Elektrolytische condensator (Elko) & ESR

Bij veel reparatie-oplossingen valt op dat heel veel problemen gerelateerd zijn aan elektrolytische condensatoren.

Hoe komt dit?

Met de komst van de geschakelde (SMPS) voedingen is het probleem enorm toegenomen. De oorzaak ligt in de relatief hoge frequentie waarop deze voedingen werken, zo rond de 50kHz. Ook in digitale eindversterkers waar ook gewerkt wordt met hoge frequenties en stromen, komen deze fouten steeds meer voor.

Een elektrolytische condensator is opgebouwd uit een opgerolde aluminium folie welke gedrenkt is in een in water opgelost elektrolyt, het is dan ook een “nat’’ onderdeel. Dit geheel is een behuizing verwerkt met aansluitdraden en gedraagt zich in de eerste plaats als een condensator, maar ook als een spoel en weerstand. Nu zijn bij een goede condensator deze twee laatste waarden laag, maar wanneer het elektrolyt onder invloed van warmte uitdroogt gaan deze waarden snel omhoog.

ESR

De warmte ontstaat door de hoge frequentie welke over deze condensatoren staat en natuurlijk ook door de omgeving temperatuur. Deze impedantie en weerstand staan bekend onder de term ESR ( Equivalent Series Resistance ).

Als de ESR oploopt gaan de condensators koken en gaan bol staan, met een blik zien we dat de condensator defect is. Daardoor zien we condensatoren op de markt verschijnen met een werk temperatuur van 125 en 135 graden. Een condensator die bol staat hoef je niet te meten die moet gewoon vervangen worden! Kleine elko’s onder de 10µF kunnen behoorlijk misleidend zijn, aan de buiten kant zien ze er goed uit. De waarde van de capaciteit is vaak niet veel minder dan er op staat en vaak nog binnen de tolerantie, maar toch is deze elko de oorzaak, dat de voeding bv. niet opstart.

Hier brengt een ESR meter uitkomst, deze kun je zelf bouwen of kopen. In feite is dit een milliohm-meter welke op een hoge frequentie werkt en ook goed bruikbaar voor lage ohmse waarde te meten of spoelen. Je kunt natuurlijk ook alle elko’s vervangen die er op de print zitten, maar dat kan in de praktijk nog wel eens tegenvallen.

En bedenk een elko meten met een capaciteitmeter is niet voldoende.  Een lage ESR is veel belangrijker, een elko van 100µF welke 80µF meet met een ESR onder de 1 werkt vaak nog gewoon goed maar een elko van 100µF welke 90µF meet met een ESR van 4 zal niet goed werken.