1. Електролитски кондензатори
Електролитски кондензатори се кондензатори формирани од оксидациониот слој на електродата преку дејството на електролитот како изолационен слој, кој обично има голем капацитет. Електролитот е течен материјал сличен на желе, богат со јони, а повеќето електролитски кондензатори се поларни, односно при работа, напонот на позитивната електрода на кондензаторот треба секогаш да биде поголем од негативниот напон.
Високиот капацитет на електролитски кондензатори е жртвуван и за многу други карактеристики, како што се голема струја на истекување, голема еквивалентна сериска индуктивност и отпор, голема грешка на толеранција и краток век.
Покрај поларните електролитски кондензатори, постојат и неполарни електролитски кондензатори. На сликата подолу, постојат два вида електролитски кондензатори од 1000uF, 16V. Меѓу нив, поголемиот е неполарен, а помалиот е поларен.
(Неполарни и поларни електролитски кондензатори)
Внатрешноста на електролитскиот кондензатор може да биде течен електролит или цврст полимер, а материјалот на електродата најчесто е алуминиум (алуминиум) или тантал (тандалум). Следното е заеднички поларен алуминиумски електролитски кондензатор во внатрешноста на структурата, помеѓу двата слоја на електроди има слој од влакно хартија натопена во електролит, плус слој од изолациона хартија претворена во цилиндар, запечатена во алуминиумската обвивка.
(Внатрешна структура на електролитски кондензатор)
Дисекција на електролитски кондензатор, јасно се гледа неговата основна структура. Со цел да се спречи испарување и истекување на електролитот, делот на иглата на кондензаторот е фиксиран со заптивна гума.
Се разбира, сликата ја покажува и разликата во внатрешниот волумен помеѓу поларните и неполарните електролитски кондензатори. При ист капацитет и напонско ниво, неполарниот електролитски кондензатор е околу двојно поголем од поларниот.
(Внатрешна структура на неполарни и поларни електролитски кондензатори)
Оваа разлика главно доаѓа од големата разлика во областа на електродите во внатрешноста на двата кондензатори. Неполарната кондензаторна електрода е лево, а поларната електрода е десно. Покрај разликата во областа, дебелината на двете електроди е исто така различна, а дебелината на електродата на поларниот кондензатор е потенка.
(Електролитски кондензатор алуминиумски лим со различна ширина)
2. Експлозија на кондензатор
Кога напонот што го применува кондензаторот го надминува неговиот отпорен напон или кога поларитетот на напонот на поларниот електролитски кондензатор е обратен, струјата на истекување на кондензаторот нагло ќе се зголеми, што ќе резултира со зголемување на внатрешната топлина на кондензаторот и на електролитот ќе произведе голема количина на гас.
Со цел да се спречи експлозија на кондензаторот, има три жлебови притиснати на горниот дел од куќиштето на кондензаторот, така што горниот дел од кондензаторот лесно се скрши под висок притисок и го ослободува внатрешниот притисок.
(Резервоар за минирање на врвот на електролитски кондензатор)
Сепак, некои кондензатори во процесот на производство, притискањето на горниот жлеб не е квалификувано, притисокот во кондензаторот ќе направи заптивната гума на дното на кондензаторот да се исфрли, во тоа време притисокот во кондензаторот одеднаш се ослободува, ќе се формира експлозија.
1, неполарна електролитски кондензатор експлозија
Сликата подолу покажува неполарен електролитски кондензатор при рака, со капацитет од 1000uF и напон од 16V. Откако применетиот напон ќе надмине 18 V, струјата на истекување наеднаш се зголемува, а температурата и притисокот во кондензаторот се зголемуваат. На крајот, гумената заптивка на дното на кондензаторот пука, а внатрешните електроди се скршени како пуканки.
(неполарно пренапонско минирање со електролитски кондензатор)
Со врзување на термоспој за кондензатор, можно е да се измери процесот со кој температурата на кондензаторот се менува како што се зголемува применетиот напон. На следната слика е прикажан неполарниот кондензатор во процесот на зголемување на напонот, кога применетиот напон ја надминува вредноста на отпорниот напон, внатрешната температура продолжува да се зголемува процесот.
(Однос помеѓу напонот и температурата)
Сликата подолу ја покажува промената на струјата што тече низ кондензаторот за време на истиот процес. Се гледа дека зголемувањето на струјата е главната причина за порастот на внатрешната температура. Во овој процес, напонот е линеарно зголемен, и како што струјата нагло се зголемува, групата за напојување прави пад на напонот. Конечно, кога струјата надминува 6 А, кондензаторот експлодира со силен тресок.
(Однос помеѓу напонот и струјата)
Поради големиот внатрешен волумен на неполарниот електролитски кондензатор и количината на електролит, притисокот што се создава по прелевањето е огромен, што резултира со тоа што резервоарот за ослободување на притисокот на врвот на обвивката не се скрши, а заптивната гума на дното на кондензаторот е разнесено отворено.
2, поларна електролитски кондензатор експлозија
За поларни електролитски кондензатори, се применува напон. Кога напонот го надминува отпорниот напон на кондензаторот, струјата на истекување исто така нагло ќе се зголеми, предизвикувајќи прегревање и експлозија на кондензаторот.
На сликата подолу е прикажан ограничувачкиот електролитски кондензатор, кој има капацитет од 1000uF и напон од 16V. По пренапон, процесот на внатрешниот притисок се ослободува преку резервоарот за ослободување на горниот притисок, така што процесот на експлозија на кондензаторот се избегнува.
На следната слика е прикажано како температурата на кондензаторот се менува со зголемувањето на применетиот напон. Како што напонот постепено се приближува до отпорниот напон на кондензаторот, преостанатата струја на кондензаторот се зголемува, а внатрешната температура продолжува да расте.
(Однос помеѓу напонот и температурата)
Следната слика е промена на струјата на истекување на кондензаторот, номиналниот електролитски кондензатор од 16 V, во процесот на тестирање, кога напонот надминува 15 V, истекувањето на кондензаторот почнува нагло да расте.
(Однос помеѓу напонот и струјата)
Преку експерименталниот процес на првите два електролитски кондензатори, може да се види и дека границата на напонот на таквите обични електролитски кондензатори од 1000uF. За да се избегне високонапонско распаѓање на кондензаторот, при користење на електролитски кондензатор потребно е да се остави доволно маргина според реалните флуктуации на напонот.
3,електролитски кондензатори во серија
Онаму каде што е соодветно, поголема капацитивност и поголема капацитивност отпорен напон може да се добијат со паралелно и сериско поврзување, соодветно.
(Пуканки со електролитски кондензатор по експлозија од прекумерен притисок)
Во некои апликации, напонот што се применува на кондензаторот е наизменичен напон, како што се спојувачките кондензатори на звучниците, компензацијата на фазата на наизменична струја, кондензаторите за менување фаза на моторот итн., кои бараат употреба на неполарни електролитски кондензатори.
Во упатството за употреба дадено од некои производители на кондензатори, исто така е дадено дека употребата на традиционални поларни кондензатори со серија back-to-back, односно два кондензатори во серија заедно, но поларитетот е спротивен за да се добие ефектот на не- поларни кондензатори.
(електролитички капацитет по експлозија на пренапон)
Следниве е споредба на поларниот кондензатор во примената на напред напон, обратен напон, два електролитски кондензатори назад-до-назад серија во три случаи на не-поларна капацитивност, струјата на истекување се менува со зголемување на применетиот напон.
1. Напреден напон и струја на истекување
Струјата што тече низ кондензаторот се мери со поврзување на отпорник во серија. Во опсегот на толеранција на напон на електролитски кондензатор (1000uF, 16V), применетиот напон постепено се зголемува од 0V за да се измери односот помеѓу соодветната струја на истекување и напонот.
(капацитивност на позитивна серија)
На следната слика е прикажана врската помеѓу струјата на истекување и напонот на поларниот алуминиумски електролитски кондензатор, што е нелинеарна врска со струјата на истекување под 0,5 mA.
(Односот помеѓу напонот и струјата по напредната серија)
2, обратен напон и струја на истекување
Користејќи ја истата струја за мерење на односот помеѓу применетата насока напон и струјата на истекување на електролитски кондензатор, од сликата подолу може да се види дека кога применетиот обратен напон надминува 4V, струјата на истекување почнува брзо да се зголемува. Од наклонот на следната крива, обратната електролитичка капацитивност е еквивалентна на отпор од 1 оми.
(Обратен напон Однос помеѓу напонот и струјата)
3. Кондензатори од серии наназад
Два идентични електролитски кондензатори (1000uF, 16V) се поврзани еден со друг во серија за да формираат неполарен еквивалентен електролитски кондензатор, а потоа се мери кривата на односот помеѓу нивниот напон и струјата на истекување.
(Капацитет на сериите со позитивен и негативен поларитет)
Следниот дијаграм ја прикажува врската помеѓу напонот на кондензаторот и струјата на истекување и можете да видите дека струјата на истекување се зголемува откако применетиот напон ќе надмине 4V, а амплитудата на струјата е помала од 1,5 mA.
И ова мерење е малку изненадувачки, бидејќи гледате дека струјата на истекување на овие два сериски кондензатори од една до друга серија е всушност поголема од струјата на истекување на еден кондензатор кога напонот се применува напред.
(Односот помеѓу напонот и струјата по позитивна и негативна серија)
Сепак, поради временски причини, немаше повторен тест за оваа појава. Можеби еден од употребените кондензатори бил кондензаторот на тестот за обратен напон токму сега, а внатре имало оштетување, па се генерирала горната крива на тестот.
Време на објавување: 25 јули 2023 година
