Elektrolyt kondenzátor je populárně známý jako polarizovaný kondenzátor, přičemž anoda má kladnější hodnotu Napětí než katoda. Používají se ve filtračních aplikacích, nízkoprůchodových filtrech, obvodech zvukových zesilovačů a mnoha dalších. Kovy jako hliník, tantal, niob, mangan atd. Tvoří v elektrochemickém procesu vrstvu oxidu, která blokuje elektrický proud tekoucí jedním směrem, ale umožňuje tok proudu opačným směrem. Tento jev poprvé pozoroval Johann Heinrich Buff (1805–1878), německý fyzik a chemik v roce 1857. Francouzský výzkumník a zakladatel Eugene Ducretet v roce 1875 byl prvním člověkem, který tuto myšlenku uplatnil a pro tyto účely vytvořil termín „ventilový kov“. kovy. Skutečný vývoj elektrolytických kondenzátorů s navinutými fóliemi odděluje papír, který zahájil A. Eckel z Hydra-Werke (Německo) v roce 1927 v kombinaci s myšlenkou Samuela Rubena na skládanou konstrukci.
Co je to elektrolytický kondenzátor?
Definice elektrolytického kondenzátoru je, je to polarizovaný kondenzátor, jehož anoda má vyšší nebo kladnější napětí než katoda. Jak název napovídá, jedná se o polarizovaný kondenzátor a funkci elektrolytického kondenzátoru, používá elektrolyt k provozu s vyšším nebo kladnějším napětím na anodě než na katodě. Proto je anodová svorka označena kladným znaménkem, zatímco katoda záporným znaménkem. Použití napětí s obrácenou polaritou 1 až 1,5 voltu může zničit kondenzátor a dielektrikum a výsledek je nebezpečný a může vést k výbuchu nebo požáru.
Elektrolytický kondenzátor používá elektrolyt ve formě pevné látky, kapaliny nebo gelu - slouží jako katoda nebo negativní deska k dosažení mnohem vyšší kapacity na jednotku objemu. Na druhé straně pozitivní deska nebo anoda vyrobená z kovu působí jako izolační vrstva oxidu vytvořená anodizací. To umožňuje, aby vrstva oxidu pracovala jako dielektrikum kondenzátoru.
Konstrukce
Konstrukce elektrolytického kondenzátoru zahrnuje dvě tenké vrstvy hliníkové fólie - hladkou fólii a leptanou fólii. Tyto dvě fólie jsou odděleny elektrolytem. Aby se nastavila polarita dvou fólií, jsou eloxovány chemickým pěstováním tenké vrstvy oxidu hlinitého za vzniku anody a odlišuje se od katody. V procesu konstrukce elektrolytického kondenzátoru se tvoří katoda a eloxovaná anoda, které jsou odděleny elektrolytem (papír nasáklý elektrolytem).
Během standardního provozu je anoda udržována kladně, pokud jde o katodu, a proto je katoda indikována záporným znaménkem (-) na těle kondenzátoru. Protože hliník je polarizované zařízení, použití zpětného napětí na tyto svorky by způsobilo izolaci v kondenzátoru a poškodilo by kondenzátor.
Unikátní vlastností hliníkového kondenzátoru je samoléčebný proces poškozeného kondenzátoru. Během zpětného napětí se oxidová vrstva odstraní z fólie, a přitom umožní průchod proudu z jedné fólie do druhé.
Symbol elektrolytického kondenzátoru
Symbol elektrolytického kondenzátoru je zobrazen na obrázku níže. Symboly kondenzátoru jsou dvou typů. Druhý symbol (b) představuje polarizovaný kondenzátor, kterým může být elektrolytický nebo tantalový kondenzátor. Zakřivená deska na symbolu znamená, že kondenzátor je polarizovaný a je to katoda, která je udržována na nižším napětí než anoda. První symbol (a) na obrázku níže představuje nepolarizovaný kondenzátor.
Polarita
Znalost polarity jakéhokoli zařízení je důležitá pro sestavení jakéhokoli zařízení elektronické obvody . Připojení v opačném případě může kondenzátor zničit. Ačkoli některé kondenzátory nejsou polarizované, jako jsou keramické kondenzátory (1 µF nebo méně), lze je připojit jakýmkoli způsobem.
keramický kondenzátor
V určitých případech by kladný vodič kondenzátoru byl delší než negativní vodič. Někdy jsou svorky kondenzátoru ořezány, přičemž uživatel musí být při připojování kondenzátoru opatrný.
Tantalové a hliníkové kondenzátory mají polaritu označenou znaménkem plus (+) označujícím stranu anody.
Elektrolytický kondenzátor jiného typu než tuhý elektrolyt sestává z polarity označené znaménkem minus (-) označujícím stranu katody.
Non-solid
Typ elektrolytického kondenzátoru s pevným elektrolytem se skládá z polarity označené znaménkem plus označující stranu anody, ale chybí pro polymerní kondenzátory s válcovými LED a SMD.
Pevný
Hodnoty elektrolytického kondenzátoru
V závislosti na struktuře anody a elektrolytu mají tendenci být ovlivňovány hodnoty elektrolytické kapacity. U netuhého elektrolytu vykazují elektrolytické kondenzátory širší odchylku pro frekvenční a teplotní rozsahy než pevné elektrolyty.
Základní jednotka elektrolytického kondenzátoru je vyjádřena jako mikrofarad (μF). V datových listech připravených výrobci je hodnota kapacity uvedena jako jmenovitá kapacita (CR) nebo jmenovitá kapacita (CN). Toto jsou hodnoty, pro které se kapacita navrhuje.
Elektrolytické kondenzátory jsou velká válcová struktura, která je polarizovaná a má vyšší kapacita .
Elektrolytický kondenzátor Hodnoty a jednotky jsou čitelně vytištěny na těle kondenzátorů. Začátek zleva doprava, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Typy elektrolytických kondenzátorů
Na základě typu použitého materiálu a elektrolytu jsou elektrolytické kondenzátory rozděleny do následujících typů.
Hliníkový elektrolytický kondenzátor
Hliníkové elektrolytické kondenzátory jsou polarizované kondenzátory, ve kterých je anodová (+) svorka vytvořena z hliníkové fólie spolu s leptaným povrchem. Proces anodizace produkuje tenkou izolační vrstvu oxidu, která působí jako dielektrikum. Katoda je tvořena druhou hliníkovou fólií, když nepevný elektrolyt maskuje drsný povrch oxidové vrstvy.
Neelektrolytický kondenzátor
Neelektrolytické kondenzátory jsou kondenzátory, které obsahují „izolační materiál“ jako dielektrikum v neelektrolytické formě. Takový typ kondenzátorů je nepolarizovaný a má mnoho použití.
Tantalový elektrolytický kondenzátor
Tantalový elektrolytický kondenzátor nabízí nižší svodový proud a ESR. Využívá kov tantalu, který funguje jako anoda, uzavřený vrstvou oxidu, aby pracoval jako dielektrikum, a dále obalený vodivou katodou. Tyto kondenzátory jsou vrozeně polarizovaná zařízení a jsou vysoce stabilní. Při správném připojení funguje efektivně s výjimečnou frekvencí.
Oxid niobový - elektrolytický kondenzátor
Konstrukce elektrolytických kondenzátorů na bázi oxidu niobu je podobná tantalovým kondenzátorům. Jako anoda používal místo oxidu tantalu oxid niobu. Oxid niob je hojně dostupný a nabízí extrémně stabilní vlastnosti než tantalový kondenzátor.
Použití / aplikace
Široká škála elektrolytický kondenzátor aplikace jsou následující
- Používá se ve filtračních aplikacích ke snížení zvlnění napájecích zdrojů
- Používá se jako dolní propust pro vyhlazení vstupních a výstupních signálů
- Používá se v obvodech zesilovače zvuku jako filtry ke snížení hučení
Výhody a nevýhody
Výhody elektrolytický kondenzátor jsou
- Používá se k dosažení vysoké hodnoty kapacity
- Používá se v nízkofrekvenčních aplikacích
- Tantalové kondenzátory jsou upřednostňovány před jinými typy, protože elektrolytické kondenzátory mají z důvodu vysoké stability následující nevýhody:
- Je třeba dávat pozor, aby bylo zajištěno, že kondenzátory budou opraveny správnými svorkami
- Zpětné napětí může kondenzátor poškodit
- Snadno zasažen změnou teploty
- Kondenzátor při použití s kombinací neelektrolytu zvětšuje velikost kondenzátoru
Časté dotazy
1. Kde se používají elektrolytické kondenzátory?
Používají se ve filtračních aplikacích, obvodech zesílení zvuku a ve filtrech dolního pásma
2. Jak identifikujete elektrolytický kondenzátor?
Elektrolytické kondenzátory jsou obvykle označeny pruhem, který označuje záporný vodič. Kladný vodič je obvykle delší než záporný vodič.
3. Mají kondenzátory v sobě olej?
Ano. K dispozici jsou olejové kondenzátory, které mají obecně vysoký výkon a vysoké napětí.
4. Jsou elektrolytické kondenzátory střídavé nebo stejnosměrné?
Elektrolytické kondenzátory se obecně používají v obvodech se stejnosměrným napájením. Střídavé napětí může kondenzátor poškodit.
5. Jaká je průměrná životnost kondenzátoru?
Průměrná životnost kondenzátoru se očekává 15 let. Životnost lze snížit, pokud je zvlněný proud nadměrný a zahřívá kondenzátor.
V tomto článku se čtenář seznámí s poznatky elektrolytického kondenzátoru. Diskutovali jsme o definici, konstrukci, polaritě a značení, aplikacích a výhodách a nevýhodách. Čtenář dále může znát typy elektrolytických látek kondenzátory .
