Hva er elektrolytkondensator: konstruksjon, symboler og fordeler

Hva er elektrolytkondensator: konstruksjon, symboler og fordeler

En elektrolytisk kondensator er populært kjent som en polarisert kondensator, hvor anoden har mer positiv Spenning enn katoden. De brukes i filtreringsapplikasjoner, lavpassfilter, lydforsterkerkretser og mange flere. Metaller som aluminium, tantal, niob, mangan, etc. danner et oksydlag i den elektrokjemiske prosessen, som blokkerer den elektriske strømmen som strømmer i en retning, men tillater strømmen i motsatt retning. Dette fenomenet ble først observert av Johann Heinrich Buff (1805–1878), den tyske fysikeren og kjemikeren i 1857. Den franske forskeren og grunnleggeren Eugene Ducretet i 1875 var den første personen som implementerte denne ideen og oppfant begrepet 'ventilmetall' for disse metaller. Den faktiske utviklingen av elektrolytkondensatorer med sårfolier er atskilt med papir, startet av A. Eckel fra Hydra-Werke (Tyskland) i 1927 kombinert med Samuel Rubens idé om stablet konstruksjon.



Hva er en elektrolytisk kondensator?

En definisjon av elektrolytisk kondensator er, det er en polarisert kondensator hvis anode har en høyere eller mer positiv spenning enn katode. Som navnet antyder, er det en polarisert kondensator, og en elektrolytisk kondensatorfunksjon er, den bruker en elektrolytt til å operere med en høyere eller mer positiv spenning på anoden enn katoden. Derfor er anodeterminalen betegnet med et positivt tegn, mens katoden med et negativt tegn. Bruk av en omvendt polaritetsspenning på 1 til 1,5 volt kan ødelegge kondensatoren og dielektrikumet, og resultatet er farlig og føre til en eksplosjon eller brann.


En elektrolytkondensator bruker en elektrolytt, i form av fast, væske eller gel - fungerer som katode eller negativ plate for å oppnå mye høyere kapasitans per volumsenhet. På den annen side fungerer en positiv plate eller anode laget av metall som et isolerende oksydlag dannet gjennom anodisering. Dette gjør at et oksydlag fungerer som kondensatorens dielektrikum.





Konstruksjon

Den elektrolytiske kondensatorkonstruksjonen involverer to tynne lag aluminiumsfolie - den vanlige folien og den etsede folien. Disse to foliene er atskilt med en elektrolytt. For å sette opp polariteten til to folier blir de anodisert ved å kjemisk dyrke et tynt lag av aluminiumoksid for å danne anoden og skiller seg ut fra katoden. I prosessen med elektrolytisk kondensatorkonstruksjon dannes katoden og den anodiserte anoden, som er atskilt med en elektrolytt (papir fuktet med elektrolytt).



Under standard drift holdes anoden positivt angående katoden, derav er katoden indikert med negativt (-) tegn på kondensatorens kropp. Siden aluminium er en polarisert enhet, vil det å bruke en omvendt spenning på disse terminalene produsere isolasjonen i kondensatoren og skade kondensatoren.

Den unike egenskapen til en aluminiumkondensator er den selvhelbredende prosessen til en skadet kondensator. Under reversspenningen blir oksidlaget fjernet fra folien, men lar strømmen passere fra en folie til en annen.


Elektrolytisk kondensator-symbol

Symbolet for elektrolytkondensator er vist i figuren nedenfor. Kondensatorsymbolene er av to typer. Det andre symbolet (b) representerer den polariserte kondensatoren, som kan være en elektrolytisk eller tantalkondensator. Den buede platen på symbolet innebærer at kondensatoren er polarisert og er katoden, som holdes ved en lavere spenning enn anoden. Det første symbolet (a) i figuren nedenfor representerer den ikke-polariserte kondensatoren.

Polaritet

Å vite polariteten til en hvilken som helst enhet er viktig for å bygge noe elektroniske kretser . Tilkobling i det ellers rundt kan ødelegge kondensatoren. Selv om noen kondensatorer ikke er polariserte, som keramiske kondensatorer (1 µF eller mindre), kan de kobles på begge måter.

Keramisk kondensator

keramisk kondensator

I visse tilfeller vil kondensatorens positive ledning være lengre enn den negative ledningen. Noen ganger blir kondensatorterminalene trimmet, hvor brukeren må være forsiktig med å koble kondensatoren.

Tantal og aluminium kondensatorer består av en polaritet merket med pluss (+) tegnet som indikerer anodesiden.

Ikke-solid elektrolyttype elektrolytkondensator består av en polaritet merket med minustegnet (-) som indikerer katodesiden.

Ikke-solid

Ikke-solid

Den faste elektrolyttypen av elektrolytiske kondensatorer består av en polaritet merket med pluss tegnet som indikerer anodesiden, men fraværende for sylindriske ledede og SMD polymerkondensatorer.

Fast

Fast

Elektrolytiske kondensatorverdier

Avhengig av anode- og elektrolyttstrukturen, har de elektrolytiske kapasitansverdiene en tendens til å bli påvirket. Med ikke-solid elektrolytt viser elektrolytkondensatorer et større avvik for frekvens- og temperaturområder enn de faste elektrolyttene.

Elektrolytkondensatorens basisenhet uttrykkes som mikrofarad (μF). I datablad utarbeidet av produsenter nevnes kapasitansverdien som nominell kapasitans (CR) eller nominell kapasitans (CN). Dette er verdiene som kapasitansen blir designet for.

De elektrolytiske kondensatorene er den store, sylindriske strukturen, som er polarisert og har høyere kapasitans .

Elektrolytkondensator Verdier og enheter er tydelig trykt på kondensatorhuset. Fra venstre til høyre, 1 µF, 10 µF, 100 µF, 1000 µF.

Elektrolytiske kondensatortyper

Basert på typen materiale og elektrolytt som brukes, klassifiseres de elektrolytiske kondensatorene i følgende typer.

Elektrolytisk kondensator i aluminium

Elektrolytiske kondensatorer i aluminium er polariserte kondensatorer, der anoden (+) terminalen er dannet av aluminiumsfolie sammen med en etset overflate. Anodiseringsprosessen produserer et tynt isolerende lag av oksid, som fungerer som et dielektrikum. Katoden dannes gjennom andre aluminiumsfolie når en ikke-solid elektrolytt maskerer det grove overflatearealet til oksidlaget.

Ikke-elektrolytisk kondensator

De ikke-elektrolytiske kondensatorene er de kondensatorene som består av et 'isolasjonsmateriale' som et dielektrikum i ikke-elektrolytisk form. En slik type kondensatorer er ikke-polariserte og har mange bruksområder.

Tantal elektrolytisk kondensator

Tantal elektrolytisk kondensator gir lavere lekkasjestrøm og ESR. Den bruker tantal metall som fungerer som en anode, lukket av et lag med oksid for å fungere som et dielektrikum, og ytterligere pakket med en ledende katode. Disse kondensatorene er medfødte polariserte enheter og er svært stabile. Den fungerer effektivt med eksepsjonell frekvens når den er riktig tilkoblet.

Niob Oksid - Elektrolytisk kondensator

Konstruksjonen av Niobium oxide-electrolytic kondensatorer er lik tantal kondensatorer. Den brukte nioboksyd i stedet for tantal metall for å fungere som anoden. Nioboksid er tilgjengelig rikelig og har ekstremt stabile egenskaper enn tantalkondensatoren.

Bruksområder / applikasjoner

Et vidt utvalg av elektrolytisk kondensator søknadene er som følger

  • Brukes i filtreringsapplikasjoner for å redusere krusningen i strømforsyningene
  • Brukes som lavpasfilter for å glatte inngangs- og utgangssignalene
  • Brukes i lydforsterkningskretser som filtre for å redusere brummen

Fordeler og ulemper

Fordelene med elektrolytisk kondensator er

  • Brukes for å oppnå høy kapasitansverdi
  • Brukes i lavfrekvente applikasjoner
  • Tantalkondensatorer foretrekkes fremfor andre typer på grunn av de høye stabilitetsulempene ved den elektrolytiske kondensatoren er som følger:
  • Må være oppmerksom for å sikre at kondensatorene blir korrigert med riktige terminaler
  • Omvendt spenning kan skade kondensatoren
  • Blir lett påvirket på grunn av temperaturendring
  • Kondensator øker kondensatorstørrelsen når den brukes med en kombinasjon av ikke-elektrolytt

FAQ's

1. Hvor brukes elektrolytkondensatorer?

De brukes i filtreringsapplikasjoner, lydforsterkningskretser og i lavpassfilter

2. Hvordan identifiserer du en elektrolytkondensator?

Elektrolytkondensatorer er vanligvis merket med en stripe, som indikerer den negative ledningen. Den positive ledningen er vanligvis lengre enn den negative ledningen.

3. Har kondensatorer olje i seg?

Ja. Oljefylte kondensatorer er tilgjengelige, og de har generelt høy effekt og høy spenning.

4. Er elektrolytkondensator AC eller DC?

Elektrolytkondensatorer brukes vanligvis i kretser med likestrømforsyning. AC-spenninger kan skade kondensatoren.

5. Hva er den gjennomsnittlige levetiden til en kondensator?

Den gjennomsnittlige levetiden til en kondensator forventes å være 15 år. Levetiden kan reduseres hvis ringstrømmen er for høy og varmer kondensatoren.

I denne artikkelen blir leseren kjent med innsikten til den elektrolytiske kondensatoren. Vi diskuterte definisjon, konstruksjon, polaritet og merking, anvendelser og fordeler og ulemper. Videre kan leseren vite hvilke typer elektrolyse kondensatorer .