Kuidas öelda elektrolüütkondensaatori polaarsust

Kondensaatoritel on arvutisüsteemides kasutamiseks ja vooluahela elektrisignaali filtreerimiseks mitmesuguseid disainilahendusi. Hoolimata erinevustest nende ehitamisviisides ja milleks neid kasutatakse, toimivad nad kõik samade elektrokeemiliste põhimõtete kaudu.

Kui insenerid neid ehitavad, võtavad nad arvesse selliseid koguseid nagu mahtuvuse väärtus, nimipinge, vastupidine pinge ja lekkevool, et veenduda nende ideaalses kasutuses. Kui soovite elektriahelas hoida suurt hulka laenguid, vaadake lisateavet elektrolüütkondensaatorite kohta.

Kondensaatori polaarsuse väljaselgitamiseks ütleb riba elektrolüütkondensaatoril negatiivse otsa. Aksiaalsete pliiga kondensaatorite puhul (milles juhtmed väljuvad kondensaatori vastaskülgedest) võib olla nool, mis osutab negatiivsele otsale, sümboliseerides laengu voogu.

Veenduge, et teaksite kondensaatori polaarsust, et saaksite selle sobivas suunas elektriskeemi külge kinnitada. Vale suuna kinnitamine võib põhjustada vooluahela lühise või ülekuumenemise.

• Elektrolüütkondensaatori polaarsuse saate määrata, mõõtes selle pingelangust ja mahtuvust elektriahelas. Pöörake kindlasti tähelepanu kondensaatori positiivsele ja negatiivsele küljele, nii et te ei kahjustaks seda ega ülejäänud vooluahelat. Kondensaatoritega töötamisel kasutage ettevaatusabinõusid.

Mõnel juhul võib kondensaatori positiivne ots olla pikem kui negatiivne, kuid selle kriteeriumiga peate olema ettevaatlik, sest paljude kondensaatorite juhtmed on kärbitud. Tantaalkondensaatoril võib mõnikord olla pluss (+) märk, mis näitab positiivset lõppu.

Mõnda elektrolüütkondensaatorit saab kasutada bipolaarsel viisil, mis võimaldab neil vajadusel polaarsust muuta. Nad teevad seda, vahetades vahelduvvooluahela kaudu laadimisvoo vahel.

Mõned elektrolüütkondensaatorid on ette nähtud bipolaarseks tööks polariseerimata meetodite abil. Need kondensaatorid on valmistatud kahe anoodplaadiga, mis on ühendatud vastupidises polaarsuses. Vahelduvvoolutsükli järjestikustes osades toimib üks oksiid blokeeriva dielektrikuna. See hoiab ära vastupidise voolu vastupidise elektrolüüdi hävitamise.

Elektrolüütkondensaator kasutab elektrolüüdi, et suurendada mahtuvuse hulka või selle võimet laengut saavutada. Need on polariseeritud, see tähendab, et nende laengud paiknevad jaotuses, mis võimaldab neil laengut salvestada. Elektrolüüt on antud juhul vedelik või geel, milles on palju ioone, mis muudab selle kergesti laetavaks.

Elektrolüütkondensaatorite polariseerimisel on positiivse klemmi pinge või potentsiaal negatiivse omaga võrreldes suurem, võimaldades laengul kogu kondensaatoris vabalt voolata.

Kui kondensaator on polariseeritud, märgitakse see negatiivsete ja positiivsete otste tähistamiseks tavaliselt miinus (-) või pluss (+). Pöörake sellele tähelepanu, sest kui ühendate kondensaatori vooluringi valesti, võib see lühiseks minna ahel, nagu ka, voolab kondensaatorist läbi nii suur vool, mis võib seda jäädavalt kahjustada.

Kuigi suur mahtuvus võimaldab elektrolüütkondensaatoritel salvestada suuremat laengut, võivad need lekkida voolu ja ei pruugi vastata asjakohastele väärtuste tolerantsidele, on mahtuvus lubatud praktiliselt erineda eesmärkidel. Teatud konstruktsioonitegurid võivad piirata ka elektrolüütkondensaatorite eluiga, kui kondensaatorid kalduvad pärast korduvat kasutamist kergesti kuluma.

Elektrolüütkondensaatori sellise polaarsuse tõttu peavad nad olema ettepoole kallutatud. See tähendab, et kondensaatori positiivne ots peab olema negatiivsest kõrgemal pingel, nii et laeng voolab läbi ahela positiivsest otsast negatiivsesse otsa.

Kondensaatori kinnitamine vooluahelale vales suunas võib kahjustada alumiiniumoksiidmaterjali, mis isoleerib kondensaatorit või lühise ise. See võib põhjustada ka ülekuumenemist, nii et elektrolüüt kuumeneb liiga palju või lekib.

Enne mahtuvuse mõõtmist peaksite olema teadlik kondensaatori kasutamise ohutusnõuetest. Isegi pärast voolu eemaldamist vooluahelast jääb kondensaator tõenäoliselt pinge alla. Enne selle puudutamist veenduge, et multimeetri abil on kogu vooluahel välja lülitatud veenduge, et toide on välja lülitatud ja olete kondensaatori tühjendanud, ühendades kondensaatori takisti viib.

Kondensaatori ohutuks tühjendamiseks ühendage 5-vatine takisti viieks sekundiks üle kondensaatori klemmide. Kasutage multimeedrit, et toide oleks välja lülitatud. Kontrollige kondensaatorit pidevalt lekete, pragude ja muude kulumisjälgede suhtes.

•••Syed Hussain Ather

Elektrolüütkondensaatori sümbol on kondensaatori üldine sümbol. Elektrolüütkondensaatoreid kujutatakse elektriskeemides, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel Euroopa ja Ameerika stiilide kohta. Pluss- ja miinusmärgid tähistavad positiivseid ja negatiivseid klemme, anoodi ja katoodi.

Kuna mahtuvus on elektrolüütkondensaatorile omane väärtus, saate selle arvutada faraadide ühikutes C = ε_r ε₀ A / d kahe plaadi kattumisala jaoks A aastal m², ε_r materjali mõõtmeteta dielektriline konstant, ε₀ elektrikonstandina faraadides / meetris ja d plaatide vahekaugusena meetrites.

Mahtuvuse mõõtmiseks võite kasutada multimeetrit. Multimeeter töötab voolu ja pinge mõõtmise ning nende kahe väärtuse abil mahtuvuse arvutamiseks. Lülitage multimeeter mahtuvusrežiimile (tavaliselt tähistatakse mahtuvuse sümboliga).

Kui kondensaator on vooluahelaga ühendatud ja talle on antud piisavalt aega laadimiseks, ühendage see vooluahelast lahti, järgides just kirjeldatud ohutusmeetmeid.

Ühendage kondensaatori juhtmed multimeetri klemmidega. Testjuhtmete mahtuvuse mõõtmiseks üksteise suhtes saate kasutada suhtelist režiimi. See võib olla mugav madala mahtuvuse väärtuste korral, mida võib olla raskem tuvastada.

Proovige kasutada erinevaid mahtuvusvahemikke, kuni leiate elektriskeemi konfiguratsiooni põhjal täpse näidu.

Insenerid mõõdavad ühemõõtmeliste mootorite, seadmete ja väikeste tööstuslike seadmete jaoks mahtuvuse sageduse mõõtmiseks multimeetreid. Ühefaasilised mootorid töötavad mootori staatori mähises vahelduva voo loomisega. See võimaldab voolul vahelduda suunas, voolates läbi staatori mähise vastavalt elektromagnetilise induktsiooni seadustele ja põhimõtetele.

Eelkõige elektrolüütkondensaatorid sobivad paremini suure mahtuvusega kasutamiseks, näiteks toiteallikateks ja arvutite emaplaatideks.

Mootoris indutseeritud vool tekitab siis staatori mähise voogele vastupidise oma magnetvoo. Kuna ühefaasilistel mootoritel võib olla ülekuumenemist ja muid probleeme, on mahtuvuse mõõtmiseks vaja kontrollida nende mahtuvust ja töövõimet multimeetrite abil.

Kondensaatorite talitlushäired võivad nende eluiga piirata. Lühis kondensaatorid võivad selle osi isegi kahjustada, nii et need ei pruugi enam töötada.

Insenerid ehitavad alumiiniumist elektrolüütkondensaatorid alumiiniumfooliumide ja paberist vahetükkide abil elektrolüütilises vedelikus leotatud seadmed, mis põhjustavad kahjuliku vibratsiooni vältimiseks pinge kõikumisi. Tavaliselt katavad need ühe kahest alumiiniumfooliumist oksiidikihiga kondensaatori anoodi juures.

Kondensaatori selle osa oksiid põhjustab materjali laadimise ja ladustamise käigus elektronide kadumise. Katoodi juures võtab materjal elektrolüütkondensaatori ehituse redutseerimise käigus elektrone.

Seejärel jätkavad tootjad elektrolüüdiga immutatud paberi virnastamist katoodiga, ühendades need üksteisega elektriahelas ja rullides need silindriliseks korpuseks, mis on ühendatud ahel. Insenerid otsustavad paberi paigutada kas aksiaalses või radiaalsuunas.

Aksiaalsed kondensaatorid on valmistatud ühe tihvtiga silindri mõlemas otsas ja radiaalsetes konstruktsioonides kasutatakse mõlemat tihvti silindrilise korpuse samal küljel.

Plaadi pindala ja elektrolüütiline paksus määravad mahtuvuse ja võimaldavad elektrolüütkondensaatoritel olla ideaalsed kandidaadid selliste rakenduste jaoks nagu helivõimendid. Alumiiniumist elektrolüütkondensaatoreid kasutatakse toiteallikates, arvuti emaplaatides ja kodumasinates.

Need omadused võimaldavad elektrolüütkondensaatoritel salvestada palju rohkem laenguid kui muud kondensaatorid. Kahekihilised kondensaatorid ehk superkondensaatorid võivad saavutada isegi tuhandete faraadide mahtuvusi.

Alumiiniumelektrolüütkondensaatorid kasutavad tahket alumiiniummaterjali, et luua "klapp", nii et positiivne pinge elektrolüütilises vedelik laseb sellel moodustada oksiidikihi, mis toimib dielektrikuna, isoleermaterjalina, mida saab polariseerida, et vältida laengute tekkimist voolav. Insenerid loovad need kondensaatorid alumiiniumanoodiga. Seda kasutatakse kondensaatori kihtide valmistamiseks ja see sobib ideaalselt laengu hoidmiseks. Insenerid kasutavad katoodi loomiseks mangaandioksiidi.

Seda tüüpi elektrolüütkondensaatoreid saab edasi jagada õhuke tavaline foolium ja söövitatud foolium tüüp. Tavalise fooliumi tüüpi on just kirjeldatud, samal ajal kui söövitatud fooliumiga kondensaatorid kasutavad anoodil alumiiniumoksiidi ja katoodfooliumid, mis on söövitatud pinna ja läbilaskvuse suurendamiseks - materjali võime salvestada tasuta.

See suurendab mahtuvust, kuid takistab ka materjali võimet taluda kõrgeid alalisvoolusid (DC), seda tüüpi voolu, mis liigub vooluringis ühes suunas.

Alumiiniumkondensaatorites kasutatavate elektrolüütide tüübid võivad tahke, tahke mangaandioksiidi ja tahke polümeeri vahel erineda. Tahkeid või vedelaid elektrolüüte kasutatakse tavaliselt seetõttu, et need on suhteliselt odavad ning sobivad erineva suuruse, mahtuvuse ja pinge väärtustega. Kuid vooluringides kasutamisel on nende energiakaotus suur. Etüleenglükool ja boorhapped moodustavad vedelad elektrolüüdid.

Kasutamiseks võib vees lahustada ka teisi lahusteid, nagu dimetüülformamiid ja dimetüülatseetamiid. Seda tüüpi kondensaatorites võib kasutada ka tahkeid elektrolüüte nagu mangaandioksiid või tahke polümeerelektrolüüt. Mangaandioksiid on tasuv ja usaldusväärne ka kõrgematel temperatuuridel ja niiskuse väärtustel. Neil on vähem alalisvoolu lekkevoolu ja suur elektrijuhtivus.

Elektrolüüdid valitakse nii suure hajumisteguri kui ka elektrolüütkondensaatorite üldiste energiakadude probleemide lahendamiseks.

Tantaalkondensaatorit kasutatakse enamasti pinnakinnitusseadmetes arvutusrakendustes, samuti sõjaväe-, meditsiini- ja kosmoseseadmetes.

Anoodi tantaalmaterjal võimaldab neil oksüdeeruda lihtsalt nagu alumiiniumkondensaatoril laseb neil ära kasutada suurenenud juhtivust, kui tantaalpulber juhtivale surutakse traat. Seejärel moodustub oksiid materjali pinnal ja õõnsustes. See loob suurema pinna suurema võime jaoks laengu suurema läbilaskvusega salvestada kui alumiinium.

Nioobiumil põhinevad kondensaatorid kasutavad traadi juhi ümber materjali massi, mis kasutab dielektriku loomisel oksüdeerumist. Nendel dielektrikutel on suurem läbilaskvus kui tantaalkondensaatoritel, kuid antud pinge puhul kasutatakse rohkem dielektrilist paksust. Neid kondensaatoreid on viimasel ajal sagedamini kasutatud, kuna tantaalkondensaatorid on muutunud kallimaks.