1. Elektrolit kondenzátorok
Az elektrolitkondenzátorok olyan kondenzátorok, amelyeket az elektródán lévő oxidációs réteg az elektrolit, mint szigetelőréteg hatására alakít ki, és amely általában nagy kapacitású. Az elektrolit ionokban gazdag folyékony, zselészerű anyag, és a legtöbb elektrolitkondenzátor poláris, azaz működés közben a kondenzátor pozitív elektródájának feszültsége mindig nagyobb legyen, mint a negatív feszültség.
Az elektrolitkondenzátorok nagy kapacitását sok más jellemző miatt is feláldozzák, mint például a nagy szivárgási áram, a nagy egyenértékű soros induktivitás és ellenállás, a nagy toleranciahiba és a rövid élettartam.
A poláris elektrolit kondenzátorok mellett léteznek nem poláris elektrolit kondenzátorok is. Az alábbi ábrán kétféle 1000uF-os, 16V-os elektrolitkondenzátor látható. Közülük a nagyobb nem poláris, a kisebb pedig poláris.
(Nem poláris és poláris elektrolit kondenzátorok)
Az elektrolitkondenzátor belseje lehet folyékony elektrolit vagy szilárd polimer, és az elektród anyaga általában alumínium (alumínium) vagy tantál (tandal). Az alábbiakban egy közös poláris alumínium elektrolit kondenzátor található a szerkezeten belül, a két elektródaréteg között egy elektrolittal átitatott rostpapír réteg, plusz egy hengerré alakított szigetelőpapír réteg, az alumínium héjba zárva.
(Az elektrolit kondenzátor belső szerkezete)
Az elektrolit kondenzátort boncolgatva jól látható annak alapfelépítése. Az elektrolit elpárolgása és szivárgásának megakadályozása érdekében a kondenzátorcsap rész tömítőgumival van rögzítve.
Természetesen az ábrán látható a poláris és a nem poláris elektrolitkondenzátorok belső térfogatbeli különbsége is. Ugyanazon kapacitás és feszültségszint mellett a nem poláris elektrolit kondenzátor körülbelül kétszer akkora, mint a poláris.
(A nem poláris és poláris elektrolit kondenzátorok belső felépítése)
Ez a különbség elsősorban a két kondenzátoron belüli elektródák területének nagy különbségéből adódik. A nem poláris kondenzátor elektróda a bal oldalon, a poláris elektróda pedig a jobb oldalon található. A területkülönbség mellett a két elektróda vastagsága is eltérő, a polárkondenzátor elektróda vastagsága vékonyabb.
(Különböző szélességű elektrolit kondenzátor alumínium lemez)
2. Kondenzátor robbanás
Ha a kondenzátor által alkalmazott feszültség meghaladja az ellenállási feszültségét, vagy ha a poláris elektrolitkondenzátor feszültségének polaritása megfordul, a kondenzátor szivárgó árama meredeken megemelkedik, ami a kondenzátor és az elektrolit belső hőjének növekedését eredményezi. nagy mennyiségű gázt fog termelni.
A kondenzátor felrobbanásának megakadályozása érdekében a kondenzátorház tetején három horony van préselve, így a kondenzátor teteje nagy nyomás alatt könnyen eltörhet, és a belső nyomást kiengedheti.
(Robbantó tartály az elektrolit kondenzátor tetején)
Azonban néhány kondenzátor a gyártási folyamatban, a felső horony préselése nem minősített, a kondenzátor belsejében lévő nyomás hatására a kondenzátor alján lévő tömítőgumi kilökődik, ekkor a kondenzátor belsejében lévő nyomás hirtelen felszabadul, kialakul. egy robbanás.
1, nem poláris elektrolit kondenzátor robbanás
Az alábbi ábra egy nem poláris elektrolit kondenzátort mutat kéznél, 1000uF kapacitással és 16V feszültséggel. Miután az alkalmazott feszültség meghaladja a 18 V-ot, a szivárgó áram hirtelen megnő, és a kondenzátor belsejében a hőmérséklet és a nyomás nő. Végül a kondenzátor alján lévő gumitömítés felszakad, és a belső elektródák pattogatott kukoricához hasonlóan széttörnek.
(nem poláris elektrolit kondenzátor túlfeszültség robbantás)
Hőelem kondenzátorhoz kötésével mérhető a folyamat, amely során a kondenzátor hőmérséklete az alkalmazott feszültség növekedésével változik. Az alábbi ábra a nem poláris kondenzátort mutatja a feszültségnövekedés folyamatában, amikor a rákapcsolt feszültség meghaladja az ellenállási feszültség értéket, a belső hőmérséklet tovább növekszik.
(A feszültség és a hőmérséklet kapcsolata)
Az alábbi ábra a kondenzátoron átfolyó áram változását mutatja ugyanezen folyamat során. Látható, hogy a belső hőmérséklet emelkedésének fő oka az áramerősség növekedése. Ebben a folyamatban a feszültség lineárisan növekszik, és az áramerősség növekedésével a tápegységcsoport feszültségesést okoz. Végül, amikor az áram meghaladja a 6 A-t, a kondenzátor hangos csattanással felrobban.
(A feszültség és az áram kapcsolata)
A nem poláros elektrolit kondenzátor nagy belső térfogata és az elektrolit mennyisége miatt a túlcsordulás után óriási a nyomás, aminek következtében a héj tetején lévő nyomáscsökkentő tartály nem törik el, alul a tömítőgumi a kondenzátor fel van fújva.
2, poláris elektrolit kondenzátor felrobbanása
Poláris elektrolit kondenzátorok esetén feszültséget alkalmaznak. Ha a feszültség meghaladja a kondenzátor ellenállási feszültségét, a szivárgási áram is meredeken emelkedik, ami a kondenzátor túlmelegedését és felrobbanását okozza.
Az alábbi ábra a korlátozó elektrolit kondenzátort mutatja, melynek kapacitása 1000uF és feszültsége 16V. Túlfeszültség után a belső nyomásfolyamat a felső nyomáscsökkentő tartályon keresztül felszabadul, így elkerülhető a kondenzátor felrobbanása.
A következő ábra azt mutatja be, hogyan változik a kondenzátor hőmérséklete a rákapcsolt feszültség növekedésével. Amint a feszültség fokozatosan megközelíti a kondenzátor ellenállási feszültségét, a kondenzátor maradékáram növekszik, és a belső hőmérséklet tovább emelkedik.
(A feszültség és a hőmérséklet kapcsolata)
A következő ábra a kondenzátor, a névleges 16V-os elektrolitkondenzátor szivárgó áramának változását mutatja a vizsgálati folyamat során, amikor a feszültség meghaladja a 15V-ot, a kondenzátor szivárgása meredeken emelkedni kezd.
(A feszültség és az áram kapcsolata)
Az első két elektrolit kondenzátor kísérleti folyamatán keresztül az is látható, hogy az ilyen 1000uF-os közönséges elektrolitkondenzátorok feszültséghatára. A kondenzátor nagyfeszültségű meghibásodásának elkerülése érdekében az elektrolitkondenzátor használatakor elegendő tartalékot kell hagyni a tényleges feszültségingadozásoknak megfelelően.
3,soros elektrolit kondenzátorok
Adott esetben nagyobb kapacitás és nagyobb kapacitású ellenállási feszültség érhető el párhuzamos, illetve soros kapcsolással.
(elektrolit kondenzátor popcorn túlnyomás robbanás után)
Egyes alkalmazásokban a kondenzátorra alkalmazott feszültség váltakozó feszültség, például hangszórók csatolókondenzátorai, váltóáramú fáziskompenzáció, motor fáziseltoló kondenzátorok stb., amelyekhez apoláris elektrolit kondenzátorok használata szükséges.
Az egyes kondenzátorgyártók által adott felhasználói kézikönyvben az is szerepel, hogy a hagyományos polárkondenzátorok egymás melletti soros használata, azaz két kondenzátor egymás mellett sorba kapcsolva, de a polaritás ellentétes, hogy a nem-hamisítás hatását érjük el. poláris kondenzátorok.
(elektrolitikus kapacitás túlfeszültség robbanás után)
Az alábbiakban összehasonlítjuk a polárkondenzátort előremenő feszültség, fordított feszültség, két elektrolit kondenzátor egymás melletti soros alkalmazása során három nempoláris kapacitás, szivárgóáram változás esetén az alkalmazott feszültség növekedésével.
1. Előremenő feszültség és szivárgási áram
A kondenzátoron átfolyó áram mérése ellenállás sorba kapcsolásával történik. Az elektrolit kondenzátor feszültségtűrési tartományán belül (1000uF, 16V) az alkalmazott feszültséget fokozatosan 0V-ról növeljük, hogy mérjük a megfelelő szivárgási áram és feszültség közötti kapcsolatot.
(pozitív soros kapacitás)
A következő ábra egy poláris alumínium elektrolit kondenzátor szivárgási árama és feszültsége közötti összefüggést mutatja, amely nemlineáris összefüggés a 0,5 mA alatti szivárgási árammal.
(A feszültség és az áram kapcsolata az előremenő sorozat után)
2, fordított feszültség és szivárgási áram
Ugyanazt az áramot használva az alkalmazott irányfeszültség és az elektrolitkondenzátor szivárgó árama közötti összefüggés mérésére, az alábbi ábrán látható, hogy amikor az alkalmazott fordított feszültség meghaladja a 4 V-ot, a szivárgási áram gyorsan növekedni kezd. A következő görbe meredekségéből a fordított elektrolitikus kapacitás 1 ohmos ellenállásnak felel meg.
(Fordított feszültség A feszültség és az áram közötti kapcsolat)
3. Hátoldali soros kondenzátorok
Két egyforma elektrolit kondenzátort (1000uF, 16V) egymás után sorba kapcsolva egy nem poláris ekvivalens elektrolit kondenzátort alakítanak ki, majd megmérik a feszültségük és a szivárgási áramuk közötti kapcsolati görbét.
(pozitív és negatív polaritású soros kapacitás)
A következő diagram a kondenzátor feszültsége és a szivárgási áram közötti összefüggést mutatja, és látható, hogy a szivárgási áram növekszik, ha az alkalmazott feszültség meghaladja a 4 V-ot, és az áram amplitúdója kisebb, mint 1,5 mA.
És ez a mérés egy kicsit meglepő, mert látható, hogy ennek a két egymás melletti soros kondenzátornak a szivárgási árama valójában nagyobb, mint egyetlen kondenzátor szivárgási árama, amikor a feszültséget előre kapcsoljuk.
(A feszültség és az áram kapcsolata pozitív és negatív sorozat után)
Időbeli okok miatt azonban nem volt ismételt vizsgálat erre a jelenségre. Lehet, hogy az egyik használt kondenzátor az iménti fordított feszültségteszt kondenzátora volt, és belül sérülés volt, így a fenti tesztgörbe jött létre.
Feladás időpontja: 2023.07.25
