ESR, Equivalent series resistance van een condensator

Op dinsdag 2 mei 2023 is er niet alleen een lezing over geschakelde voedingen, werking en reparatietips. Maar is er ook een verrassing. Wil je weten wat het is kom dan naar de afdelingsavond. We starten om 20.00 uur.

Omdat er beperkte tijd is en veel details omtrent de werking en oorzaken van storingen van geschakelde voedingen hier wat achtergrondinformatie. Ook mij verbaasde het hoe slecht mijn condensatorvoorraad eraan toe was.

Componenten verouderen

In de theorie over de werking van componenten, en dus ook condensatoren. Gaat men er vaak vanuit dat component over ideale kenmerken beschikken. Natuurlijk kan dit in het echte leven niet en zo ook voor de condensator. De condensator is niet nul Ohm voor wisselspanning. Maar heeft in werkelijkheid een kleine ohmse weerstand (ESR) voor wisselspanning. Voor een goede werking van een geschakelde voeding of SMPU is het van groot belang dat deze ESR dan ook laag is.

Maar condensatoren verouderen, verliezen capaciteit, de ESR wordt hoog, gaan lekken of een combinatie hiervan. Dat lekkende condensatoren een probleem zijn is op deze video te zien. Waarbij lekkende condensatoren bijna het einde van deze Kenwood TS-850 is.

ESR

ESR staat voor equivalent series resistance en met een proefje met een oscilloscoop en een signaalgenerator ook heel duidelijk zichtbaar te maken. De ESR in Ohms is dan uit te rekenen. Je sluit een signaalgenerator aan op de oscilloscoop met een blokgolf van 100 kHz. De te testen condensator sluit je hier parallel op aan. In het principe is de condensator nul Ohm dus moet er alleen een rechte lijn op de scoop zichtbaar zijn. Dit is niet het geval. Maar er zal een kleine blokgolf zichtbaar zijn. Denk aan een Ohmse waarde van 0,02 tot maximaal 1 Ohm. Afhankelijk van het type, voltage en capaciteit. Kijk in de specsheets voor de opgegeven specificaties. Maar zie je een waarde boven de 1 Ohm, dan krijg je al snel het beeld zoals hierboven is te zien. Waarbij duidelijk de laadcurve van de condensator zichtbaar is geworden. Deze condensator mag dan ook in de prullenbak. Overigens de spikes die zichtbaar zijn is het gevolg vaneen meetfout. Maar voor deze meting irrelevant.

Meten aan een elektrolytische condensator

Professionele apparatuur om condensatoren te testen loopt al snel in de papieren. Maar een veel gebruikte meter, ook door de professionals is o.a. de MESR100. Een meter die voor enkele tientjes te koop is via het internet. Op de meter zit dan ook een handig tabelletje voor de ESR waarden vs voltage en capaciteit. In de beschrijving van de meter staat ook dat je de condensatoren ‘in circuit’ kunt testen. Doe dit maar niet. Omdat dit zeer onbetrouwbaar is. Want wat meet je nu eigenlijk als er nog meer componenten met de condensator zijn verbonden.

Lage ESR is dus een goede condensator?

Was het maar zo eenvoudig. Want naast de ESR moet je ook de capaciteit meten. Nu is het vaak zo dat met een slechte ESR ook de capaciteit naar beneden gaat. Maar het hoeft niet het geval te zijn. Ook is het heel goed mogelijk dat de ESR goed is en de capaciteit veel hoger is dan zou moeten. Ook dan de condensator vervangen. En een lekkende condensator altijd vervangen. Maar vergeet niet alles goed te reinigen want het zuur gaat zelfs door het soldeermasker heen en tast de print aan.

Meer informatie

• Wat is ESR wiki
• ESR meten met een oscilloscoop
• Wat een lekke condensator kan aanrichten