Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika (Kapasitor)

MENGENALI KERUSAKAN KOMPONEN PASIF ELEKTRONIKA (KAPASITOR)

          Sebuah kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang terpisah oleh suatu isolator dielektrika. Rumus terkenal untuk kapasitansi C adalah : C =  ξo ξr A/d 

dimana : ε0 adalah permitivitas mutlak
              εr adalah konstanta dielektrika
              A adalah luas plat (m2)
              d adalah jarak antara plat-plat, yaitu tebal dielektrika (m)

Luas plat, kontanta dielektrika harus tinggi, dan tebal dielektrika yang kecil untuk mendapatkan C yang cukup besar. Ukuran efisiensi sebuah kapasitor ditentukan oleh muatan listrik (Q = C.V) total yang dapat disimpan. Jenis-jenis kapasitor dapat dilihat pada gambar 1 dan 2. Pada baris teratas adalah kapasitor elektrolit termasuk jenis polar (mempunyai kutub + dan -), sedang baris kedua adalah kapasitor plastik film dan baris ketiga adalah kapasitor keramik. Kedua-duanya termasuk jenis kapasitor non polar (pemasangannya bebas karena tak ada kutub-kutubnya). Besar harga sebuah kapasitor terbaca pada badan kapasitor.

Gambar 1. Macam-macam kapasitor tetap

Gambar 2. Kapasitor variabel (Varco)

1. Kegagalan Pada Kapasitor

          Kapasitor merupakan komponen yang dapat diandalkan, menunjukkan kegagalan yang rendah terutama bila diderating. Umur kapasitor dapat diperpanjang dengan cara:

a) Dioperasikan dibawah batas tegangan yang diperbolehkan.

b) Dioperasikan pada temperatur ambient yang rendah, dengan menurunkan temperatur 10ºC dapat melipatkan umurnya dua kali lebih panjang.

          

          Kerusakan yang mungkin terjadi :

Katastrofik (mendadak & total):

a). Hubung singkat : tembus dielektrikanya

b) Sirkit terbuka : kerusakan pada penyambung ujungnya.

Degradasi (berangsur-angsur dan sebagian) :

a) Penurunan resistansi dari isolasi atau kenaikan arus bocor pada jenis elektrolit secara berangsur-angsur.

b) Kenaikan resistansi seri, yaitu suatu kenaikan faktor disipasi .

          Beberapa penyebab kerusakan adalah:

a). Kerusakan ketika fabrikasi :

Kontaminasi chloride pada elektrolit, akan menimbulkan perkaratan pada sambungan internal, kerusakan mekanis pada ujung dari kapasitor berlapis logam, menimbulkan panas berlebih dan sirkit terbuka.

b). Salah pakai:

Kapasitor digunakan melebihi tegangan yang tertulis, atau teknik assembling yang jelek menimbulkan tekanan mekanis terhadap penyambung-penyambung ujung dan selubung (Seal).

c) Lingkungan :

Kejutan-kejutan mekanik, getaran mekanik, temperatur tinggi / rendah, dan kelembaban.

          Daftar kerusakan dan kemungkinan penyebab untuk beberapa jenis kapasitor terlihat pada tabel 1 berikut ini.

Tabel 1. Kerusakan Kapasitor dan Penyebabnya

JENIS KAPASITOR   KERUSAKAN              KEMUNGKINAN PENYEBABNYA

Kertas                          ● Kering bahan renda     ● Kebocoran seal. Kejutan mekanik,

                                        man, menimbulkan          termal atau perubahan-

                                        hubung singkat                perubahan tekanan.

                                    ● Sirkuit terbuka.            ● Kejutan mekanik / thermal.

                        

Keramik                       ● Hubung singkat            ● Pecahnya dielektrika karena

                                                                              kejutan atau getaran

                                    ● Sirkuit terbuka             ● Pecahnya sambungan

                                    ● Perubahan-perubah     ● Elektroda perak tidak melekat

                                       an kapasitansi                 benar pada perak

Film plastik                  ● Sirkuit terbuka             ● Kerusakan pada semprotan diujung,

                                                                             ketika fabrikasi atau asembeling.

Alumunium                  ● Hubung singkat,           ● Hilangnya dielektrika,

Elektrolit                        karena bocor.                  Temperatur tinggi

                                  ● Kapasitansi mengecil.    ● Hilangnya elektrolit karena tekanan,

                                                                             kejutan mekanik atau temperatur.

                                  ● Sirkuit terbuka              ● Pecahnya sambungan internal.

Mika                          ● Sambung singkat           ● Perpindahan perak disebabkan

                                                                             oleh kelembaban yang tinggi.

                                  ● Sirkuit terbuka.             ● Perak tidak menempel ke mika.