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Condensateur
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| Applications Types de condensateurs Propriétés Groupes Défauts Précautions Décharge manuelle Absorption diélectrique Tests Notes |
Applications [Modifier]
Il est utilisé principalement de trois manières :
- pour que la mise en route d'un appareil ne soit pas trop brutale,
- pour qu'il régule un courant en absorbant les surcharges et en comblant les manques de charges,
- pour des applications qui demandent beaucoup d'énergie en très peu de temps comme les flashs des appareils photos.
Types de condensateurs [Modifier]
Les condensateurs sont fabriqués à partir de l'un des trois matériaux suivants : film, électrolytique, ou céramique. Un condensateur a deux électrodes. Certains sont polarisés (ont un sens), et d'autres ne le sont pas.
- Les petits condensateurs d'une capacité inférieure à 1µF (micro-Farad) sont souvent sans polarité. Ils peuvent porter une inscription NP pour No Polarity ou BP pour Bi Polarity.
- Les autres ont un petit signe "+" imprimé près d'une patte. Ou bien, ils ont une bande imprimée près d'une patte qui signifie qu'elle est du côté négatif. Ou encore, ils ont une série de flèches qui indiquent aussi le côté négatif.
Propriétés [Modifier]
Les propriétés d'un condensateur sont :
- Sa polarité, ou son absence de polarité.
- Sa capacité (capacitance en anglais), exprimée en Farad, généralement en pico-Farad (pF, 10-12 F (ou uuF micro-micro-Farad)), en nano-Farad (nF, 10-9 F), ou en micro-Farad (µF ou uF, 10-6 F).
- Sa tension de service, exprimée en volts. Elle est aussi appelée tension nominale. On peut utiliser un condensateur avec une tension bien inférieure à sa tension de service, par exemple à 5V pour un condensateur dont la tension de service notée est de 40V.
- Sa tolérance, exprimée en pourcentage. Par exemple, si une tolérance de 50% est admise pour un condensateur de 100µF, cela voudra dire que sa capacité pourra se trouver entre 50 et 150µF. La tolérance peut être indiquée par une lettre. Si elle est au début de l'alphabet la tolérance est faible.
- Son ESR (Equivalent Series Resistance), exprimée en ohms.
- Sa tangente delta qui est le facteur de dissipation.
- Son absorption diélectrique, exprimé en pourcentage de sa capacité.
- Son facteur de dissipation qui indique les pertes dues au diélectrique selon la formule D = 1/Q.
- Sa tension de claquage qui est le seuil en volt à partir duquel le condensateur va s'abimer.
- Son énergie maximale, EMax, exprimée en Wh/kg (Watts heures par kilogramme).
- Sa puissance maximale, PMax, exprimée en W/kg (Watts par kilogramme).
- Sa puissance dissipée, Pd, exprimée en watts.
Groupes [Modifier]
Placés en parallèle, la capacité résultante est égale à la somme de chaque capacité. Placés en série, l'inverse de la capacité résultante est égale à la somme des inverses de chaque capacité.
Défauts [Modifier]
Il est bien connu que les condensateurs, à base d'électrolyte au tantale, fabriqués entre 1988 et 1995, étaient souvent responsables des pannes des appareils électro-ménager.
Précautions [Modifier]
Décharge manuelle [Modifier]
Il est dangereux de manipuler un condensateur, car il peut conserver de l'énergie longtemps après avoir été alimenté. Ceux qui veulent faire de la récupération doivent prendre la précaution de le décharger. Pour cela, une méthode souvent utilisée, mais peu recommandée, est celle du court-circuit par un tournevis qui touche ses deux électrodes. Cela provoque généralement une étincelle et un petit claquement. Il peut se former un arc électrique. Le manipulateur peut être atteint. Un incendie peut débuter. Une méthode plus sûr est de toucher les électrodes d'un condensateur par deux grandes pointes bien isolées et reliées entre elles par des résistances spéciales pouvant dissiper une forte puissante en chauffant légèrement.
Absorption diélectrique [Modifier]
Certains condensateurs peuvent se recharger partiellement de manière automatique sans source d'alimentation. Il s'agit du phénomène appelé "absorption diélectrique", ou en anglais "DA" (Dielectric Absorption) ou "soakage", ou "residual charge". Cela se produit peu de temps après une décharge complète pour les condensateurs électrochimiques. Cela a été décrit dans plusieurs articles1,2,3. C'est comme une feuille de papier que l'on plie, et qui se déplie un petit peu quand on la relâche.
Tests [Modifier]
On peut vérifier le bon fonctionnement d'un condensateur avec un multimètre. Pour cela, couper l'alimentation et décharger le condensateur. Puis utiliser un multimètre en mode ohmmètre, et poser les fils du multimètre sur les bornes du condensateur. En remettant le courant, si la valeur augmente avant de revenir à zéro, le condensateur fonctionne bien. Par contre, la plupart des multimètres ne permettent pas de mesurer la capacité d'un condensateur, mais celle-ci est normalement indiquée sur le composant.
Notes [Modifier]
1. Circuit Cellar n°283, février 2014.
2. Article des condensateurs qui se rechargent tout seuls !, par Robert Lacoste, dans la revue Elektor, juillet-aout 2017, pages 108 à 111.
3. Article What's all this soakage stuff, anyhow? de Bob Pease, du 12 mai 1998, lisible à http://www.electronicdesign.com/analog/whats-all-soakage-stuff-anyhow .
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