Elektrolītisks līdzeklis kondensators ir tautā pazīstams kā polarizēts kondensators, kurā anodam ir vairāk pozitīva spriegums nekā katods. Tos izmanto filtrēšanas lietojumos, zemfrekvences filtros, audio pastiprinātāju ķēdēs un daudzos citos. Tādi metāli kā alumīnijs, tantals, niobijs, mangāns utt. Elektroķīmiskajā procesā veido oksīda slāni, kas bloķē elektrisko strāvu, kas plūst vienā virzienā, bet ļauj strāvas plūsmu pretējā virzienā. Pirmo reizi šo parādību novēroja vācu fiziķis un ķīmiķis Johans Heinrihs Bafs (1805–1878) 1857. gadā. Francijas pētnieks un dibinātājs Jevgeņijs Dukretets 1875. gadā bija pirmais, kurš īstenoja šo ideju un izgudroja tām terminu “vārstu metāls”. metāli. Faktisko elektrolītisko kondensatoru ar brūces foliju attīstību atdala papīrs, kuru 1927. gadā sāka A. Ekels no Hidra-Verkas (Vācija) apvienojumā ar Samuela Rubena ideju par sakrauto konstrukciju.
Kas ir elektrolītiskais kondensators?
Elektrolītiskā kondensatora definīcija ir polarizēts kondensators, kura anodam ir lielāks vai vairāk pozitīvs spriegums nekā katods. Tā kā nosaukums liecina, ka tas ir polarizēts kondensators un elektrolītiskā kondensatora funkcija, tas izmanto elektrolītu, lai darbotos ar lielāku vai pozitīvāku spriegumu uz anoda nekā katods. Tāpēc anoda spaili apzīmē ar pozitīvu zīmi, bet katodu ar negatīvu zīmi. Pielietojot apgrieztās polaritātes spriegumu no 1 līdz 1,5 voltiem, kondensators un dielektriķis var tikt iznīcināti, un rezultāts ir bīstams, izraisot eksploziju vai ugunsgrēku.
Elektrolītiskais kondensators izmanto elektrolītu cieta, šķidra vai gela formā - kalpo kā katods vai negatīva plāksne, lai sasniegtu daudz lielāku kapacitāti uz tilpuma vienību. No otras puses, pozitīva plāksne vai anods, kas izgatavots no metāla, darbojas kā izolācijas oksīda slānis, kas veidojas anodēšanas laikā. Tas ļauj oksīda slānim darboties kā kondensatora dielektriskam.
Celtniecība
Elektrolītiskā kondensatora konstrukcijā ietilpst divi plāni alumīnija folijas slāņi - vienkāršā folija un iegravētā folija. Šīs divas folijas atdala elektrolīts. Lai izveidotu divu foliju polaritāti, tās tiek anodētas, ķīmiski audzējot plānu alumīnija oksīda slāni, veidojot anodu un atšķiroties no katoda. Elektrolītiskā kondensatora uzbūves procesā tiek izveidots katods un anodētais anods, kurus atdala elektrolīts (ar elektrolītu piesūcināts papīrs).
Standarta darbības laikā anods tiek turēts pozitīvā stāvoklī attiecībā uz katodu, tāpēc katodu uz kondensatora korpusa norāda ar negatīvu (-) zīmi. Tā kā alumīnijs ir polarizēta ierīce, pretējā sprieguma pielietošana uz šiem spailēm radītu kondensatora izolāciju, sabojājot kondensatoru.
Alumīnija kondensatora unikālā īpašība ir bojāta kondensatora pašatjaunošanās process. Reversā sprieguma laikā oksīda slānis tiek noņemts no folijas, tomēr ļaujot strāvai pāriet no vienas folijas uz otru.
Elektrolītiskā kondensatora simbols
Elektrolītiskā kondensatora simbols ir parādīts zemāk redzamajā attēlā. Kondensatora simboli ir divu veidu. Otrais simbols (b) apzīmē polarizēto kondensatoru, kas var būt elektrolītisks vai tantala kondensators. Liektā plāksne uz simbola nozīmē, ka kondensators ir polarizēts un ir katods, kas tiek turēts ar zemāku spriegumu nekā anods. Pirmais simbols (a) zemāk redzamajā attēlā apzīmē nepolarizētu kondensatoru.
Polaritāte
Zinot jebkuras ierīces polaritāti, ir svarīgi to veidot elektroniskās shēmas . Savienojot citādi, kondensators var tikt iznīcināts. Kaut arī daži kondensatori, piemēram, keramikas kondensatori (1 µF vai mazāk), nav polarizēti, tos var savienot jebkurā veidā.
keramikas kondensators
Dažos gadījumos kondensatora pozitīvais svins būtu garāks par negatīvo. Dažreiz kondensatora spailes tiek apgrieztas, un lietotājam jābūt piesardzīgam, pieslēdzot kondensatoru.
Tantala un alumīnija kondensatori sastāv no polaritātes, kas apzīmēta ar plus (+) zīmi, kas norāda anoda pusi.
Elektrolīta kondensatora cietais elektrolīta tips sastāv no polaritātes, kas apzīmēta ar mīnus zīmi (-), kas norāda katoda pusi.
Nav ciets
Cietā elektrolīta tipa elektrolītiskie kondensatori sastāv no polaritātes, kas apzīmēta ar plus zīmi, kas norāda anoda pusi, bet nav cilindrisku vadītu un SMD polimēru kondensatoru.
Ciets
Elektrolītiskās kondensatora vērtības
Atkarībā no anoda un elektrolīta struktūras elektrolītiskās kapacitātes vērtības mēdz ietekmēt. Izmantojot ne cieto elektrolītu, elektrolītiskie kondensatori biežāk un temperatūras diapazonā novirza vairāk nekā cietie elektrolīti.
Elektrolītiskā kondensatora pamata vienību izsaka kā mikrofaradu (μF). Ražotāju sagatavotajās datu lapās kapacitātes vērtība tiek minēta kā nominālā kapacitāte (CR) vai nominālā kapacitāte (CN). Šīs ir vērtības, kurām kapacitāte tiek projektēta.
Elektrolītiskie kondensatori ir liela, cilindriska struktūra, kas ir polarizēta un kurai ir augstāka kapacitāte .
Elektrolītiskais kondensators Vērtības un vienības ir salasāmi uzdrukātas uz kondensatoru korpusa. Sākot no kreisās uz labo, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Elektrolītisko kondensatoru veidi
Pamatojoties uz izmantotā materiāla un elektrolīta tipu, elektrolītiskos kondensatorus iedala šādos veidos.
Alumīnija elektrolītiskais kondensators
Alumīnija elektrolītiskie kondensatori ir polarizēti kondensatori, kuros anoda (+) spaili veido alumīnija folija kopā ar iegravētu virsmu. Anodēšanas procesā rodas plāns oksīda izolācijas slānis, kas darbojas kā dielektrisks. Katods tiek veidots caur otro alumīnija foliju, kad ciets elektrolīts maskē oksīda slāņa aptuveno virsmu.
Neelektrolītiskais kondensators
Neelektrolītiskie kondensatori ir tie kondensatori, kas satur “izolācijas materiālu” kā dielektriku neelektrolītiskā formā. Šāda veida kondensatori nav polarizēti un tiem ir daudz pielietojumu.
Tantala elektrolītiskais kondensators
Tantala elektrolītiskais kondensators piedāvā zemāku noplūdes strāvu un ESR. Tas izmanto tantala metālu, kas darbojas kā anods, kuru norobežo oksīda slānis, lai darbotos kā dielektrisks, un tālāk iesaiņo ar vadošu katodu. Šie kondensatori ir iedzimtas polarizētas ierīces un ir ļoti stabili. Pareizi savienojot, tas darbojas efektīvi ar ārkārtas frekvenci.
Niobija oksīds - elektrolītiskais kondensators
Niobija oksīda elektrolītisko kondensatoru uzbūve ir līdzīga tantala kondensatoriem. Lai izmantotu anodu, tantala metāla vietā tas izmantoja niobija oksīdu. Niobija oksīds ir pieejams bagātīgi un piedāvā ārkārtīgi stabilas īpašības nekā tantala kondensators.
Lietojumi / lietojumprogrammas
Plašs elektrolītiskais kondensators pieteikumi ir šādi
- Izmanto filtrēšanas lietojumprogrammās, lai samazinātu strāvas padeves pulsāciju
- Izmanto kā zemfrekvences filtru, lai izlīdzinātu ieejas un izejas signālus
- Izmanto audio pastiprināšanas ķēdēs kā filtrus, lai samazinātu skaņu
Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības elektrolītiskais kondensators ir
- Izmanto, lai sasniegtu augstu kapacitātes vērtību
- Izmanto zemas frekvences lietojumos
- Tantala kondensatoriem ir priekšroka salīdzinājumā ar citiem veidiem, jo elektrolītiskā kondensatora augstie stabilitātes trūkumi ir šādi:
- Jābūt uzmanīgam, lai nodrošinātu, ka kondensatori tiek koriģēti ar labajiem spailēm
- Reversais spriegums var sabojāt kondensatoru
- Temperatūras izmaiņu dēļ to viegli ietekmē
- Kondensators, ja to lieto kopā ar neelektrolītu, palielina kondensatora izmēru
Bieži uzdotie jautājumi
1. Kur tiek izmantoti elektrolītiskie kondensatori?
Tos izmanto filtrēšanas lietojumprogrammās, audio pastiprināšanas ķēdēs un zemfrekvences filtros
2. Kā jūs identificējat elektrolītisko kondensatoru?
Elektrolītiskos kondensatorus parasti apzīmē ar svītru, kas norāda negatīvo svinu. Pozitīvais svins parasti ir garāks par negatīvo.
3. Vai kondensatoros ir eļļa?
Jā. Ir pieejami ar eļļu pildīti kondensatori, un tiem parasti ir liela jauda un augstspriegums.
4. Vai elektrolītiskais kondensators ir maiņstrāvas vai līdzstrāvas?
Elektrolītiskos kondensatorus parasti izmanto ķēdēs ar līdzstrāvas barošanu. Maiņstrāvas spriegums var sabojāt kondensatoru.
5. Kāds ir kondensatora vidējais kalpošanas laiks?
Paredzams, ka kondensatora vidējais mūža ilgums būs 15 gadi. Mūža ilgumu var samazināt, ja pulsācijas strāva ir pārmērīga un silda kondensatoru.
Šajā rakstā lasītājs iepazīst elektrolītiskā kondensatora ieskatus. Mēs apspriedām definīciju, uzbūvi, polaritāti un marķējumu, pielietojumu un priekšrocības un trūkumus. Turklāt lasītājs var zināt elektrolītiskā tipa veidus kondensatori .
