電子部品のトラブルシューティング

最近の数年間で、このサイトでもマルチメーターを使用した特定の部品のチェックについて質問する人に対して、多くの回答が寄せられています。このことは基本的な疑問をいくつか生みました。どのようにすればいいのでしょうか。ここではよく使用されているいくつかの部品について簡単に説明し、これらをチェックする方法を紹介します。これはあくまでも基本的な概要のみにとどまるもので、エレクトロニクスの完全な講義とはなりません。

コンデンサ

コンデンサは多くの場合小型の電気/電子部品で、大半の回路基板に使用されており、さまざまな機能を発揮します。有効電流が流れる回路にコンデンサを配置すると、マイナス側から流れてきた電子が最も近いプレートに集まります（マイナスの電子はプラス極に向かって流れるため、マイナス極がアクティブ端子になりますが、多くのコンデンサは極性がありません）。プレートが電子を蓄積できなくなると、電子が強制的に絶縁体を通過して反対側のプレートに到達します。これが放電と呼ばれるものです。電気部品は、電圧の波に対して非常に敏感であるため、急激な電力供給により高価なパーツが壊れてしまうことがあります。コンデンサはDC電圧を整えて他の部品に流すことで、安定した電力供給を行います。AC電流はダイオードにより整流されるため、変換されたACは0 Vからピーク電圧で表現されるDCパルスとなります。電源につながっているコンデンサが接地していれば、DCは通しませんが、パルスがキャパシタンスを満たすたびに電流と有効電圧が発生します。供給電圧がゼロに減少する間に、コンデンサは蓄積したものを放出し始め、これにより出力電圧と電流が平滑化されます。このためコンデンサは部品との間に配置され、急激な上昇を吸収し、谷の部分を埋めるように動作します。このような動作により、部品に安定した電力を供給し続けることができます。

コンデンサには非常に多く種類があり、さまざまな用途で回路に使用されています。みなさんがご存じの缶タイプのコンデンサの多くは電解コンデンサです。これらは1枚または2枚の金属シートでできており、誘電体で隔離されています。誘電体には、空気（最も単純なコンデンサ）などの非導電性物質が使用されます。誘電体で隔離された金属箔プレートは、フルーツロールケーキのように巻かれ、缶に封入されます。このような製品は、バルクフィルタリングによく適していますが、高周波数ではあまり有効ではありません。

セラミックディスクコンデンサは高周波数に適していますが、キャパシタンスの値が大きなものほどサイズも大きくなるため、バルクフィルタリングには向きません。ソース電圧を一定に維持することが不可欠な回路では、大型の電解コンデンサとセラミックコンデンサを並列に接続するのが普通です。電解コンデンサが大半の処理を行う一方で、電解コンデンサが処理し切れない高周波を小さいセラミックディスクコンデンサがカットします。

これらの他にタンタルコンデンサがあります。タンタルコンデンサは小さいのですが、セラミックディスクコンデンサと比較すると、サイズの割に大きいキャパシタンスを備えています。タンタルコンデンサは値段が高くなりますが、小さな電子デバイスの回路基板には頻繁に使用されています。

このガイドはコンデンサのほんの基礎でしかありません。そのため、さらに詳しく学習したい方にはこの他にもエレクトロニクスの講座が数多くあります。ここで本題である「コンデンサ交換の要否確認」の方法に入ります。

回路に組み込まれた状態のコンデンサをチェックするには、ESRメーターが必要となります。コンデンサが回路から取り外されている場合は、抵抗測定モードに設定したマルチメーターを使用できますが、これでは電流が流れるかどうかしかチェックできません。コンデンサが完全に使用不能か否かだけを判断できます。コンデンサの状態が良好か不良かを判断することはできません。コンデンサが正しい値（キャパシタンス）で動作しているかどうかを判定するには、コンデンサ用のテスターが必要です。もちろん不明なコンデンサの値を調べる際にもこのことは当てはまります。