mencapai 20 volt puncak.

Catatan: spike pertama 25 volt pada awal gelombang disebabkan oleh resistensi transformator primer terhadap perubahan arus yang diterimanya.

Sekarang, gelombang ketiga menunjukkan sinyal saat keluar dari transformator dan diterapkan ke input voltage multiplier. Puncak di sini sekitar 225 volt. Jadi, voltage multiplier akan mengalikan tegangan ini hingga sekitar 1000 volt DC.

Itu belum semua.

Setelah selesai dengan pengujian osiloskop, gunakan penguji kebocoran untuk memeriksa beberapa kapasitor. Untuk tes kami, kami menggunakan kapasitor modern dengan rated 400 volt dan kapasitor kertas klasik dengan rated 400 volt yang sama.

Untuk kapasitor modern, kami menggunakan penguji kebocoran untuk menerapkan sekitar 400 volt dan kebocorannya sekitar 25 mikroamp. Itu adalah kebocoran kecil sehingga kapasitor modern lulus tes.

Di sisi lain, kami menerapkan 400 volt yang sama ke kapasitor klasik dan kami menemukan itu melewati arus 10 kali lipat. Itu adalah kebocoran besar, sehingga tidak cocok untuk sirkuit apa pun.

Kata Akhir

Penguji kebocoran kapasitor sederhana dapat menguji kapasitor elektrolit bocor dalam rentang 1uf hingga 450uf. Selain itu, mampu menguji kapasitor start dan run besar serta kapasitor 1uf kecil dengan rated 10v. 

Namun, setelah Anda memahami siklus waktu, Anda dapat menguji di bawah 1uf (0. uf) dan di atas 450uf (hingga 650uf). Lebih dari itu, Anda juga dapat menggunakan penguji ini untuk memeriksa resistensi isolasi pada kabel dan menguji karakteristik breakdown terbalik dioda.

Catatan: Hati-hati! Perangkat ini mampu menghasilkan tegangan tinggi hingga 1000 volt. Penggunaan yang tidak tepat perangkat ini dapat berakibat mematikan. Jadi, lanjutkan hanya jika Anda memahami langkah keselamatan saat bekerja dengan tegangan tinggi.

Nah, itulah semua yang perlu Anda ketahui tentang penguji kebocoran kapasitansi dan cara membuat satu. Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami dan kami akan senang membantu.