Le court-circuit d’un condensateur chargé entraîne un grand risque de brûler le composant électronique et les autres éléments du circuit. Il présente également un danger d’électrocution et d’incendie. Plus la capacité et la tension du condensateur sont élevées, plus les dommages causés en cas de court-circuit sont importants. N’oubliez jamais de décharger le condensateur avant de le retirer du circuit. Voyez comment faire.

Dans cet article, vous découvrirez :

• Comment fonctionne un condensateur ;
• Quels sont les paramètres du condensateur ;
• Comment décharger un condensateur.

Comment fonctionne un condensateur ?

Les condensateurs sont un système de deux électrodes séparées par un matériau diélectrique, dans lequel s’accumulent des charges électriques de même valeur et de potentiels opposés. Il existe de nombreux types de condensateurs qui peuvent être divisés en plusieurs sous-types. Les plus simples d’entre eux sont constitués de deux éléments métalliques, entre lesquels est placé un matériau diélectrique – par exemple de l’air, un matériau céramique ou du papier imprégné. Ces éléments métalliques sont appelés plaques et sont utilisés pour stocker l’énergie électrique.

L’alimentation en tension des plaques du condensateur commence le processus d’accumulation de l’électricité – tout comme dans le cas des cellules de batterie. Lorsque la source de tension est déconnectée en raison de l’attraction électrostatique, la charge électrique reste sur les plaques du condensateur. Les charges accumulées sont de valeur égale mais ont des potentiels opposés.

La décharge sûre du condensateur est un processus qui est similaire à la charge du condensateur. Lorsque la tension continue (U) est appliquée aux bornes d’un condensateur ayant une capacité spécifique, une charge (Q) est stockée dans le condensateur, qui est le produit de la capacité et de la tension. La capacité est mesurée en farads. Dans un condensateur d’une capacité de 1 farad, une charge de 1 coulomb génère 1 volt. En raison du fait que 1 farad est une valeur très élevée, les condensateurs utilisés en électronique et en électrotechnique sont généralement caractérisés par des capacités mesurées en picofarads, nanofarads, microfarads et millifarads.

Les condensateurs solides peuvent être divisés en deux sous-catégories de base : les condensateurs à film et les condensateurs en céramique. La décharge sûre d’un condensateur dépend largement de sa conception. Les condensateurs en polystyrène se caractérisent par une stabilité et une résistance à l’isolation élevées, ainsi que par une limite supérieure de température de fonctionnement relativement basse.

Les condensateurs à feuille sont constitués d’une feuille à trois couches dans un agencement électrode-électrique-électrode, qui est ensuite enroulée et placée dans un boîtier approprié. Ils sont assez souvent utilisés dans les circuits électriques et électroniques de divers types d’appareils ménagers et de dispositifs audio/vidéo. Un exemple de tels condensateurs est le modèle WIMA FKP2D021001I00HSSD.

L’un des types de condensateurs les plus courants dans les circuits intégrés sont les condensateurs en céramique constitués de plaques de céramique avec des électrodes métalliques, comme le modèle SR PASSIVES CC-10/100. Il est recommandé d’utiliser un récepteur à haute résistance pour les décharger.

Paramètres du condensateur

Pour savoir comment décharger un condensateur, il est nécessaire de connaître les paramètres de ce composant électrique. Les paramètres de base d’un condensateur sont sa capacité nominale, sa tolérance de capacité, sa tension nominale et sa perte diélectrique.

En outre, le condensateur est caractérisé par : la tension alternative admissible, la résistance d’isolement, le coefficient de température de la capacité, la classe climatique et les dimensions, ainsi que la capacité de charge d’impulsion, la puissance nominale et la fréquence de coupure.

La capacité est le paramètre le plus important à prendre en compte pour planifier la décharge sûre d’un condensateur. C’est la capacité d’un condensateur à accumuler une charge et elle est proportionnelle au produit de la perméabilité diélectrique et de la surface des électrodes et inversement proportionnelle à la distance entre les électrodes (épaisseur diélectrique).

La capacité du condensateur spécifiée par le fabricant est une capacité nominale qui est pratiquement impossible à atteindre – la valeur de la capacité peut être affectée par de nombreux facteurs environnementaux. Pour cette raison, un pourcentage de tolérance de la capacité est donné, c’est-à-dire le pourcentage d’écart de la capacité réelle par rapport à la valeur nominale.

Les pertes d’un condensateur déterminent la perte d’énergie associée au fonctionnement du condensateur sous tension alternative, qui est caractérisée par une tangente de perte. Ces pertes sont généralement supérieures aux pertes diélectriques, ce qui est lié à l’apparition de pertes sur les électrodes, ainsi qu’à la fréquence et à la température qui affectent le circuit du condensateur.

Comment décharger un condensateur ?

La décharge d’un condensateur dépend du type et de la capacité du condensateur. Les condensateurs de plus d’un farad doivent être déchargés avec plus de précautions car leur court-circuit peut non seulement endommager le condensateur mais aussi provoquer une explosion et un choc électrique.

La décharge sûre d’un condensateur se résume à la connexion à ses bornes de toute charge de résistance qui sera capable de dissiper l’énergie stockée dans le condensateur. Par exemple : comment décharger un condensateur de 100 V ? Une résistance standard ou une ampoule de 110 V peuvent être utilisées à cet effet. Le condensateur éclairera l’ampoule en transférant son énergie et la source lumineuse indiquera également le niveau de charge du composant. Bien sûr, vous pouvez aussi utiliser un récepteur résistif différent.

Pour décharger le condensateur, il faut utiliser un récepteur à haute résistance. Cela prendra plus de temps pour décharger la charge stockée dans les plaques, mais les plaques seront sûrement complètement déchargées.

Un condensateur avec une capacité plus petite peut également être déchargé en préparant un système de décharge spécial composé d’un condensateur connecté en série et d’une résistance. Lors de la conception d’un tel système, faites attention au temps de décharge du condensateur et à la puissance requise de la résistance.

Le temps de décharge du condensateur est égal au produit de la résistance qui est connectée en série au condensateur et de la capacité. Après ce temps, la tension de l’élément doit tomber au tiers de la tension initiale, et sa décharge complète doit se faire en un temps égal à cinq fois le produit de la résistance et de la capacité.

Plus la résistance est petite, plus le condensateur se décharge rapidement. Par exemple : dans le cas de la décharge d’un condensateur de 10 uF avec l’utilisation d’une résistance de 1 kΩ, le temps de décharge sera de 0,01 seconde. Dans le cas de la décharge d’un composant de 1 mF en utilisant la même résistance, le temps de décharge de 1/3 de la valeur initiale de la charge sera porté à 1 s.

N’oubliez pas que la décharge sûre du condensateur doit être effectuée au moyen d’une résistance appropriée. L’utilisation d’une résistance sous-évaluée peut conduire à son endommagement. Par conséquent, lors du choix d’une résistance, tenez compte de la puissance émise par la résistance, qui est égale au quotient de la racine carrée de sa tension et de sa résistance. Les résistances standard peuvent transmettre une puissance allant jusqu’à 0,25 W. L’utilisation d’une telle résistance avec un condensateur plus important, dont la charge et la tension sont élevées, aura pour conséquence de la brûler. Par conséquent, dans le cas de petits composants, il vaut la peine d’utiliser une résistance d’une puissance de 5 W et d’une résistance de 1 kΩ par exemple, telle que SR PASSIVES MOF5WS-1K.

Les condensateurs de plus grande taille destinés à des applications de puissance électrique doivent être équipés de résistances de décharge, qui après avoir déconnecté l’alimentation électrique déchargent cet élément en quelques minutes.La décharge sûre d’un condensateur de puissance triphasé doit être effectuée à l’aide d’un câble YDY de 4 mm2 et consiste à court-circuiter les différentes phases de l’élément avec un fil PE.

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