Kaip nustatyti elektrolitinio kondensatoriaus poliškumą

Kondensatoriai turi įvairų dizainą, skirtą naudoti kompiuterinėse programose ir filtruoti elektros signalus grandinėse. Nepaisant to, kaip jie skiriasi ir kam jie naudojami, jie visi veikia pagal tuos pačius elektrocheminius principus.

Inžinieriai juos statydami atsižvelgia į tokius kiekius kaip talpos vertė, vardinė įtampa, atvirkštinė įtampa ir nuotėkio srovė, kad įsitikintų, jog jie idealiai tinka jų reikmėms. Jei norite sukaupti didelį įkrovos kiekį elektros grandinėje, sužinokite daugiau apie elektrolitinius kondensatorius.

Norėdami išsiaiškinti kondensatoriaus poliškumą, elektrolitinio kondensatoriaus juosta nurodo neigiamą galą. Ašiniams švino kondensatoriams (kuriuose laidai išeina iš priešingų kondensatoriaus galų) gali būti rodyklė, nukreipta į neigiamą galą, simbolizuojanti įkrovos srautą.

Įsitikinkite, kad žinote kondensatoriaus poliškumą, kad galėtumėte jį pritvirtinti prie elektros grandinės tinkama kryptimi. Pritvirtinus netinkama kryptimi, grandinė gali trumpai jungtis arba perkaisti.

• Galite nustatyti elektrolitinio kondensatoriaus poliškumą, matuodami jo įtampos kritimą ir talpą elektros grandinėje. Įsitikinkite, kad atidžiai stebite kondensatoriaus teigiamą ir neigiamą pusę, kad nepažeistumėte jo ar likusios grandinės. Laikykitės saugos priemonių dirbdami su kondensatoriais.

Kai kuriais atvejais teigiamas kondensatoriaus galas gali būti ilgesnis nei neigiamas, tačiau su šiais kriterijais turite būti atsargūs, nes daugelio kondensatorių laidai yra apkarpyti. Tantalo kondensatorius kartais gali turėti pliuso (+) ženklą, nurodantį teigiamą galą.

Kai kurie elektrolitiniai kondensatoriai gali būti naudojami dvipoliu būdu, leidžiant jiems pakeisti poliškumą, kai to reikia. Jie tai daro perjungdami įkrovos srautą per kintamosios srovės (AC) grandinę.

Kai kurie elektrolitiniai kondensatoriai skirti veikti bipoliniu būdu, naudojant nepoliarizuotus metodus. Šie kondensatoriai yra pagaminti iš dviejų anodo plokščių, sujungtų atvirkštiniu poliškumu. Kintamose kintamosios srovės ciklo dalyse vienas oksidas veikia kaip blokuojantis dielektrikas. Tai neleidžia atvirkštinei srovei sunaikinti priešingo elektrolito.

Elektrolitinis kondensatorius naudoja elektrolitą, kad padidintų talpos kiekį arba jo gebėjimą kaupti įkrovą. Jie yra poliarizuoti, o tai reiškia, kad jų krūviai išsidėstę paskirstyme, leidžiančiame laikyti krūvį. Šiuo atveju elektrolitas yra skystis arba gelis, turintis didelį jonų kiekį, dėl kurio jis lengvai įkraunamas.

Poliarizavus elektrolitinius kondensatorius, teigiamo gnybto įtampa arba potencialas yra didesnis už neigiamo, leidžiantis krūviui laisvai tekėti per kondensatorių.

Kai kondensatorius yra poliarizuotas, jis paprastai pažymimas minusu (-) arba pliusu (+), kad būtų rodomi neigiami ir teigiami galai. Atidžiai į tai atkreipkite dėmesį, nes jei netinkamai įjungsite kondensatorių į grandinę, jis gali sutrumpėti grandinė, kaip ir, per kondensatorių teka tokia didelė srovė, kuri gali jį visam laikui sugadinti.

Nors dėl didelės talpos elektrolitiniai kondensatoriai gali laikyti didesnį krūvį, jie gali būti nutekėti srovės ir gali neatitikti reikiamų vertės leistinų nuokrypių, praktiniam dydžiui leidžiama keisti talpos dydį tikslai. Tam tikri projektavimo veiksniai taip pat gali apriboti elektrolitinių kondensatorių tarnavimo laiką, jei kondensatoriai yra linkę lengvai nusidėvėti po pakartotinio naudojimo.

Dėl tokio elektrolitinio kondensatoriaus poliškumo jie turi būti nukreipti į priekį. Tai reiškia, kad teigiamas kondensatoriaus galas turi būti aukštesnės nei neigiamos įtampos, kad krūvis tekėtų grandine nuo teigiamo galo iki neigiamo galo.

Kondensatoriaus prijungimas prie grandinės neteisinga kryptimi gali sugadinti aliuminio oksido medžiagą, izoliuojančią kondensatorių, arba patį trumpąjį jungimą. Tai taip pat gali sukelti perkaitimą, todėl elektrolitas per daug įkaista arba nuteka.

Prieš matuodami talpą, turėtumėte žinoti apie atsargumo priemones, kai naudojate kondensatorių. Net pašalinus maitinimą iš grandinės, kondensatorius greičiausiai liks įjungtas. Prieš paliesdami, patikrinkite, ar visas grandinės maitinimas yra išjungtas, naudodami multimetrą įsitikinkite, kad maitinimas išjungtas ir išleidote kondensatorių, prijungdami rezistorių per kondensatorių veda.

Norint saugiai iškrauti kondensatorių, penkioms sekundėms per kondensatoriaus gnybtus prijunkite 5 vatų rezistorių. Norėdami įsitikinti, kad maitinimas išjungtas, naudokite multimetrą. Nuolat tikrinkite, ar kondensatoriuje nėra nuotėkių, įtrūkimų ir kitų nusidėvėjimo požymių.

•••Syedas Hussainas Atheris

Elektrolitinio kondensatoriaus simbolis yra bendrasis kondensatoriaus simbolis. Elektrolitiniai kondensatoriai pavaizduoti schemose, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, atsižvelgiant į Europos ir Amerikos stilius. Pliuso ir minuso ženklai rodo teigiamą ir neigiamą gnybtus, anodą ir katodą.

Kadangi talpa yra elektrolitiniam kondensatoriui būdinga vertė, galite ją apskaičiuoti faradų vienetais kaip C = ε_r ε₀ Reklama dviejų plokščių sutapimo plotui A m², ε_r kaip dimensijos medžiagos dielektrinė konstanta, ε₀ kaip elektrinė konstanta faradais / metru, ir d kaip atstumas tarp plokščių metrais.

Norėdami išmatuoti talpą, galite naudoti multimetrą. Multimetras veikia matuodamas srovę ir įtampą ir naudodamas šias dvi reikšmes talpai apskaičiuoti. Nustatykite multimetrą į talpos režimą (paprastai žymimą talpos simboliu).

Prijungę kondensatorių prie grandinės ir gavę pakankamai laiko įkrauti, atjunkite jį nuo grandinės laikydamiesi ką tik aprašytų saugos priemonių.

Prijunkite kondensatoriaus laidus prie multimetro gnybtų. Jei norite išmatuoti bandymo laidų talpą vienas kito atžvilgiu, galite naudoti santykinį režimą. Tai gali būti patogu esant mažoms talpos vertėms, kurias gali būti sunkiau nustatyti.

Pabandykite naudoti įvairius talpos diapazonus, kol rasite tikslų rodmenį, atsižvelgiant į elektros grandinės konfigūraciją.

Inžinieriai naudoja multimetrus, kad dažnai matuotų vienfazių variklių, įrangos ir mašinų, skirtų pramoninėms reikmėms, talpą. Vienfaziai varikliai veikia sukurdami kintantį srautą variklio statoriaus apvijoje. Tai leidžia srovei keistis kryptimi, tekant per statoriaus apviją pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnius ir principus.

Visų pirma elektrolitiniai kondensatoriai yra geresni, kai naudojama didelė talpa, pavyzdžiui, maitinimo grandinės ir kompiuterių pagrindinės plokštės.

Tada variklio sukelta srovė sukuria savo magnetinį srautą, priešingai nei statoriaus apvijos srautas. Kadangi vienfaziai varikliai gali būti perkaitę ir kiti klausimai, talpumui matuoti būtina patikrinti jų talpą ir gebėjimą dirbti naudojant multimetrus.

Sutrikę kondensatoriai gali apriboti jų tarnavimo laiką. Trumpojo jungimo kondensatoriai gali net sugadinti jo dalis taip, kad gali nebeveikti.

Inžinieriai stato aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai naudojant aliuminio folijas ir popieriaus tarpiklius, prietaisus, sukeliančius įtampos svyravimus, kad būtų išvengta žalingos vibracijos, kurie yra mirkomi elektrolitiniame skystyje. Jie paprastai padengia vieną iš dviejų aliuminio folijų oksido sluoksniu kondensatoriaus anode.

Šioje kondensatoriaus dalyje esantis oksidas lemia, kad medžiaga netenka elektronų įkrovimo ir kaupimo metu. Katode medžiaga pelno elektronus elektrolitinio kondensatoriaus konstrukcijos redukcijos proceso metu.

Tada gamintojai ir toliau sujungia elektrolitu išmirkytą popierių su katodu elektros grandinėje vienas kitam ir sukdami juos į cilindrinį korpusą, sujungtą su grandinė. Inžinieriai paprastai pasirenka popierių išdėstyti ašine arba radialine kryptimi.

Ašiniai kondensatoriai yra pagaminti su vienu kaiščiu kiekviename cilindro gale, o radialiniai dizainai naudoja abu kaiščius toje pačioje cilindrinio korpuso pusėje.

Plokštės plotas ir elektrolitinis storis lemia talpą ir leidžia elektrolitiniams kondensatoriams būti idealiais kandidatais tokioms programoms kaip garso stiprintuvai. Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai naudojami maitinimo šaltiniuose, kompiuterių pagrindinėse plokštėse ir buitinėje įrangoje.

Šios savybės leidžia elektrolitiniams kondensatoriams sukrauti daug daugiau įkrovos nei kitiems kondensatoriams. Dviejų sluoksnių kondensatoriai arba superkondensatoriai gali pasiekti net tūkstančių faradų talpą.

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai iš kietos aliuminio medžiagos sukuria „vožtuvą“, kad teigiama įtampa elektrolitinėje skystis leidžia susidaryti oksido sluoksniui, kuris veikia kaip dielektrikas, izoliacinė medžiaga, kurią galima poliarizuoti, kad būtų išvengta krūvių tekantis. Inžinieriai sukuria šiuos kondensatorius su aliuminio anodu. Tai naudojama kondensatoriaus sluoksniams gaminti, ir tai idealiai tinka kaupti krūvį. Inžinieriai katodui sukurti naudoja mangano dioksidą.

Šie elektrolitiniai kondensatoriai gali būti toliau suskirstyti į plonos paprastos folijos ir išgraviruotos folijos tipo. Paprastos folijos tipas yra tas, kuris buvo ką tik aprašytas, o išgraviruoti folijos tipo kondensatoriai anode naudoja aliuminio oksidą ir katodo folijos, kurios buvo išgraviruotos, kad padidėtų paviršiaus plotas ir pralaidumas, matuojant medžiagos gebėjimą kaupti mokestis.

Tai padidina talpą, bet taip pat trukdo medžiagai toleruoti didelę nuolatinę srovę (DC) - srovės tipą, kuris grandine eina viena kryptimi.

Aliuminio kondensatoriuose naudojamų elektrolitų tipai gali skirtis tarp kietojo, kietojo mangano dioksido ir kietojo polimero. Kietieji arba skystieji elektrolitai dažniausiai naudojami, nes jie yra palyginti pigūs ir tinka įvairaus dydžio, talpos ir įtampos vertėms. Vis dėlto, naudojant grandinėse, jie praranda daug energijos. Skystus elektrolitus sudaro etilenglikolis ir boro rūgštys.

Kiti tirpikliai, tokie kaip dimetilformamidas ir dimetilacetamidas, taip pat gali būti ištirpinti vandenyje. Šio tipo kondensatoriuose taip pat gali būti naudojami kietieji elektrolitai, tokie kaip mangano dioksidas arba kietasis polimero elektrolitas. Mangano dioksidas taip pat yra ekonomiškas ir patikimas esant aukštesnei temperatūrai ir drėgmei. Jie turi mažiau nuolatinės srovės nuotėkio srovės ir didelį elektros laidumą.

Elektrolitai parenkami atsižvelgiant į didelio išsisklaidymo koeficiento klausimus, taip pat į bendruosius elektrolitinių kondensatorių energijos nuostolius.

Tantalo kondensatorius dažniausiai naudojamas ant paviršiaus montuojamuose įtaisuose skaičiuojant, taip pat karinėje, medicininėje ir kosminėje įrangoje.

Anodo tantalo medžiaga leidžia jiems lengvai oksiduotis, kaip ir aliuminio kondensatorius leidžia jiems pasinaudoti padidėjusiu laidumu, kai tantalo milteliai spaudžiami ant laidžios viela. Tada oksidas susidaro medžiagos paviršiuje ir ertmėse. Tai sukuria didesnį paviršiaus plotą, kad padidėtų galimybė laikyti krūvį su didesniu pralaidumu nei aliuminis.

Niobio pagrindu pagamintuose kondensatoriuose aplink vielos laidininką naudojama medžiagos masė, kuri kuriant dielektriką naudoja oksidaciją. Šie dielektrikai turi didesnį pralaidumą nei tantalo kondensatoriai, tačiau tam tikrai įtampai naudoti daugiau dielektriko storio. Šie kondensatoriai pastaruoju metu buvo naudojami dažniau, nes tantalo kondensatoriai pabrango.