Un elettrolitico condensatore è popolarmente noto come un condensatore polarizzato, in cui l'anodo ha più positivo voltaggio rispetto al catodo. Sono utilizzati in applicazioni di filtraggio, filtri passa-basso, circuiti di amplificatori audio e molti altri. Metalli come alluminio, tantalio, niobio, manganese, ecc. Formano uno strato di ossido nel processo elettrochimico, che blocca il flusso di corrente elettrica in una direzione ma consente il flusso di corrente nella direzione opposta. Questo fenomeno fu osservato per la prima volta da Johann Heinrich Buff (1805-1878), fisico e chimico tedesco nel 1857. Il ricercatore e fondatore francese Eugene Ducretet nel 1875 fu la prima persona a implementare questa idea e inventò il termine 'metallo a valvola' per questi metalli. L'effettivo sviluppo di condensatori elettrolitici con lamine avvolte è separato dalla carta iniziato da A. Eckel di Hydra-Werke (Germania) nel 1927, combinato con l'idea di Samuel Ruben di costruzione impilata.
Cos'è un condensatore elettrolitico?
Una definizione di condensatore elettrolitico è, è un condensatore polarizzato il cui anodo ha una tensione maggiore o più positiva rispetto al catodo. Come suggerisce il nome, si tratta di un condensatore polarizzato e la funzione di un condensatore elettrolitico lo è, utilizza un elettrolita per funzionare con una tensione maggiore o più positiva sull'anodo rispetto al catodo. Pertanto, il terminale dell'anodo è indicato con un segno positivo, mentre il catodo con un segno negativo. L'applicazione di una tensione di polarità inversa compresa tra 1 e 1,5 volt può distruggere il condensatore e il dielettrico e il risultato è pericoloso, con conseguente esplosione o incendio.
Un condensatore elettrolitico utilizza un elettrolita, sotto forma di solido, liquido o gel - funge da catodo o piastra negativa per ottenere una capacità molto più elevata per unità di volume. D'altra parte, una piastra positiva o un anodo in metallo funge da strato di ossido isolante formato mediante anodizzazione. Ciò consente a uno strato di ossido di funzionare come dielettrico del condensatore.
Costruzione
La costruzione del condensatore elettrolitico coinvolge due sottili strati di foglio di alluminio: il foglio semplice e il foglio inciso. Queste due lamine sono separate da un elettrolita. Per impostare la polarità di due lamine, vengono anodizzate facendo crescere chimicamente un sottile strato di ossido di alluminio per formare l'anodo e distinguersi dal catodo. Nel processo di costruzione del condensatore elettrolitico, vengono formati il catodo e l'anodo anodizzato, che è separato da un elettrolita (carta imbevuta di elettrolita).
Durante il normale funzionamento, l'anodo è mantenuto positivo rispetto al catodo, quindi il catodo è indicato con segno negativo (-) sul corpo del condensatore. Poiché l'alluminio è un dispositivo polarizzato, l'applicazione di una tensione inversa su questi terminali produrrebbe l'isolamento nel condensatore, danneggiando il condensatore.
La proprietà unica di un condensatore in alluminio è il processo di autoriparazione di un condensatore danneggiato. Durante la tensione inversa, lo strato di ossido viene rimosso dalla lamina, consentendo tuttavia alla corrente di passare da una lamina all'altra.
Simbolo del condensatore elettrolitico
Il simbolo del condensatore elettrolitico è mostrato nella figura seguente. I simboli dei condensatori sono di due tipi. Il secondo simbolo (b) rappresenta il condensatore polarizzato, che può essere un condensatore elettrolitico o al tantalio. La piastra curva sul simbolo indica che il condensatore è polarizzato ed è il catodo, che è mantenuto a una tensione inferiore rispetto all'anodo. Il primo simbolo (a) nella figura sotto rappresenta il condensatore non polarizzato.
Polarità
Conoscere la polarità di qualsiasi dispositivo è importante per costruirne uno circuiti elettronici . Il collegamento nel altrimenti intorno può distruggere il condensatore. Sebbene alcuni condensatori non siano polarizzati, come i condensatori ceramici (1 µF o meno), possono essere collegati in entrambi i modi.
condensatore ceramico
In alcuni casi, il cavo positivo del condensatore sarebbe più lungo del cavo negativo. A volte, i terminali del condensatore vengono tagliati, in cui l'utente deve fare attenzione nel collegare il condensatore.
I condensatori in tantalio e alluminio sono costituiti da una polarità contrassegnata dal segno più (+) che indica il lato dell'anodo.
Il tipo di condensatore elettrolitico non solido è costituito da una polarità contrassegnata dal segno meno (-) che indica il lato del catodo.
Non solido
Il tipo a elettrolita solido dei condensatori elettrolitici è costituito da una polarità contrassegnata dal segno più che indica il lato dell'anodo, ma assente per i condensatori a led cilindrici e polimeri SMD.
Solido
Valori dei condensatori elettrolitici
A seconda della struttura dell'anodo e dell'elettrolito, i valori della capacità elettrolitica tendono a essere influenzati. Con un elettrolita non solido, i condensatori elettrolitici mostrano una deviazione più ampia per intervalli di frequenza e temperatura rispetto agli elettroliti solidi.
L'unità di base del condensatore elettrolitico è espressa come microfarad (μF). Nelle schede tecniche predisposte dai produttori, il valore della capacità è indicato come capacità nominale (CR) o capacità nominale (CN). Questi sono i valori per i quali viene progettata la capacità.
I condensatori elettrolitici sono la grande struttura cilindrica, che è polarizzata e ha una maggiore capacità .
I valori e le unità dei condensatori elettrolitici sono stampati in modo leggibile sul corpo dei condensatori. Cominciando da sinistra a destra, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Tipi di condensatori elettrolitici
In base al tipo di materiale e di elettrolita utilizzato, i condensatori elettrolitici sono classificati nelle seguenti tipologie.
Condensatore elettrolitico in alluminio
I condensatori elettrolitici in alluminio sono condensatori polarizzati, in cui il terminale dell'anodo (+) è formato da un foglio di alluminio insieme a una superficie incisa. Il processo di anodizzazione produce un sottile strato isolante di ossido, che funge da dielettrico. Il catodo è formato attraverso un secondo foglio di alluminio quando un elettrolita non solido maschera l'area superficiale ruvida dello strato di ossido.
Condensatore non elettrolitico
I condensatori non elettrolitici sono quei condensatori che comprendono un 'materiale isolante' come un dielettrico in forma non elettrolitica. Questo tipo di condensatori non sono polarizzati e hanno molti usi.
Condensatore elettrolitico al tantalio
Il condensatore elettrolitico al tantalio offre correnti di dispersione e ESR inferiori. Utilizza il metallo al tantalio che funziona come un anodo, racchiuso da uno strato di ossido per funzionare come un dielettrico e ulteriormente avvolto con un catodo conduttivo. Questi condensatori sono dispositivi polarizzati per natura e sono altamente stabili. Funziona in modo efficiente con una frequenza eccezionale se collegato correttamente.
Ossido di niobio - Condensatore elettrolitico
La costruzione dei condensatori elettrolitici all'ossido di niobio è simile ai condensatori al tantalio. Ha usato l'ossido di niobio invece del metallo di tantalio per fungere da anodo. L'ossido di niobio è disponibile in abbondanza e offre caratteristiche estremamente stabili rispetto al condensatore al tantalio.
Usi / Applicazioni
Una vasta gamma di condensatore elettrolitico le applicazioni sono le seguenti
- Utilizzato nelle applicazioni di filtraggio per ridurre il ripple negli alimentatori
- Utilizzato come filtro passa basso per uniformare i segnali di ingresso e uscita
- Utilizzato nei circuiti di amplificazione audio come filtri per ridurre il ronzio
Vantaggi e svantaggi
I vantaggi di condensatore elettrolitico siamo
- Utilizzato per ottenere un valore di capacità elevato
- Utilizzato in applicazioni a bassa frequenza
- I condensatori al tantalio sono preferiti rispetto ad altri tipi a causa dell'elevata stabilità, gli svantaggi del condensatore elettrolitico sono i seguenti:
- Deve essere attento a garantire che i condensatori siano corretti con i terminali giusti
- La tensione inversa può danneggiare il condensatore
- Viene facilmente influenzato a causa del cambiamento di temperatura
- Il condensatore, se utilizzato con una combinazione di non elettroliti, aumenta le dimensioni del condensatore
Domande frequenti
1. Dove vengono utilizzati i condensatori elettrolitici?
Sono utilizzati in applicazioni di filtraggio, circuiti di amplificazione audio e filtri passa-basso
2. Come si identifica un condensatore elettrolitico?
I condensatori elettrolitici sono solitamente contrassegnati da una striscia, che indica il cavo negativo. Il vantaggio positivo è solitamente più lungo del cavo negativo.
3. I condensatori contengono olio?
Sì. Sono disponibili condensatori a bagno d'olio e sono generalmente di alta potenza e alta tensione.
4. Il condensatore elettrolitico è AC o DC?
I condensatori elettrolitici sono generalmente utilizzati nei circuiti con alimentazione CC. Le tensioni CA possono danneggiare il condensatore.
5. Qual è la durata media di un condensatore?
La durata media di un condensatore dovrebbe essere di 15 anni. La durata può essere ridotta se la corrente di ondulazione è eccessiva e riscalda il condensatore.
In questo articolo, il lettore conosce le intuizioni del condensatore elettrolitico. Abbiamo discusso la definizione, la costruzione, la polarità e la marcatura, le applicazioni, i vantaggi e gli svantaggi. Inoltre, il lettore può conoscere i tipi di elettrolitici condensatori .
