Како препознати поларитет електролитског кондензатора

Кондензатори имају различите дизајне за употребу у рачунарству и за филтрирање електричног сигнала у круговима. Упркос разликама у начину на који су грађени и за шта се користе, сви они функционишу кроз исте електрохемијске принципе.

Када их инжењери граде, они узимају у обзир величине попут вредности капацитивности, називног напона, обрнутог напона и струје цурења како би били сигурни да су идеални за њихову употребу. Када желите да сачувате велику количину наелектрисања у електричном колу, сазнајте више о електролитским кондензаторима.

Да бисте утврдили поларитет кондензатора, пруга на електролитском кондензатору говори вам негативни крај. За аксијалне оловне кондензаторе (у којима електроде излазе са супротних крајева кондензатора), може постојати стрелица која показује на негативни крај, симболизујући проток наелектрисања.

Обавезно знајте колики је поларитет кондензатора како бисте га могли прикључити на електрични круг у одговарајућем смеру. Причвршћивање у погрешном смеру може довести до кратког споја или прегревања струјног круга.

• Поларитет електролитског кондензатора можете одредити мерењем његовог пада напона и капацитивности у електричном колу. Пазите да пажљиво обратите пажњу на позитивну и негативну страну кондензатора тако да га не оштетите или остатак кола. Користите мере предострожности приликом рада са кондензаторима.

У неким случајевима позитивни крај кондензатора може бити дужи од негативног, али морате бити опрезни са овим критеријумима, јер су многи кондензатори обрезани. Тантални кондензатор понекад може имати знак плус (+) који означава позитиван крај.

Неки електролитски кондензатори могу се користити на биполарни начин који им омогућава обрнути поларитет по потреби. То раде пребацивањем између протока наелектрисања кроз коло наизменичне струје (АЦ).

Неки електролитски кондензатори су намењени за биполарни рад неполаризованим методама. Ови кондензатори су конструисани са две анодне плоче које су повезане обрнутим поларитетом. У узастопним деловима наизменичног циклуса, један оксид функционише као блокирајући диелектрик. Спречава повратну струју да уништи супротни електролит.

Електролитички кондензатор користи електролит да повећа количину капацитивности, или може да постигне његову способност складиштења наелектрисања. Они су поларизовани, што значи да се њихови набоји поређају у дистрибуцију која им омогућава да чувају наелектрисање. У овом случају, електролит је течност или гел који има велику количину јона због чега се лако пуни.

Када су електролитски кондензатори поларизовани, напон или потенцијал на позитивном прикључку већи су од негативног, што омогућава пуњење да слободно тече кроз кондензатор.

Када је кондензатор поларизован, он је обично означен са минус (-) или плус (+) да означи негативне и позитивне крајеве. Обратите пажњу на ово, јер ако кондензатор погрешно прикључите у струјни круг, он може доћи до кратког споја круга, као у, кроз кондензатор пролази струја која је толико велика да га може трајно оштетити.

Иако велики капацитивност омогућава електролитским кондензаторима да складиште веће количине наелектрисања, они могу бити изложени цурењу струје и можда не испуњавају одговарајуће толеранције вредности, количина коју капацитет може практично да варира сврхе. Одређени фактори дизајна такође могу ограничити животни век електролитских кондензатора ако су кондензатори склони лаком трошењу након поновљене употребе.

Због ове поларности електролитског кондензатора, они морају бити пристрасни. То значи да позитивни крај кондензатора мора бити на вишем напону од негативног, тако да наелектрисање струји кроз коло од позитивног до негативног краја.

Прикључивање кондензатора на круг у погрешном смеру може оштетити материјал алуминијум-оксида који изолује сам кондензатор или кратки спој. Такође може проузроковати прегревање да се електролит превише загреје или цури.

Пре него што измерите капацитет, треба да будете свесни мера предострожности приликом употребе кондензатора. Чак и након што уклоните напајање из кола, кондензатор ће вероватно остати под напоном. Пре него што га додирнете, потврдите да је сва снага кола искључена помоћу мултиметра за потврдите да је напајање искључено и да сте испразнили кондензатор повезивањем отпорника преко кондензатора води.

Да бисте безбедно испразнили кондензатор, повежите отпор од 5 вати преко терминала кондензатора на пет секунди. Помоћу мултиметра потврдите да је напајање искључено. Стално проверавајте да ли кондензатор има цурења, пукотина и других знакова хабања.

•••Сиед Хуссаин Атхер

Симбол електролитског кондензатора је општи симбол кондензатора. Електролитички кондензатори су приказани на шематским схемама као што је приказано на горњој слици за европски и амерички стил. Знакови плус и минус означавају позитивне и негативне прикључке, аноду и катоду.

Будући да је капацитивност својствена електролитском кондензатору, можете га израчунати у јединицама фарада као Ц = ε_р ε₀ А / д за подручје преклапања две плоче А. у м², ε_р као бездимензионална диелектрична константа материјала, ε₀ као електрична константа у фарадима / метар и д као раздвајање плоча у метрима.

За мерење капацитивности можете користити мултиметар. Мултиметар ради мерењем струје и напона и помоћу те две вредности израчунава капацитет. Подесите мултиметар на режим капацитивности (обично је означен симболом капацитивности).

Након што је кондензатор повезан са струјним кругом и остављено му је довољно времена да се напуни, ископчајте га из струјног круга поштујући управо описане мере предострожности.

Повежите каблове кондензатора на терминале мултиметра. Можете користити релативни режим за мерење капацитета испитних каблова у односу један на други. Ово може бити корисно за мале вредности капацитивности које ће бити теже открити.

Покушајте да користите различите опсеге капацитивности док не пронађете очитање тачно на основу конфигурације електричног кола.

Инжењери користе мултиметре за често мерење капацитета једнофазних мотора, опреме и машина малих димензија за индустријске примене. Једнофазни мотори раде стварањем наизменичног флукса у статорском намотају мотора. Ово омогућава да се струја мења у смеру док тече кроз намотај статора у складу са законима и принципима електромагнетне индукције.

Поготово су електролитски кондензатори бољи за велике капацитете, попут кругова за напајање и матичних плоча за рачунаре.

Индукована струја у мотору тада ствара сопствени магнетни ток у супротности са флуксом намотаја статора. Будући да једнофазни мотори могу бити изложени прегревању и другим проблемима, неопходно је проверити њихов капацитет и способност за рад помоћу мултиметара за мерење капацитивности.

Кварови на кондензаторима могу ограничити њихов животни век. Кратко спојени кондензатори могу чак оштетити његове делове тако да више неће радити.

Инжењери граде алуминијумски електролитски кондензатори користећи алуминијумске фолије и одстојнике за папир, уређаје који изазивају флуктуације напона да би спречили штетне вибрације које су натопљене електролитском течношћу. Они обично прекривају једну од две алуминијумске фолије оксидним слојем на аноди кондензатора.

Оксид на овом делу кондензатора доводи до тога да материјал губи електроне током процеса пуњења и складиштења наелектрисања. На катоди материјал добија електроне током процеса редукције конструкције електролитског кондензатора.

Затим произвођачи настављају да слажу електролитима натопљени папир са катодом повезујући их једни другима у електричном колу и котрљајући их у цилиндрично кућиште које је повезано са струјно коло. Инжењери се углавном одлучују за распоред папира у аксијалном или радијалном смеру.

Аксијални кондензатори су направљени са по једним клином на сваком крају цилиндра, а радијални дизајн користи оба пина на истој страни цилиндричног кућишта.

Површина плоче и електролитска дебљина одређују капацитет и омогућавају електролитским кондензаторима да буду идеални кандидати за апликације као што су аудио појачала. Алуминијумски електролитски кондензатори се користе у изворима напајања, матичним плочама рачунара и домаћој опреми.

Ове карактеристике омогућавају електролитским кондензаторима да складиште много више наелектрисања од осталих кондензатора. Двослојни кондензатори, или суперкондензатори, могу чак постићи капацитете од хиљаде фарада.

Алуминијумски електролитски кондензатори користе чврсти алуминијумски материјал да би створили „вентил“ такав да у електролиту дође до позитивног напона течност му омогућава да формира оксидни слој који делује као диелектрик, изолациони материјал који се може поларизовати како би се спречило пуњење тече. Инжењери креирају ове кондензаторе са алуминијумском анодом. Ово се користи за израду слојева кондензатора и идеално је за чување наелектрисања. Инжењери користе манган-диоксид за стварање катоде.

Ове врсте електролитских кондензатора могу се даље раставити танка обична врста фолије и тип гравуре. Обични тип фолије су они који су управо описани док угравирани кондензатори типа фолије користе алуминијумски оксид на аноди и катодне фолије које су угравиране да би се повећала површина и пропусност, мера способности складиштења материјала напунити.

Ово повећава капацитет, али такође омета способност материјала да толерише велике једносмерне струје (ДЦ), врсту струје која путује у једном смеру у колу.

Врсте електролита који се користе у алуминијумским кондензаторима могу се разликовати између чврстих, чврстих манган-диоксида и чврстих полимера. Нестарни или течни електролити се обично користе јер су релативно јефтини и одговарају разним величинама, капацитетима и вредностима напона. Ипак имају велике количине губитка енергије када се користе у круговима. Течни електролити чине етилен гликол и борне киселине.

Остали растварачи попут диметилформамида и диметилацетамида такође се могу растворити у води за употребу. Ове врсте кондензатора могу такође да користе чврсте електролите, као што је манган-диоксид или чврсти полимерни електролит. Манган-диоксид је такође исплатив и поуздан при вишим температурама и влажности. Имају мању струју цурења једносмерне струје и велику количину електричне проводљивости.

Електролити су изабрани да се баве проблемима високих фактора расипања, као и општим губицима енергије електролитских кондензатора.

Тантални кондензатор се углавном користи у уређајима за површинску монтажу у рачунарству, као и у војној, медицинској и свемирској опреми.

Тантални материјал аноде омогућава им да лако оксидирају, баш као и алуминијумски кондензатор омогућава им да искористе повећану проводљивост када се танталов прах притисне на проводник жица. Затим се оксид формира на површини и унутар шупљина у материјалу. Ово ствара већу површину за повећану способност складиштења наелектрисања са већом пропусношћу од алуминијума.

Кондензатори засновани на ниобијуму користе масу материјала око жичаног проводника који користи оксидацију у стварању диелектрика. Ови диелектрични елементи имају већу пропусност од танталовских кондензатора, али користе већу диелектричну дебљину за дати напон. Ови се кондензатори у последње време чешће користе јер су тантални кондензатори скупљи.