Een elektrolytische condensator is in de volksmond bekend als een gepolariseerde condensator, waarbij de anode positiever is Spanning dan de kathode. Ze worden gebruikt in filtertoepassingen, laagdoorlaatfilters, audioversterkercircuits en nog veel meer. Metalen zoals aluminium, tantaal, niobium, mangaan, enz. Vormen een oxidelaag in het elektrochemische proces, die de elektrische stroom die in de ene richting stroomt blokkeert, maar de stroom in de tegenovergestelde richting toelaat. Dit fenomeen werd voor het eerst waargenomen door Johann Heinrich Buff (1805-1878), de Duitse natuurkundige en chemicus in 1857. De Franse onderzoeker en oprichter Eugene Ducretet in 1875 was de eerste die dit idee implementeerde en bedacht de term 'klepmetaal' voor deze metalen. De feitelijke ontwikkeling van elektrolytische condensatoren met gewikkelde folies wordt gescheiden door papier, begonnen door A. Eckel van Hydra-Werke (Duitsland) in 1927 in combinatie met Samuel Ruben's idee van gestapelde constructie.
Wat is een elektrolytische condensator?
Een definitie van een elektrolytische condensator is dat het een gepolariseerde condensator is waarvan de anode een hogere of meer positieve spanning heeft dan de kathode. Zoals de naam suggereert, is het een gepolariseerde condensator en een elektrolytische condensatorfunctie, het gebruikt een elektrolyt om te werken met een hogere of meer positieve spanning op de anode dan op de kathode. Daarom wordt de anode-aansluiting aangegeven met een positief teken, terwijl de kathode met een negatief teken. Het toepassen van een spanning met omgekeerde polariteit van 1 tot 1,5 volt kan de condensator en het diëlektricum vernielen en het resultaat is gevaarlijk, wat kan leiden tot een explosie of brand.
Een elektrolytische condensator maakt gebruik van een elektrolyt, in de vorm van een vaste stof, vloeistof of gel - dient als kathode of negatieve plaat om een veel hogere capaciteit per volume-eenheid te bereiken. Aan de andere kant fungeert een positieve plaat of anode gemaakt van metaal als een isolerende oxidelaag gevormd door anodisatie. Hierdoor kan een oxidelaag werken als het diëlektricum van de condensator.
Bouw
De constructie van de elektrolytische condensator bestaat uit twee dunne lagen aluminiumfolie - de gewone folie en de geëtste folie. Deze twee folies zijn gescheiden door een elektrolyt. Om de polariteit van twee folies op te bouwen, worden ze geanodiseerd door chemisch een dunne laag aluminiumoxide te laten groeien om de anode te vormen en zich te onderscheiden van de kathode. Bij de constructie van een elektrolytische condensator worden de kathode en de geanodiseerde anode gevormd, die wordt gescheiden door een elektrolyt (papier dat is gedrenkt in elektrolyt).
Tijdens standaardbedrijf wordt de anode positief gehouden ten opzichte van de kathode, daarom wordt de kathode aangegeven met een negatief (-) teken op het lichaam van de condensator. Aangezien aluminium een gepolariseerd apparaat is, zou het toepassen van een omgekeerde spanning op deze aansluitingen de isolatie in de condensator produceren, waardoor de condensator zou worden beschadigd.
De unieke eigenschap van een aluminium condensator is het zelfherstelproces van een beschadigde condensator. Tijdens de sperspanning wordt de oxidelaag van de folie verwijderd, maar kan de stroom van de ene folie naar de andere gaan.
Elektrolytische condensator-symbool
Het elektrolytische condensatorsymbool wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. De condensatorsymbolen zijn van twee soorten. Het tweede symbool (b) stelt de gepolariseerde condensator voor, die een elektrolytische of een tantaalcondensator kan zijn. De gebogen plaat op het symbool geeft aan dat de condensator gepolariseerd is en de kathode is, die op een lagere spanning wordt gehouden dan de anode. Het eerste symbool (a) in de onderstaande afbeelding vertegenwoordigt de niet-gepolariseerde condensator.
Polariteit
Het kennen van de polariteit van elk apparaat is belangrijk voor het bouwen van een apparaat elektronische schakelingen Andersom aansluiten kan de condensator vernielen. Hoewel sommige condensatoren niet gepolariseerd zijn, zoals keramische condensatoren (1 µF of minder), kunnen ze op beide manieren worden aangesloten.
keramische condensator
In bepaalde gevallen is de positieve kabel van de condensator langer dan de negatieve kabel. Soms zijn de condensatoraansluitingen getrimd, waarbij de gebruiker voorzichtig moet zijn bij het aansluiten van de condensator.
De tantaal- en aluminiumcondensatoren hebben een polariteit die is gemarkeerd met het plusteken (+) dat de anodekant aangeeft.
Niet-vaste elektrolyt-type elektrolytische condensator bestaat uit een polariteit gemarkeerd met het minteken (-) dat de kathodezijde aangeeft.
Niet vast
Het type vaste elektrolyt van elektrolytische condensatoren bestaat uit een polariteit die is gemarkeerd met het plusteken dat de anodezijde aangeeft, maar afwezig is voor cilindrische led- en SMD-polymeercondensatoren.
Solide
Elektrolytische condensatorwaarden
Afhankelijk van de anode- en elektrolytstructuur worden de elektrolytische capaciteitswaarden beïnvloed. Met niet-vaste elektrolyt vertonen elektrolytische condensatoren een grotere afwijking voor frequentie- en temperatuurbereiken dan de vaste elektrolyten.
De basiseenheid van de elektrolytische condensator wordt uitgedrukt als microfarad (μF). In de datasheets die door fabrikanten zijn opgesteld, wordt de capaciteitswaarde genoemd als nominale capaciteit (CR) of nominale capaciteit (CN). Dit zijn de waarden waarvoor de capaciteit wordt ontworpen.
De elektrolytische condensatoren zijn de grote, cilindrische structuur, die gepolariseerd is en hoger is capaciteit
Elektrolytische condensator Waarden en eenheden zijn leesbaar gedrukt op de behuizing van condensatoren. Beginnend van links naar rechts, 1 µF, 10 µF, 100 µF, 1000 µF.
Elektrolytische condensatortypes
Op basis van het type materiaal en de gebruikte elektrolyt, worden de elektrolytische condensatoren ingedeeld in de volgende typen.
Aluminium elektrolytische condensator
Aluminium elektrolytische condensatoren zijn gepolariseerde condensatoren, waarbij de anode (+) aansluiting is gevormd uit aluminiumfolie samen met een geëtst oppervlak. Het anodisatieproces produceert een dunne isolatielaag van oxide, die werkt als een diëlektricum. De kathode wordt gevormd door een tweede aluminiumfolie wanneer een niet-vaste elektrolyt het ruwe oppervlak van de oxidelaag maskeert.
Niet-elektrolytische condensator
De niet-elektrolytische condensatoren zijn die condensatoren die bestaan uit een 'isolerend materiaal' als een diëlektricum in niet-elektrolytische vorm. Dergelijke condensatoren zijn niet-gepolariseerd en hebben veel toepassingen.
Tantaal elektrolytische condensator
Tantaal elektrolytische condensator biedt lagere lekstroom en ESR. Het maakt gebruik van tantaalmetaal dat werkt als een anode, omsloten door een laag oxide om als een diëlektricum te werken en verder omwikkeld met een geleidende kathode. Deze condensatoren zijn aangeboren gepolariseerde apparaten en zijn zeer stabiel. Het werkt efficiënt met uitzonderlijke frequentie als het correct is aangesloten.
Niobiumoxide - elektrolytische condensator
De constructie van Niobiumoxide-elektrolytische condensatoren is vergelijkbaar met die van tantaalcondensatoren. Het gebruikte niobiumoxide in plaats van tantaalmetaal om als anode te fungeren. Niobiumoxide is overvloedig verkrijgbaar en biedt extreem stabiele eigenschappen dan de tantaalcondensator.
Gebruik / toepassingen
Een breed scala aan elektrolytische condensator toepassingen zijn als volgt
- Gebruikt in filtertoepassingen om de rimpel in de voedingen te verminderen
- Gebruikt als laagdoorlaatfilter om de in- en uitgangssignalen af te vlakken
- Gebruikt in audioversterkingscircuits als filters om brom te verminderen
Voor-en nadelen
De voordelen van de elektrolytische condensator zijn
- Wordt gebruikt om een hoge capaciteitswaarde te bereiken
- Gebruikt in laagfrequente toepassingen
- Tantaalcondensatoren hebben de voorkeur boven andere typen vanwege de hoge stabiliteitsnadelen van de elektrolytische condensator zijn als volgt:
- Er moet op worden gelet dat de condensatoren worden gecorrigeerd met de juiste aansluitingen
- Omgekeerde spanning kan de condensator beschadigen
- Wordt gemakkelijk beïnvloed door temperatuurverandering
- Condensator bij gebruik met een combinatie van niet-elektrolyt vergroot de grootte van de condensator
Veelgestelde vragen
1. Waar worden elektrolytische condensatoren gebruikt?
Ze worden gebruikt in filtertoepassingen, audioversterkingscircuits en in laagdoorlaatfilters
2. Hoe identificeer je een elektrolytische condensator?
Elektrolytische condensatoren zijn meestal gemarkeerd met een streep, die de negatieve kabel aangeeft. De positieve kabel is meestal langer dan de negatieve kabel.
3. Bevatten condensatoren olie?
Ja. Met olie gevulde condensatoren zijn beschikbaar en deze hebben over het algemeen een hoog vermogen en een hoge spanning.
4. Zijn de elektrolytische condensatoren AC of DC?
Elektrolytische condensatoren worden over het algemeen gebruikt in circuits met gelijkstroomvoeding. Wisselspanningen kunnen de condensator beschadigen.
5. Wat is de gemiddelde levensduur van een condensator?
De gemiddelde levensduur van een condensator is naar verwachting 15 jaar. De levensduur kan worden verkort als de rimpelstroom te hoog is en de condensator verwarmt.
In dit artikel maakt de lezer kennis met de inzichten van de elektrolytische condensator. We bespraken de definitie, constructie, polariteit en markering, toepassingen en voor- en nadelen. Verder kan de lezer de soorten elektrolytische stoffen kennen condensatoren
