Warum Folienkondensatoren ihre Kapazität verlieren - MKP X2 zerlegt

Vor kurzem hat eine ferngesteuerte 230-V-Steckdose aufgehört zu funktionieren. Das Relais reagierte nicht auf Befehle, die von der 433-MHz-Funkfernbedienung gesendet wurden. Solche einfachen Geräte verwenden ein transformatorloses Netzteil, ich vermutete einen Kurzschluss an der Zener-Diode, der Grund war Beschädigung des Folienkondensators MKP X2 330 nF. Der Kondensator verlor seine ursprüngliche Kapazität und bei 160 nF war die Stromversorgung des Systems nicht korrekt. In neueren Geräten (z. B. Sonoff) finden wir Schaltnetzteile, bei denen Elektrolytkondensatoren oder SMPS-Steuerschaltungen beschädigt sind. Bei Folienkondensatoren haben wahrscheinlich die meisten von uns von ihrer Fähigkeit Selbstregenerierung gehört (abhängig vom Art des Kondensators). Der Durchschlag des Dielektrikums führt zu einem Kurzschluss und einer lokalen Verdampfung der auf die Folie bedampften leitenden Schicht. Wenn die Schicht verdampft, wird der Kurzschluss behoben. Das Design des Folienkondensators war bei alten Folienkondensatoren sichtbar, bei denen sich um die gewalzte Folie kein Gehäuse befand, die ein Dielektrikum darstellte, das auf beiden Seiten von leitenden Abdeckungen umgeben war.



Können solche Phänomene die Kapazität jedoch um fast 50 % reduzieren? Auf der Suche nach Informationen über die Gründe für den Kapazitätsverlust der MKT- und MKP-Folienkondensatoren habe ich die Seite gefunden Link wo man feststellen kann, dass Folienkondensatoren durch Korona-Entladungen beschädigt werden. Eine Koronaentladung tritt auf, wenn Luft zwischen die Folie und die bedampften Aluminium-Beläge des Kondensators gelangt. Der Kapazitätsverlust des Kondensators verringert den Stromwirkungsgrad des transformatorlosen Netzteils, die Ausgangsspannung wird verringert und beispielsweise kann das Gerät zurückgesetzt werden oder das Relais, das zum Betrieb mehr Leistung benötigt, kann nicht eingeschaltet werden. Unten sind die gelben Kondensatorgehäusen des Timers und des Netzteils sichtbar:



Folienkondensatoren findet man auch in Netzfiltern. Die zwischen den Phasenleiter (L) und den Nullleiter (N) angeschlossenen Kondensatoren sind mit X gekennzeichnet (im Beispiel X2 - die Zahl gibt die Spannungsfestigkeit an). In Netzfiltern findet man auch Kondensatoren, die mit Y gekennzeichnet sind und zwischen dem Arbeitsleiter und dem Schutzleiter angeschlossen sind.



Messung der Kapazität eines beschädigten und neuen Kondensators, der zur Reparatur einer Funksteckdose installiert wird:



Mal sehen, wie der Schaden im Kondensator aussieht,
zuerst der Kampf mit dem Gehäuse:


Wir wickeln den Kondensator aus und sehen die Überreste der bedampften leitenden Schicht:


Es stellt sich jedoch heraus, dass dies der Anfang des Kondensators ist und diese "Startstück" eine Art Schutz-/Isolierschicht darstellt, die letzten Windungen des Kondensators sehen gleich aus. Wenn wir es weiter auswickeln, wird die Schicht dunkler.



Wenn wir die Folie hervorheben, stellt sich heraus, dass Schäden ähnlich dem im Artikel gefundenen sichtbar sind. Schäden treten praktisch über die gesamte Länge der Folie auf.



Ich begann mich zu fragen, ob dies wirklich ein Schaden ist oder vielleicht eine unvollständige Bedampfung, oder vielleicht bin ich der, der die Metallisierung zyklisch beschädigt, indem ich den Kondensator auswickle?

Ich beschloss, einen funktionstüchtigen Kondensator auszuwickeln, der von einem anderen Gerät entlötet wurde.



Anfangs haben wir eine "Start"-Folie:



Dann erscheint eine gleichmäßige Metallisierung:


Dies bestätigt, dass der gefundene Artikel die Ursache der Beschädigung der Folienkondensatoren richtig identifiziert hat, die fortschreitende Verschlechterung der bedampften leitenden Schicht, die Kapazität des Kondensators senkt.

Habt Ihr Schäden an den MKT/MKP-Folienkondensatoren gefunden? In welchen Geräten?



Quelle:
https://gideonlabs.com/posts/ic-emi-mkp-33uf-film-capacitors-failures/
https://www.ecicaps.com/tech-tools/technical-papers/new-mitigation-strategy-failures-metallized-polypropylene-capacitors/