कैपेसिटर में कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए और सर्किट में इलेक्ट्रिक सिग्नल को फ़िल्टर करने के लिए विभिन्न प्रकार के डिज़ाइन होते हैं। उनके निर्माण के तरीकों और उनके उपयोग के तरीकों में अंतर के बावजूद, वे सभी एक ही विद्युत रासायनिक सिद्धांतों के माध्यम से कार्य करते हैं।
जब इंजीनियर उनका निर्माण करते हैं, तो वे यह सुनिश्चित करने के लिए कैपेसिटेंस वैल्यू, रेटेड वोल्टेज, रिवर्स वोल्टेज और लीकेज करंट जैसी मात्राओं को ध्यान में रखते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे अपने उपयोग के लिए आदर्श हैं। जब आप किसी विद्युत परिपथ में बड़ी मात्रा में आवेश संग्रहित करना चाहते हैं, तो इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के बारे में अधिक जानें।
संधारित्र ध्रुवीयता का निर्धारण
संधारित्र ध्रुवीयता का पता लगाने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र पर पट्टी आपको नकारात्मक अंत बताती है। अक्षीय लीडेड कैपेसिटर के लिए (जिसमें कैपेसिटर के विपरीत सिरों से लीड निकलती है), एक तीर हो सकता है जो नकारात्मक छोर की ओर इशारा करता है, जो चार्ज के प्रवाह का प्रतीक है।
सुनिश्चित करें कि आप जानते हैं कि संधारित्र की ध्रुवीयता क्या है ताकि आप इसे उचित दिशा में विद्युत सर्किट से जोड़ सकें। गलत दिशा में संलग्न करने से सर्किट शॉर्ट सर्किट या ज़्यादा गरम हो सकता है।
टिप्स
आप विद्युत परिपथ में वोल्टेज ड्रॉप और कैपेसिटेंस को मापकर इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ध्रुवीयता निर्धारित कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि आप कैपेसिटर के सकारात्मक पक्ष और नकारात्मक पक्ष पर पूरा ध्यान दें ताकि आप इसे या बाकी सर्किट को नुकसान न पहुंचाएं। कैपेसिटर के साथ काम करते समय सुरक्षा सावधानियों का प्रयोग करें।
कुछ मामलों में, संधारित्र का धनात्मक सिरा ऋणात्मक से अधिक लंबा हो सकता है, लेकिन आपको इस मानदंड से सावधान रहने की आवश्यकता है क्योंकि कई संधारित्रों के लीड छंटनी की गई हैं। एक टैंटलम संधारित्र में कभी-कभी सकारात्मक अंत का संकेत देने वाला प्लस (+) चिन्ह हो सकता है।
कुछ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को बाइपोलर तरीके से इस्तेमाल किया जा सकता है जो जरूरत पड़ने पर उन्हें रिवर्स पोलरिटी देता है। वे एक प्रत्यावर्ती धारा (एसी) सर्किट के माध्यम से चार्ज के प्रवाह के बीच स्विच करके ऐसा करते हैं।
कुछ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर अध्रुवित विधियों के माध्यम से द्विध्रुवीय संचालन के लिए अभिप्रेत हैं। ये कैपेसिटर दो एनोड प्लेटों के साथ निर्मित होते हैं जो रिवर्स पोलरिटी में जुड़े होते हैं। एसी चक्र के क्रमिक भागों में, एक ऑक्साइड एक अवरुद्ध ढांकता हुआ के रूप में कार्य करता है। यह रिवर्स करंट को विपरीत इलेक्ट्रोलाइट को नष्ट करने से रोकता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र अभिलक्षण
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर कैपेसिटेंस की मात्रा बढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करता है, या चार्ज करने की क्षमता को प्राप्त कर सकता है। वे ध्रुवीकृत हैं, जिसका अर्थ है कि उनके शुल्क एक वितरण में पंक्तिबद्ध हैं जो उन्हें चार्ज स्टोर करने देता है। इलेक्ट्रोलाइट, इस मामले में, एक तरल या जेल है जिसमें उच्च मात्रा में आयन होते हैं जो इसे आसानी से चार्ज करते हैं।
जब इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को ध्रुवीकृत किया जाता है, तो सकारात्मक टर्मिनल पर वोल्टेज या क्षमता नकारात्मक से अधिक होती है, जिससे चार्ज पूरे संधारित्र में स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होता है।
जब संधारित्र को ध्रुवीकृत किया जाता है, तो इसे आमतौर पर ऋणात्मक और सकारात्मक सिरों को इंगित करने के लिए ऋण (-) या प्लस (+) के साथ चिह्नित किया जाता है। इस पर पूरा ध्यान दें, क्योंकि यदि आप किसी सर्किट में कैपेसिटर को गलत तरीके से लगाते हैं, तो यह छोटा हो सकता है सर्किट, जैसा कि, संधारित्र के माध्यम से इतना बड़ा प्रवाह होता है जो इसे स्थायी रूप से नुकसान पहुंचा सकता है।
हालांकि एक बड़ी कैपेसिटेंस इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को बड़ी मात्रा में चार्ज करने देती है, वे रिसाव के अधीन हो सकते हैं धाराओं और उचित मूल्य सहनशीलता को पूरा नहीं कर सकते हैं, एक समाई की मात्रा व्यावहारिक के लिए भिन्न होने की अनुमति है उद्देश्य। कुछ डिज़ाइन कारक इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के जीवनकाल को भी सीमित कर सकते हैं यदि कैपेसिटर बार-बार उपयोग के बाद आसानी से खराब हो जाते हैं।
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की इस ध्रुवता के कारण, उन्हें फॉरवर्ड बायस्ड होना चाहिए। इसका अर्थ है कि संधारित्र का धनात्मक सिरा ऋणात्मक से अधिक वोल्टेज पर होना चाहिए ताकि आवेश परिपथ से धनात्मक छोर से ऋणात्मक छोर तक प्रवाहित हो।
कैपेसिटर को गलत दिशा में सर्किट से जोड़ने से एल्युमिनियम ऑक्साइड सामग्री को नुकसान हो सकता है जो कैपेसिटर या शॉर्ट सर्किट को ही इंसुलेट करता है। यह ओवरहीटिंग का कारण भी बन सकता है जैसे कि इलेक्ट्रोलाइट बहुत अधिक गर्म हो जाता है या लीक हो जाता है।
कैपेसिटेंस मापते समय सुरक्षा सावधानियां
कैपेसिटेंस को मापने से पहले, आपको कैपेसिटर का उपयोग करते समय सुरक्षा सावधानियों के बारे में पता होना चाहिए। आपके द्वारा सर्किट से बिजली निकालने के बाद भी, संधारित्र के सक्रिय रहने की संभावना है। इससे पहले कि आप इसे स्पर्श करें, पुष्टि करें कि एक मल्टीमीटर का उपयोग करके सर्किट की सारी शक्ति बंद कर दी गई है पुष्टि करें कि बिजली बंद है और आपने संधारित्र के पार एक रोकनेवाला को जोड़कर संधारित्र को छुट्टी दे दी है नेतृत्व करता है।
संधारित्र को सुरक्षित रूप से निर्वहन करने के लिए, संधारित्र के टर्मिनलों में पांच सेकंड के लिए 5-वाट रोकनेवाला कनेक्ट करें। बिजली बंद होने की पुष्टि करने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करें। रिसाव, दरारें और टूट-फूट के अन्य लक्षणों के लिए संधारित्र की लगातार जांच करें।
इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र प्रतीक
•••सैयद हुसैन अथेरे
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर प्रतीक एक संधारित्र के लिए सामान्य प्रतीक है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को सर्किट आरेखों में चित्रित किया गया है जैसा कि यूरोपीय और अमेरिकी शैलियों के लिए ऊपर की आकृति में दिखाया गया है। प्लस और माइनस संकेत सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों, एनोड और कैथोड को इंगित करते हैं।
इलेक्ट्रिक कैपेसिटेंस की गणना
चूंकि कैपेसिटेंस इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के लिए आंतरिक मूल्य है, इसलिए आप इसे फैराड की इकाइयों में गणना कर सकते हैं: सी =आर ε0 ए/डी दो प्लेटों के अतिव्यापन के क्षेत्रफल के लिए ए एम. में2, εआर सामग्री के आयाम रहित ढांकता हुआ स्थिरांक के रूप में, ε0 फैराड/मीटर में विद्युत स्थिरांक के रूप में, और मीटर में प्लेटों के बीच पृथक्करण के रूप में d।
प्रायोगिक रूप से मापने की क्षमता
समाई को मापने के लिए आप एक मल्टीमीटर का उपयोग कर सकते हैं। मल्टीमीटर वर्तमान और वोल्टेज को मापने और समाई की गणना करने के लिए उन दो मानों का उपयोग करके काम करता है। मल्टीमीटर को कैपेसिटेंस मोड पर सेट करें (आमतौर पर कैपेसिटेंस सिंबल द्वारा दर्शाया जाता है)।
कैपेसिटर को सर्किट से कनेक्ट करने और चार्ज करने के लिए पर्याप्त समय दिए जाने के बाद, सुरक्षा सावधानियों का पालन करते हुए इसे सर्किट से डिस्कनेक्ट करें जिन्हें अभी वर्णित किया गया है।
कैपेसिटर के लीड्स को मल्टीमीटर टर्मिनलों से कनेक्ट करें। आप एक दूसरे के सापेक्ष परीक्षण लीड की धारिता को मापने के लिए एक सापेक्ष मोड का उपयोग कर सकते हैं। यह कम कैपेसिटेंस मानों के लिए आसान हो सकता है जिनका पता लगाना अधिक कठिन हो सकता है।
जब तक आपको इलेक्ट्रिक सर्किट के कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर सटीक रीडिंग न मिल जाए, तब तक कैपेसिटेंस की विभिन्न श्रेणियों का उपयोग करने का प्रयास करें।
क्षमता मापने के दौरान अनुप्रयोग
औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए छोटे आकार के एकल-चरण मोटर्स, उपकरण और मशीनों के लिए अक्सर समाई को मापने के लिए इंजीनियर मल्टीमीटर का उपयोग करते हैं। सिंगल-फेज मोटर्स मोटर के स्टेटर वाइंडिंग में एक अल्टरनेटिंग फ्लक्स बनाकर काम करती हैं। यह विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियमों और सिद्धांतों द्वारा शासित स्टेटर वाइंडिंग के माध्यम से बहने के दौरान वर्तमान वैकल्पिक दिशा देता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर विशेष रूप से कंप्यूटर के लिए बिजली आपूर्ति सर्किट और मदरबोर्ड जैसे उच्च कैपेसिटेंस उपयोग के लिए बेहतर होते हैं।
मोटर में प्रेरित धारा तब स्टेटर वाइंडिंग के प्रवाह के विरोध में अपना चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करती है। चूंकि सिंगल-फेज मोटर ओवरहीटिंग और अन्य मुद्दों के अधीन हो सकते हैं, इसलिए कैपेसिटेंस को मापने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करके उनकी क्षमता और काम करने की क्षमता की जांच करना आवश्यक है।
कैपेसिटर में खराबी उनके जीवनकाल को सीमित कर सकती है। शॉर्ट सर्किटेड कैपेसिटर इसके कुछ हिस्सों को भी नुकसान पहुंचा सकते हैं जैसे कि यह अब काम नहीं कर सकता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र निर्माण
इंजीनियरों का निर्माण एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर एल्युमिनियम फॉयल और पेपर स्पेसर का उपयोग करते हुए, ऐसे उपकरण जो वोल्टेज में उतार-चढ़ाव का कारण बनते हैं ताकि हानिकारक कंपन को रोका जा सके, जो इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव में भिगोए जाते हैं। वे आम तौर पर संधारित्र के एनोड पर ऑक्साइड परत के साथ दो एल्यूमीनियम पन्नी में से एक को कवर करते हैं।
संधारित्र के इस हिस्से में ऑक्साइड चार्ज करने और चार्ज करने की प्रक्रिया के दौरान सामग्री को इलेक्ट्रॉनों को खोने का कारण बनता है। कैथोड पर, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर निर्माण की कमी प्रक्रिया के दौरान सामग्री इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करती है।
फिर, निर्माता इलेक्ट्रोलाइट-भिगोने वाले कागज को कैथोड के साथ जोड़कर स्टैक करना जारी रखते हैं एक विद्युत परिपथ में एक दूसरे को और उन्हें एक बेलनाकार मामले में घुमाते हुए जो. से जुड़ा होता है सर्किट। इंजीनियर आमतौर पर या तो कागज को अक्षीय या रेडियल दिशा में व्यवस्थित करना चुनते हैं।
अक्षीय कैपेसिटर सिलेंडर के प्रत्येक छोर पर एक पिन के साथ बने होते हैं, और रेडियल डिज़ाइन बेलनाकार मामले के एक ही तरफ दोनों पिन का उपयोग करते हैं।
प्लेट क्षेत्र और इलेक्ट्रोलाइटिक मोटाई समाई निर्धारित करती है और इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को ऑडियो एम्पलीफायरों जैसे अनुप्रयोगों के लिए आदर्श उम्मीदवार होने की अनुमति देती है। एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का उपयोग बिजली की आपूर्ति, कंप्यूटर मदरबोर्ड और घरेलू उपकरणों में किया जाता है।
ये विशेषताएं इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को अन्य कैपेसिटर की तुलना में बहुत अधिक चार्ज करने की अनुमति देती हैं। डबल-लेयर कैपेसिटर, या सुपरकैपेसिटर, हजारों फैराड की कैपेसिटेंस भी प्राप्त कर सकते हैं।
एल्यूमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर
एल्यूमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ठोस एल्यूमीनियम सामग्री का उपयोग "वाल्व" बनाने के लिए करते हैं जैसे इलेक्ट्रोलाइटिक में सकारात्मक वोल्टेज तरल इसे एक ऑक्साइड परत बनाने देता है जो एक ढांकता हुआ, एक इन्सुलेट सामग्री के रूप में कार्य करता है जिसे आवेशों को रोकने के लिए ध्रुवीकृत किया जा सकता है बहता हुआ। इंजीनियर इन कैपेसिटर को एल्युमिनियम एनोड से बनाते हैं। इसका उपयोग संधारित्र की परतें बनाने के लिए किया जाता है, और यह चार्ज करने के लिए आदर्श है। कैथोड बनाने के लिए इंजीनियर मैंगनीज डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं।
इस प्रकार के इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को आगे में तोड़ा जा सकता है पतली सादा पन्नी प्रकार और नक़्क़ाशीदार पन्नी प्रकार. सादे फ़ॉइल प्रकार वे हैं जिनका अभी वर्णन किया गया है जबकि नक़्क़ाशीदार फ़ॉइल प्रकार कैपेसिटर एनोड पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उपयोग करते हैं और कैथोड फ़ॉइल जिन्हें सतह क्षेत्र और पारगम्यता बढ़ाने के लिए उकेरा गया है, एक सामग्री को स्टोर करने की क्षमता का माप चार्ज।
यह समाई को बढ़ाता है, लेकिन उच्च प्रत्यक्ष धाराओं (डीसी) को सहन करने की सामग्री की क्षमता में भी बाधा डालता है, वर्तमान का प्रकार जो एक सर्किट में एक ही दिशा में यात्रा करता है।
एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में इलेक्ट्रोलाइट्स
एल्यूमीनियम कैपेसिटर में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रकार गैर-ठोस, ठोस मैंगनीज डाइऑक्साइड और ठोस बहुलक के बीच भिन्न हो सकते हैं। नॉनसॉलिड, या तरल, इलेक्ट्रोलाइट्स का आमतौर पर उपयोग किया जाता है क्योंकि वे अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं और विभिन्न आकारों, कैपेसिटेंस और वोल्टेज मानों के अनुरूप होते हैं। हालांकि, सर्किट में उपयोग किए जाने पर उनके पास उच्च मात्रा में ऊर्जा का नुकसान होता है। एथिलीन ग्लाइकॉल और बोरिक एसिड तरल इलेक्ट्रोलाइट्स बनाते हैं।
अन्य सॉल्वैंट्स जैसे डाइमिथाइलफॉर्मामाइड और डाइमिथाइलसेटामाइड को उपयोग के लिए पानी में घोला जा सकता है। इस प्रकार के कैपेसिटर ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे मैंगनीज डाइऑक्साइड या एक ठोस बहुलक इलेक्ट्रोलाइट का भी उपयोग कर सकते हैं। मैंगनीज डाइऑक्साइड भी उच्च तापमान और आर्द्रता मूल्यों पर लागत प्रभावी और विश्वसनीय है। उनके पास कम डीसी लीकेज करंट और उच्च मात्रा में विद्युत चालकता है।
इलेक्ट्रोलाइट्स को उच्च अपव्यय कारकों के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के सामान्य ऊर्जा नुकसान के मुद्दों को संबोधित करने के लिए चुना जाता है।
नाइओबियम और टैंटलम कैपेसिटर
टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग ज्यादातर कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों के साथ-साथ सैन्य, चिकित्सा और अंतरिक्ष उपकरणों में सतह-माउंट उपकरणों में किया जाता है।
एनोड की टैंटलम सामग्री उन्हें एल्यूमीनियम कैपेसिटर की तरह आसानी से ऑक्सीकरण करने देती है, और भी जब टैंटलम पाउडर को एक प्रवाहकीय पर दबाया जाता है तो उन्हें बढ़ी हुई चालकता का लाभ उठाने देता है तार। ऑक्साइड तब सतह पर और सामग्री में गुहाओं के भीतर बनता है। यह एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक पारगम्यता के साथ चार्ज को स्टोर करने की क्षमता में वृद्धि के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र बनाता है।
नाइओबियम-आधारित कैपेसिटर एक तार कंडक्टर के चारों ओर एक सामग्री के द्रव्यमान का उपयोग करते हैं जो एक ढांकता हुआ बनाने में ऑक्सीकरण का उपयोग करता है। इन डाइलेक्ट्रिक्स में टैंटलम कैपेसिटर की तुलना में अधिक पारगम्यता होती है, लेकिन किसी दिए गए वोल्टेज रेटिंग के लिए एक ढांकता हुआ मोटाई का अधिक उपयोग करें। इन कैपेसिटर का हाल ही में अधिक बार उपयोग किया गया है क्योंकि टैंटलम कैपेसिटर अधिक महंगे हो गए हैं।
