Elektrolitik Kondansatörün Polaritesi Nasıl Anlaşılır

Kapasitörler, bilgi işlem uygulamalarında ve devrelerdeki elektrik sinyalinin filtrelenmesinde kullanım için çeşitli tasarımlara sahiptir. Yapılış şekilleri ve ne için kullanıldıkları arasındaki farklılıklara rağmen, hepsi aynı elektrokimyasal prensiplerle çalışırlar.

Mühendisler bunları üretirken, kullanımları için ideal olduklarından emin olmak için kapasitans değeri, anma gerilimi, ters gerilim ve kaçak akım gibi nicelikleri hesaba katarlar. Bir elektrik devresinde büyük miktarda yük depolamak istediğinizde elektrolitik kapasitörler hakkında daha fazla bilgi edinin.

Kondansatör polaritesini bulmak için elektrolitik kapasitör üzerindeki şerit size negatif ucu söyler. Eksenel kurşunlu kapasitörler için (uçların kapasitörün karşı uçlarından çıktığı), negatif uca işaret eden ve yük akışını simgeleyen bir ok olabilir.

Bir kapasitörün polaritesinin ne olduğunu bildiğinizden emin olun, böylece onu bir elektrik devresine uygun yönde bağlayabilirsiniz. Yanlış yönde takmak devrede kısa devreye veya aşırı ısınmaya neden olabilir.

• Bir elektrik devresindeki voltaj düşüşünü ve kapasitansını ölçerek elektrolitik kapasitör polaritesini belirleyebilirsiniz. Kapasitörün pozitif ve negatif tarafına, ona veya devrenin geri kalanına zarar vermemek için çok dikkat ettiğinizden emin olun. Kondansatörlerle çalışırken güvenlik önlemlerini alın.

Bazı durumlarda, kondansatörün pozitif ucu negatif olandan daha uzun olabilir, ancak birçok kondansatörün uçları kesilmiş olduğundan bu kritere dikkat etmeniz gerekir. Bir tantal kapasitör bazen pozitif ucu gösteren bir artı (+) işaretine sahip olabilir.

Bazı elektrolitik kapasitörler, gerektiğinde polariteyi tersine çevirmelerine izin veren iki kutuplu bir şekilde kullanılabilir. Bunu, alternatif akım (AC) devresi üzerinden yük akışı arasında geçiş yaparak yaparlar.

Bazı elektrolitik kapasitörler, polarize olmayan yöntemlerle iki kutuplu çalışma için tasarlanmıştır. Bu kapasitörler, ters polaritede bağlanmış iki anot plakası ile yapılmıştır. AC döngüsünün ardışık bölümlerinde, bir oksit bloke edici bir dielektrik olarak işlev görür. Ters akımın zıt elektroliti yok etmesini önler.

Bir elektrolitik kapasitör, kapasitans miktarını veya elde edebileceği yük depolama yeteneğini artırmak için bir elektrolit kullanır. Polarizedirler, yani yükleri, yük depolamalarına izin veren bir dağılımda sıralanır. Bu durumda elektrolit, kolayca şarj olmasını sağlayan yüksek miktarda iyon içeren bir sıvı veya jeldir.

Elektrolitik kapasitörler polarize olduğunda, pozitif terminaldeki voltaj veya potansiyel, negatif terminalden daha büyüktür ve yükün kapasitör boyunca serbestçe akmasına izin verir.

Kondansatör polarize olduğunda, negatif ve pozitif uçları belirtmek için genellikle eksi (-) veya artı (+) ile işaretlenir. Buna çok dikkat edin çünkü bir kondansatörü bir devreye yanlış takarsanız kısa devre yapabilir. devrede olduğu gibi, kapasitörden çok büyük bir akım akar ve ona kalıcı olarak zarar verebilir.

Büyük bir kapasitans, elektrolitik kapasitörlerin daha büyük miktarda şarj depolamasına izin verse de, sızıntıya maruz kalabilirler. akımlar ve uygun değer toleranslarını karşılamayabilir, bir kapasitansın pratik olarak değişmesine izin verilen miktar amaçlar. Kondansatörler tekrar tekrar kullanımdan sonra kolayca aşınmaya meyilliyse, belirli tasarım faktörleri elektrolitik kapasitörlerin ömrünü de sınırlayabilir.

Bir elektrolitik kondansatörün bu polaritesi nedeniyle, ileriye dönük olmaları gerekir. Bu, kapasitörün pozitif ucunun negatif olandan daha yüksek bir voltajda olması gerektiği anlamına gelir, böylece yük devreden pozitif uçtan negatif uca akar.

Bir devreye yanlış yönde bir kondansatör takmak, kondansatörü yalıtan alüminyum oksit malzemeye zarar verebilir veya kısa devre yapabilir. Ayrıca elektrolitin çok fazla ısınmasına veya sızıntı yapmasına neden olacak şekilde aşırı ısınmaya neden olabilir.

Kapasitansı ölçmeden önce, kapasitör kullanırken güvenlik önlemlerinin farkında olmalısınız. Gücü bir devreden çıkardıktan sonra bile, bir kondansatörün enerjili kalması muhtemeldir. Dokunmadan önce, bir multimetre kullanarak devrenin tüm gücünün kapatıldığından emin olun. gücün kapalı olduğunu ve kapasitörün uçlarına bir direnç bağlayarak kapasitörü boşalttığınızı onaylayın. yol açar.

Bir kapasitörü güvenli bir şekilde boşaltmak için, kapasitörün terminallerine beş saniye boyunca 5 watt'lık bir direnç bağlayın. Gücün kapalı olduğunu doğrulamak için multimetreyi kullanın. Kondansatörü sürekli olarak sızıntı, çatlak ve diğer aşınma ve yıpranma belirtileri açısından kontrol edin.

•••Seyit Hüseyin Ather

Elektrolitik kondansatör sembolü, bir kondansatörün genel sembolüdür. Elektrolitik kapasitörler, Avrupa ve Amerikan stilleri için yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi devre şemalarında gösterilmiştir. Artı ve eksi işaretleri, pozitif ve negatif terminalleri, anot ve katodu gösterir.

Kapasitans, elektrolitik kapasitöre özgü bir değer olduğundan, bunu farad birimlerinde şu şekilde hesaplayabilirsiniz: C = ε_r ε₀ ve iki plakanın örtüşme alanı için bir m cinsinden², ε_r malzemenin boyutsuz dielektrik sabiti olarak, ε₀ farad/metre cinsinden elektrik sabiti ve d, metre cinsinden levhalar arasındaki ayrım olarak.

Kapasiteyi ölçmek için bir multimetre kullanabilirsiniz. Multimetre, akım ve voltajı ölçerek ve kapasitansı hesaplamak için bu iki değeri kullanarak çalışır. Multimetreyi kapasitans moduna ayarlayın (tipik olarak bir kapasitans sembolü ile gösterilir).

Kondansatör devreye bağlandıktan ve şarj olması için yeterli süre verildikten sonra, yukarıda açıklanan güvenlik önlemlerini izleyerek devreden ayırın.

Kondansatörün uçlarını multimetre terminallerine bağlayın. Test uçlarının kapasitansını birbirine göre ölçmek için göreli bir mod kullanabilirsiniz. Bu, tespit edilmesi daha zor olabilecek düşük kapasitans değerleri için kullanışlı olabilir.

Elektrik devresinin konfigürasyonuna göre doğru bir okuma bulana kadar çeşitli kapasitans aralıkları kullanmayı deneyin.

Mühendisler, endüstriyel uygulamalar için küçük boyutlu tek fazlı motorlar, ekipman ve makineler için kapasitansı ölçmek için sıklıkla multimetreler kullanır. Tek fazlı motorlar, motorun stator sargısında alternatif bir akı oluşturarak çalışır. Bu, elektromanyetik indüksiyon yasaları ve ilkeleri tarafından yönetilen stator sargısından akarken akımın yön değiştirmesini sağlar.

Özellikle elektrolitik kapasitörler, güç kaynağı devreleri ve bilgisayarlar için ana kartlar gibi yüksek kapasitans kullanımları için daha iyidir.

Motorda indüklenen akım daha sonra stator sargısının akısına karşı kendi manyetik akısını üretir. Tek fazlı motorlar aşırı ısınmaya ve diğer sorunlara maruz kalabileceğinden, kapasitanslarını ölçmek için multimetre kullanarak kapasitelerini ve çalışma yeteneklerini kontrol etmek gerekir.

Kapasitörlerdeki arızalar ömrünü sınırlayabilir. Kısa devre yapan kapasitörler, parçalarına zarar vererek artık çalışmayabilir.

mühendisler inşa alüminyum elektrolitik kapasitörler alüminyum folyolar ve kağıt ayırıcılar kullanarak, elektrolitik sıvıya batırılmış, zarar verici titreşimleri önlemek için voltajda dalgalanmalara neden olan cihazlar. Tipik olarak, kapasitörün anotunda bir oksit tabakası ile iki alüminyum folyodan birini kaplarlar.

Kondansatörün bu kısmındaki oksit, şarj etme ve şarj depolama işlemi sırasında malzemenin elektron kaybetmesine neden olur. Katotta, elektrolitik kapasitör yapısının indirgeme işlemi sırasında malzeme elektron kazanır.

Daha sonra üreticiler elektrolite batırılmış kağıdı katot ile birbirine bağlayarak istiflemeye devam eder. bir elektrik devresinde birbirine bağlanır ve bunları birbirine bağlı silindirik bir kasaya yuvarlar. devre. Mühendisler genellikle kağıdı eksenel veya radyal yönde düzenlemeyi seçerler.

Eksenel kapasitörler, silindirin her iki ucunda bir pim ile yapılır ve radyal tasarımlar, silindirik kasanın aynı tarafında her iki pimi de kullanır.

Plaka alanı ve elektrolitik kalınlık, kapasitansı belirler ve elektrolitik kapasitörlerin ses yükselticileri gibi uygulamalar için ideal adaylar olmasını sağlar. Alüminyum elektrolitik kapasitörler güç kaynaklarında, bilgisayar anakartlarında ve ev aletlerinde kullanılmaktadır.

Bu özellikler, elektrolitik kapasitörlerin diğer kapasitörlere göre çok daha fazla yük depolamasına izin verir. Çift katmanlı kapasitörler veya süper kapasitörler, binlerce farad kapasiteye bile ulaşabilir.

Alüminyum elektrolitik kapasitörler, elektrolitik devrede pozitif bir voltaj olacak şekilde bir "valf" oluşturmak için katı alüminyum malzemeyi kullanır. sıvı, dielektrik gibi davranan bir oksit tabakası oluşturmasına izin verir, şarjlardan kaynaklanan yükleri önlemek için polarize olabilen bir yalıtım malzemesidir. akan. Mühendisler bu kapasitörleri bir alüminyum anotla oluşturur. Bu, kapasitörün katmanlarını yapmak için kullanılır ve yükü depolamak için idealdir. Mühendisler, katodu oluşturmak için manganez dioksit kullanır.

Bu tip elektrolitik kapasitörler ayrıca aşağıdakilere ayrılabilir: ince düz folyo tipi ve kazınmış folyo tipi. Düz folyo tipi, az önce açıklananlardır, oyulmuş folyo tipi kapasitörler anotta alüminyum oksit kullanır. ve bir malzemenin depolama kabiliyetinin ölçüsü olan yüzey alanını ve geçirgenliği artırmak için kazınmış katot folyoları şarj etmek.

Bu, kapasitansı artırır, ancak aynı zamanda malzemenin bir devrede tek bir yönde hareket eden akım türü olan yüksek doğru akımları (DC) tolere etme yeteneğini de engeller.

Alüminyum kapasitörlerde kullanılan elektrolit türleri, katı olmayan, katı manganez dioksit ve katı polimer arasında farklılık gösterebilir. Katı olmayan veya sıvı elektrolitler, nispeten ucuz oldukları ve çeşitli boyut, kapasitans ve voltaj değerlerine uygun oldukları için yaygın olarak kullanılır. Yine de devrelerde kullanıldıklarında yüksek miktarda enerji kaybına sahiptirler. Etilen glikol ve borik asitler sıvı elektrolitleri oluşturur.

Dimetilformamid ve dimetilasetamid gibi diğer çözücüler de kullanım için suda çözülebilir. Bu tip kapasitörler ayrıca manganez dioksit veya katı polimer elektrolit gibi katı elektrolitler kullanabilir. Manganez dioksit ayrıca daha yüksek sıcaklık ve nem değerlerinde uygun maliyetli ve güvenilirdir. Daha az DC kaçak akıma ve yüksek miktarda elektrik iletkenliğine sahiptirler.

Elektrolitler, elektrolitik kapasitörlerin genel enerji kayıplarının yanı sıra yüksek dağılma faktörlerinin sorunlarını ele almak için seçilir.

Tantal kapasitör çoğunlukla bilgisayar uygulamalarında, askeri, tıbbi ve uzay ekipmanlarında yüzeye monte cihazlarda kullanılır.

Anotun tantal malzemesi, alüminyum kondansatör gibi kolayca oksitlenmelerini sağlar ve ayrıca bir iletken üzerine tantal tozu preslendiğinde artan iletkenlikten yararlanmalarını sağlar. tel. Oksit daha sonra yüzeyde ve malzemedeki boşluklar içinde oluşur. Bu, alüminyumdan daha fazla geçirgenlikle yükü depolamak için daha fazla yetenek için daha büyük bir yüzey alanı yaratır.

Niyobyum bazlı kapasitörler, bir dielektrik oluşturmak için oksidasyonu kullanan bir tel iletkenin etrafında bir malzeme kütlesi kullanır. Bu dielektrikler, tantal kapasitörlerden daha fazla geçirgenliğe sahiptir, ancak belirli bir voltaj derecesi için daha fazla dielektrik kalınlık kullanır. Bu kapasitörler, tantal kapasitörlerin daha pahalı hale gelmesi nedeniyle son zamanlarda daha sık kullanılmaya başlandı.