Cum se poate spune polaritatea unui condensator electrolitic

Condensatoarele au o varietate de modele pentru utilizări în aplicații de calcul și filtrarea semnalului electric în circuite. În ciuda diferențelor dintre modurile în care sunt construite și pentru ce sunt folosite, toate funcționează prin aceleași principii electrochimice.

Când inginerii le construiesc, iau în considerare cantități precum valoarea capacității, tensiunea nominală, tensiunea inversă și curentul de scurgere pentru a se asigura că sunt ideale pentru utilizările lor. Când doriți să stocați o cantitate mare de încărcare într-un circuit electric, aflați mai multe despre condensatorii electrolitici.

Pentru a afla polaritatea condensatorului, banda de pe un condensator electrolitic vă spune finalul negativ. Pentru condensatorii axiali cu plumb (în care cablurile ies din capetele opuse ale condensatorului), poate exista o săgeată care indică capătul negativ, simbolizând fluxul de sarcină.

Asigurați-vă că știți care este polaritatea unui condensator, astfel încât să îl puteți atașa la un circuit electric în direcția corespunzătoare. Atașarea în direcția greșită poate provoca scurtcircuitul circuitului sau supraîncălzirea acestuia.

• Puteți determina polaritatea condensatorului electrolitic măsurând căderea de tensiune și capacitatea acestuia într-un circuit electric. Asigurați-vă că acordați o atenție deosebită părții pozitive și negative a condensatorului, astfel încât să nu îl deteriorați sau restul circuitului. Utilizați măsuri de siguranță atunci când lucrați cu condensatori.

În unele cazuri, capătul pozitiv al condensatorului poate fi mai lung decât cel negativ, dar trebuie să fiți atenți la acest criteriu, deoarece mulți condensatori au cablurile tăiate. Un condensator de tantal poate avea uneori un semn plus (+) care indică finalul pozitiv.

Unele condensatoare electrolitice pot fi utilizate într-un mod bipolar care le permite să inverseze polaritatea atunci când este necesar. Acestea fac acest lucru prin comutarea între fluxul de sarcină printr-un circuit de curent alternativ (AC).

Unele condensatoare electrolitice sunt destinate funcționării bipolare prin metode nepolarizate. Acești condensatori sunt construiți cu două plăci anodice care sunt conectate în polaritate inversă. În porțiuni succesive ale ciclului de curent alternativ, un oxid funcționează ca un dielectric de blocare. Previne curentul invers să distrugă electrolitul opus.

Un condensator electrolitic folosește un electrolit pentru a crește cantitatea de capacitate sau capacitatea sa de a stoca sarcina pe care o poate atinge. Ele sunt polarizate, ceea ce înseamnă că tarifele lor se aliniază într-o distribuție care le permite să stocheze încărcătura. Electrolitul, în acest caz, este un lichid sau gel care are o cantitate mare de ioni care îl face să se încarce ușor.

Când condensatorii electrolitici sunt polarizați, tensiunea sau potențialul de pe terminalul pozitiv este mai mare decât cel negativ, permițând sarcinii să curgă liber pe întregul condensator.

Când condensatorul este polarizat, este marcat în general cu un minus (-) sau plus (+) pentru a indica capetele negative și pozitive. Acordați o atenție deosebită acestui lucru, deoarece, dacă conectați un condensator într-un circuit greșit, acesta se poate scurtcircuita circuitul, ca în, un curent atât de mare circulă prin condensator care îl poate deteriora permanent.

Deși o capacitate mare permite condensatorilor electrolitici să stocheze cantități mai mari de sarcină, acestea pot fi supuse scurgerilor curenții și poate să nu îndeplinească toleranțele de valoare corespunzătoare, cantitatea pe care o capacitate este permisă să o varieze din punct de vedere practic scopuri. Anumiți factori de proiectare pot limita, de asemenea, durata de viață a condensatoarelor electrolitice dacă condensatorii sunt predispuși la uzură ușoară după utilizare repetată.

Din cauza acestei polarități a unui condensator electrolitic, acestea trebuie să fie polarizate înainte. Aceasta înseamnă că capătul pozitiv al condensatorului trebuie să fie la o tensiune mai mare decât cea negativă, astfel încât sarcina să curgă prin circuit de la capătul pozitiv la capătul negativ.

Atașarea unui condensator la un circuit în direcția greșită poate deteriora materialul oxid de aluminiu care izolează condensatorul sau scurtcircuitul în sine. De asemenea, poate provoca supraîncălzire, astfel încât electrolitul să se încălzească prea mult sau să se scurgă.

Înainte de a măsura capacitatea, trebuie să fiți conștienți de măsurile de siguranță atunci când utilizați un condensator. Chiar și după ce scoateți puterea dintr-un circuit, este probabil ca un condensator să rămână energizat. Înainte de a-l atinge, confirmați că toată puterea circuitului este oprită folosind un multimetru pentru confirmați că alimentarea este oprită și că ați descărcat condensatorul conectând un rezistor peste condensator Oportunitati.

Pentru a descărca un condensator în siguranță, conectați un rezistor de 5 wați la bornele condensatorului timp de cinci secunde. Folosiți multimetrul pentru a confirma că alimentarea este oprită. Verificați constant condensatorul pentru scurgeri, fisuri și alte semne de uzură.

•••Syed Hussain Ather

Simbolul condensatorului electrolitic este simbolul general al unui condensator. Condensatoarele electrolitice sunt prezentate în diagrame de circuit, așa cum se arată în figura de mai sus pentru stilurile europene și americane. Semnele plus și minus indică bornele pozitive și negative, anodul și catodul.

Deoarece capacitatea este o valoare intrinsecă a unui condensator electrolitic, o puteți calcula în unități de farade ca C = ε_r ε₀ Anunț pentru zona de suprapunere a celor două plăci A in m², ε_r ca constantă dielectrică adimensională a materialului, ε₀ ca constantă electrică în farade / metru și d ca separare între plăci în metri.

Puteți utiliza un multimetru pentru a măsura capacitatea. Multimetrul funcționează măsurând curentul și tensiunea și folosind aceste două valori pentru a calcula capacitatea. Setați multimetrul în modul de capacitate (de obicei indicat printr-un simbol de capacitate).

După ce condensatorul a fost conectat la circuit și i s-a acordat suficient timp pentru încărcare, deconectați-l de la circuit urmând măsurile de siguranță care tocmai au fost descrise.

Conectați cablurile condensatorului la bornele multimetrului. Puteți utiliza un mod relativ pentru a măsura capacitatea cablurilor de testare una față de cealaltă. Acest lucru poate fi la îndemână pentru valori de capacitate scăzute, care pot fi mai greu de detectat.

Încercați să utilizați diferite game de capacitate până când găsiți o citire corectă pe baza configurației circuitului electric.

Inginerii folosesc multimetre pentru a măsura frecvent capacitatea pentru motoare monofazate, echipamente și mașini de dimensiuni mici pentru aplicații industriale. Motoarele monofazate funcționează prin crearea unui flux alternativ în înfășurarea statorică a motorului. Acest lucru permite alternarea curentului în direcție în timp ce curge prin înfășurarea statorului, așa cum este guvernat de legile și principiile inducției electromagnetice.

Condensatoarele electrolitice, în special, sunt mai bune pentru utilizări cu capacitate mare, cum ar fi circuitele de alimentare și plăcile de bază pentru computere.

Curentul indus în motor produce apoi propriul său flux magnetic în opoziție cu fluxul înfășurării statorului. Deoarece motoarele monofazate pot fi supuse supraîncălzirii și a altor probleme, este necesar să le verificați capacitatea și capacitatea de a lucra folosind multimetre pentru a măsura capacitatea.

Defecțiunile condensatorilor le pot limita durata de viață. Condensatoarele scurtcircuitate pot chiar deteriora părți ale acestuia, astfel încât să nu mai funcționeze.

Inginerii construiesc condensatori electrolitici din aluminiu folosind folii de aluminiu și distanțieri de hârtie, dispozitive care provoacă fluctuații de tensiune pentru a preveni vibrațiile dăunătoare, care sunt îmbibate în fluidul electrolitic. Acestea acoperă de obicei una dintre cele două folii de aluminiu cu un strat de oxid la anodul condensatorului.

Oxidul din această parte a condensatorului face ca materialul să piardă electroni în timpul procesului de încărcare și stocare a încărcăturii. La catod, materialul câștigă electroni în timpul procesului de reducere a construcției condensatorului electrolitic.

Apoi, producătorii continuă să stivească hârtia îmbibată de electroliți cu catodul conectându-i între ele într-un circuit electric și rulându-le într-o carcasă cilindrică care este conectată la circuit. Inginerii aleg, în general, fie să aranjeze hârtia fie în direcție axială, fie radială.

Condensatoarele axiale sunt realizate cu un știft la fiecare capăt al cilindrului, iar modelele radiale utilizează ambii știfturi pe aceeași parte a carcasei cilindrice.

Aria plăcii și grosimea electrolitică determină capacitatea și permit condensatoarelor electrolitice să fie candidații ideali pentru aplicații precum amplificatoarele audio. Condensatoarele electrolitice din aluminiu sunt utilizate în surse de alimentare, plăci de bază ale computerelor și echipamente domestice.

Aceste caracteristici permit condensatorilor electrolitici să stocheze mult mai multă încărcare decât alți condensatori. Condensatoarele cu strat dublu sau supercondensatoare pot chiar atinge capacități de mii de farade.

Condensatoarele electrolitice din aluminiu folosesc materialul solid din aluminiu pentru a crea o "supapă" astfel încât o tensiune pozitivă în electrolitic lichidul îi permite să formeze un strat de oxid care acționează ca un dielectric, un material izolant care poate fi polarizat pentru a preveni încărcările de la curgere. Inginerii creează acești condensatori cu un anod de aluminiu. Acesta este folosit pentru a face straturile condensatorului și este ideal pentru stocarea încărcăturii. Inginerii folosesc dioxid de mangan pentru a crea catodul.

Aceste tipuri de condensatori electrolitici pot fi descompuse în continuare tip folie subțire simplă și tip folie gravată. Tipurile de folie simplă sunt cele care tocmai au fost descrise în timp ce condensatoarele tip folie gravate folosesc oxid de aluminiu pe anod și folii catodice care au fost gravate pentru a crește suprafața și permitivitatea, măsura capacității unui material de a stoca încărca.

Acest lucru crește capacitatea, dar împiedică, de asemenea, capacitatea materialului de a tolera curenți direcți mari (DC), tipul de curent care circulă într-o singură direcție într-un circuit.

Tipurile de electroliți utilizați în condensatoarele de aluminiu pot diferi între dioxid de mangan solid, solid și polimer solid. Electrolitii solizi sau lichizi sunt folosiți în mod obișnuit, deoarece sunt relativ ieftini și se potrivesc unei varietăți de dimensiuni, capacități și valori de tensiune. Cu toate acestea, acestea au cantități mari de energie atunci când sunt utilizate în circuite. Etilenglicolul și acizii borici alcătuiesc electroliții lichizi.

Alți solvenți precum dimetilformamida și dimetilacetamida pot fi dizolvați în apă și pentru utilizare. Aceste tipuri de condensatori pot utiliza, de asemenea, electroliți solizi, cum ar fi dioxidul de mangan sau un electrolit solid din polimer. Dioxidul de mangan este, de asemenea, rentabil și fiabil la temperaturi și valori de umiditate mai ridicate. Au un curent de scurgere DC mai mic și o cantitate mare de conductivitate electrică.

Electroliții sunt aleși pentru a aborda problemele factorilor mari de disipare, precum și pierderile generale de energie ale condensatoarelor electrolitice.

Condensatorul de tantal este utilizat mai ales în dispozitive de montare la suprafață în aplicații de calcul, precum și în echipamente militare, medicale și spațiale.

Materialul de tantal al anodului îi lasă să se oxideze cu ușurință, la fel ca condensatorul de aluminiu le permite să profite de conductivitatea crescută atunci când pulberea de tantal este presată pe un conductor sârmă. Oxidul se formează apoi la suprafață și în interiorul cavităților din material. Acest lucru creează o suprafață mai mare pentru o capacitate crescută de stocare a încărcăturii cu o permitivitate mai mare decât aluminiul.

Condensatorii pe bază de niobiu utilizează o masă a unui material în jurul unui conductor de sârmă care folosește oxidarea în crearea unui dielectric. Aceste dielectrice au o permitivitate mai mare decât condensatoarele de tantal, dar utilizează mai mult de o grosime dielectrică pentru o anumită tensiune nominală. Aceste condensatoare au fost utilizate mai frecvent recent, deoarece condensatoarele de tantal au devenit mai scumpe.