Cách kiểm tra tụ điện hỏng: tụ hóa, tụ gốm, tụ màng và tụ động cơ

Tụ điện (capacitor) là linh kiện tích và nhả điện tích, dùng để lọc phẳng điện áp, chặn một chiều cho qua xoay chiều và tạo lệch pha cho động cơ. Tụ hỏng theo bốn kiểu chính: mất điện dung (khô, giảm µF), tăng điện trở nối tiếp tương đương ESR (equivalent series resistance), rò điện và chập hẳn. Muốn kết luận đúng, thợ cần đo ít nhất ba thứ: điện dung bằng đồng hồ có thang µF, ESR bằng máy đo ESR hoặc LCR, và độ rò bằng thang điện trở hoặc nguồn một chiều có hạn dòng. Riêng tụ hóa trong nguồn xung, ESR thường hỏng trước điện dung, nên chỉ đo µF là dễ bỏ sót.

Tụ điện hoạt động thế nào và vì sao hỏng

Tụ gồm hai bản cực cách nhau bởi lớp điện môi (dielectric). Loại điện môi quyết định tính chất và kiểu hỏng của tụ.

• Tụ hóa nhôm (aluminum electrolytic capacitor): điện môi là lớp ôxit nhôm rất mỏng, bên trong ngấm dung dịch điện phân. Dung dịch bay hơi dần theo nhiệt độ và thời gian, làm điện dung giảm và ESR tăng. Đây là loại tụ hỏng nhiều nhất trong nguồn tivi, bo điều hòa, bếp từ.
• Tụ gốm nhiều lớp MLCC (multilayer ceramic capacitor): điện môi là gốm. Gốm cứng và giòn, khi bo bị uốn, siết vít hay rơi thì thân tụ nứt. TDK và KEMET đều ghi nhận nứt do uốn bo là nguyên nhân hỏng hàng đầu, thường bắt đầu bằng rò (giảm điện trở cách điện) rồi chuyển thành chập, có thể làm tụ nóng và cháy.
• Tụ màng CBB/MKP (polypropylene film capacitor): điện môi là màng nhựa polypropylene phủ kim loại. Loại này có khả năng tự phục hồi (self-healing): chỗ đánh thủng nhỏ bị đốt bay lớp kim loại và tự cách ly. Mỗi lần như vậy tụ mất một chút diện tích, nên kiểu hỏng điển hình là giảm điện dung dần, ít khi chập.
• Tụ động cơ (motor capacitor): tụ chạy (run capacitor) như CBB60, CBB61, CBB65 cũng là tụ màng polypropylene, mắc thường trực với cuộn phụ của động cơ một pha. Tụ khởi động (start capacitor) chỉ đóng vào vài giây lúc đề máy. Tụ yếu thì mô tơ thiếu mô-men khởi động, chạy yếu hoặc chỉ kêu ù mà không quay.

Nhiệt độ là kẻ thù số một của tụ hóa. Tài liệu kỹ thuật của ROHM nêu quy tắc 10 độ (theo định luật Arrhenius): nhiệt độ làm việc tăng 10°C thì tuổi thọ giảm khoảng một nửa, giảm 10°C thì tuổi thọ tăng gấp đôi. Ví dụ của ROHM: tụ định mức 2000 giờ ở 105°C sẽ dùng được khoảng 16 000 giờ nếu chỉ chạy ở 75°C. Vì vậy tụ đặt sát tản nhiệt, sát cuộn biến áp hay diode chỉnh lưu thường chết trước.

Ký hiệu trên bo và cách nhận biết

Loại tụ	Ký hiệu trên bo	Hình dạng	Có cực tính	Kiểu hỏng hay gặp
Tụ hóa nhôm	C, vạch trắng hoặc nửa vòng tô đậm là cực âm	Lon trụ, có rãnh chữ thập ở đỉnh (van xả áp)	Có	Khô, ESR tăng, phồng đỉnh, chảy dịch
Tụ hóa polymer rắn	C	Lon nhôm thấp, đỉnh phẳng không rãnh	Có	Chập, ít phồng
Tụ gốm MLCC	C, thường không in giá trị	Khối chữ nhật nhỏ màu nâu, xám	Không	Nứt, rò, chập
Tụ gốm đĩa	C	Đĩa tròn màu cam, xanh	Không	Chập, nứt
Tụ màng CBB/MKP	C, CX (lọc nguồn vào)	Khối chữ nhật vàng, xanh, đỏ	Không	Giảm điện dung, đôi khi hở
Tụ chạy động cơ	Không nằm trên bo, nối bằng dây hoặc cos	Hộp nhựa trắng/đen (CBB61), trụ nhôm hoặc nhựa (CBB60, CBB65)	Không	Giảm µF, phồng vỏ, bung đầu

Tụ an toàn ở đầu vào nguồn (X2 nối giữa dây pha và dây trung tính, Y nối từ dây ra vỏ) luôn in rõ cấp X2, Y1, Y2 trên thân. Khi thay phải dùng đúng cấp an toàn đó.

Cách đọc mã trên thân tụ

Mã 3 chữ số (tụ gốm, tụ màng): hai số đầu là giá trị, số thứ ba là số chữ số 0 cần thêm vào, đơn vị là picofarad (pF).

• 104 = 10 và bốn số 0 = 100 000 pF = 100 nF = 0,1 µF.
• 103 = 10 000 pF = 10 nF = 0,01 µF.
• 222 = 2200 pF = 2,2 nF.
• 475 = 47 và năm số 0 = 4 700 000 pF = 4,7 µF.
• Chữ R thay dấu phẩy: 4R7 = 4,7 pF.

Nhớ quy đổi: 1 µF = 1000 nF = 1 000 000 pF.

Chữ cái sai số (đứng sau mã giá trị): F = ±1%, G = ±2%, J = ±5%, K = ±10%, M = ±20%. Ví dụ 475K là 4,7 µF sai số ±10%. Bảng datasheet Murata GRM21BR71H104KA01 xác nhận chữ K ứng với ±10% và mã 104 ứng với 0,1 µF.

Mã điện áp (chữ số + chữ cái, đứng trước mã giá trị): đây là hệ mã các hãng dùng chung, in trên thân tụ màng và nằm trong mã linh kiện của Nichicon, Murata.

Mã	Điện áp	Mã	Điện áp
0J	6,3 V	1H	50 V
1A	10 V	2A	100 V
1C	16 V	2E	250 V
1E	25 V	2G	400 V
1V	35 V	2W	450 V
		2J	630 V

Ví dụ 2A104J là tụ màng 0,1 µF, chịu 100 V, sai số ±5%. Mã Murata GRM21BR71H104KA01 đọc là: cỡ 0805 (2,0 x 1,25 mm), điện môi X7R, chịu 50 V (1H), 0,1 µF (104), sai số ±10% (K).

Ký hiệu nhiệt của tụ gốm: C0G (NP0) gần như không đổi điện dung theo nhiệt và theo điện áp. X7R thay đổi trong khoảng ±15% từ -55°C đến 125°C (theo datasheet Murata). X5R, Y5V biến thiên mạnh hơn.

Tụ hóa thường in thẳng giá trị: 470 µF 25 V 105°C, kèm tên dòng (series) như UPW, FR, KY. Dòng tụ quyết định ESR và tuổi thọ, nên ghi lại tên dòng trước khi thay.

Tụ động cơ in trên nhãn: điện dung kèm sai số (ví dụ 2,5 µF ±5%), điện áp xoay chiều (450 VAC), tần số 50/60 Hz, cấp tuổi thọ theo IEC 60252-1 và cấp an toàn. Ví dụ datasheet tụ chạy EPCOS B32322A ghi sai số ±5%, cấp tuổi thọ B là 10 000 giờ, cấp an toàn P0 (không có cơ cấu tự ngắt). Tụ CBB65 hai giá trị (ví dụ 35+5 µF) có ba cọc: C (chung), HERM (máy nén) và FAN (quạt dàn nóng).

Dụng cụ cần có

• Đồng hồ vạn năng số có thang điện dung (µF) và thang điện áp một chiều tới ít nhất 600 V.
• Máy đo ESR hoặc máy LCR cầm tay đo được ESR ở 100 kHz. Máy đo linh kiện đa năng loại rẻ cũng đo được ESR khi tụ đã tháo ra.
• Ampe kìm (để đo tụ động cơ khi đang chạy).
• Điện trở xả: 2,2 kΩ đến 10 kΩ, công suất 5 W trở lên, hàn sẵn vào hai que có tay cầm cách điện.
• Nguồn một chiều điều chỉnh có giới hạn dòng (để đo rò và tìm tụ gốm chập).
• Biến áp cách ly và bóng đèn sợi đốt 60 đến 100 W mắc nối tiếp để cấp điện thử bo nguồn.
• Máy hiện sóng (oscilloscope) nếu cần xem gợn (ripple) khi đo nóng.
• Mỏ hàn có điều nhiệt, máy khò, kính lúp hoặc kính hiển vi, camera nhiệt nếu có.

Cách đo từng bước

Bước chung trước mọi phép đo

1. Rút phích cắm, chờ vài phút, rồi đo điện áp một chiều trên tụ lớn nhất (tụ lọc sau cầu diode). Lưới 220 VAC chỉnh lưu ra khoảng 220 x 1,414 ≈ 311 V một chiều.
2. Xả tụ bằng điện trở (xem mục an toàn), đo lại cho tới khi điện áp còn gần 0 V.
3. Quan sát bằng mắt và kính lúp: đỉnh tụ hóa phồng lên, rãnh chữ thập nứt, chân tụ có cặn nâu hoặc dịch dính, vỏ nhựa bọc co rút, tụ gốm có vết nứt hoặc cháy đen, tụ động cơ phồng vỏ, nắp nhô cao.
4. Tụ đã phồng, chảy dịch hay nứt thì kết luận hỏng, không cần đo thêm.

Tụ hóa

Đo nguội trên bo (không cấp điện):

1. Dùng máy đo ESR đo thẳng hai chân tụ trên bo. Máy ESR dùng tín hiệu xoay chiều biên độ nhỏ nên các diode, transistor nối song song thường không dẫn và không làm sai số.
2. Lưu ý: nếu tụ mắc song song với cuộn dây biến áp, điện trở nhỏ hoặc tụ khác, số đo sẽ thấp hơn thực tế. Nghi ngờ thì nhấc một chân tụ ra đo lại.
3. So số đo với tụ mới cùng loại hoặc với datasheet. Không có bảng ESR nào đúng cho mọi tụ, vì ESR phụ thuộc điện dung, điện áp, cỡ vỏ và dòng tụ.

Tháo ra đo:

1. Đo điện dung bằng thang µF. Datasheet thường cho sai số tụ mới ±20% ở 120 Hz, 20°C.
2. Đo ESR. Ví dụ từ datasheet Nichicon dòng UPW (dòng Low ESR cho nguồn xung): tụ 1000 µF 16 V cỡ 10 x 20 mm có trở kháng tối đa 0,052 Ω ở 100 kHz, 20°C. Một tụ thường cùng trị số có thể cao hơn nhiều lần mà vẫn là tụ tốt, nên luôn so với đúng dòng tụ.
3. Đo rò bằng thang điện trở (đồng hồ số): que đỏ vào cực dương, que đen vào cực âm. Số đo bắt đầu nhỏ rồi tăng dần tới khi báo tràn (OL hoặc "1"), đó là tụ đang nạp, tụ tốt. Hiện "000" suốt là chập. Báo tràn ngay từ đầu với tụ lớn là hở. Đứng yên ở một giá trị thấp là rò. Với đồng hồ kim, que đen mới là cực dương của pin trong đồng hồ, nên que đen nối cực dương tụ.
4. Đo rò chính xác hơn: cấp đúng điện áp định mức qua điện trở hạn dòng khoảng 1 kΩ, chờ 1 đến 2 phút rồi đo dòng. So với datasheet. Nhiều dòng tụ Nichicon ghi giới hạn 0,01CV hoặc 3 µA (lấy số lớn hơn) sau 2 phút. Dòng UPW ghi 0,03CV sau 1 phút. Trong công thức, C tính bằng µF, V tính bằng volt, kết quả là µA. Ví dụ tụ UPW 1000 µF 16 V: 0,03 x 1000 x 16 = 480 µA.

Đo nóng (chỉ khi đã cách ly và có kinh nghiệm):

1. Cấp điện qua biến áp cách ly và bóng đèn nối tiếp.
2. Đo điện áp một chiều trên tụ lọc đầu ra, so với điện áp ghi trên bo hoặc sơ đồ.
3. Dùng máy hiện sóng để xem gợn trên tụ. Tụ khô làm gợn tăng rõ, nhất là khi có tải.
4. Sờ nhiệt hoặc dùng camera nhiệt: tụ hóa nóng hơn hẳn các tụ cùng hàng là tụ có ESR cao hoặc rò.

Ngưỡng hết tuổi thọ theo nhà sản xuất: datasheet Nichicon UPW quy định sau thử độ bền, tụ đạt yêu cầu khi điện dung thay đổi trong khoảng ±20% so với ban đầu, tan δ không quá 200% giá trị quy định ban đầu và dòng rò không vượt giới hạn ban đầu. Thợ có thể dùng chính ngưỡng này: điện dung giảm quá 20% hoặc ESR gấp đôi so với tụ mới thì thay.

Quan hệ giữa tan δ và ESR ở tần số f: ESR ≈ tan δ / (2π x f x C). Ví dụ tụ 1000 µF có tan δ 0,16: ESR ở 120 Hz ≈ 0,16 / (2 x 3,14 x 120 x 0,001) ≈ 0,21 Ω. Ở 100 kHz con số nhỏ hơn nhiều, nên khi so phải cùng tần số đo.

Tụ gốm MLCC

1. Tụ gốm hiếm khi giảm điện dung tới mức gây bệnh. Thứ cần tìm là chập hoặc rò.
2. Đo điện trở giữa hai đầu tụ trên bo. Gần 0 Ω thì tụ đó, hoặc một tụ khác nằm cùng đường nguồn, đang chập.
3. Tìm tụ chập trong một đường nguồn có hàng chục tụ: cấp nguồn một chiều từ điện áp thấp (dưới điện áp làm việc của đường đó), giới hạn dòng vừa phải, rồi tìm tụ nóng lên bằng camera nhiệt, ngón tay hoặc cồn bay hơi.
4. Nếu cần đo điện dung, tháo ra đo. Lưu ý tụ gốm X5R, X7R giảm điện dung khi có điện áp một chiều đặt lên (DC bias). Murata nêu ví dụ tụ 100 µF 6,3 V loại X5R giảm khoảng 10% khi đặt 1,8 V. Đồng hồ đo ở điện áp rất nhỏ nên số đo cao hơn giá trị lúc làm việc thật.
5. Điện trở cách điện chuẩn: datasheet Murata ghi lớn hơn 500 Ω·F với tụ trên 0,047 µF (tụ 0,1 µF tương ứng trên 5000 MΩ). Đồng hồ thường chỉ báo OL, nên đo ra vài kΩ đến vài MΩ là tụ đã rò.

Tụ màng CBB/MKP

1. Tháo ra, đo điện dung bằng thang µF, so với giá trị in và sai số (J ±5%, K ±10%).
2. Đo điện trở: tụ tốt báo OL. Có giá trị điện trở là rò.
3. Tụ màng ở mạch lọc nguồn vào (X2), mạch giảm áp bằng tụ (nguồn không biến áp của quạt, bếp điện tử, đèn LED) thường mất điện dung dần do tự phục hồi. Ví dụ tụ giảm áp 1 µF còn 0,5 µF thì mạch thiếu dòng, thiết bị chập chờn.

Tụ động cơ quạt, máy giặt, máy nén

Đo khi đã tắt máy:

1. Ngắt điện, tháo dây khỏi tụ, chụp ảnh vị trí dây trước khi tháo.
2. Xả tụ qua điện trở, đo lại điện áp.
3. Đặt đồng hồ thang µF, đo giữa hai cọc. Với CBB65 đo riêng C với HERM và C với FAN.
4. So với nhãn. Tụ mới nằm trong sai số in trên nhãn (thường ±5%). Kinh nghiệm thợ điện lạnh (HVAC School) coi lệch trong khoảng 10% là chấp nhận được, lệch nhiều hơn thì nên thay. Một số trang sửa chữa tiếng Trung dùng ngưỡng chặt hơn: lệch quá ±5% là thay.
5. Đo điện trở giữa từng cọc và vỏ kim loại: phải báo OL. Có thông mạch là tụ chạm vỏ, thay ngay.

Đo khi đang chạy (dành cho thợ điện lạnh):

1. Kẹp ampe kìm vào dây từ tụ sang cuộn khởi động của máy nén (dây cọc HERM), đo dòng I (ampe).
2. Đo điện áp xoay chiều V giữa hai cọc C và HERM.
3. Tính điện dung: C (µF) = I x 10⁶ / (2π x f x V). Với điện lưới 50 Hz ở Việt Nam, C ≈ 3183 x I / V. Hằng số 2652 thường thấy trong tài liệu Mỹ là cho lưới 60 Hz, dùng ở Việt Nam sẽ ra số thấp hơn thực tế khoảng 17%.
4. Ví dụ: I = 5 A, V = 400 V thì C ≈ 3183 x 5 / 400 ≈ 39,8 µF. So với nhãn 40 µF là tụ tốt.

Kết quả bình thường và hỏng

Loại tụ	Phép đo	Bình thường	Hỏng
Tụ hóa	Quan sát	Đỉnh phẳng, không dịch	Đỉnh phồng, rãnh nứt, chân có cặn
Tụ hóa	Điện dung	Trong ±20% giá trị in	Giảm quá 20% hoặc gần 0 (khô hẳn)
Tụ hóa	ESR	Gần bằng tụ mới cùng dòng	Gấp đôi trở lên so với tụ mới
Tụ hóa	Thang ohm	Tăng dần tới OL	000 (chập), dừng ở giá trị thấp (rò)
Tụ gốm MLCC	Thang ohm	OL	Gần 0 Ω (chập), kΩ đến MΩ (rò)
Tụ màng CBB	Điện dung	Trong sai số J/K	Thấp hơn sai số rõ rệt
Tụ động cơ	Điện dung	Trong sai số nhãn (thường ±5%)	Lệch quá khoảng 10%, hoặc 0 µF
Tụ động cơ	Cọc với vỏ	OL	Có thông mạch

Hiện tượng hỏng thực tế theo thiết bị

Hiện tượng	Nguyên nhân hay gặp	Cách kiểm tra
Tivi LCD/LED chập chờn, tắt mở liên tục, đèn chờ nháy	Tụ lọc đầu ra nguồn xung khô, ESR tăng, nguồn tự bảo vệ	Quan sát tụ phồng gần biến áp xung, đo ESR các tụ đầu ra, đo điện áp ra khi có tải
Tivi sáng sớm trời lạnh khó lên, để lâu mới lên	Tụ hóa cũ có ESR tăng mạnh khi lạnh (Nichicon UPW ghi trở kháng ở -10°C gấp đôi ở 20°C ngay cả khi tụ mới)	Đo ESR, thay tụ lọc nguồn nuôi IC (tụ Vcc) và tụ đầu ra
Nguồn tivi chết hẳn, nổ cầu chì	Tụ lọc 400 V chập, hoặc tụ X2 chập kéo theo cầu diode, MOSFET	Đo thang ohm tụ lọc chính, kiểm tra cầu diode và MOSFET trước khi cấp điện lại
Quạt cây, quạt trần chạy yếu, phải đẩy cánh mới quay	Tụ chạy CBB61 giảm µF	Đo µF so với nhãn, kiểm tra thêm bạc trục khô dầu
Máy giặt kêu ù nhưng lồng không quay	Tụ động cơ (CBB60) mất điện dung, hoặc cuộn dây hỏng, dây curoa tuột	Đo µF tụ, đo điện trở cuộn dây, xoay tay lồng để loại trừ kẹt cơ
Máy giặt cửa ngang, máy giặt inverter báo lỗi, không quay	Tụ lọc trên bo inverter khô hoặc phồng	Đo ESR tụ lọc trên bo, kiểm tra điện áp DC bus
Điều hòa thường (không inverter) có gió dàn nóng nhưng máy nén không chạy, kêu ù rồi ngắt	Tụ chạy máy nén (cọc HERM của CBB65) giảm µF hoặc hở	Đo µF C-HERM, đo dòng khởi động, kiểm tra điện áp nguồn có bị sụt
Điều hòa thường, máy nén chạy mà quạt dàn nóng không quay	Phần FAN của tụ đôi hỏng	Đo µF C-FAN
Điều hòa inverter, máy nén không khởi động, báo lỗi dàn nóng	Tụ lọc lớn trên bo dàn nóng khô, tụ nguồn phụ hỏng (máy nén inverter không dùng tụ chạy)	Đo ESR và điện dung tụ lọc DC bus, tụ nguồn phụ
Bếp từ chập chờn, tự tắt, không nhận nồi	Tụ cộng hưởng (tụ màng MKP) giảm điện dung, tụ lọc sau cầu (tụ màng) yếu	Tháo đo µF tụ cộng hưởng và tụ lọc, kiểm tra IGBT
Bo mạch kêu rít, kêu "e e" khi chạy	Tụ gốm X5R/X7R rung do hiệu ứng áp điện, hoặc tụ hóa khô làm nguồn chạy kiểu ngắt quãng làm biến áp kêu	Dùng que nhựa áp vào từng linh kiện để tìm chỗ kêu, đo ESR tụ đầu ra
Tủ lạnh inverter, máy bơm không chạy	Tụ lọc trên bo inverter hoặc tụ chạy (với tủ dùng máy nén thường có tụ)	Đo ESR tụ bo, đo µF tụ máy nén

Về tiếng rít của tụ gốm, Murata giải thích tụ gốm điện môi barium titanate co giãn theo điện áp, truyền rung sang bo mạch, và khi tần số nằm trong khoảng 20 Hz đến 20 kHz thì tai người nghe được. Murata cho biết biên độ rung rất nhỏ và không ảnh hưởng tới độ tin cậy của tụ. Tức là bo kêu rít do tụ gốm chưa chắc là tụ hỏng. Cần đo các điện áp, gợn và ESR tụ hóa cùng đường nguồn trước khi kết luận.

Chọn tụ thay thế

1. Điện dung: giữ nguyên giá trị. Với tụ lọc có thể lên một bậc (ví dụ 470 µF lên 560 µF) nếu chỗ đủ rộng, nhưng không được giảm. Tụ trong mạch định thời, mạch cộng hưởng (bếp từ), tụ động cơ và tụ giảm áp phải đúng giá trị.
2. Điện áp: bằng hoặc cao hơn tụ cũ, tuyệt đối không thấp hơn. Tụ động cơ ghi điện áp xoay chiều (VAC), không thay bằng tụ ghi điện áp một chiều. Datasheet EPCOS ghi tụ chạy chỉ chịu tối đa 1,1 lần điện áp định mức.
3. Nhiệt độ: trong nguồn xung, bo điều hòa, bếp từ, chọn tụ hóa 105°C. Theo quy tắc 10 độ, tụ 105°C bền hơn hẳn tụ 85°C ở cùng chỗ nóng.
4. Tuổi thọ (giờ): cùng là 105°C nhưng có dòng 1000 giờ, có dòng 5000 đến 8000 giờ (Nichicon UPW từ 3000 đến 8000 giờ tùy cỡ vỏ). Chọn dòng tuổi thọ cao cho chỗ nóng.
5. Low ESR và dòng gợn (ripple current): tụ đầu ra nguồn xung phải là loại Low ESR, chịu dòng gợn bằng hoặc lớn hơn tụ cũ. ROHM khuyến cáo không tự ý thay tụ thường cùng điện dung vào chỗ tụ Low ESR, vì dễ gây lỗi khi chạy thực tế. Tụ ESR quá thấp (polymer) ở chỗ vốn dùng tụ hóa thường cũng có thể làm vòng hồi tiếp mất ổn định, nên chỉ đổi sang polymer khi biết rõ mạch.
6. Kích thước, bước chân: đúng đường kính và khoảng cách chân để không chạm tản nhiệt hay tụ bên cạnh.
7. Tụ gốm: giữ đúng điện môi (C0G thay C0G, X7R thay X7R), điện áp và cỡ vỏ. Không thay C0G bằng X7R trong mạch dao động, lọc tần số.
8. Tụ màng: tụ cộng hưởng bếp từ, tụ X2 phải đúng loại (MKP, cấp X2) và điện áp. Không dùng tụ gốm hay tụ polyester thường để thay.
9. Tụ động cơ: đúng µF, điện áp VAC bằng hoặc cao hơn, đúng loại tụ chạy hay tụ khởi động. Không dùng tụ hóa CD60 (tụ khởi động, chỉ làm việc vài giây) thay cho tụ chạy CBB65. Nên chọn tụ có cơ cấu ngắt khi quá áp suất (cấp an toàn P2 theo IEC 60252-1).

Lưu ý khi hàn

• Tụ hóa: đúng cực tính, vạch trắng (hoặc chân ngắn) là cực âm. Lắp ngược sẽ nóng và có thể nổ.
• Làm sạch dịch tụ cũ chảy ra trên bo bằng cồn, vì dịch này ăn mòn đường mạch và chân linh kiện bên cạnh.
• Tụ gốm dán: Murata khuyên nung nóng sơ bộ bo và tụ lên tối thiểu 150°C trước khi hàn lại, mũi hàn không quá 350°C với cỡ nhỏ (280°C với cỡ lớn từ 1210 trở lên), hàn nhanh và để nguội từ từ. Khò nóng thì giữ đầu khò cách tụ từ 5 mm trở lên. Sốc nhiệt và lượng thiếc quá nhiều đều làm tụ nứt. Không dùng lại tụ đã rơi xuống sàn.
• Tụ to, nặng: dán keo hoặc đặt sát bo để chân không gãy khi rung.
• Tụ động cơ: siết chặt cos, cos lỏng sẽ phát nhiệt và cháy cọc.

An toàn khi làm việc với tụ

• Tụ giữ điện sau khi rút điện. Tụ lọc sau cầu diode trên bo nguồn tivi, bo điều hòa inverter, bếp từ có thể giữ khoảng 311 V một chiều, cao hơn nữa nếu nguồn có mạch nâng áp PFC. Tụ động cơ cũng có thể còn điện.
• Xả bằng điện trở, không đoản mạch bằng tuốc nơ vít. Đoản mạch trực tiếp tạo tia lửa, làm rỗ đầu cọc, có thể hỏng tụ và bắn kim loại nóng. Dùng điện trở 2,2 kΩ đến 10 kΩ, 5 W, giữ bằng tay cầm cách điện. Thời gian xả tính theo hằng số τ = R x C. Ví dụ tụ 220 µF qua điện trở 10 kΩ có τ = 2,2 giây. Chờ khoảng 5τ (11 giây) điện áp còn dưới 1% ban đầu. Luôn đo lại bằng đồng hồ sau khi xả.
• Điện áp hồi lại. Tụ hóa vừa xả xong, để một lúc có thể tự hồi lại một phần điện áp do hiện tượng hấp thụ điện môi (dielectric absorption). Đo lại ngay trước khi chạm tay, với tụ lớn có thể để điện trở xả nối sẵn khi làm việc.
• Cách ly khi đo nóng. Bo nguồn xung có bên sơ cấp nối thẳng ra lưới. Dùng biến áp cách ly, không cắm que đất máy hiện sóng vào mát nóng khi chưa cách ly.
• Bóng đèn nối tiếp. Sau khi thay tụ, cấp điện qua bóng đèn sợi đốt 60 đến 100 W mắc nối tiếp. Bóng sáng mạnh và không tắt là còn chập, ngắt ngay để kiểm tra lại.
• Tụ phồng không được cấp điện thử. Tụ hóa có thể xì van, phun dịch nóng. Tụ chạy động cơ bị phồng vỏ có thể bung nắp.
• Đeo kính khi cấp điện bo vừa thay tụ hóa, nhất là khi không chắc cực tính.

Câu hỏi thường gặp

Đồng hồ vạn năng đo điện dung đủ µF thì tụ còn tốt không?

Chưa chắc. Tụ hóa trong nguồn xung thường hỏng ESR trước khi mất điện dung. Tụ có thể đo đủ µF nhưng ESR đã tăng gấp nhiều lần, vẫn làm nguồn chập chờn. Cần đo thêm ESR hoặc thay thử.

Không có máy đo ESR thì làm sao?

Quan sát tụ phồng, sờ nhiệt tụ khi chạy, đo gợn bằng máy hiện sóng, hoặc thay thử tụ nghi ngờ bằng tụ mới cùng dòng. Với tụ đầu ra nguồn xung, thay cả cụm tụ cùng đời là cách làm phổ biến vì các tụ cùng tuổi thường xuống cấp cùng lúc.

Có đo tụ trên bo được không, hay phải tháo ra?

ESR đo trên bo được trong đa số trường hợp. Điện dung và độ rò nên tháo ra đo, vì linh kiện mắc song song làm sai số. Khi số đo trên bo đáng ngờ, nhấc một chân tụ lên đo lại.

Mã 104 và 0,1 µF có phải là một không?

Đúng. 104 nghĩa là 10 x 10⁴ pF = 100 000 pF = 100 nF = 0,1 µF. Tương tự 105 = 1 µF, 224 = 0,22 µF.

Thay tụ 25 V bằng tụ 50 V cùng điện dung được không?

Được, miễn kích thước vừa chỗ và cùng là loại Low ESR, chịu được dòng gợn tương đương. Điện áp cao hơn không gây hại. Thay ngược lại (điện áp thấp hơn) thì không được.

Tụ quạt 2 µF có thay bằng 2,5 µF cho quạt mạnh hơn không?

Không nên. Tụ chạy được tính theo cuộn dây động cơ. Tụ lớn hơn làm dòng qua cuộn phụ tăng, mô tơ nóng hơn và nhanh cháy. Thay đúng giá trị in trên nhãn tụ cũ hoặc nhãn mô tơ.

Bo mạch kêu rít có phải do tụ hỏng?

Không phải lúc nào cũng vậy. Tụ gốm X5R, X7R tự rung khi có điện áp thay đổi trong dải nghe được, Murata cho biết điều này không làm giảm độ tin cậy. Nhưng tiếng rít mới xuất hiện sau thời gian dùng thường do tụ hóa đầu ra khô, nguồn chuyển sang chạy ngắt quãng. Đo ESR tụ đầu ra trước.

Điều hòa inverter có tụ khởi động máy nén không?

Không. Máy nén inverter được bo công suất (IPM) điều khiển trực tiếp nên không có tụ chạy. Khi máy nén inverter không khởi động, cần kiểm tra tụ lọc DC bus, tụ nguồn phụ trên bo dàn nóng, cảm biến và module IPM.

Đặt thợ sửa bo mạch trên Thuê Thợ 365

Tìm ra tụ hỏng đôi khi chỉ mất vài phút, nhưng nhiều bệnh như nguồn tivi chập chờn, bo điều hòa inverter báo lỗi lại là tụ hỏng kéo theo diode, MOSFET, IGBT. Nếu bạn không có máy đo ESR, biến áp cách ly hoặc chưa quen làm với điện áp cao, hãy đặt thợ sửa chữa có kinh nghiệm sửa bo mạch gần bạn, hoặc đăng việc nhận báo giá để so sánh giá trước khi quyết định.

Đọc thêm trong loạt bài sửa linh kiện: cách kiểm tra diode, cầu diode và diode zener, quy trình đo kiểm sửa nguồn xung SMPS, và các bài khác ở chuyên mục kiến thức cho thợ.