Како рећи поларитет електролитичког кондензатора

Садржај

• Одређивање поларности кондензатора
• Савети
• Карактеристике електролитичког кондензатора
• Мере предострожности при мерењу капацитета
• Симбол електролитичког кондензатора
• Израчунавање електричног капацитета
• Експериментално мерење капацитета
• Примене када се мери капацитет
• Изградња електролитских кондензатора
• Алуминијумски електролитски кондензатори
• Електролити у алуминијумским електролитичким кондензаторима
• Кондензатори ниобија и тантала

Кондензатори имају различите дизајне за употребу у рачунарским апликацијама и филтрирање електричног сигнала у круговима. Упркос разликама у начину на који су изграђене и чему су служиле, сви функционишу кроз исте електрохемијске принципе.

Када их инжењери граде, они узимају у обзир количине попут вредности капацитета, називног напона, повратног напона и струје цурења како би били сигурни да су идеални за њихову употребу. Када желите да похраните велику количину набоја у електрични круг, сазнајте више о електролитичким кондензаторима.

Одређивање поларности кондензатора

Да бисте утврдили поларитет кондензатора, трака на електролитном кондензатору говори вам о негативном крају. За аксијално оловне кондензаторе (у којима водичи излазе са супротних крајева кондензатора) може постојати стрелица која указује на негативан крај, симболизујући ток набоја.

Уверите се да је поларитет кондензатора тако да га можете прикључити на електрични круг у одговарајућем правцу. Спајање у погрешном смеру може довести до кратког споја или прегревања круга.

Савети

У неким случајевима, позитивни крај кондензатора може бити дужи од негативног, али морате бити обазриви са овим критеријумима, јер су многи кондензатори урезани. Тантал кондензатор понекад може имати знак плус (+) који указује на позитиван крај.

Неки електролитички кондензатори могу се користити на биполарни начин који им омогућава да полобну поларитет по потреби. Они то раде пребацивањем између тока набоја кроз измјеничну струју (АЦ).

Неки електролитички кондензатори су намењени за биполарни рад неполаризованим методама. Ови кондензатори су направљени са две анодне плоче које су повезане у обрнуту поларитет. У узастопним деловима изменичног циклуса, један оксид делује као блокирајући диелектрик. Спречава повратну струју да уништи супротни електролит.

Карактеристике електролитичког кондензатора

Електролитички кондензатор користи електролит за повећање количине капацитивности или његове способности да складишти набој. Они су поларизовани, што значи да се њихови набоји постављају у дистрибуцију која им омогућава складиштење набоја. Електролит је, у овом случају, течност или гел који садржи велику количину јона због чега се лако пуни.

Када су електролитички кондензатори поларизирани, напон или потенцијал на позитивном прикључку је већи од негативног, омогућавајући набоју да слободно тече кроз кондензатор.

Кад је кондензатор поларизиран, његов опћенито је означен минусом - - или плус (+) да укаже на негативне и позитивне крајеве. Обратите пажњу на то јер, ако кондензатор спојите у неки круг на погрешан начин, може доћи до кратког споја, као код струје која је толико велика да пролази кроз кондензатор да га може трајно оштетити.

Иако велики капацитивни капацитети омогућавају да електролитички кондензатори одлажу веће количине набоја, они могу бити подложни струји цурења и можда неће испуњавати одговарајуће толеранције на вредности, количина која има капацитет може да варира у практичне сврхе. Одређени фактори дизајна могу такође ограничити век електролитичких кондензатора ако су кондензатори склони лако трошењу након поновљене употребе.

Због ове поларности електролитичког кондензатора, они морају бити померени према напријед. То значи да позитивни крај кондензатора мора бити на већем напону од негативног, тако да набој тече кроз круг од позитивног до негативног краја.

Спајање кондензатора у неки круг у погрешном смеру може оштетити материјал од алуминијум оксида који изолира кондензатор или сам кратки спој. Такође може проузроковати прегревање тако да се електролит превише загреје или цури.

Мере предострожности при мерењу капацитета

Пре него што измерите капацитивност, требате бити свесни сигурносних мера опреза када користите кондензатор. Чак и након што уклоните напајање из кола, кондензатор ће вероватно остати под напоном. Пре него што је додирнете, потврдите да је сва снага круга искључена помоћу мултиметра да бисте потврдили да је напајање искључено и да сте испразнили кондензатор повезивањем отпорника преко водича кондензатора.

Да бисте сигурно испразнили кондензатор, спојите 5-ватни отпорник преко терминала кондензатора на пет секунди. Помоћу мултиметра потврдите да је напајање искључено. Константно проверавајте кондензатор на цурење, пукотине и друге знакове хабања.

Симбол електролитичког кондензатора

••• Сиед Хуссаин Атхер

Симбол електролитичког кондензатора је општи симбол кондензатора. Електролитички кондензатори приказани су у дијаграмима кругова као што је приказано на слици горе за европске и америчке стилове. Знакови плус и минус означавају позитивне и негативне терминале, аноду и катоду.

Израчунавање електричног капацитета

Пошто је капацитивност вредност својствена електролитичком кондензатору, можете је израчунати у јединицама фарадса као Ц = ε_р ε₀ А / д за област преклапања две плоче А у м², ε_р као бездимензионална диелектрична константа материјала, ε₀ као електрична константа у фарадама / метру, а д као раздвајање плоча у метрима.

Експериментално мерење капацитета

Можете користити мултиметар за мерење капацитета. Мултиметар ради мерењем струје и напона и коришћењем те две вредности за израчунавање капацитивности. Подесите мултиметар на режим капацитивности (обично је означен симболом капацитивности).

Након што је кондензатор спојен на круг и дано му је довољно времена да се напуни, одвојите га из круга придржавајући се управо описаних безбедносних мера.

Спојите одводе кондензатора на прикључке мултиметара. Можете да користите релативни режим за мерење капацитивности испитних водича у односу један на други. Ово може бити корисно за мале капацитивности које могу бити теже детектирати.

Покушајте користити различите домете капацитивности док не пронађете тачно очитање засновано на конфигурацији електричног круга.

Примене када се мери капацитет

Инжињери користе мултиметре за често мјерење капацитета за једнофазне моторе, опрему и машине малих димензија за индустријску употребу. Једнофазни мотори раде тако што стварају наизменични проток у намоту статора мотора. То омогућава да се струја наизменично помера док тече кроз намот статора према законима и принципима електромагнетне индукције.

Нарочито су електролитички кондензатори бољи за високе капацитивности као што су склопови напајања и матичне плоче за рачунаре.

Индукована струја у мотору тада производи сопствени магнетни ток супротно протоку намотаја статора. Будући да једнофазни мотори могу бити подвргнути прегријавању и другим проблемима, потребно је провјерити њихову капацитивност и способност рада помоћу мултиметара за мјерење капацитивности.

Неисправности у кондензаторима могу ограничити њихов животни век. Кондензатори кратког споја могу чак оштетити његове делове, тако да можда више неће радити.

Изградња електролитских кондензатора

Инжињери граде алуминијумски електролитски кондензатори користећи алуминијске фолије и дистанчнике за папир, уређаје који изазивају колебање напона да би спречили оштећења од вибрација, натопљених у електролитичкој течности. Обично покривају једну од две алуминијумске фолије оксидним слојем на аноди кондензатора.

Оксид на овом делу кондензатора узрокује да материјал губи електроне током процеса пуњења и складиштења набоја. На катоди, материјал добија електроне током процеса редукције конструкције електролитичких кондензатора.

Затим произвођачи настављају да са катодом слажу папир натопљен електролитом тако што их повезују један у други у електричном кругу и убацују у цилиндрични кофер који је повезан са струјним кругом. Инжињери углавном одлучују да ли ће папир распоредити у осном или радијалном правцу.

Аксијални кондензатори су направљени са једним пином на сваком крају цилиндра, а радијални дизајни користе оба игле на истој страни цилиндричног кућишта.

Површина плоче и електролитна дебљина одређују капацитивност и омогућавају да електролитички кондензатори буду идеални кандидати за апликације као што су аудио појачала. Алуминијумски електролитички кондензатори се користе у изворима напајања, матичним плочама рачунара и кућној опреми.

Ове карактеристике омогућавају да електролитички кондензатори складиште много више набоја од осталих кондензатора. Двослојни кондензатори или суперкондензатори могу постићи чак и хиљаде фаради.

Алуминијумски електролитски кондензатори

Алуминијумски електролитски кондензатори користе чврсти алуминијумски материјал да створе „вентил“ тако да позитиван напон у електролитичкој течности омогућава да се формира оксидни слој који делује као диелектрични, изолациони материјал који може бити поларизован да спречи да проток тече. Инжењери стварају ове кондензаторе са алуминијумском анодом. Користи се за прављење слојева кондензатора и идеалан је за чување набоја. Инжењери користе манганов диоксид за стварање катоде.

Ове врсте електролитских кондензатора могу се даље разградити танка обична фолија и обликовани облик фолије. Типичне фолије су оне које су управо описане, док кондензатори фолије са уграђеним фолијом користе алуминијум-оксид на аноди и катодне фолије који су уграђени да повећају површинску површину и пропусност, меру способности материјала да складиште набој.

То повећава капацитивност, али такође спречава способност материјала да толеришу високе директне струје (ДЦ), врсту струје која у кругу креће у једном правцу.

Електролити у алуминијумским електролитичким кондензаторима

Врсте електролита који се користе у алуминијумским кондензаторима могу се разликовати између нечврстог, чврстог мангановог диоксида и чврстог полимера. Нечврсте или течне електролити се обично користе јер су релативно јефтини и одговарају разним величинама, капацитетима и вредностима напона. Они ипак имају велике количине губитка енергије када се користе у струјним круговима. Течни електролити чине етилен гликол и борна киселина.

И друга растварача попут диметилформамида и диметилацетамида могу да се растварају у води за употребу. Ове врсте кондензатора могу такође користити чврсте електролите као што је манган-диоксид или чврсти полимерни електролит. Манган-диоксид је такође исплатив и поуздан при вишим температурама и влагама. Имају мању истосмерну струју цурења и велику количину електричне проводљивости.

Електролити су изабрани да решавају проблеме високих фактора дисипације, као и општих губитака енергије електролитских кондензатора.

Кондензатори ниобија и тантала

Тантал кондензатор се највише користи у уређајима за површинско постављање у рачунарским апликацијама, као и војној, медицинској и свемирској опреми.

Тантални материјал аноде омогућава им да се лако оксидирају попут кондензатора алуминијума, а омогућава им и да искористе повећану проводљивост када тантал прах притисне на проводљиву жицу. Затим се на површини и унутар шупљина у материјалу формира оксид. Ово ствара већу површину за већу способност складиштења набоја с већом дозволом од алуминијума.

Кондензатори на бази ниобија користе масу материјала око жичног проводника који користи оксидацију за стварање диелектрика. Ови диелектричари имају већу пропусност од танталских кондензатора, али користе више диелектричне дебљине за дани напон. Ови кондензатори се у последње време све чешће користе јер су танталски кондензатори постали скупљи.