Un electrolitic condensator este popular cunoscut sub numele de condensator polarizat, în care anodul are mai mult pozitiv Voltaj decât catodul. Acestea sunt utilizate în aplicații de filtrare, filtre low-pass, circuite de amplificare audio și multe altele. Metale precum aluminiu, tantal, niobiu, mangan etc. formează un strat de oxid în procesul electrochimic, care blochează curentul electric care curge într-o direcție, dar permite curgerea curentului în direcția opusă. Acest fenomen a fost observat pentru prima dată de Johann Heinrich Buff (1805–1878), fizicianul și chimistul german în 1857. Cercetătorul și fondatorul francez Eugene Ducretet în 1875 a fost prima persoană care a pus în aplicare această idee și a inventat termenul „metal valve” pentru aceste metale. Dezvoltarea efectivă a condensatoarelor electrolitice cu folii înfășurate este separată de hârtie începută de A. Eckel din Hydra-Werke (Germania) în 1927 combinată cu ideea lui Samuel Ruben de construcție stivuită.
Ce este un condensator electrolitic?
O definiție a condensatorului electrolitic este, este un condensator polarizat al cărui anod are o tensiune mai mare sau mai pozitivă decât catod. După cum sugerează și numele, este un condensator polarizat și o funcție de condensator electrolitic este, folosește un electrolit pentru a funcționa cu o tensiune mai mare sau mai pozitivă pe anod decât catodul. Prin urmare, terminalul anodic este notat cu un semn pozitiv, în timp ce catodul cu un semn negativ. Aplicarea unei tensiuni de polaritate inversă de la 1 la 1,5 volți poate distruge condensatorul și dielectricul și rezultatul este periculos, ducând la o explozie sau incendiu.
Un condensator electrolitic folosește un electrolit, sub formă de solid, lichid sau gel - servește ca catod sau placă negativă pentru a obține o capacitate mult mai mare pe unitate de volum. Pe de altă parte, o placă sau un anod pozitiv din metal acționează ca un strat de oxid izolant format prin anodizare. Acest lucru permite unui strat de oxid să funcționeze ca dielectric al condensatorului.
Constructie
Construcția condensatorului electrolitic implică două straturi subțiri de folie de aluminiu - folia simplă și folia gravată. Aceste două folii sunt separate de un electrolit. Pentru a seta polaritatea a două folii, acestea sunt anodizate prin creșterea chimică a unui strat subțire de oxid de aluminiu pentru a forma anodul și se distinge de catod. În procesul de construcție a condensatorului electrolitic, se formează catodul și anodul anodizat, care este separat de un electrolit (hârtie îmbibată cu electrolit).
În timpul funcționării standard, anodul este ținut pozitiv în ceea ce privește catodul, prin urmare catodul este indicat cu semn negativ (-) pe corpul condensatorului. Deoarece aluminiul este un dispozitiv polarizat, aplicarea unei tensiuni inversate pe aceste terminale ar produce izolația condensatorului, deteriorând condensatorul.
Proprietatea unică a unui condensator de aluminiu este procesul de auto-vindecare a unui condensator deteriorat. În timpul tensiunii inverse, stratul de oxid este îndepărtat din folie, permițând totuși curentului să treacă de la o folie la alta.
Simbolul condensatorului electrolitic
Simbolul condensatorului electrolitic este prezentat în figura de mai jos. Simbolurile condensatorului sunt de două tipuri. Al doilea simbol (b) reprezintă condensatorul polarizat, care poate fi un condensator electrolitic sau de tantal. Placa curbată de pe simbol implică faptul că condensatorul este polarizat și este catodul, care este ținut la o tensiune mai mică decât anodul. Primul simbol (a) din figura de mai jos reprezintă condensatorul nepolarizat.
Polaritate
Cunoașterea polarității oricărui dispozitiv este importantă pentru construirea oricărui dispozitiv circuite electronice . Conectarea în altă parte poate distruge condensatorul. Deși unele condensatoare nu sunt polarizate, cum ar fi condensatoarele ceramice (1 µF sau mai puțin), ele pot fi conectate în ambele sensuri.
condensator ceramic
În anumite cazuri, conductorul pozitiv al condensatorului ar fi mai lung decât cel negativ. Uneori, terminalele condensatorului sunt tăiate, în care utilizatorul trebuie să fie atent la conectarea condensatorului.
Condensatoarele de tantal și aluminiu constau dintr-o polaritate marcată cu semnul plus (+) care indică partea anodică.
Condensatorul electrolitic de tip electrolit non-solid constă dintr-o polaritate marcată cu semnul minus (-) care indică partea catodului.
Non-solid
Tipul de electrolit solid al condensatorilor electrolitici constă dintr-o polaritate marcată cu semnul plus care indică partea anodică, dar absentă pentru condensatoarele cilindrice cu LED și SMD.
Solid
Valorile condensatorului electrolitic
În funcție de structura anodică și electrolitică, valorile capacității electrolitice tind să fie influențate. Cu electroliții non-solizi, condensatorii electrolitici afișează o abatere mai mare pentru intervalele de frecvență și temperatură decât electroliții solizi.
Unitatea de bază a condensatorului electrolitic este exprimată ca microfarad (μF). În fișele tehnice pregătite de producători, valoarea capacității este menționată ca capacitate nominală (CR) sau capacitate nominală (CN). Acestea sunt valorile pentru care capacitatea este proiectată.
Condensatorii electrolitici sunt structura cilindrică mare, care este polarizată și are un nivel mai ridicat capacitate .
Condensatoarele electrolitice Valorile și unitățile sunt tipărite lizibil pe corpul condensatorilor. Începând de la stânga la dreapta, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Tipuri de condensatori electrolitici
Pe baza tipului de material și electrolit utilizat, condensatorii electrolitici sunt clasificați în următoarele tipuri.
Condensator electrolitic din aluminiu
Condensatorii electrolitici din aluminiu sunt condensatori polarizați, în care terminalul anodic (+) este format din folie de aluminiu împreună cu o suprafață gravată. Procesul de anodizare produce un strat izolator subțire de oxid, care acționează ca un dielectric. Catodul se formează prin a doua folie de aluminiu atunci când un electrolit non-solid maschează suprafața dură a stratului de oxid.
Condensator non-electrolitic
Condensatorii non-electrolitici sunt acei condensatori care conțin un „material izolator” ca dielectric sub formă neelectrolitică. Un astfel de tip de condensatori nu sunt polarizați și au multe utilizări.
Condensator electrolitic de tantal
Condensatorul electrolitic de tantal oferă curent de scurgere și ESR mai mici. Folosește metalul de tantal care funcționează ca un anod, închis de un strat de oxid pentru a funcționa ca dielectric și înfășurat în continuare cu un catod conductor. Acești condensatori sunt dispozitive polarizate înnăscute și sunt foarte stabile. Funcționează eficient cu o frecvență excepțională atunci când este conectat corect.
Oxid de niobiu - condensator electrolitic
Construcția condensatorilor electrolitici de oxid de niobiu este similară cu condensatoarele de tantal. A folosit oxid de niobiu în locul metalului de tantal pentru a acționa ca anod. Oxidul de niobiu este disponibil din abundență și oferă caracteristici extrem de stabile decât condensatorul de tantal.
Utilizări / Aplicații
O gamă largă de condensator electrolitic aplicațiile sunt după cum urmează
- Folosit în aplicații de filtrare pentru a reduce valul surselor de alimentare
- Folosit ca filtru trece jos pentru a netezi semnalele de intrare și ieșire
- Folosit în circuitele de amplificare audio ca filtre pentru reducerea zumzetului
Avantaje și dezavantaje
Avantajele condensator electrolitic sunt
- Folosit pentru a obține o valoare mare a capacității
- Folosit în aplicații cu frecvență joasă
- Condensatorii de tantal sunt preferați față de alte tipuri, deoarece dezavantajele de stabilitate ridicate ale condensatorului electrolitic sunt după cum urmează:
- Trebuie să fiți atenți pentru a vă asigura că condensatorii sunt corectați cu terminale potrivite
- Tensiunea inversă poate deteriora condensatorul
- Este ușor afectat din cauza schimbării temperaturii
- Condensatorul atunci când este utilizat cu o combinație de non-electroliți mărește dimensiunea condensatorului
Întrebări frecvente
1. Unde se folosesc condensatori electrolitici?
Acestea sunt utilizate în aplicații de filtrare, circuite de amplificare audio și în filtre de trecere joasă
2. Cum identificați un condensator electrolitic?
Condensatoarele electrolitice sunt de obicei marcate cu o bandă, care indică conducerea negativă. Lead-ul pozitiv este de obicei mai lung decât lead-ul negativ.
3. Condensatoarele au ulei în ele?
Da. Sunt disponibili condensatori umpluți cu ulei și sunt, în general, de mare putere și înaltă tensiune.
4. Condensatorul electrolitic este AC sau DC?
Condensatoarele electrolitice sunt utilizate în general în circuite cu sursă de curent continuu. Tensiunile de curent alternativ pot deteriora condensatorul.
5. Care este durata medie de viață a unui condensator?
Durata medie de viață a unui condensator este de așteptat să fie de 15 ani. Durata de viață poate fi redusă dacă curentul de ondulare este excesiv și încălzește condensatorul.
În acest articol, cititorul cunoaște detaliile condensatorului electrolitic. Am discutat despre definiție, construcție, polaritate și marcare, aplicații și avantaje și dezavantaje. Mai mult, cititorul poate cunoaște tipurile de electrolitice condensatoare .
