Elektrolytický kondenzátor je populárne známy ako polarizovaný kondenzátor, pričom anóda má pozitívnejšie hodnoty Napätie ako katóda. Používajú sa pri filtrovaní, nízkopriepustných filtroch, obvodoch zosilňovačov zvuku a mnohých ďalších. Kovy ako hliník, tantal, niób, mangán atď. Tvoria v elektrochemickom procese vrstvu oxidu, ktorá blokuje elektrický prúd prúdiaci jedným smerom, ale umožňuje prúd prúdiť opačným smerom. Prvýkrát tento fenomén spozoroval nemecký fyzik a chemik Johann Heinrich Buff (1805–1878) v roku 1857. Francúzsky bádateľ a zakladateľ Eugene Ducretet v roku 1875 bol prvým človekom, ktorý realizoval túto myšlienku a pre tieto účely vynašiel pojem „ventilový kov“. kovy. Skutočný vývoj elektrolytických kondenzátorov s navinutými fóliami je oddelený papierom, ktorý začal A. Eckel z Hydra-Werke (Nemecko) v roku 1927 v kombinácii s myšlienkou Samuela Rubena na sebe.
Čo je to elektrolytický kondenzátor?
Definícia elektrolytického kondenzátora je, je to polarizovaný kondenzátor, ktorého anóda má vyššie alebo kladnejšie napätie ako katóda. Ako už názov napovedá, ide o polarizovaný kondenzátor a funkciu elektrolytického kondenzátora, na prácu s vyšším alebo kladnejším napätím na anóde ako na katóde používa elektrolyt. Preto je anódová svorka označená kladným znamienkom, zatiaľ čo katóda záporným znamienkom. Aplikácia napätia s opačnou polaritou od 1 do 1,5 voltu môže zničiť kondenzátor a dielektrikum a výsledok je nebezpečný a môže viesť k výbuchu alebo požiaru.
Elektrolytický kondenzátor používa elektrolyt vo forme pevnej látky, kvapaliny alebo gélu - slúži ako katóda alebo negatívna platňa na dosiahnutie oveľa vyššej kapacity na jednotku objemu. Na druhej strane pozitívna platňa alebo anóda vyrobená z kovu funguje ako izolačná vrstva oxidu vytvorená anodizáciou. To umožňuje oxidovej vrstve pracovať ako dielektrikum kondenzátora.
Konštrukcia
Konštrukcia elektrolytického kondenzátora obsahuje dve tenké vrstvy hliníkovej fólie - hladkú fóliu a leptanú fóliu. Tieto dve fólie sú oddelené elektrolytom. Aby sa nastavila polarita dvoch fólií, tieto sa eloxujú chemickým rastom tenkej vrstvy oxidu hlinitého za vzniku anódy a odlišuje sa od katódy. V procese výroby elektrolytického kondenzátora sa vytvára katóda a eloxovaná anóda, ktoré sú oddelené elektrolytom (papierom nasiaknutým elektrolytom).
Počas štandardnej prevádzky je anóda držaná v kladnej polohe vzhľadom na katódu, preto je katóda označená záporným (-) znamienkom na tele kondenzátora. Pretože hliník je polarizované zariadenie, použitie reverzného napätia na tieto svorky by spôsobilo izoláciu v kondenzátore a poškodilo by to kondenzátor.
Jedinečnou vlastnosťou hliníkového kondenzátora je proces samoliečby poškodeného kondenzátora. Počas reverzného napätia sa oxidová vrstva odstráni z fólie, čím sa umožní prechod prúdu z jednej fólie na druhú.
Symbol elektrolytického kondenzátora
Symbol elektrolytického kondenzátora je zobrazený na obrázku nižšie. Symboly kondenzátora sú dvoch typov. Druhý symbol (b) predstavuje polarizovaný kondenzátor, ktorým môže byť elektrolytický alebo tantalový kondenzátor. Zakrivená doska na symbole znamená, že kondenzátor je polarizovaný a je to katóda, ktorá je udržiavaná na nižšom napätí ako anóda. Prvý symbol (a) na obrázku nižšie predstavuje nepolarizovaný kondenzátor.
Polarita
Poznať polaritu ľubovoľného zariadenia je dôležité pre zostavenie ľubovoľného zariadenia elektronické obvody . Pripojenie v opačnom prípade môže kondenzátor zničiť. Aj keď niektoré kondenzátory nie sú polarizované, ako napríklad keramické kondenzátory (1 µF alebo menej), môžu byť pripojené ľubovoľným spôsobom.
keramický kondenzátor
V určitých prípadoch by bolo kladné vedenie kondenzátora dlhšie ako záporné vedenie. Niekedy sú svorky kondenzátora orezané, pričom používateľ musí byť pri pripájaní kondenzátora opatrný.
Tantalové a hliníkové kondenzátory pozostávajú z polarity označenej znamienkom plus (+) označujúcim stranu anódy.
Elektrolytický kondenzátor iného typu ako tuhý elektrolyt má polaritu označenú znamienkom mínus (-) označujúcim stranu katódy.
Nie pevné
Typ elektrolytického kondenzátora na tuhý elektrolyt sa skladá z polarity označenej znamienkom plus označujúcim stranu anódy, ale chýba pre valcové led a polymérové kondenzátory SMD.
Pevné
Hodnoty elektrolytického kondenzátora
V závislosti od anódy a štruktúry elektrolytu majú tendenciu byť ovplyvňované hodnoty elektrolytickej kapacity. Pri netuhom elektrolyte vykazujú elektrolytické kondenzátory väčšiu odchýlku v rozmedzí frekvencií a teplôt ako tuhé elektrolyty.
Základná jednotka elektrolytického kondenzátora je vyjadrená ako mikrofarad (μF). V údajových listoch pripravených výrobcami sa hodnota kapacity uvádza ako menovitá kapacita (CR) alebo menovitá kapacita (CN). Toto sú hodnoty, pre ktoré sa kapacita navrhuje.
Elektrolytické kondenzátory sú veľká, valcová štruktúra, ktorá je polarizovaná a má vyššiu kapacita .
Elektrolytický kondenzátor Hodnoty a jednotky sú čitateľne vytlačené na tele kondenzátorov. Začínajúc zľava doprava, 1 uF, 10 uF, 100 uF, 1000 uF.
Typy elektrolytických kondenzátorov
Na základe typu použitého materiálu a elektrolytu sú elektrolytické kondenzátory rozdelené do nasledujúcich typov.
Hliníkový elektrolytický kondenzátor
Hliníkové elektrolytické kondenzátory sú polarizované kondenzátory, v ktorých je anódová (+) svorka vytvorená z hliníkovej fólie spolu s leptaným povrchom. Procesom anodizácie sa vytvára tenká izolačná vrstva oxidu, ktorá funguje ako dielektrikum. Katóda sa vytvára cez druhú hliníkovú fóliu, keď tuhý elektrolyt maskuje drsný povrch oxidovej vrstvy.
Neelektrolytický kondenzátor
Neelektrolytické kondenzátory sú kondenzátory, ktoré pozostávajú z „izolačného materiálu“ ako dielektrika v neelektrolytickej forme. Takýto typ kondenzátorov je nepolarizovaný a má mnohostranné použitie.
Tantalový elektrolytický kondenzátor
Tantalový elektrolytický kondenzátor ponúka nižší zvodový prúd a ESR. Používa kovový tantal, ktorý funguje ako anóda, uzavretý vrstvou oxidu, aby pracoval ako dielektrikum, a ďalej obalený vodivou katódou. Tieto kondenzátory sú vrodene polarizované zariadenia a sú vysoko stabilné. Pri správnom pripojení funguje efektívne s výnimočnou frekvenciou.
Oxid nióbu - elektrolytický kondenzátor
Konštrukcia elektrolytických kondenzátorov na báze oxidu nióbu je podobná tantalovým kondenzátorom. Ako anóda pôsobil namiesto kovu tantalu oxid nióbitý. Oxid nióbitý je k dispozícii hojne a ponúka mimoriadne stabilné vlastnosti ako tantalový kondenzátor.
Použitie / Aplikácie
Široký rozsah elektrolytický kondenzátor aplikácie sú nasledujúce
- Používa sa vo filtračných aplikáciách na zníženie zvlnenia napájacích zdrojov
- Používa sa ako dolnopriepustný filter na vyhladenie vstupných a výstupných signálov
- Používa sa v obvodoch zosilňovania zvuku ako filtre na zníženie šumu
Výhody a nevýhody
Výhody elektrolytický kondenzátor sú
- Používa sa na dosiahnutie vysokej hodnoty kapacity
- Používa sa v nízkofrekvenčných aplikáciách
- Tantalové kondenzátory sú uprednostňované pred inými typmi, pretože elektrolytické kondenzátory majú z dôvodu vysokej stability nasledujúce nevýhody:
- Musíte dávať pozor, aby ste sa ubezpečili, že kondenzátory sú korigované správnymi svorkami
- Spätné napätie môže poškodiť kondenzátor
- Ľahko sa ovplyvní v dôsledku zmeny teploty
- Kondenzátor pri použití v kombinácii s neelektrolytom zvyšuje veľkosť kondenzátora
Časté otázky
1. Kde sa používajú elektrolytické kondenzátory?
Používajú sa vo filtračných aplikáciách, obvodoch zosilňovania zvuku a vo filtroch dolnej priepuste
2. Ako identifikujete elektrolytický kondenzátor?
Elektrolytické kondenzátory sú zvyčajne označené prúžkom, ktorý označuje záporné vedenie. Kladná elektróda je zvyčajne dlhšia ako negatívna elektróda.
3. Majú kondenzátory v sebe olej?
Áno. K dispozícii sú olejom naplnené kondenzátory, ktoré majú spravidla vysoký výkon a vysoké napätie.
4. Sú elektrolytické kondenzátory striedavé alebo jednosmerné?
Elektrolytické kondenzátory sa všeobecne používajú v obvodoch s jednosmerným napájaním. Striedavé napätia môžu kondenzátor poškodiť.
5. Aká je priemerná životnosť kondenzátora?
Priemerná životnosť kondenzátora sa predpokladá na 15 rokov. Životnosť sa dá znížiť, ak je zvlnenie prúdu nadmerné a zahrieva kondenzátor.
V tomto článku sa čitateľ zoznámi s poznatkami elektrolytického kondenzátora. Diskutovali sme o definícii, konštrukcii, polarite a značení, aplikáciách a výhodách a nevýhodách. Ďalej môže čitateľ poznať typy elektrolytických látok kondenzátory .
