วิธีวัด Capacitor ที่รั่ว(C Leak) 2 รูปแบบ วัดแล้วรู้เลยย...!!

สวัสดีครับยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZIMZIM DIY
สำหรับวันนี้ผมจะพาเพื่อนๆมาดูวิธีการวัด C รั่วกันนะ ครับ ว่าเราจะใช้วิธีไหนในการวัดกันบ้าง
แต่ก่อนอื่น เพื่อนๆมาดูรูปแผนผังไฟฟ้า ของตัว C กันก่อนนะครับ
เพราะว่า นอกจาก C มันจะมี ค่าการเก็บประจุแล้ว มันยังมี ค่าอื่นๆแฝง เขามาอีกด้วย อย่างเช่น
ซ้ายมือ ตรงนี้ครับ C ตัวนี้ มีค่า ESL หรือ ค่าการเหนี่ยวนำแฝง และก็ยังมี
ค่า ESR หรือ ค่าความต้านทานแบบอนุกรม ซึ่งจะทำให้ C ร้อน ในขณะที่ใช้กับไฟกระแสสลับ
และก็มี ค่า ความต้านทาน อีกรูปแบบหนึ่ง วางขนานกับตัว C ในลักษณะนี้
และเป็นสิ่ง ที่ผมจะพูดถึงในวันนี้ เพราะว่า ถ้า C มีค่าความต้านทานตรงนี้ลดลง มันก็ทำให้เกิดการรั่วขึ้นได้

โดยปกติทั่วไปแล้ว ถ้าหากเราชาร์จ C จนเต็ม C มันจะมี ค่าความต้านทานที่สูงมากๆ แทบที่จะเป็นค่าอนันต์ เลยก็ว่าได้ นะครับ
พูดง่ายๆก็คือ กระแสจะไม่สามารถเดินทาง ข้ามผ่านแผ่นเพลต ระหว่างกันไปมาได้ เพราะมันมีวัสดุบางอย่างขั้นที่เป็นฉนวนนั้นเองครับ แต่ในความเป็นจริง
ไม่มีอะไรสมบูรณ์แบบ 100% หรอกครับ
มันก็จะมี กระแสที่รั่วไหลบ้าง แต่มันจะเกิดขึ้นในปริมาณที่น้อยมากๆ และถ้าค่ากระแสเหล่านี้
ถ้ามัน มีปริมาณการรั่วไหล เกินเกณฑ์ มาตฐาน ของผู้ลิต ก็จะถือว่า C ตัวนั้น leak หรือ รั่วได้ครับ
อย่างเช่น สมมุติว่าผมมี C ตัวหนึ่ง มีค่าการเก็บประจุ อยู่ที่ 680uF และทนแรงดันได้ 100V
ถ้าเราอยากรู้ว่ามันรั่วหรือเปล่า
ก่อนอื่นก็ให้ลองไปค้นใน Datasheet หลังจากนั้น ให้ลงมาดูที่ตาราง Leakage Current
เขาก็จะเงื่อนไขอยู่ว้่ หลังจากที่เราชาร์จ C ไป 2 นาที ที่อุณหภูมิประมาณ 20 องศาเซลเซียส
กระแสที่ลีค ต้องไม่มากไปกว่า 0.01CV หรือมากกว่า 3uA จะเทียบใช้เป็นค่าไหนก็ได้
หลังจากที่เรารู้ค่ากระแสที่ มันลีคแล้ว ทีนี้เรามาดู
วิธีการวัด Capacitor กันบ้างครับ
เรามาดูวิธีแรกในการวัด กันนะครับ
วิธีที่ 1 เราจะใช้ แอมป์มิเตอร์ ต่ออนุกรม ระหว่างแหล่งจ่าย และ c
โดยในวงจรจริง ผมจะปรับมัลติมิเตอร์วัดไปที่ ย่านวัดกระแส แล้ว ปรับโหมดการวัดมาที่หน่วย uA
และก่อนการวัดทุกครั้ง C เราต้องคลายประจุออก ให้หมดด้วยนะครับ
ผมจะเริ่มปล่อยกระแสเข้าไป โดยใช้แรงดันประมาณ 5V โดย จับเวลา 2 นาที
ระหว่างที่รอให้ครบ 2 นาที กระแสที่ไหลมันก็จะเริ่มลดค่าลงไปเรื่อยๆ


ถ้าค่าที่แสดง ได้กระแสต่ำกว่า 3uA ก็แสดงว่า C ตัวนั้น OK ผ่านครับ
แต่ถ้าหากกระแสเกิน 3uA ก็ตีว่า C ตัวนั้น รั่ว

สำหรับวิธีนี้ เขามักจะใช้กับ ตัว C ที่มี ค่าการเก็บประจุที่ต่ำ กว่า1uF
เพราะมันจะวัดค่าได้อย่างแม่นยำ

ตอนนี้ครบ 2 นาทีแล้วครับ
แต่สังเกตุดู ที่มัลติมิเตอร์ตัวนี้ครับ กระแสจะไม่นิ่ง แกว่งไปแกว่งมา
เราจะไม่ทราบค่าที่แน่ชัด
เพราะฉะนั้นเราจะใช้อีกวิธีหนึ่งครับ
เป็น วิธีที่2
ใช้โวล์ตมิเตอร์ ต่อ ขนาน ไปที่ตัวต้านทาน แบบนี้ หลังจากนั้นก็ ต่อ อนุกรมกับ ตัวเก็บประจุ และ แหล่งจ่าย
โดยในวงจรจริง ผมจะใช้มัลติมิเตอร์ ปรับไปที่โหมดวัดแรงดันไฟ DC หน่วยเป็น mV
หลังจากนั้น ก็จะใช้ตัวต้านทาน ขนาด 1Kohm ในการจำลองเป็นโหลด
ถ้าหาก C มีการรั่วไหล แรงดันตกคร่อมตรงนี้จะปรากฎขึ้น
หลังจากนั้นทำเหมือนเดิมครับ ปล่อยกระแสไฟออกมา จับเวลา 2นาที
จะได้ แรงดันไฟอยู่ที่ 0.3 mV คราวนี้ นิ่งแล้วครับ ไฟไม่แกว่งแล้วละครับ

สำหรับการหาค่า กระแสที่ รั่วไหล ออกมา เราจะใช้สูตรกฎของโอห์ม ก็คือให้นำ ค่าแรงดันที่วัดได้ หารด้วยค่าตัวต้านทานที่เราใช้
ก็จะเท่ากับ 0.3 mV / 1Kohm
แปลงให้มันเป็นหน่วยเดิมซะก่อน ก็จะเท่ากับ 0.0003 V /1000 ohm
ก็จะเท่ากับ 0.000 0003 A
หรือแปลงเป็นหน่วยไมโครก็จะเท่ากับ 0.3 uA

ก็แสดงว่า C ตัวนี้ยังไม่รั่วครับ เพราะค่าของมัน ยังห่างจากระยะการรั่วที่ 3uA ถึง 10 เท่า เลยทีเดียวครับ

ทีนี้เรามาดู C ที่รั่วกันบ้างนะครับ
สมมุติว่า C ตัวนี้มีค่า การเก็บประจุ เท่ากับ C ตัวเมื่อกี้ เราก็ชาร์จไฟเข้าไป
รอ 2 นาที แต่ ค่ามันจะนิ่งๆ อยู่ราวๆ 7.5mV ตั้งนาทีแรก แล้วครับ
เดี๋ยวจะรอให้มันครบ 2 นาที ก่อนนะครับ นี่ครับมันลงไป ประมาณ 7.3 mV
หลังจากนั้นก็ เอามาเข้าสูตรก็จะเท่ากับ 0.0073 / 1000
= 0.000 0073 หรือ 7.3uA

เมื่อมาเทียบ กับ ค่ามาตฐานการรั่ว พบว่ามีค่า เกินมากกว่า ถึง 2 เท่า เลยทีเดียวครับ
ก็แสดงว่า C ตัวนั้น Leak ให้กำจัดทิ้งได้เลยครับ

สำหรับคลิปนี้ ผมก็สาธิตวิธีการวัด C ที่มันรั่ว ไว้แค่นี้ก่อน
หากเพื่อนๆ มีวิธีวัดวิธีไหนที่แตกต่างออกไป ก็สามารถมาแชร์ความรู้ คอมเมนท์กันได้นะครับ
ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ