Hoe herken je de polariteit van een elektrolytische condensator?

Condensatoren hebben verschillende ontwerpen voor gebruik in computertoepassingen en het filteren van elektrische signalen in circuits. Ondanks de verschillen in de manier waarop ze zijn gebouwd en waarvoor ze worden gebruikt, werken ze allemaal volgens dezelfde elektrochemische principes.

Wanneer ingenieurs ze bouwen, houden ze rekening met hoeveelheden zoals capaciteitswaarde, nominale spanning, sperspanning en lekstroom om ervoor te zorgen dat ze ideaal zijn voor hun gebruik. Als je een grote hoeveelheid lading in een elektrisch circuit wilt opslaan, lees dan meer over elektrolytische condensatoren.

Om de polariteit van de condensator te bepalen, geeft de streep op een elektrolytische condensator de negatieve kant aan. Voor axiale gelode condensatoren (waarbij de draden uit de tegenovergestelde uiteinden van de condensator komen), kan er een pijl zijn die naar het negatieve uiteinde wijst, wat de ladingsstroom symboliseert.

Zorg ervoor dat u weet wat de polariteit van een condensator is, zodat u deze in de juiste richting op een elektrisch circuit kunt aansluiten. Als u het in de verkeerde richting bevestigt, kan het circuit kortsluiting of oververhitting veroorzaken.

• U kunt de polariteit van een elektrolytische condensator bepalen door de spanningsval en capaciteit in een elektrisch circuit te meten. Let goed op de positieve kant en de negatieve kant van de condensator, zodat je deze of de rest van het circuit niet beschadigt. Gebruik veiligheidsmaatregelen bij het werken met condensatoren.

In sommige gevallen kan het positieve uiteinde van de condensator langer zijn dan het negatieve, maar u moet voorzichtig zijn met dit criterium omdat de draden van veel condensatoren zijn afgesneden. Een tantaalcondensator kan soms een plusteken (+) hebben dat de positieve kant aangeeft.

Sommige elektrolytische condensatoren kunnen op een bipolaire manier worden gebruikt, waardoor ze de polariteit kunnen omkeren wanneer dat nodig is. Ze doen dit door te schakelen tussen de stroom van lading door een wisselstroomcircuit (AC).

Sommige elektrolytische condensatoren zijn bedoeld voor bipolaire werking door middel van ongepolariseerde methoden. Deze condensatoren zijn geconstrueerd met twee anodeplaten die in omgekeerde polariteit zijn aangesloten. In opeenvolgende delen van de wisselstroomcyclus fungeert één oxide als een blokkerend diëlektricum. Het voorkomt dat tegenstroom het tegenovergestelde elektrolyt vernietigt.

Een elektrolytische condensator gebruikt een elektrolyt om de hoeveelheid capaciteit, of het vermogen om lading op te slaan, te vergroten. Ze zijn gepolariseerd, wat betekent dat hun ladingen in een distributie liggen waarin ze lading kunnen opslaan. De elektrolyt is in dit geval een vloeistof of gel met een hoog gehalte aan ionen waardoor het gemakkelijk kan worden opgeladen.

Wanneer de elektrolytische condensatoren gepolariseerd zijn, is de spanning of potentiaal op de positieve pool groter dan die van de negatieve, waardoor de lading vrij door de condensator kan stromen.

Wanneer de condensator gepolariseerd is, wordt deze over het algemeen gemarkeerd met een min (-) of plus (+) om de negatieve en positieve uiteinden aan te geven. Let hier goed op, want als u een condensator op de verkeerde manier in een circuit steekt, kan er kortsluiting optreden circuit, zoals in, een stroom die zo groot is, vloeit door de condensator dat deze permanent kan worden beschadigd.

Hoewel elektrolytische condensatoren met een grote capaciteit grotere hoeveelheden lading kunnen opslaan, kunnen ze onderhevig zijn aan lekkage stromen en voldoen mogelijk niet aan de juiste waardetoleranties, de hoeveelheid die een capaciteit mag variëren voor de praktijk; doeleinden. Bepaalde ontwerpfactoren kunnen ook de levensduur van elektrolytische condensatoren beperken als de condensatoren na herhaald gebruik gemakkelijk verslijten.

Vanwege deze polariteit van een elektrolytische condensator, moeten ze voorwaarts voorgespannen zijn. Dit betekent dat het positieve uiteinde van de condensator een hogere spanning moet hebben dan het negatieve, zodat lading door het circuit stroomt van het positieve uiteinde naar het negatieve uiteinde.

Als u een condensator in de verkeerde richting op een circuit bevestigt, kan het aluminiumoxidemateriaal dat de condensator isoleert of kortsluiting zelf beschadigen. Het kan ook oververhitting veroorzaken waardoor de elektrolyt te veel opwarmt of lekt.

Voordat u de capaciteit meet, moet u zich bewust zijn van veiligheidsmaatregelen bij het gebruik van een condensator. Zelfs nadat u de stroom van een circuit hebt verwijderd, blijft een condensator waarschijnlijk geactiveerd. Controleer voordat u het aanraakt of alle stroom van het circuit is uitgeschakeld door een multimeter te gebruiken om bevestig dat de stroom is uitgeschakeld en dat u de condensator hebt ontladen door een weerstand over de condensatoren aan te sluiten Leidt.

Om een ​​condensator veilig te ontladen, sluit u gedurende vijf seconden een weerstand van 5 watt aan op de klemmen van de condensator. Gebruik de multimeter om te bevestigen dat de stroom is uitgeschakeld. Controleer de condensator voortdurend op lekken, scheuren en andere tekenen van slijtage.

•••Syed Hussain Ather

Het symbool van de elektrolytische condensator is het algemene symbool voor een condensator. Elektrolytische condensatoren worden weergegeven in schakelschema's zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding voor Europese en Amerikaanse stijlen. De plus- en mintekens geven de positieve en negatieve aansluitingen, de anode en kathode aan.

Omdat de capaciteit een intrinsieke waarde is van een elektrolytische condensator, kunt u deze in eenheden van farads berekenen als: C =_r ε₀ Advertentie voor het overlapgebied van de twee platen EEN in M², ε_r als de dimensieloze diëlektrische constante van het materiaal, ε₀ als de elektrische constante in farads/meter, en d als de scheiding tussen platen in meters.

U kunt een multimeter gebruiken om de capaciteit te meten. De multimeter werkt door stroom en spanning te meten en die twee waarden te gebruiken om de capaciteit te berekenen. Stel de multimeter in op de capaciteitsmodus (meestal aangegeven door een capaciteitssymbool).

Nadat de condensator op het circuit is aangesloten en voldoende tijd heeft gekregen om op te laden, koppelt u deze los van het circuit volgens de veiligheidsmaatregelen die zojuist zijn beschreven.

Sluit de draden van de condensator aan op de multimeter-aansluitingen. U kunt een relatieve modus gebruiken om de capaciteit van de meetsnoeren ten opzichte van elkaar te meten. Dit kan handig zijn voor lage capaciteitswaarden die moeilijker te detecteren zijn.

Probeer verschillende capaciteitsbereiken te gebruiken totdat u een meting vindt die nauwkeurig is op basis van de configuratie van het elektrische circuit.

Ingenieurs gebruiken multimeters om de capaciteit vaak te meten voor enkelfasige motoren, apparatuur en machines die klein van formaat zijn voor industriële toepassingen. Enkelfasige motoren werken door het creëren van een alternerende flux in de statorwikkeling van de motor. Hierdoor kan de stroom van richting wisselen terwijl deze door de statorwikkeling stroomt, zoals bepaald door de wetten en principes van elektromagnetische inductie.

Vooral elektrolytische condensatoren zijn beter voor toepassingen met hoge capaciteit, zoals voedingscircuits en moederborden voor computers.

De geïnduceerde stroom in de motor produceert dan zijn eigen magnetische flux in tegenstelling tot de flux van de statorwikkeling. Omdat enkelfasige motoren onderhevig kunnen zijn aan oververhitting en andere problemen, is het noodzakelijk om hun capaciteit en vermogen om te werken te controleren met behulp van multimeters om de capaciteit te meten.

Storingen in condensatoren kunnen hun levensduur beperken. Kortgesloten condensatoren kunnen zelfs delen ervan zodanig beschadigen dat deze mogelijk niet meer werken.

Ingenieurs bouwen aluminium elektrolytische condensatoren: met behulp van aluminiumfolie en papieren afstandhouders, apparaten die spanningsschommelingen veroorzaken om schadelijke trillingen te voorkomen, die in de elektrolytische vloeistof zijn gedrenkt. Ze bedekken meestal een van de twee aluminiumfolies met een oxidelaag aan de anode van de condensator.

Het oxide in dit deel van de condensator zorgt ervoor dat het materiaal elektronen verliest tijdens het opladen en opslaan van lading. Aan de kathode wint het materiaal elektronen tijdens het reductieproces van de constructie van elektrolytische condensatoren.

Vervolgens blijven de fabrikanten het met elektrolyt doordrenkte papier met de kathode stapelen door ze aan te sluiten aan elkaar in een elektrisch circuit en rollen ze in een cilindrische behuizing die is verbonden met de circuit. Ingenieurs kiezen er over het algemeen voor om het papier in axiale of radiale richting te plaatsen.

De axiale condensatoren zijn gemaakt met één pin aan elk uiteinde van de cilinder en de radiale ontwerpen gebruiken beide pinnen aan dezelfde kant van de cilindrische behuizing.

Het plaatoppervlak en de elektrolytische dikte bepalen de capaciteit en zorgen ervoor dat elektrolytische condensatoren ideale kandidaten zijn voor toepassingen zoals audioversterkers. Elektrolytische condensatoren van aluminium worden gebruikt in voedingen, computermoederborden en huishoudelijke apparatuur.

Door deze eigenschappen kunnen elektrolytische condensatoren veel meer lading opslaan dan andere condensatoren. Dubbellaagse condensatoren, of supercondensatoren, kunnen zelfs capaciteiten van duizenden farads bereiken.

Aluminium elektrolytische condensatoren gebruiken het massieve aluminium materiaal om een ​​"klep" te creëren zodat een positieve spanning in de elektrolytische vloeistof laat het een oxidelaag vormen die werkt als een diëlektricum, een isolerend materiaal dat kan worden gepolariseerd om te voorkomen dat ladingen stromend. Ingenieurs maken deze condensatoren met een aluminium anode. Dit wordt gebruikt om de lagen van de condensator te maken, en het is ideaal voor het opslaan van lading. Ingenieurs gebruiken mangaandioxide om de kathode te maken.

Dit soort elektrolytische condensatoren kunnen verder worden onderverdeeld in: dun gewoon folietype en geëtst folietype;. Het type met gewone folie is degene die zojuist is beschreven, terwijl condensatoren van het geëtste folie-type aluminiumoxide op de anode gebruiken en kathodefolies die zijn geëtst om het oppervlak en de permittiviteit te vergroten, de maat voor het vermogen van een materiaal om op te slaan in rekening brengen.

Dit verhoogt de capaciteit, maar belemmert ook het vermogen van het materiaal om hoge gelijkstromen (DC) te verdragen, het type stroom dat in een enkele richting in een circuit reist.

De soorten elektrolyten die in aluminiumcondensatoren worden gebruikt, kunnen verschillen tussen niet-vast, vast mangaandioxide en vast polymeer. Niet-vaste of vloeibare elektrolyten worden vaak gebruikt omdat ze relatief goedkoop zijn en geschikt zijn voor verschillende maten, capaciteiten en spanningswaarden. Ze hebben echter grote hoeveelheden energieverlies wanneer ze in circuits worden gebruikt. Ethyleenglycol en boorzuren vormen de vloeibare elektrolyten.

Andere oplosmiddelen zoals dimethylformamide en dimethylacetamide kunnen ook voor gebruik in water worden opgelost. Deze typen condensatoren kunnen ook vaste elektrolyten gebruiken, zoals mangaandioxide of een vaste polymeerelektrolyt. Mangaandioxide is ook kosteneffectief en betrouwbaar bij hogere temperaturen en vochtigheidswaarden. Ze hebben minder DC-lekstroom en een hoge mate van elektrische geleidbaarheid.

De elektrolyten zijn gekozen om problemen van de hoge dissipatiefactoren en de algemene energieverliezen van elektrolytische condensatoren aan te pakken.

De tantaalcondensator wordt meestal gebruikt in apparaten voor oppervlaktemontage in computertoepassingen, evenals in militaire, medische en ruimteapparatuur.

Het tantaalmateriaal van de anode laat ze gemakkelijk oxideren, net als aluminiumcondensatoren, en ook: laat ze profiteren van de verhoogde geleidbaarheid wanneer tantaalpoeder op een geleidende wordt gedrukt draad. Het oxide vormt zich dan op het oppervlak en in holtes in het materiaal. Dit creëert een groter oppervlak voor een groter vermogen om lading op te slaan met een grotere permittiviteit dan aluminium.

Op niobium gebaseerde condensatoren gebruiken een massa van een materiaal rond een draadgeleider die oxidatie gebruikt bij het creëren van een diëlektricum. Deze diëlektrica hebben een grotere permittiviteit dan tantaalcondensatoren, maar gebruiken een grotere diëlektrische dikte voor een bepaalde spanning. Deze condensatoren worden de laatste tijd vaker gebruikt omdat tantaalcondensatoren duurder zijn geworden.