1. Kondensatorë elektrolitikë
Kondensatorët elektrolitikë janë kondensatorë të formuar nga shtresa e oksidimit në elektrodë përmes veprimit të elektrolitit si një shtresë izoluese, e cila zakonisht ka një kapacitet të madh. Elektroliti është një material i lëngshëm, i ngjashëm me pelte, i pasur me jone, dhe shumica e kondensatorëve elektrolitikë janë polare, domethënë gjatë punës, voltazhi i elektrodës pozitive të kondensatorit duhet të jetë gjithmonë më i lartë se voltazhi negativ.
Kapaciteti i lartë i kondensatorëve elektrolitikë sakrifikohet edhe për shumë karakteristika të tjera, të tilla si rryma e madhe e rrjedhjes, një induktivitet dhe rezistencë e madhe ekuivalente e serisë, një gabim i madh tolerance dhe një jetë e shkurtër.
Përveç kondensatorëve elektrolitikë polare, ekzistojnë edhe kondensatorë elektrolitikë jopolarë. Në figurën më poshtë, ka dy lloje të kondensatorëve elektrolitikë 1000uF, 16V. Midis tyre, më i madhi është jopolar, dhe më i vogli është polar.
(Kondensatorë elektrolitikë jo polare dhe polare)
Pjesa e brendshme e kondensatorit elektrolitik mund të jetë një elektrolit i lëngshëm ose një polimer i ngurtë, dhe materiali i elektrodës është zakonisht alumini (alumini) ose tantali (tandalum). Më poshtë është një kondensator elektrolitik polar i zakonshëm alumini brenda strukturës, midis dy shtresave të elektrodave ka një shtresë letre me fibra të njomur në elektrolit, plus një shtresë letre izoluese të kthyer në cilindër, të mbyllur në guaskën e aluminit.
(Struktura e brendshme e kondensatorit elektrolitik)
Duke zbërthyer kondensatorin elektrolitik, mund të shihet qartë struktura e tij themelore. Për të parandaluar avullimin dhe rrjedhjen e elektrolitit, pjesa e kunjit të kondensatorit fiksohet me gomë mbyllëse.
Natyrisht, figura gjithashtu tregon ndryshimin në vëllimin e brendshëm midis kondensatorëve elektrolitikë polare dhe jopolare. Në të njëjtin nivel kapaciteti dhe tensioni, kondensatori elektrolitik jopolar është rreth dy herë më i madh se ai polar.
(Struktura e brendshme e kondensatorëve elektrolitikë jo polare dhe polare)
Ky ndryshim vjen kryesisht nga diferenca e madhe në zonën e elektrodave brenda dy kondensatorëve. Elektroda e kondensatorit jopolar është në të majtë dhe elektroda polare është në të djathtë. Përveç ndryshimit të zonës, trashësia e dy elektrodave është gjithashtu e ndryshme, dhe trashësia e elektrodës së kondensatorit polar është më e hollë.
(Fletë alumini me kondensator elektrolitik me gjerësi të ndryshme)
2. Shpërthimi i kondensatorit
Kur voltazhi i aplikuar nga kondensatori tejkalon tensionin e tij të rezistencës, ose kur polariteti i tensionit të kondensatorit elektrolitik polar është i kundërt, rryma e rrjedhjes së kondensatorit do të rritet ndjeshëm, duke rezultuar në një rritje të nxehtësisë së brendshme të kondensatorit dhe elektrolitit. do të prodhojë një sasi të madhe gazi.
Për të parandaluar shpërthimin e kondensatorit, ka tre brazda të shtypura në pjesën e sipërme të strehës së kondensatorit, në mënyrë që pjesa e sipërme e kondensatorit të thyhet lehtë nën presion të lartë dhe të lirohet nga presioni i brendshëm.
(Rezervuari i shpërthimit në krye të kondensatorit elektrolitik)
Megjithatë, disa kondensatorë në procesin e prodhimit, presioni i brazdës së sipërme nuk është i kualifikuar, presioni brenda kondensatorit do të bëjë që goma vulosëse në fund të kondensatorit të hidhet, në këtë kohë presioni brenda kondensatorit lëshohet papritmas, do të formohet një shpërthim.
1, shpërthim jo-polar kondensator elektrolitik
Figura më poshtë tregon një kondensator elektrolitik jopolar në dispozicion, me një kapacitet prej 1000uF dhe një tension prej 16V. Pasi tensioni i aplikuar tejkalon 18 V, rryma e rrjedhjes rritet papritmas, dhe temperatura dhe presioni brenda kondensatorit rriten. Përfundimisht, vula e gomës në fund të kondensatorit shpërthen dhe elektrodat e brendshme thyhen si kokoshka.
(shpërthimi i mbitensionit të kondensatorit elektrolitik jopolar)
Duke lidhur një termoelement me një kondensator, është e mundur të matet procesi me të cilin temperatura e kondensatorit ndryshon me rritjen e tensionit të aplikuar. Figura e mëposhtme tregon kondensatorin jopolar në procesin e rritjes së tensionit, kur voltazhi i aplikuar tejkalon vlerën e tensionit të rezistencës, temperatura e brendshme vazhdon të rritet procesi.
(Marrëdhënia midis tensionit dhe temperaturës)
Figura më poshtë tregon ndryshimin e rrymës që rrjedh nëpër kondensator gjatë të njëjtit proces. Mund të shihet se rritja e rrymës është arsyeja kryesore për rritjen e temperaturës së brendshme. Në këtë proces, tensioni rritet në mënyrë lineare dhe ndërsa rryma rritet ndjeshëm, grupi i furnizimit me energji bën uljen e tensionit. Më në fund, kur rryma tejkalon 6A, kondensatori shpërthen me një zhurmë të fortë.
(Marrëdhënia midis tensionit dhe rrymës)
Për shkak të vëllimit të madh të brendshëm të kondensatorit elektrolitik jopolar dhe sasisë së elektrolitit, presioni i gjeneruar pas tejmbushjes është i madh, duke rezultuar që rezervuari i lehtësimit të presionit në pjesën e sipërme të guaskës nuk thyhet dhe goma mbyllëse në fund. i kondensatorit hapet.
2, shpërthimi i kondensatorit elektrolitik polar
Për kondensatorët elektrolitikë polare, aplikohet një tension. Kur voltazhi tejkalon tensionin e rezistencës së kondensatorit, rryma e rrjedhjes gjithashtu do të rritet ndjeshëm, duke bërë që kondensatori të mbinxehet dhe të shpërthejë.
Figura më poshtë tregon kondensatorin elektrolitik kufizues, i cili ka një kapacitet prej 1000uF dhe një tension prej 16V. Pas mbitensionit, procesi i presionit të brendshëm lëshohet përmes rezervuarit të lehtësimit të presionit të sipërm, kështu që procesi i shpërthimit të kondensatorit shmanget.
Figura e mëposhtme tregon se si ndryshon temperatura e kondensatorit me rritjen e tensionit të aplikuar. Ndërsa tensioni i afrohet gradualisht tensionit të rezistencës së kondensatorit, rryma e mbetur e kondensatorit rritet dhe temperatura e brendshme vazhdon të rritet.
(Marrëdhënia midis tensionit dhe temperaturës)
Figura e mëposhtme është ndryshimi i rrymës së rrjedhjes së kondensatorit, kondensatorit elektrolitik nominal 16V, në procesin e provës, kur voltazhi kalon 15 V, rrjedhja e kondensatorit fillon të rritet ndjeshëm.
(Marrëdhënia midis tensionit dhe rrymës)
Nëpërmjet procesit eksperimental të dy kondensatorëve të parë elektrolitikë, mund të shihet gjithashtu se kufiri i tensionit të kondensatorëve elektrolitikë të tillë 1000uF. Për të shmangur prishjen e tensionit të lartë të kondensatorit, kur përdorni kondensatorin elektrolitik, është e nevojshme të lini diferencë të mjaftueshme sipas luhatjeve aktuale të tensionit.
3,kondensatorë elektrolitikë në seri
Aty ku është e përshtatshme, kapaciteti më i madh dhe rezistenca e tensionit më të madh mund të përftohen me lidhje paralele dhe serike, përkatësisht.
(Kokoshka me kondensator elektrolitik pas shpërthimit të presionit të tepërt)
Në disa aplikacione, voltazhi i aplikuar në kondensator është tension AC, siç janë kondensatorët bashkues të altoparlantëve, kompensimi i fazës së rrymës alternative, kondensatorët e zhvendosjes së fazës së motorit, etj., që kërkojnë përdorimin e kondensatorëve elektrolitikë jopolarë.
Në manualin e përdorimit të dhënë nga disa prodhues të kondensatorëve, jepet gjithashtu se përdorimi i kondensatorëve tradicionalë polare me seri të pasme, pra dy kondensatorë në seri së bashku, por polariteti është i kundërt për të marrë efektin e jo- kondensatorë polare.
(Kapaciteti elektrolitik pas shpërthimit të mbitensionit)
Më poshtë është një krahasim i kondensatorit polar në aplikimin e tensionit përpara, tensionit të kundërt, dy kondensatorëve elektrolitikë seri prapa-në-mbrapa në tre raste të kapacitetit jopolar, rryma e rrjedhjes ndryshon me rritjen e tensionit të aplikuar.
1. Tensioni përpara dhe rryma e rrjedhjes
Rryma që rrjedh nëpër kondensator matet duke lidhur një rezistencë në seri. Brenda diapazonit të tolerancës së tensionit të kondensatorit elektrolitik (1000uF, 16V), voltazhi i aplikuar rritet gradualisht nga 0V për të matur marrëdhënien midis rrymës përkatëse të rrjedhjes dhe tensionit.
(Kapaciteti i serisë pozitive)
Figura e mëposhtme tregon marrëdhënien midis rrymës së rrjedhjes dhe tensionit të një kondensatori elektrolitik polar alumini, i cili është një marrëdhënie jolineare me rrymën e rrjedhjes nën 0,5 mA.
(Marrëdhënia midis tensionit dhe rrymës pas serisë së përparme)
2, tensioni i kundërt dhe rryma e rrjedhjes
Duke përdorur të njëjtën rrymë për të matur marrëdhënien midis tensionit të drejtimit të aplikuar dhe rrymës së rrjedhjes së kondensatorit elektrolitik, mund të shihet nga figura më poshtë se kur tensioni i kundërt i aplikuar tejkalon 4 V, rryma e rrjedhjes fillon të rritet me shpejtësi. Nga pjerrësia e kurbës së mëposhtme, kapaciteti elektrolitik i kundërt është i barabartë me një rezistencë prej 1 ohms.
(Tensioni i kundërt Lidhja midis tensionit dhe rrymës)
3. Kondensatorë të serisë së pasme
Dy kondensatorë elektrolitikë identikë (1000uF, 16V) janë të lidhur krah për krah në seri për të formuar një kondensator elektrolitik ekuivalent jopolar dhe më pas matet kurba e marrëdhënies ndërmjet tensionit të tyre dhe rrymës së rrjedhjes.
(Kapaciteti i serisë së polaritetit pozitiv dhe negativ)
Diagrami i mëposhtëm tregon marrëdhënien midis tensionit të kondensatorit dhe rrymës së rrjedhjes, dhe mund të shihni se rryma e rrjedhjes rritet pasi tensioni i aplikuar tejkalon 4V dhe amplituda e rrymës është më e vogël se 1.5 mA.
Dhe kjo matje është pak befasuese, sepse shihni se rryma e rrjedhjes së këtyre dy kondensatorëve të serisë së pasme është në të vërtetë më e madhe se rryma e rrjedhjes së një kondensatori të vetëm kur voltazhi aplikohet përpara.
(Marrëdhënia midis tensionit dhe rrymës pas serive pozitive dhe negative)
Megjithatë, për arsye kohore, nuk ka pasur një test të përsëritur për këtë fenomen. Ndoshta një nga kondensatorët e përdorur ishte kondensatori i testit të tensionit të kundërt pikërisht tani, dhe kishte dëmtime brenda, kështu që u krijua kurba e mësipërme e provës.
Koha e postimit: 25 korrik 2023
