1. Capacitors electrolytic
I condensatori elettrolitici sò capacitori furmati da a capa d'ossidazione nantu à l'elettrodu per l'azzione di l'elettroliti cum'è una capa insulante, chì di solitu hà una grande capacità. L'elettrolitu hè un materiale liquidu, cum'è gelatina riccu in ioni, è a maiò parte di i condensatori elettrolitici sò polari, vale à dì, quandu u travagliu, a tensione di l'elettrodu pusitivu di u capacitore deve esse sempre più altu ch'è a tensione negativa.
L'alta capacità di i condensatori elettrolitici hè ancu sacrificata per parechje altre caratteristiche, cum'è avè una grande corrente di fuga, una grande induttanza è resistenza di serie equivalenti, un grande errore di toleranza è una vita corta.
In più di i condensatori elettrolitici polari, ci sò ancu condensatori elettrolitici non polari. In a figura sottu, ci sò dui tipi di condensatori elettrolitici 1000uF, 16V. Frà elli, u più grande hè micca polare, è u più chjucu hè polare.
(Condensatori elettrolitici non polari è polari)
L'internu di u condensatore elettroliticu pò esse un elettrolitu liquidu o un polimeru solidu, è u materiale di l'elettrodu hè comunmente Aluminiu (Aluminiu) o tantalu (Tandalu). U seguitu hè un condensatore elettroliticu d'aluminiu polare cumuni in a struttura, trà i dui strati di l'elettrodi ci hè una strata di carta di fibra immersa in l'elettroliti, più una strata di carta insulating turnata in un cilindru, sigillata in a cunchiglia d'aluminiu.
(Struttura interna di condensatore elettroliticu)
A dissezione di u condensatore elettroliticu, a so struttura basica pò esse chjaramente vistu. Per impediscenu l'evaporazione è a fuga di l'elettrolitu, a parte di u pin capacitore hè fissata cù gomma di sigillatura.
Di sicuru, a figura mostra ancu a diffarenza di u voluminu internu trà i condensatori elettrolitici polari è non polari. À a listessa capacità è u livellu di tensione, u condensatore elettroliticu non polare hè circa duie volte più grande di u polare.
(Struttura interna di condensatori elettrolitici non polari è polari)
Sta diferenza vene principalmente da a grande diferenza in l'area di l'elettrodi in i dui condensatori. L'elettrodu di condensatore non polare hè à a manca è l'elettrodu polare hè à a diritta. In più di a diferenza di l'area, u grossu di i dui elettrodi hè ancu diversu, è u gruixu di l'elettrodu di condensatore polare hè più diluente.
(Condensatore elettroliticu foglia d'aluminiu di larghezza diversa)
2. Splusioni di condensatore
Quandu a tensione applicata da u condensatore supera a so tensione di resistenza, o quandu a polarità di a tensione di u condensatore elettroliticu polare hè invertita, a corrente di fuga di condensatore aumenterà bruscamente, risultatu in un aumentu di u calore internu di u condensatore, è l'elettrolitu. pruducerà una grande quantità di gasu.
Per prevene l'esplosione di u condensatore, ci sò trè solchi pressati nantu à a cima di l'abitazione di u condensatore, cusì chì a cima di u condensatore hè faciule da rompe sottu pressione alta è liberate a pressione interna.
(Blasting tank in cima di u condensatore elettroliticu)
Tuttavia, certi capacitors in u prucessu di pruduzzione, u pressu di u groove superiore ùn hè micca qualificatu, a pressione in u condensatore farà chì a gomma di sigillatura in u fondu di u condensatore hè espulsa, in questu tempu a pressione in u condensatore hè liberatu di colpu, formarà. una splusione.
1, splusione di condensatore elettroliticu non polare
A figura sottu mostra un condensatore elettroliticu non polare in manu, cù una capacità di 1000uF è una tensione di 16V. Dopu chì a tensione applicata supera i 18V, a corrente di fuga aumenta di colpu, è a temperatura è a pressione in u condensatore aumentanu. Eventualmente, u sigillu di gomma à u fondu di u condensatore si apre, è l'elettrodi interni sò sbucciati cum'è popcorn.
(sabbiatura di sovratensione di condensatori elettrolitici non polari)
Attaccà un termocoppiu à un condensatore, hè pussibule di misurà u prucessu da quale a temperatura di u condensatore cambia cum'è a tensione applicata aumenta. A figura seguente mostra u capacitor non-polar in u prucessu di crescita di tensione, quandu a tensione applicata supera u valore di tensione di resistenza, a temperatura interna cuntinueghja à cresce u prucessu.
(Relazione trà a tensione è a temperatura)
A figura sottu mostra u cambiamentu in u currente chì passa per u condensatore durante u stessu prucessu. Pò esse vistu chì l'aumentu di u currente hè u mutivu principalu di l'aumentu di a temperatura interna. In questu prucessu, a tensione hè aumentata linearmente, è cum'è u currente cresce bruscamente, u gruppu di alimentazione rende a caduta di tensione. Infine, quandu u currente supera 6A, u condensatore splode cù un forte bang.
(Relazione trà tensione è currente)
A causa di u grande vulume internu di u condensatore elettroliticu non polare è a quantità di elettroliti, a pressione generata dopu à u overflow hè enormu, risultatu in u tank di sollievu di pressione in a cima di a cunchiglia ùn si rompe, è a gomma di sigillatura in u fondu. di u capacitor hè sparatu aperta.
2, splusione di condensatore elettroliticu polare
Per i condensatori elettrolitici polari, una tensione hè applicata. Quandu a tensione supera a tensione di resistenza di u condensatore, a corrente di fuga crescerà ancu bruscamente, facendu chì u condensatore si surriscalda è splode.
A figura sottu mostra u condensatore elettroliticu limitante, chì hà una capacità di 1000uF è una tensione di 16V. Dopu à l'overvoltage, u prucessu di pressione interna hè liberatu à traversu u tank di rilievu di pressione superiore, cusì u prucessu di splusione di condensatore hè evitatu.
A figura seguente mostra cumu a temperatura di u condensatore cambia cù l'aumentu di a tensione applicata. Quandu a tensione si avvicina gradualmente à a tensione di resistenza di u condensatore, u currente residuale di u condensatore aumenta, è a temperatura interna cuntinueghja à cresce.
(Relazione trà a tensione è a temperatura)
A figura seguente hè u cambiamentu di a corrente di fuga di u condensatore, u condensatore elettroliticu nominale 16V, in u prucessu di prova, quandu a tensione supera 15V, a fuga di u condensatore cumencia à cresce bruscamente.
(Relazione trà tensione è currente)
Attraversu u prucessu spirimintali di i primi dui capacitors electrolytic, si pò dinù esse vistu chì u limitu voltage di tali capacitors electrolytic ordinariu 1000uF. Per evità a rottura d'alta tensione di u condensatore, quandu si usa u condensatore elettroliticu, hè necessariu di lascià abbastanza margine secondu a fluttuazioni di tensione attuale.
3,condensatori elettrolitici in serie
Induve apprupriatu, a capacità più grande è a tensione di resistenza più grande di capacità pò esse ottenuta da cunnessione parallela è seria, rispettivamente.
(popcorn di condensatore elettroliticu dopu l'esplosione di sovrapressione)
In certi applicazioni, a tensione applicata à u condensatore hè a tensione AC, cum'è l'accoppiamentu di i condensatori di parlanti, a compensazione di fase di corrente alternata, i condensatori di mutazione di fase di u mutore, etc., chì necessitanu l'usu di condensatori elettrolitici non polari.
In u manuale d'utilizatore datu da certi pruduttori di condensatori, hè ancu datu chì l'usu di condensatori polari tradiziunali da serie back-to-back, vale à dì, dui condensatori in serie inseme, ma a polarità hè opposta per ottene l'effettu di non- condensatori polari.
(capacità elettrolitica dopu l'esplosione di sovratensione)
U seguitu hè un paragone di u capacitore polare in l'applicazione di tensione in avanti, voltage inversa, dui condensatori elettrolitici serie back-to-back in trè casi di capacitance non polari, cambiamenti di corrente di fuga cù l'aumentu di a tensione applicata.
1. Forward voltage è leakage currenti
U currente chì passa per u condensatore hè misuratu cunnessu un resistore in serie. Dentru a tolleranza di tensione di u condensatore elettroliticu (1000uF, 16V), a tensione applicata hè aumentata gradualmente da 0V per misurà a relazione trà a corrente di fuga è a tensione currispondente.
(capacità di serie pusitiva)
A figura seguente mostra a relazione trà a corrente di fuga è a tensione di un condensatore elettroliticu d'aluminiu polare, chì hè una relazione non lineale cù a corrente di fuga sottu 0.5mA.
(A relazione trà a tensione è a corrente dopu a serie avanti)
2, tensione inversa è corrente di fuga
Utilizendu u stessu currente per misurà a relazione trà a tensione di direzzione applicata è a corrente di fuga di condensatore elettroliticu, si pò vede da a figura sottu chì quandu a tensione inversa applicata supera 4V, a corrente di fuga principia à cresce rapidamente. Da a pendenza di a curva seguente, a capacità elettrolitica inversa hè equivalente à una resistenza di 1 ohms.
(Tensione inversa Relazione trà tensione è currente)
3. Condensatori serie back-to-back
Dui condensatori elettrolitici identici (1000uF, 16V) sò cunnessi back-to-back in serie per furmà un condensatore elettroliticu equivalente non polare, è dopu a curva di relazione trà a so tensione è a corrente di fuga hè misurata.
(capacità seria di polarità pusitiva è negativa)
U schema seguente mostra a relazione trà a tensione di u condensatore è a corrente di fuga, è pudete vede chì a corrente di fuga aumenta dopu chì a tensione applicata supera 4V, è l'amplitude attuale hè menu di 1.5mA.
E sta misurazione hè un pocu sorpresa, perchè vede chì a corrente di fuga di questi dui condensatori di serie back-to-back hè in realtà più grande di a corrente di fuga di un solu condensatore quandu a tensione hè applicata in avanti.
(A relazione trà tensione è currente dopu a serie pusitiva è negativa)
In ogni casu, per ragioni di tempu, ùn ci era micca una prova ripetuta per stu fenominu. Forse unu di i condensatori utilizati era u capacitore di a prova di volta inversa ghjustu avà, è ci hè statu dannu à l'internu, cusì a curva di prova sopra hè stata generata.
Tempu di post: Jul-25-2023
