Hogyan lehet megállapítani az elektrolit-kondenzátor polaritását

A kondenzátorok különféle kivitelűek a számítástechnikai alkalmazásokhoz és az áramkörök elektromos jelének szűréséhez. Annak ellenére, hogy az építésük és a felhasználásuk különbözik egymástól, mindegyik ugyanazon elektrokémiai elveken keresztül működik.

Amikor a mérnökök építik őket, figyelembe veszik az olyan mennyiségeket, mint a kapacitás értéke, a névleges feszültség, a fordított feszültség és a szivárgási áram, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy ideálisak-e felhasználásukhoz. Ha nagy mennyiségű töltést szeretne tárolni egy elektromos áramkörben, tudjon meg többet az elektrolit kondenzátorokról.

A kondenzátor polaritásának kiszámításához az elektrolit kondenzátor csíkja megmondja a negatív véget. Axiálisan vezetett kondenzátoroknál (amelyeknél a vezetékek a kondenzátor ellentétes végeiből kerülnek ki) lehet egy nyíl, amely a negatív végre mutat, jelképezve a töltés áramlását.

Győződjön meg róla, hogy tudja a kondenzátor polaritását, hogy a megfelelő irányban csatlakoztassa az elektromos áramkörhöz. A rossz irányba történő rögzítés rövidzárlatot vagy túlmelegedést okozhat.

• Meghatározhatja az elektrolit kondenzátor polaritását, mérve annak feszültségesését és kapacitását egy elektromos áramkörben. Ügyeljen arra, hogy nagyon figyeljen a kondenzátor pozitív és negatív oldalára, hogy ne károsítsa azt vagy az áramkör többi részét. A kondenzátorokkal végzett munkavégzés során vegye figyelembe a biztonsági előírásokat.

Bizonyos esetekben a kondenzátor pozitív vége hosszabb lehet, mint a negatív, de óvatosnak kell lenni ezzel a kritériummal, mert sok kondenzátor vezetője le van vágva. A tantál kondenzátornak néha lehet egy plusz (+) előjel, amely a pozitív véget jelzi.

Néhány elektrolit-kondenzátor bipoláris módon használható, amely lehetővé teszi számukra a polaritás megfordítását, ha szükséges. Ezt úgy teszik, hogy váltakozó áramú (AC) áramkörön keresztül váltanak a töltés áramlása között.

Néhány elektrolit kondenzátort bipoláris működésre szánnak nem polarizált módszerekkel. Ezek a kondenzátorok két anódlemezből állnak, amelyek fordított polaritással vannak összekötve. A váltakozó áramú ciklus egymást követő részeiben egy oxid blokkoló dielektrikumként működik. Megakadályozza, hogy a fordított áram tönkretegye az ellentétes elektrolitot.

Az elektrolit kondenzátor egy elektrolit segítségével növeli a kapacitás mennyiségét, vagy az általa elérhető töltéstároló képességét. Polarizáltak, vagyis töltéseik egy disztribúcióban sorakoznak fel, amely lehetővé teszi számukra a töltés tárolását. Az elektrolit ebben az esetben egy folyadék vagy gél, amely nagy mennyiségű iont tartalmaz, és így könnyen feltöltődik.

Ha az elektrolit kondenzátorokat polarizálják, a pozitív kapocs feszültsége vagy potenciálja nagyobb, mint a negatívé, lehetővé téve a töltés szabad áramlását a kondenzátorban.

Ha a kondenzátor polarizált, akkor azt általában mínusz (-) vagy plusz (+) jelöli a negatív és pozitív végek jelzésére. Figyeljen erre nagyon, mert ha egy kondenzátort rosszul csatlakoztat egy áramkörhöz, az rövidzárlatot okozhat áramkör, mint például, egy olyan nagy áram áramlik át a kondenzátoron, amely tartósan károsíthatja azt.

Bár egy nagy kapacitás lehetővé teszi, hogy az elektrolit kondenzátorok nagyobb mennyiségű töltést tároljanak, szivárgásnak lehetnek kitéve áramokat, és előfordulhat, hogy nem felelnek meg a megfelelő értéktűréseknek, a kapacitás gyakorlati szempontból változhat célokra. Bizonyos tervezési tényezők korlátozhatják az elektrolit kondenzátorok élettartamát is, ha a kondenzátorok hajlamosak arra, hogy ismételt használat után könnyen elhasználódjanak.

Az elektrolit kondenzátor ezen polaritása miatt előre kell torzítaniuk. Ez azt jelenti, hogy a kondenzátor pozitív végének magasabb feszültségen kell lennie, mint a negatívnak, hogy a töltés az áramkörön keresztül áramoljon a pozitív végtől a negatív végig.

A kondenzátor rossz áramkörre történő csatlakoztatása károsíthatja az alumínium-oxid anyagot, amely szigeteli a kondenzátort, vagy magát a rövidzárlatot. Túlmelegedést is okozhat, így az elektrolit túlságosan felmelegszik vagy szivárog.

A kapacitás mérése előtt ismernie kell a kondenzátor használatakor alkalmazott biztonsági előírásokat. A kondenzátor valószínűleg továbbra is feszültség alatt marad, miután levonta az áramkört az áramkörről. Mielőtt megérinti, ellenőrizze, hogy az áramkör teljes áramellátása ki van-e kapcsolva egy multiméterrel győződjön meg arról, hogy a tápfeszültség ki van kapcsolva, és lemerítette a kondenzátort azáltal, hogy ellenállást csatlakoztatott a kondenzátorra vezet.

A kondenzátor biztonságos kisütéséhez csatlakoztasson 5 wattos ellenállást a kondenzátor kapcsain keresztül öt másodpercre. A multiméter segítségével ellenőrizze, hogy a készülék ki van-e kapcsolva. Folyamatosan ellenőrizze a kondenzátort, hogy nincs-e rajta szivárgás, repedés és egyéb kopásnyomás.

•••Syed Hussain Ather

Az elektrolit kondenzátor szimbólum a kondenzátor általános szimbóluma. Az elektrolit kondenzátorokat kapcsolási rajzokon ábrázolják, a fenti ábrán látható módon, az európai és amerikai stílusok esetében. A plusz és mínusz jelek jelzik a pozitív és a negatív terminált, az anódot és a katódot.

Mivel a kapacitás egy elektrolit-kondenzátor belső értéke, kiszámíthatja azt farádok egységeiben, mint C = ε_r ε₀ Hirdetés a két lemez átfedési területére A m-ben², ε_r mint az anyag dimenzió nélküli dielektromos állandója, ε₀ mint elektromos állandó a farádokban / méter, és d a lemezek közötti távolság méterben.

Multiméterrel megmérheti a kapacitást. A multiméter úgy működik, hogy méri az áramot és a feszültséget, és ezt a két értéket használja a kapacitás kiszámításához. Állítsa a multimétert kapacitás üzemmódba (általában kapacitás szimbólummal jelezve).

Miután a kondenzátort csatlakoztatta az áramkörhöz és elegendő időt kapott a töltésre, válassza le az áramkörről az előbb leírt biztonsági óvintézkedéseket követve.

Csatlakoztassa a kondenzátor vezetékeit a multiméter csatlakozóihoz. Relatív móddal mérheti a mérővezetékek egymáshoz viszonyított kapacitását. Ez hasznos lehet alacsony kapacitású értékek esetén, amelyeket nehezebben lehet észlelni.

Próbáljon meg különböző kapacitástartományokat használni, amíg meg nem találja az elektromos áramkör konfigurációja alapján pontos értéket.

A mérnökök multiméterekkel mérik gyakran a kapacitást egyfázisú motorokhoz, kis méretű berendezésekhez és ipari alkalmazásokhoz. Az egyfázisú motorok váltakozó fluxust hoznak létre a motor állórész tekercsében. Ez lehetővé teszi az áram váltakozását irányban, miközben átfolyik az állórész tekercselésén, az elektromágneses indukció törvényeinek és elveinek megfelelően.

Különösen az elektrolit-kondenzátorok alkalmasak nagy kapacitású felhasználásokra, például áramellátási áramkörökre és alaplapokra számítógépekhez.

A motorban indukált áram ezután az állórész tekercselésének fluxusával szemben saját mágneses fluxust produkál. Mivel az egyfázisú motorok túlmelegedésnek és más problémáknak lehetnek kitéve, ellenőrizni kell a kapacitásukat és a képességüket, hogy multiméterekkel működjenek-e a kapacitás mérésére.

A kondenzátorok hibás működése korlátozhatja azok élettartamát. A rövidzárlatos kondenzátorok akár annak egyes részeit is károsíthatják, így már nem működhetnek.

A mérnökök építenek alumínium elektrolit kondenzátorok alumínium fóliák és papír távtartók, olyan eszközök használata, amelyek feszültségingadozásokat okoznak a káros rezgések megakadályozása érdekében, amelyeket átitatnak az elektrolit folyadékban. Általában a két alumínium fólia egyikét oxidréteggel borítják a kondenzátor anódjánál.

A kondenzátor ezen részén található oxid miatt az anyag elektronokat veszít a töltés és a tárolás során. A katódnál az anyag elektronokat nyer az elektrolit kondenzátor felépítésének redukciós folyamata során.

Ezután a gyártók az elektrolittal átitatott papírt egymással összekötve folytatják a katóddal elektromos áramkörben egymáshoz, és egy hengeres tokba sodorják őket, amely a áramkör. A mérnökök általában a papír axiális vagy radiális irányú elrendezését választják.

Az axiális kondenzátorok a henger mindkét végén egy csapszeggel készülnek, és a sugárirányú kialakítások mindkét csapot a hengeres ház ugyanazon oldalán használják.

A lemez területe és az elektrolit vastagsága határozza meg a kapacitást, és lehetővé teszi, hogy az elektrolit kondenzátorok ideális jelöltek legyenek olyan alkalmazásokhoz, mint az audio erősítők. Alumínium elektrolit kondenzátorokat használnak tápegységekben, számítógépes alaplapokban és háztartási berendezésekben.

Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik az elektrolit kondenzátorok számára, hogy sokkal több töltést tároljanak, mint más kondenzátorok. A kétrétegű kondenzátorok vagy szuperkondenzátorok akár több ezer farád kapacitását is képesek elérni.

Az alumínium elektrolit kondenzátorok a szilárd alumínium anyagból olyan "szelepet" hoznak létre, amely pozitív feszültséget okoz az elektrolitban. A folyadék lehetővé teszi, hogy oxidréteget képezzen, amely dielektrikumként működik, szigetelőanyagként, amely polarizálható, hogy megakadályozza a töltések bejutását folyó. A mérnökök ezeket a kondenzátorokat alumínium anóddal készítik. Ezt használják a kondenzátor rétegeinek elkészítésére, és ideális töltés tárolására. A mérnökök mangán-dioxidot használnak a katód létrehozásához.

Az ilyen típusú elektrolit kondenzátorok tovább bonthatók vékony sima fólia és maratott fólia típus. A sima fólia típusúak az imént leírtak, míg a maratott fólia típusú kondenzátorok alumínium-oxidot használnak az anódon és a katódfóliák, amelyeket a felület és a permittivitás növelése érdekében marattak, ami az anyag tárolási képességének mértéke díj.

Ez növeli a kapacitást, de gátolja az anyag képességét a nagy egyenáramok (DC) tolerálására is, az áram típusa, amely egy áramkörben egyetlen irányban halad.

Az alumínium kondenzátorokban használt elektrolitok típusai eltérhetnek a szilárd, a szilárd mangán-dioxid és a szilárd polimer között. A nem szilárd vagy folyékony elektrolitokat általában azért használják, mert viszonylag olcsóak, és különböző méretű, kapacitású és feszültségértékeknek felelnek meg. Nagy áramveszteséget okoznak azonban áramkörökben. Az etilén-glikol és a bórsavak alkotják a folyékony elektrolitokat.

Egyéb oldószerek, például a dimetil-formamid és a dimetil-acetamid vízben is feloldhatók felhasználás céljából. Az ilyen típusú kondenzátorok használhatnak szilárd elektrolitokat, például mangán-dioxidot vagy szilárd polimer elektrolitot is. A mangán-dioxid költséghatékony és megbízható magasabb hőmérsékleten és páratartalom mellett is. Kevesebb egyenáramú szivárgási áramuk és nagy az elektromos vezetőképességük.

Az elektrolitokat a nagy disszipációs tényezők, valamint az elektrolit kondenzátorok általános energiaveszteségeinek kezelésére választják.

A tantál-kondenzátort leginkább számítógépes alkalmazásokhoz használt felületre szerelhető eszközökben, valamint katonai, orvosi és űrberendezésekben használják.

Az anód tantál anyaga lehetővé teszi számukra, hogy könnyen oxidálódjanak, akárcsak az alumínium kondenzátorok lehetővé teszi számukra, hogy kihasználják a megnövekedett vezetőképességet, amikor a tantálport egy vezetőre nyomják huzal. Az oxid ezután az anyag felületén és üregén belül képződik. Ez nagyobb felületet hoz létre a töltés nagyobb permittivitással történő tárolásának nagyobb képességéhez, mint az alumínium.

A nióbium-alapú kondenzátorok olyan anyag tömegét használják fel a vezeték körül, amely oxidációt használ a dielektrikum létrehozásához. Ezeknek a dielektrikumoknak nagyobb a permittivitása, mint a tantál-kondenzátoroknál, de egy adott feszültségértéknél nagyobb dielektromos vastagságot használnak. Ezeket a kondenzátorokat az utóbbi időben gyakrabban használták, mert a tantál kondenzátorok drágultak.