Електролитен кондензатор е популярно известен като поляризиран кондензатор, при който анодът има по-положителен волтаж отколкото катода. Те се използват във филтриращи приложения, нискочестотни филтри, аудио усилвателни схеми и много други. Метали като алуминий, тантал, ниобий, манган и др. Образуват оксиден слой в електрохимичния процес, който блокира протичането на електрически ток в една посока, но позволява протичането на ток в обратната посока. Този феномен е наблюдаван за пръв път от Йохан Хайнрих Бъф (1805–1878), немският физик и химик през 1857 г. Френският изследовател и основател Юджийн Дукрет през 1875 г. е първият човек, който реализира тази идея и изобретява термина „клапан метал“ за тях метали. Действителното развитие на електролитни кондензатори с намотани фолиа е разделено от хартия, започнато от А. Екел от Hydra-Werke (Германия) през 1927 г., в комбинация с идеята на Самюел Рубен за подредена конструкция.
Какво е електролитен кондензатор?
Дефиницията на електролитен кондензатор е поляризиран кондензатор, чийто анод има по-високо или по-положително напрежение от катод. Както подсказва името, това е поляризиран кондензатор, а функцията на електролитен кондензатор е, че той използва електролит, за да работи с по-високо или по-положително напрежение на анода от катода. Следователно анодният извод се обозначава с положителен знак, докато катодът с отрицателен знак. Прилагането на напрежение с обратна полярност от 1 до 1,5 волта може да разруши кондензатора и диелектрика и резултатът е опасен, което води до експлозия или пожар.
Електролитен кондензатор използва електролит под формата на твърдо вещество, течност или гел - служи като катод или отрицателна плоча за постигане на много по-висок капацитет на единица обем. От друга страна, положителната плоча или анод, изработени от метал, действат като изолиращ оксиден слой, образуван чрез анодизация. Това позволява на оксиден слой да работи като диелектрик на кондензатора.
Строителство
Конструкцията на електролитния кондензатор включва два тънки слоя алуминиево фолио - обикновеното фолио и гравираното фолио. Тези две фолиа са разделени от електролит. За да се установи полярността на две фолиа, те се анодизират чрез химически нарастване на тънък слой алуминиев оксид, за да се образува анодът и се отличава от катода. В процеса на изграждане на електролитен кондензатор се образуват катодът и анодизираният анод, който се отделя от електролит (хартия, напоена с електролит).
По време на стандартната работа анодът се задържа като положителен по отношение на катода, следователно катодът е обозначен с отрицателен (-) знак върху тялото на кондензатора. Тъй като алуминият е поляризирано устройство, прилагането на обратно напрежение на тези терминали би довело до изолация в кондензатора, което ще повреди кондензатора.
Уникалното свойство на алуминиевия кондензатор е процесът на самолечение на повреден кондензатор. По време на обратното напрежение оксидният слой се отстранява от фолиото, като същевременно позволява на тока да премине от едно фолио в друго.
Символ на електролитен кондензатор
Символът на електролитен кондензатор е показан на фигурата по-долу. Символите на кондензатора са два вида. Вторият символ (b) представлява поляризирания кондензатор, който може да бъде електролитен или танталов кондензатор. Извитата плоча на символа предполага, че кондензаторът е поляризиран и е катод, който се държи при по-ниско напрежение от анода. Първият символ (а) на фигурата по-долу представлява неполяризиран кондензатор.
Полярност
Познаването на полярността на всяко устройство е важно за изграждането на всяко електронни схеми . Свързването в противен случай може да унищожи кондензатора. Въпреки че някои кондензатори не са поляризирани, като керамичните кондензатори (1 µF или по-малко), те могат да бъдат свързани по един или друг начин.
керамичен кондензатор
В някои случаи положителният проводник на кондензатора ще бъде по-дълъг от отрицателния проводник. Понякога клемите на кондензатора се подрязват, при което потребителят трябва да бъде внимателен при свързването на кондензатора.
Танталовите и алуминиевите кондензатори се състоят от полярност, маркирана със знака плюс (+), показващ анодната страна.
Електролитният кондензатор с нетвърд електролитен тип се състои от полярност, маркирана със знака минус (-), обозначаващ катодната страна.
Не твърдо
Типът електролитни кондензатори с твърд електролит се състои от полярност, маркирана със знака плюс, показваща анодната страна, но отсъства за цилиндрични led и SMD полимерни кондензатори.
Твърдо
Стойности на електролитен кондензатор
В зависимост от анодната и електролитна структура, стойностите на електролитния капацитет обикновено се влияят. С нетвърд електролит, електролитните кондензатори показват по-голямо отклонение за честотните и температурните диапазони, отколкото твърдите електролити.
Основната единица на електролитния кондензатор се изразява като микрофарад (μF). В таблиците с данни, изготвени от производителите, стойността на капацитета се споменава като номинален капацитет (CR) или номинален капацитет (CN). Това са стойностите, за които се проектира капацитетът.
Електролитните кондензатори са голямата цилиндрична структура, която е поляризирана и има по-висока капацитет .
Електролитичен кондензатор Стойностите и единиците са отпечатани четливо върху тялото на кондензаторите. Започвайки отляво надясно, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Типове електролитни кондензатори
Въз основа на вида на използвания материал и електролита електролитните кондензатори се класифицират в следните типове.
Алуминиев електролитен кондензатор
Алуминиевите електролитни кондензатори са поляризирани кондензатори, в които анодният (+) извод е оформен от алуминиево фолио заедно с гравирана повърхност. В процеса на анодизиране се получава тънък изолационен слой оксид, който действа като диелектрик. Катодът се формира чрез второ алуминиево фолио, когато нетвърд електролит маскира грубата повърхност на оксидния слой.
Неелектролитен кондензатор
Неелектролитните кондензатори са тези кондензатори, които се състоят от „изолационен материал“ като диелектрик в неелектролитна форма. Такъв тип кондензатори са неполяризирани и имат много приложения.
Танталов електролитен кондензатор
Танталовият електролитен кондензатор предлага по-нисък ток на утечка и ESR. Той използва танталов метал, който работи като анод, затворен от слой оксид, за да работи като диелектрик, и допълнително обвит с проводящ катод. Тези кондензатори са вътрешно поляризирани устройства и са много стабилни. Той работи ефективно с изключителна честота, когато е свързан правилно.
Ниобиев оксид - електролитен кондензатор
Конструкцията на ниобиевите оксидно-електролитни кондензатори е подобна на кондензаторите от тантал. Той използва ниобиев оксид вместо танталов метал, за да действа като анод. Ниобиевият оксид се предлага в изобилие и предлага изключително стабилни характеристики от танталовия кондензатор.
Употреби / Приложения
Широка гама от електролитен кондензатор приложенията са както следва
- Използва се във филтриращи приложения за намаляване на пулсациите в захранващите устройства
- Използва се като нискочестотен филтър за изглаждане на входните и изходните сигнали
- Използва се в схеми за усилване на аудио като филтри за намаляване на бръмченето
Предимства и недостатъци
Предимствата на електролитен кондензатор са
- Използва се за постигане на висока стойност на капацитета
- Използва се в нискочестотни приложения
- Танталовите кондензатори са предпочитани пред останалите типове поради високите недостатъци на стабилността на електролитния кондензатор, както следва:
- Трябва да бъдете внимателни, за да сте сигурни, че кондензаторите са коригирани с десните клеми
- Обратното напрежение може да повреди кондензатора
- Лесно се повлиява поради промяна на температурата
- Кондензаторът, когато се използва с комбинация от неелектролит, увеличава размера на кондензатора
ЧЗВ
1. Къде се използват електролитни кондензатори?
Те се използват във филтриращи приложения, схеми за усилване на звука и в нискочестотни филтри
2. Как разпознавате електролитен кондензатор?
Електролитните кондензатори обикновено са маркирани с лента, която показва отрицателния олово. Положителният олово обикновено е по-дълъг от отрицателния.
3. В кондензаторите има ли масло?
Да. Предлагат се маслени кондензатори и те обикновено са с висока мощност и високо напрежение.
4. Електролитен кондензатор ли е AC или DC?
Електролитните кондензатори обикновено се използват във вериги с постоянен ток. Променливотоковото напрежение може да повреди кондензатора.
5. Каква е средната продължителност на живота на кондензатор?
Средната продължителност на живота на кондензатор се очаква да бъде 15 години. Продължителността на живота може да бъде намалена, ако пулсационният ток е прекомерен и загрява кондензатора.
В тази статия читателят се запознава с прозренията на електролитния кондензатор. Обсъдихме дефиницията, конструкцията, полярността и маркировката, приложенията и предимствата и недостатъците. Освен това, читателят може да знае видовете електролитни кондензатори .
