Elektrolyyttinen kondensaattori tunnetaan yleisesti polarisoiduna kondensaattorina, jossa anodilla on positiivisempi Jännite kuin katodi. Niitä käytetään suodatussovelluksissa, alipäästösuodattimissa, äänivahvistinpiireissä ja monissa muissa. Metallit, kuten alumiini, tantaali, niobium, mangaani jne., Muodostavat sähkökemiallisessa prosessissa oksidikerroksen, joka estää sähkövirran, joka virtaa yhteen suuntaan, mutta sallii virran virtauksen vastakkaiseen suuntaan. Tämän ilmiön havaitsi ensimmäisen kerran saksalainen fyysikko ja kemisti Johann Heinrich Buff (1805–1878) vuonna 1857. Ranskalainen tutkija ja perustaja Eugene Ducretet vuonna 1875 toteutti ensimmäisenä tämän idean ja keksi näille termin ”venttiilimetalli”. metallit. Haavakalvoilla varustettujen elektrolyyttikondensaattorien todellinen kehitys erotetaan paperilla, jonka aloitti A. Eckel Hydra-Werkestä (Saksa) vuonna 1927 yhdessä Samuel Rubenin ajatuksen kanssa pinotusta rakenteesta.
Mikä on elektrolyyttikondensaattori?
Elektrolyyttikondensaattorin määritelmä on polarisoitu kondensaattori, jonka anodilla on suurempi tai enemmän positiivinen jännite kuin katodi. Kuten nimestä voi päätellä, että se on polarisoitu kondensaattori ja elektrolyyttikondensaattoritoiminto on, se käyttää elektrolyyttiä toimimaan anodilla korkeammalla tai enemmän positiivisella jännitteellä kuin katodi. Siksi anodiliitäntä on merkitty positiivisella merkillä, kun taas katodi negatiivisella. 1 - 1,5 voltin käänteisen napaisuuden jännitteen käyttäminen voi tuhota kondensaattorin ja dielektrisen ja tulos on vaarallinen, mikä johtaa räjähdykseen tai tulipaloon.
Elektrolyyttikondensaattori käyttää elektrolyyttiä kiinteän, nestemäisen tai geelimäisenä - toimii katodina tai negatiivisena levynä saavuttaakseen paljon suuremman kapasitanssin tilavuusyksikköä kohti. Toisaalta positiivinen metallilevy tai anodi toimii anodisoinnin aikana muodostettuna eristävänä oksidikerroksena. Tämä antaa oksidikerroksen toimia kondensaattorin dielektrikkona.
Rakentaminen
Elektrolyyttikondensaattorirakenne käsittää kaksi ohutkerrosta alumiinifoliota - tavallisen kalvon ja syövytetyn kalvon. Nämä kaksi kalvoa erotetaan elektrolyytillä. Kahden kalvon napaisuuden asettamiseksi ne anodisoidaan kasvattamalla kemiallisesti ohut alumiinioksidikerros anodin muodostamiseksi ja erottamalla itsensä katodista. Elektrolyyttikondensaattorin rakentamisen yhteydessä muodostuu katodi ja anodisoitu anodi, joka erotetaan elektrolyytillä (elektrolyytillä kastetulla paperilla).
Normaalikäytön aikana anodi pidetään positiivisena katodin suhteen, joten katodi osoitetaan negatiivisella (-) merkillä kondensaattorin rungossa. Koska alumiini on polarisoitunut laite, käänteisen jännitteen käyttäminen näihin liittimiin tuottaisi eristeen kondensaattorissa vahingoittamalla kondensaattoria.
Alumiinikondensaattorin ainutlaatuinen ominaisuus on vaurioituneen kondensaattorin itsensä parantava prosessi. Käänteisjännitteen aikana oksidikerros poistuu kalvosta, mutta antaa virran kulkea kalvosta toiseen.
Elektrolyyttikondensaattorin symboli
Elektrolyyttikondensaattorin symboli on esitetty alla olevassa kuvassa. Kondensaattorisymbolit ovat kahden tyyppisiä. Toinen symboli (b) edustaa polaroitua kondensaattoria, joka voi olla elektrolyyttinen tai tantaalikondensaattori. Symbolin kaareva levy tarkoittaa, että kondensaattori on polarisoitunut ja se on katodi, jota pidetään alhaisemmalla jännitteellä kuin anodi. Alla olevan kuvan ensimmäinen symboli (a) edustaa ei-polarisoitua kondensaattoria.
Vastakkaisuus
Minkä tahansa laitteen napaisuuden tunteminen on tärkeää minkä tahansa laitteen rakentamiseksi elektroniset piirit . Kytkeminen muuten ympärille voi tuhota kondensaattorin. Vaikka jotkut kondensaattorit eivät ole polarisoituneita, kuten keraamiset kondensaattorit (1 µF tai vähemmän), ne voidaan liittää molemmilla tavoilla.
keraaminen kondensaattori
Tietyissä tapauksissa kondensaattorin positiivinen johto olisi pidempi kuin negatiivinen lyijy. Joskus kondensaattorinapoja leikataan, jolloin käyttäjän on oltava varovainen kytkemällä kondensaattori.
Tantaali- ja alumiinikondensaattorit koostuvat napaisuudesta, joka on merkitty anodipuolta osoittavalla plus (+) - merkillä.
Ei-kiinteä elektrolyyttikondensaattorityyppi koostuu napaisuudesta, joka on merkitty miinusmerkillä (-), joka osoittaa katodin puolen.
Ei kiinteä
Kiinteiden elektrolyyttikondensaattorien elektrolyyttityyppi koostuu napaisuudesta, joka on merkitty anodipuolta osoittavalla plusmerkillä, mutta sitä ei ole sylinterimäisten ledi- ja SMD-polymeerikondensaattorien kohdalla.
Kiinteä
Elektrolyyttikondensaattorin arvot
Anodista ja elektrolyyttirakenteesta riippuen elektrolyyttikapasitanssiarvot pyrkivät vaikuttamaan. Ei-kiinteällä elektrolyytillä elektrolyyttikondensaattoreiden taajuus- ja lämpötila-alueiden poikkeama on suurempi kuin kiinteiden elektrolyyttien.
Elektrolyyttikondensaattorin perusyksikkö ilmaistaan mikrofaradina (μF). Valmistajien valmistamissa taulukoissa kapasitanssiarvo mainitaan nimelliskapasitanssina (CR) tai nimelliskapasitanssina (CN). Nämä ovat arvot, joille kapasitanssi suunnitellaan.
Elektrolyyttikondensaattorit ovat suuri, sylinterimäinen rakenne, joka on polarisoitunut ja korkeampi kapasitanssi .
Elektrolyyttikondensaattorit Arvot ja yksiköt on painettu luettavasti kondensaattorien runkoon. Alku vasemmalta oikealle, 1 uF, 10 uF, 100 uF, 1000 uF.
Elektrolyyttikondensaattorityypit
Käytetyn materiaalin ja elektrolyytin tyypin perusteella elektrolyyttikondensaattorit luokitellaan seuraaviin tyyppeihin.
Alumiininen elektrolyyttikondensaattori
Alumiinielektrolyyttikondensaattorit ovat polarisoituja kondensaattoreita, joissa anodiliitin (+) on muodostettu alumiinikalvosta yhdessä syövytetyn pinnan kanssa. Anodisointiprosessi tuottaa ohuen eristävän oksidikerroksen, joka toimii dielektrisenä aineena. Katodi muodostuu toisen alumiinifolion läpi, kun kiinteä elektrolyytti peittää oksidikerroksen karkean pinta-alan.
Ei-elektrolyyttikondensaattori
Ei-elektrolyyttikondensaattorit ovat niitä kondensaattoreita, jotka käsittävät 'eristemateriaalin' dielektrisenä aineena ei-elektrolyyttisessä muodossa. Tällaiset kondensaattorityypit eivät ole polarisoituneita ja niillä on monia käyttötarkoituksia.
Tantaali-elektrolyyttikondensaattori
Tantaali-elektrolyyttikondensaattori tarjoaa pienemmän vuotovirran ja ESR: n. Se käyttää tantaalia, joka toimii anodina, suljettuna oksidikerroksella toimiakseen dielektrisenä ja kääritään edelleen johtavalla katodilla. Nämä kondensaattorit ovat synnynnäisesti polaroituja laitteita ja erittäin stabiileja. Se toimii tehokkaasti poikkeuksellisella taajuudella oikein kytkettynä.
Niobiumoksidi- elektrolyyttikondensaattori
Niobiumoksidi-elektrolyyttikondensaattorien rakenne on samanlainen kuin tantaali-kondensaattorit. Anodina toimi tantaalimetallin sijasta niobiumoksidia. Niobiumoksidia on saatavilla runsaasti ja sen ominaisuudet ovat erittäin vakaat kuin tantaalikondensaattorilla.
Käyttö / Sovellukset
Laaja valikoima elektrolyyttikondensaattori sovellukset ovat seuraavat
- Käytetään suodatussovelluksissa virtalähteiden aaltoilun vähentämiseksi
- Käytetään alipäästösuodattimena tulo- ja lähtösignaalien tasoittamiseksi
- Käytetään äänenvahvistuspiireissä suodattimina huminan vähentämiseksi
Hyödyt ja haitat
Edut elektrolyyttikondensaattori ovat
- Käytetään korkean kapasitanssiarvon saavuttamiseen
- Käytetään matalataajuisissa sovelluksissa
- Tantaalikondensaattorit ovat edullisia muihin tyyppiin verrattuna, koska elektrolyyttikondensaattorin suuret vakaushaitat ovat seuraavat:
- On oltava tarkkaavainen varmistaakseen, että kondensaattorit korjataan oikeilla napoilla
- Käänteinen jännite voi vahingoittaa kondensaattoria
- Vaikuttaa helposti lämpötilan muutoksen takia
- Kondensaattori, kun sitä käytetään yhdessä ei-elektrolyytin yhdistelmän kanssa, kasvattaa kondensaattorin kokoa
Usein kysytyt kysymykset
1. Missä käytetään elektrolyyttikondensaattoreita?
Niitä käytetään suodatussovelluksissa, äänenvahvistuspiireissä ja alipäästösuodattimissa
2. Kuinka tunnistat elektrolyyttikondensaattorin?
Elektrolyyttikondensaattorit on yleensä merkitty raidalla, joka osoittaa negatiivisen lyijyn. Positiivinen lyijy on yleensä pidempi kuin negatiivinen lyijy.
3. Onko kondensaattoreissa öljyä?
Joo. Öljytäytteisiä kondensaattoreita on saatavana, ja ne ovat yleensä suuritehoisia ja suurjännitteisiä.
4. Ovatko elektrolyyttikondensaattorit AC vai DC?
Elektrolyyttikondensaattoreita käytetään yleensä piireissä, joissa on tasavirtalähde. Vaihtovirtajännitteet voivat vahingoittaa kondensaattoria.
5. Mikä on kondensaattorin keskimääräinen käyttöikä?
Kondensaattorin keskimääräisen käyttöiän odotetaan olevan 15 vuotta. Elinikää voidaan lyhentää, jos aalto virta on liian suuri ja lämmittää kondensaattoria.
Tässä artikkelissa lukija tutustuu elektrolyyttikondensaattorin oivalluksiin. Keskustelimme määritelmästä, rakenteesta, napaisuudesta ja merkinnöistä, sovelluksista sekä eduista ja haitoista. Lisäksi lukija voi tietää elektrolyyttityypit kondensaattorit .
