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Old-Papa bastelt wieder - Ein "Kondensatorlecksucher" muss her!
#1
Hallo Leute,

mit meinen letzten beiden Oszibaustellen habe ich noch nicht weiter gemacht, ich war das Gehampel mit HV-Netzteil (mein Kalibrator) und Multimeter beim Kondensatortesten leid.

In den Weiten der Videowelt bin ich (eher zufällig) über ein Projekt von "The Defpom" gestolpert und in meinen Beständen fand sich fast alles was nötig ist.

Seine Projektseite

Zunächst einen Stapel Platinen mit den Gerberdateien vom The Defpom aus Chinesien geordert (einzeln gibbet die ja nicht), die sind vor ein paar Tagen gekommen.

In meinen Beständen finden sich noch ein paar dieser Chinesischen HV-Module (40-390V), damit habe ich zunächst experimentiert. Hauptsächlich um die Ausgangsspannung in Richtung 450V zu bekommen. Das hat halbwegs geklappt, dazu gibt es im µC.NET einen ausführlichen Thread:

40-390V HV DC-DC-Wandler vom Chinamann

   
Das modifizierte Modul.

   
Hier der von mir gezeichnete Plan dazu. Die rot eingezeichneten Änderungen habe ich vorgenommen.

Die Originalplatine von "The Defpom" habe ich kurzerhand abgesägt, da ich ja mit einem externen HV-Modul arbeite. So passt die gut in ein vorhandenes Handgehäuse (vor Jahren in einem Posten Gehäuse gekauft), also frisch ans Werk Wink

   
Zunächst der neu gezeichnete Schaltplan mit meinen Ergänzungen/Anmerkungen.

   
Hier eine Innenansicht.
Das Kabelgewirr sieht wild aus, muss aber so. Das graue Zeugs ist alles Hochspannungskabel (Silikon), sonst gibbet Kriechströme (gibt es dennoch, dazu später mehr) Das Poti ist ein 100k/4W 10-Gang-Dingens, es wird handwarm....

   
Frontalansicht.... Die kleine LED zwischen den Buchsen blinkt penetrant, wenn an diesen mehr als 32Volt liegen. Besser ist das, mit 450V ist nicht zu spaßen!

   
Hier die Rückseite.... Ich bin zwar immer auf ordentliche Beschriftung bedacht, doch hier hat dieser Aufkleber eine Schutzfunktion.
Das Gehäuse hat hinten eine Lautsprecheröffnung (sieht man auch auf dem Innenfoto) und genau über dieser sitzt der 450V-Elko. Dieser hat mir volle Möhre in den Finger gebissen (Murphy war da...)
Also zukleben, dann kann ich auch ein Schild basteln Wink

   
Hier ein Ausschnitt der Originalplatine. Leider hat der Kollege die Abstände zur Massefläche sehr sehr gering entworfen.

   
Andere Seite....
Als Shunt für den C-Leckstrom dient hier ein 150-Ohm Widerstand, doch ein paar µA gelangen über den geringen Anstand an ihm vorbei zur Masse.
Die Folge ist, dass die Anzeige immer ca. 4µA zuwenig anzeigt (bzw unter 4 immer Null). Ich habe einen kleinen Korrekturfaktor in den Code geschrieben, doch davon verstehe ich nur wenig.

   
Hier drei Testkandidaten, zuerst ein Tesla 4700pF/400V

   
Ein Russe mit 250nF/160V

   
Ein Russe mit 500nF/160V

   
Der Tesla mit hohem Leckstrom....

   
Der 250nF-Russe ist auch nicht besser

   
Der 500nF-Russe geht noch durch.
Eigentlich teste ich immer mit ca. 10% Überspannung, verträgt das ein Teil nicht, -> Tonne!

Testweise habe ich ein 6,5stelliges Tischmultimeter in Reihe geschaltet, das löst dann noch bis nA auf.
Bei besonders sensiblen Kondensatoren werde ich das auch immer dazu schalten.

Leider ist es mir nicht wirklich gelungen, die Auflösung noch zu steigern. Auch ein 1,5k-Shunt bringt mich da kaum weiter.
"Arduino-Sprech" ist nicht so ganz mein Thema. Ich bin eher der Hardware-Mensch Wink

So, das Dingens wollte ich nur mal zeigen.
Ein paar Platinen sind noch über.... -> Mail Wink

Old-Papa
Man prüfe,
wenn man sich berät,
stets vor dem Preis,
die Qualität.

(aus Radio-Schnorr von 1934)
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#2
Hallo

Leckstromtester gibt es ja in unzähligen Varianten.Ich hab mir derzeit mal in Anlehnung an eine Youtube-Videoreihe einen
"Capacitor -Leakage -Tester "nachgebaut und ein bischen "modifiziert.
Die Kernschaltung benötigt nur einige wenige Teile..
Die Spannungsregelung ( bei mir sinds ca 30 -340V ) funktioniert mit einem Leistungs -MosFet. Die Ableseinstrumente sind analoge
Drehspuler. Man kann damit auch Elkos formieren.....

   
Grüße aus dem Rheinland
Roman

Die Zeit bleibt nicht stehen.
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#3
(21.02.2021, 19:30)Valvotek schrieb: Hallo
Leckstromtester gibt es ja in unzähligen Varianten.Ich hab mir derzeit mal in Anlehnung an eine Youtube-Videoreihe einen
"Capacitor -Leakage -Tester "nachgebaut und ein bischen "modifiziert.
Die Kernschaltung benötigt nur einige wenige Teile..
Die Spannungsregelung ( bei mir sinds ca 30 -340V ) funktioniert mit einem Leistungs -MosFet. Die Ableseinstrumente sind analoge
Drehspuler. Man kann damit auch Elkos formieren.....

Ja, mit Zeigerinstrumenten wollte ich vor Jahren mal bauen, die Instrumente liegen noch irgendwo (etwa die gleichen wie Deine)
Warum ich das nicht gemacht habe? Nun, schau Deinen Trümmer an... Wink
Die Kernschaltung vom "The Defpom" hat ja neben Diaplay und Arduino auch nur noch ein paar Teile. Klar, man braucht eine einstellbare HV....

Elkos formieren geht auch, sowie gelegentlich hochvoltige Z-Dioden ausmessen, bei Transistoren die "Kotzgrenze" ertasten usw.
Das Poti kann man auch durch einen FET ersetzen, steht im Schaltbild Wink
Wie schon geschrieben, mit meinem vorhandenen Zeug (Fluke Calibrator bis 1000V, Fluke Tischmultimeter 6,5Stellen) kann ich das ja auch machen, nur es nervt, das ganze Geraffel auf den Tisch zu stellen.

Aber Deins sieht deutlich "amtlicher" aus, keine Frage Wink

Old-Papa
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(aus Radio-Schnorr von 1934)
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#4
Der eigentliche Leckstromtesteranteil in dem Trümmer würde auch in ein viertelsogroßes Gehäuse passen.Ich hatte nur eine Menge ungenutztes Zeug in der Kruschtelkiste,mit dem ich den Kasten ein bischen multifunktioneller nutzbar gemacht habe.
Als Beispiel der programmierbare Digitalthermostat oben links.Der hat einen Außenfühler,den man an einem zu formierenden Kondi befes-
tigen kann.Wenn der Kondi jetzt zu warm wird,schaltet das Modul das System ab.Dann fliegt dir nichts um die Ohren,falls du mal ein faules Ei
unter den Prüflingen hast.
Der Kasten dient auch als Netzteil für Röhrenexperimentierschaltungen mit Ausgängen für Anoden und Heizspannung.

Ist aus einer Bastellaune heraus entstanden und immer größer geworden...... Angel
Grüße aus dem Rheinland
Roman

Die Zeit bleibt nicht stehen.
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#5
(21.02.2021, 22:51)Valvotek schrieb: ....
Ist aus einer Bastellaune heraus entstanden und immer größer geworden...... Angel

Wer kennt das nicht? Wink

Ich bin jetzt etwas weiter gekommen, im derzeitigen Zustand reicht mir das.

Es bestand noch ein Problem: es wurden fast durchgängig ca. 4-6µA zuwenig angezeigt. Alle Versuche mit Korrekturfaktoren oder anpassung der Referenzspannung schlugen fehl. Eine Anfrage im Arduino-Forum brachte ein-zwei hilfreiche Posts und leider (wie dort fast schon üblich) auch ein paar Trollbeiträge.

Letztlich werden jetzt die ca. 5-6µA permanent dazu addiert wenn die Anzeige größer als Null ist. Der absolute Wert ist ja auch nicht so kritisch, bei inzwischen vier Nachkommastellen wird ganz sicher ab ca. 1µA ein Leckstrom angezeigt. Für besondere Fälle kann man ja ein DMM in Reihe schalten.

Eine zum ADC-Eingang nach Masse liegende Zenerdiode (6.2V) habe ich entfernt, da muss ich mir was Anderes einfallen lassen.
Die verwendeten Z-Dioden haben bei ca. 3V schon einen Leckstron von ca. 0,3µA. Das ist zuviel!

Bei den ganzen Softwareversuchen hat es genervt, das Dingens immer aufreschraubt zu haben, also habe ich die Programmierbuchse nach ausßen gelegt.

   
Die Programmierbuchse (RS232).

   
Detail dazu.

Jetzt geht es an das Testen der verbliebenen Oszi-Kondensatoren....

Old-Papa
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#6
So, mit Hilfe von Usern aus dem Arduino-Forum habe ich auch die letzte Klippe umschifft!

Das Gegät zeigt nun in 0,00µA an, mehr brauch ich nicht.

   
Hier wird ein Widerstand von 110K (5%) bestromt, das passt doch gut.

"Ich habe Fertig" sagte mal der Trappatoni Wink

Old-Papa
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#7
Iche noch mal....

In der Schachtel mit Schrottkondensatoren finden sich noch ein paar "Nippons", u.a. gekennzeichnet mit 0,05µF/400V.

Die Dinger sind offensichtlich gepolt, haben aber die Aufschrift "OIL". Bei gepolten fallen mir als erstes Elkos ein, doch ölgefüllte Elkos, wie soll das gehen?

Zumindest waren die alle völlig gaga, die stammen alle aus dem Kyoritsu-KEW-3-Miniscope, dass ich hier mal vorgestellt hatte.

   
Bei knapp unter 400V stieg der Leckstrom innerhalb von ca. 20Sek. von ca. 500µA auf über 1mA. Eigentlich sollte er ja mit zunehmender zeit abnehmen.

   
Bei 10% Überspannung (sollte jeder Kondensator schaffen) gehts dann richtig ab, bei über 2mA habe ich abgebrochen.

Was kann diese "OIL" Aufschrift noch bedeuten? Ich kenne ölgefüllte nur von Papierkondensatoren und die dann ungepolt.

Old-Papa
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(aus Radio-Schnorr von 1934)
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#8
Hallo,
das ist kein gepolter Kondensator, der Ring kennzeichnet den Außenbelag des Wickels.

Gruß

Alfred
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#9
(23.02.2021, 17:49)AlfredG schrieb: Hallo,
das ist kein gepolter Kondensator, der Ring kennzeichnet den Außenbelag des Wickels.
Gruß
Alfred

Dachte ich auch....
Doch der Aufbau ist klassisch wie ein Elko. Bei "Plus" ein Gummistopfen, der Rest ein Alubecher.
Beim Verpolen fließt ein deutlich höherer Strom. Nur eben diese ulkige "OIL" Aufschrift irritiert.

Old-Papa
Man prüfe,
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stets vor dem Preis,
die Qualität.

(aus Radio-Schnorr von 1934)
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#10
Hallo Old Papa,

Alfred hat aber trotzdem Recht ! Das ist kein Elko, sondern ein ungepolter Kondensator, vermutlich ölpapierisoliert.

(Es macht keinen Sinn, für diese kapazitätswerte Elkos zu bauen, das ist die gewichtigste Begründung).

Wenn das Teil am Tester "elkoähnliche" Effekte zeigt, ist das auf typische Verschleißmechanismen im Inneren zurückzuführen...

[An dieser Stelle verweise ich mal frech auf meinen rel. simplen C-Tester, denn ich habe zu hohen Prüfspannungen bei C-Prüfung eine spezielle Meinung... siehe Artikel, wenn neugierig...)]

Gruß Ingo
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#11
(23.02.2021, 19:14)ELEK schrieb: Hallo Old Papa,

Alfred hat aber trotzdem Recht ! Das ist kein Elko, sondern ein ungepolter Kondensator, vermutlich ölpapierisoliert.

(Es macht keinen Sinn, für diese kapazitätswerte Elkos zu bauen, das ist die gewichtigste Begründung).

Wenn das Teil am Tester "elkoähnliche" Effekte zeigt, ist das auf typische Verschleißmechanismen im Inneren zurückzuführen...

Ihr bringt moch noch dazu, dieses PCB-verseuchte Dingens aufzupusseln Wink
Ich bin dennoch relativ sicher, dass es ein Elko ist. Davon tummelten sich noch ein paar darin, die habe ich alle durch passende Elkos ersetzt, funktioniert gut.
Ölpapierkondensatoren kenne ich seit über 50 Jahren, habe in alten Schachteln sicher auch noch welche. Die sehen deuetlich anders aus (ok, sind ja auch keine Japaner)
Ich gebe aber zu: nur 50nF haben für einen Elko kaum Sinn.
Also, Maske auf und frisch ans Werk Wink


(23.02.2021, 19:14)ELEK schrieb: [An dieser Stelle verweise ich mal frech auf meinen rel. simplen C-Tester, denn ich habe zu hohen Prüfspannungen bei C-Prüfung eine spezielle Meinung... siehe Artikel, wenn neugierig...)]
Gruß Ingo

Bahnhof, Ägypten....?

Old-Papa
Man prüfe,
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(aus Radio-Schnorr von 1934)
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#12
...siehste, wollte den link noch einstellen, ...vajessn ... über Beitragssuche wärs aber gegangen:

https://radio-bastler.de/forum/showthread.php?tid=13049

Zu den Erkenntnissen...Auffassungen steh ich noch, man darf aber natürlich auch anderer Meinung sein ^^ ... um das vorwegzunehmen...

PCB ist bei Ölkondensatoren ein Thema, mWn. aber vorrangig bei "Starkstromkondensatoren", also v.a. Kompensationskondensatoren. Grundsätzlich ist aber gewisse Skepsis angebracht, viell. nochmal nach typischen Warnzeichen schauen, z.B. "fruchtig-aromatischer Geruch" des Öles.

...achso, und ersetz alle Kondensatoren durch normale ungepolte "Bad-Ass"-WIMAs oder die schönen axialen aus bestimmten Angeboten (...hab jetzt grad den link nicht...), tu Dir den Gefallen und ersetze 50nF nicht durch Elkos, das wird mit Reihenschaltung von 1µ-ern sportlich ^^ ...hast Du nicht gemacht, aber wahrscheinlich hast Du 10...einige 100nF durch 0,47µ-Elkos oder sowas ersetzt... wüdd ich lassen, Eckahaaat....

Gruß Ingo
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#13
Hallo,
ein Elko ist das nicht, da ein Elko einen leitfähigen Elektrolyt benötigt, und kein "isolierendes" Öl (PCB).
Am besten die Bezeichnung ablesen, und mit der Tabelle hier https://www.chemi-con.co.jp/e/env/pcb.html vergleichen, dan weiß man, ob PCB oder nicht.

Viele Grüße, Michael
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#14
Hallo Old-Papa,
als ich einen Thread von dir im Mikrocontroller-Forum zu dem chinesischen HV-Netzteil las, kam mir schon der Gedanke, was du vor haben könntest.
... und genau das hast du gebaut.

Ich erriet dein Vorhaben, weil ich damit ebenfalls ein Leckstrom bzw. Gleichstromwiderstandsmessgerät gebaut habe, auch mit dem Arduino.

Es ist spannend zu sehen, wie zwei Mal völlig unabhängig voneinander für das gleiche Ziel sehr ähnliche Wege eingeschlagen wurden.


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Gruß
Martin
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#15
(23.02.2021, 23:19)ELEK schrieb: ...siehste, wollte den link noch einstellen, ...vajessn ... über Beitragssuche wärs aber gegangen:
https://radio-bastler.de/forum/showthread.php?tid=13049
Zu den Erkenntnissen...Auffassungen steh ich noch, man darf aber natürlich auch anderer Meinung sein ^^ ... um das vorwegzunehmen...
PCB ist bei Ölkondensatoren ein Thema, mWn. aber vorrangig bei "Starkstromkondensatoren", also v.a. Kompensationskondensatoren. Grundsätzlich ist aber gewisse Skepsis angebracht, viell. nochmal nach typischen Warnzeichen schauen, z.B. "fruchtig-aromatischer Geruch" des Öles.
...achso, und ersetz alle Kondensatoren durch normale ungepolte "Bad-Ass"-WIMAs oder die schönen axialen aus bestimmten Angeboten (...hab jetzt grad den link nicht...), tu Dir den Gefallen und ersetze 50nF nicht durch Elkos, das wird mit Reihenschaltung von 1µ-ern sportlich ^^ ...hast Du nicht gemacht, aber wahrscheinlich hast Du 10...einige 100nF durch 0,47µ-Elkos oder sowas ersetzt... wüdd ich lassen, Eckahaaat....

Gruß Ingo

Nun, 50nF habe ich natürlich nicht durch Elkos ersetzt. Von der Sorte waren welche bis knapp 10µF drin, optisch alle gleich, alle mit "OIL" gekennzeichnet.

Zu allermeist habe ich durch (noch vorhandene) gelbe DDR-Typen ersetzt, damit bin ich bisher gut gefahren. Ab 1µF dann allerdings doch durch Elkos, vor allem wenn welche drin waren.

Die C-Testerversion über den Innenwiderstand (Iso-Widerstand) kenne ich auch (Mr. Carlson hat das wohl perfektioniert), habe ich aber keine guten Erfahrungen mit gemacht. Viele Fehler zeigen sich erst bei höherer Betriebsspannung, bei 10-20V sind gerade HV-Kondensatoren (vor allem Folie) mitunter völlig unauffällig. Das habe ich ja auch hier mit diesem Tester gesehen. Manche lecken schon bei 10% der Betriebsspannung, andere erst kurz vor ihrer Nennspannung. Dazwischen ist alles möglich. Bei Keramikkondensatoren kommt noch dazu, dass der Kapazitätswert deutlich von der Betriebsspannung (und/oder Temperatur) abhängig ist.

Old-Papa
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#16
...Martin, der braune Elko hinten rechts, ist der etwas rundlich oder täuscht das ?
Das dürfte der Netzelko vom Schaltnetzteil sein, wenn der hochgeht, gibts ne Sauerei.

Gruß Ingo
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#17
(23.02.2021, 23:40)makersting schrieb: Hallo Old-Papa,
als ich einen Thread von dir im Mikrocontroller-Forum zu dem chinesischen HV-Netzteil las, kam mir schon der Gedanke, was du vor haben könntest.
... und genau das hast du gebaut.

Ich erriet dein Vorhaben, weil ich damit ebenfalls ein Leckstrom bzw. Gleichstromwiderstandsmessgerät gebaut habe, auch mit dem Arduino.

Es ist spannend zu sehen, wie zwei Mal völlig unabhängig voneinander für das gleiche Ziel sehr ähnliche Wege eingeschlagen wurden.

Tja, das Rad wird manchmal doch mehrfach erfunden Wink

Eigentlich ist die Platine ja für ein Trafobasiertes Gerät vorgesehen, doch von diesen Modulen hatte ich noch ein paar. Dennoch werde ich noch eins mit Trafo bauen, dann aber von etwa 100 bis 1200V Prüfspannung. Die Platine ist dafür schon grenzwertig (die Isolierabstände) da werde ich einiges auslagern. Satt Poti dann die FET-Schaltung und statt Schalter irgendwelche HV-Relais. Dazu fallen einem als Erstes Reeds ein, doch da welche für über 1000V zu bekommen wird schwer. Nackte Kontakte habe ich noch (brauchte ich zur Reparatur meines Kalibrators), vielleicht wickel ich damit was. Zumindest wird ein normaler Taster wohl versagen.

Naja, kommt Zeit, kommt Rat.

Old-Papa
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#18
@ ELEK: Das mit dem braunen Elko sieht in der Tat so aus, aber es täuscht (zum Glück).

@OldPapa: An eine höhere Spannung hatte ich auch gedacht, aber das war mir etwas zu heikel.
Gruß
Martin
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#19
(23.02.2021, 23:30)omega schrieb: Hallo,
ein Elko ist das nicht, da ein Elko einen leitfähigen Elektrolyt benötigt, und kein "isolierendes" Öl (PCB).

Das weiß ich auch!

(23.02.2021, 23:30)omega schrieb: Am besten die Bezeichnung ablesen, und mit der Tabelle hier https://www.chemi-con.co.jp/e/env/pcb.html vergleichen, dan weiß man, ob PCB oder nicht.
Viele Grüße, Michael

Diese Tabelle habe ich per Mail heute auch schon bekommen Wink Doch zusätzlich zu dem was  man im Foto sieht nur noch "CP-C66" drauf.


   
Der Kandidat vom Nahen....

   
.... andere Seite.

Old-Papa
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#20
(24.02.2021, 00:10)makersting schrieb: ...
@OldPapa: An eine höhere Spannung hatte ich auch gedacht, aber das war mir etwas zu heikel.

Ooooch.... Bis zu 2000V sind doch auch als Amateur noch gut beherrschbar, zumal man diese C-Tester ja hochohmig auslegt. Meine beiden Kalibratoren (Fluke 5100B und 335A (D?)) arbeiten intern auch mit über 1000V, die habe ich vor Jahren restauriert. Ein DDR-HV-Netzgerät (bis viele KV) habe ich leider vor Jahren verkauft, hätte ich besser überlegen sollen Wink

Old-Papa
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