Bagaimana saya bisa melepaskan kapasitor dengan cepat dan aman (tegangan kecil dan rendah; <= 42V)?

Saya belajar cara menggunakan kapasitor (keramik dan elektrolit dari 1pf - 1000 uF) dan saya mencoba berbagai percobaan menggunakan papan tempat memotong roti. Saya terus-menerus menambahkan / menghapus hal-hal pada tata letak saya untuk melihat apa yang terjadi ... tetapi menunggu kapasitor untuk dikeluarkan kadang-kadang membutuhkan waktu lama! Buku yang sedang saya baca (Make: Electronics) menyarankan untuk "melepaskan kapasitor dengan menyentuh resistor di atasnya selama satu atau dua detik". Apakah ini cara yang aman / direkomendasikan? Bisakah saya memegang resistor dengan jari saya dan menyentuhnya di kedua terminal?

Catatan: Saya harus mengakui bahwa saya agak paranoid dengan kapasitor setelah melihat gambar-gambar kapasitor yang meledak dan menghasilkan kejatuhan seperti papan tempat memotong roti, meja yang terbakar dan bahkan membaca tentang orang yang kehilangan jari!

Sunting: Saya saat ini bekerja dengan 1,5 - 12V meskipun saya juga memiliki beberapa motor stepper 24V yang akhirnya saya ingin mulai bekerja.

capacitor discharge glenneroo
sumber

Saat ini saya sedang berjuang di dalam tv yang rusak. Dan sekarang saya tahu apa yang saya lakukan. Yang saya tahu adalah bahwa beberapa detik sebelum- saya terkejut. Dan sebagai intensitas itu tidak jauh dari kejutan listrik 220 V biasa (saya tahu apa yang saya bicarakan, saya punya banyak juga). Oh, dan ya, itu kapasitor, karena tv saat ini tidak terhubung.

Jawaban:

Dengan kapasitor kecil hingga 1 mF, ada sedikit yang perlu dikhawatirkan. Saya kira itu ide yang baik untuk memastikan mereka dilepaskan sebelum mencolokkan mereka di mana tegangan yang bisa di tutup bisa merusak sesuatu, tetapi ini adalah sesuatu yang umumnya tidak khawatir sampai Anda mendapatkan energi nyata atau tegangan tinggi.

Untuk tutup elektrolit kecil seperti apa yang sedang Anda kerjakan, cukup pendekkannya terhadap sesuatu yang terbuat dari logam, seperti komponen yang telanjang, sasis logam, atau sekrup yang praktis.

Jangan buang siklus otak memikirkan hal ini untuk sesuatu yang cukup kecil menjadi topi keramik yang bisa Anda pasang ke papan tempat memotong roti. Pada saat Anda memasangnya, jari-jari Anda sudah habis. Bahkan jika tidak, lakukan perhitungannya. 1 μF pada 10 V hanya 50 μJ. Ya mikro Joule. Masalah besar.

Olin Lathrop
sumber

Bisakah Anda mendefinisikan "energi nyata" dan "tegangan tinggi"?

glenneroo

Pada 1000 uF = 1 mF Anda mungkin ingin mulai memodifikasi saran Olin di atas sekitar 30V. Di atas sana, tingkat energi mulai terlihat dan risiko kejut mulai penting. Bahkan pada 30V Anda mungkin mendapatkan "hujan rintik-rintik" dari pembuangan dengan hasil yang sangat sangat tidak mungkin tetapi mungkin dari sesuatu di mata Anda. Untuk 30V pada 1000 uF energi = 0,5CV ^ 2 = 0,5 x E-3 x 900 ~ = 0,5 Joule. Joule adalah ~ energi yang dihamburkan dalam menjatuhkan 100 gram massa 1 meter sehingga 0,5J = 100 gram x 500 mm. Sama seperti setetes sesuatu seperti itu MUNGKIN mengeluarkan partikel kecil sehingga menyingkat topi dengan energi itu HANYA MUNGKIN melakukan hal yang sama.

Russell McMahon

@ Glenneroo: Saya juga akan mengatakan 1 mF dan 30 V juga sebelum membaca komentar Russell. Tidak ada garis keras, tetapi pada tingkat itu energinya cukup kecil dan terbatas, dan tegangan terbatas pada tingkat yang aman kecuali jika Anda melakukan sesuatu yang sengaja bodoh. Saya ingat bermain dengan yang jauh lebih besar (44 mF?) Dan saya pikir topi 15 V di perguruan tinggi. Saya bahkan mengambil beberapa gambar yang hanya dinyalakan oleh percikan api dari korslet dengan obeng. Bunga api itu sejuk, tetapi jauh dari menyakitiku bahkan dengan jari di sana. Pulsa arus tinggi melalui tutup mungkin bukan yang terbaik untuk itu.

Olin Lathrop

@ Jonny: Tidak, tidak juga, karena seperti yang Anda katakan baterai bukanlah kapasitor. Kapasitor dengan ukuran yang kita bicarakan memiliki penyimpanan energi jauh lebih sedikit daripada aki mobil. Itu kasus yang sama sekali berbeda.

Olin Lathrop

Anda mungkin harus mengubah "Masalah besar" menjadi "Bukan masalah besar", karena sarkasme tidak jelas bagi banyak orang yang tidak tumbuh dalam bahasa Anda.

Jay Bazuzi

Alih-alih memegang resistor dengan jari-jari Anda, cobalah menempelkannya pada ujung tongkat es loli atau bahan terisolasi lainnya. Dengan begitu jari-jari Anda akan jauh lebih kecil kemungkinannya untuk bersentuhan dengan kapasitor. Jika apa yang Anda hadapi adalah 20 volt atau kurang, ini tidak masalah.

Saya berasumsi kita berbicara tentang kapasitor dan voltase yang relatif kecil di sini. Jika Anda mulai berbicara tentang voltase tinggi yang bisa berakibat fatal, maka apa yang Anda inginkan adalah perangkat yang diproduksi secara profesional dan tindakan pencegahan ekstra.

Berikut adalah artikel di mana seseorang membuat probe debit yang bagus dari pena Bic. Dia juga masuk ke matematika jika Anda penasaran. Sekali lagi - keselamatan dulu! Jika Anda berurusan dengan voltase mematikan, alternatif terbaik Anda adalah menggunakan probe yang diproduksi secara profesional, teruji, dan bersertifikat.

masukkan deskripsi gambar di sini

Sekarang setelah mengatakan semua itu, saya setuju dengan Olin bahwa ini akan berlebihan untuk kapasitor kecil yang sedang Anda hadapi. Informasi ini mungkin terbukti membantu ketika Anda maju dan mungkin mulai berurusan dengan kapasitor yang lebih besar dan voltase yang lebih tinggi.

JonnyBoats
sumber

Saya melakukan tes HIPOT dari tubuh pena di 1.500 volt dan tidak ada arus yang terukur. Gunakan pena ini atau yang lainnya dengan risiko Anda sendiri. Saya tidak dapat menjamin bahwa banyak bulan berikutnya pena Bic tidak akan memiliki beberapa pengotor atau perubahan kimia yang akan menurunkan kekuatan dielektriknya. <- Baris ini penting! Pena BIC dan stik es loli tidak dikenal karena sifat isolasinya. Ada banyak alternatif yang lebih aman. Saya sarankan repurposing lead multimeter untuk tugas ini.

Kevin Vermeer

@Kevin - Terima kasih atas tip keamanannya. Saya memodifikasi jawaban saya untuk menekankan keamanan. Khususnya bagi orang-orang tanpa laboratorium yang diperlukan untuk melakukan tes HIPOT mereka disarankan untuk membeli produk komersial daripada juri mencurangi sesuatu yang bisa membuat mereka terbunuh.

JonnyBoats

Terkait: electronics.stackexchange.com/questions/52289/...

zebonaut

Produk dari hambatan (dalam Ohm) dan kapasitansi (dalam Farad) adalah skala waktu untuk pengosongan (untuk pergi ke 1 / e dari muatan asli): t = RC. Dengan V = Q / C dan I = V / R = Q / t, Anda juga dapat menyelesaikan hambatan minimum untuk menjaga arus keluaran ke nilai yang aman. (Menjaga arus di bawah 1 mA adalah pedoman kasar: https://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html Itu untuk dibuang melalui manusia, tetapi apa yang disebut "aman" bervariasi berdasarkan apa terhubung ke sirkuit pelepasan Anda. Jika Anda menjalankan arus melalui kabel tembaga fleksibel, mungkin dapat mengambil beberapa amp.) Juga perhatikan energi yang tersimpan dalam kapasitor, yang akan disimpan dalam resistor yang menyingkatnya: U = 0,5 CV ^ 2.

Selama Anda berurusan dengan jenis kapasitor yang biasanya digunakan dengan papan roti, Anda mungkin bisa menyingkatnya dengan kawat tembaga, seperti yang orang lain sebutkan: 1 uF * 1mOhm = 1 waktu luang. Jika hanya memiliki 42V di atasnya, rumus-rumus ini mengatakan itu akan memiliki arus tinggi selama beberapa nanodetik, tetapi induktansi parasit skala nanoHenry akan membatasi arus dan memperlambat debit. 42 V pada 1uF kurang dari 1 mJ, yang dapat merusak komponen elektronik sensitif - jadi jangan menyingkat kapasitor dengan CPU kelas atas itu. Yang lain harus baik-baik saja.

Jika Anda masuk ke voltase dan arus di mana pelepasan membutuhkan waktu satu detik atau lebih, atau di mana arus pelepasan Anda akan melebihi 1 mA selama lebih dari 1 ms, atau di mana energi yang disimpan melebihi beberapa Joule, maka Anda harus berhati-hati: Periksa peringkat arus dan daya komponen dalam sirkuit pelepasan, perkirakan induktansi, dan mungkin jalankan sim sederhana dari proses pelepasan. Secara umum, pelepasan sebelum digunakan tidak akan menjadi masalah yang signifikan kecuali kapasitor Anda sebanding dengan Farad penuh atau voltase beberapa kV.

Sarah Messer
sumber