1. Electrolytic capacitors
Ang mga electrolytic capacitor ay mga capacitor na nabuo ng layer ng oksihenasyon sa elektrod sa pamamagitan ng pagkilos ng electrolyte bilang isang insulating layer, na karaniwang may malaking kapasidad. Ang electrolyte ay isang likido, tulad ng halaya na materyal na mayaman sa mga ion, at karamihan sa mga electrolytic capacitor ay polar, iyon ay, kapag nagtatrabaho, ang boltahe ng positibong elektrod ng kapasitor ay kailangang palaging mas mataas kaysa sa negatibong boltahe.
Ang mataas na kapasidad ng mga electrolytic capacitor ay isinakripisyo din para sa maraming iba pang mga katangian, tulad ng pagkakaroon ng malaking leakage current, isang malaking katumbas na series inductance at resistance, isang malaking tolerance error, at isang maikling buhay.
Bilang karagdagan sa mga polar electrolytic capacitor, mayroon ding mga non-polar electrolytic capacitor. Sa figure sa ibaba, mayroong dalawang uri ng 1000uF, 16V electrolytic capacitors. Kabilang sa mga ito, ang mas malaki ay non-polar, at ang mas maliit ay polar.
(Non-polar at polar electrolytic capacitors)
Ang loob ng electrolytic capacitor ay maaaring isang liquid electrolyte o isang solid polymer, at ang electrode material ay karaniwang Aluminum (Aluminum) o tantalum (Tandalum). Ang sumusunod ay isang karaniwang polar aluminum electrolytic capacitor sa loob ng istraktura, sa pagitan ng dalawang layer ng electrodes mayroong isang layer ng fiber paper na babad sa electrolyte, kasama ang isang layer ng insulating paper na naging isang silindro, na selyadong sa aluminum shell.
(Panloob na istraktura ng electrolytic capacitor)
Ang pag-dissect ng electrolytic capacitor, ang pangunahing istraktura nito ay malinaw na makikita. Upang maiwasan ang pagsingaw at pagtagas ng electrolyte, ang bahagi ng capacitor pin ay naayos na may sealing rubber.
Siyempre, ipinapakita din ng figure ang pagkakaiba sa panloob na dami sa pagitan ng polar at non-polar electrolytic capacitors. Sa parehong antas ng kapasidad at boltahe, ang non-polar electrolytic capacitor ay halos dalawang beses na mas malaki kaysa sa polar.
(Internal na istraktura ng non-polar at polar electrolytic capacitors)
Ang pagkakaibang ito ay pangunahing nagmumula sa malaking pagkakaiba sa lugar ng mga electrodes sa loob ng dalawang capacitor. Ang non-polar capacitor electrode ay nasa kaliwa at ang polar electrode ay nasa kanan. Bilang karagdagan sa pagkakaiba sa lugar, ang kapal ng dalawang electrodes ay magkakaiba din, at ang kapal ng polar capacitor electrode ay mas payat.
(Electrolytic capacitor aluminum sheet na may iba't ibang lapad)
2. Pagsabog ng kapasitor
Kapag ang boltahe na inilapat ng kapasitor ay lumampas sa makatiis na boltahe nito, o kapag ang polarity ng boltahe ng polar electrolytic capacitor ay nabaligtad, ang kasalukuyang pagtagas ng kapasitor ay tataas nang husto, na nagreresulta sa pagtaas ng panloob na init ng kapasitor, at ang electrolyte gagawa ng malaking halaga ng gas.
Upang maiwasan ang pagsabog ng kapasitor, mayroong tatlong mga grooves na pinindot sa tuktok ng pabahay ng kapasitor, upang ang tuktok ng kapasitor ay madaling masira sa ilalim ng mataas na presyon at palabasin ang panloob na presyon.
(Blasting tank sa tuktok ng electrolytic capacitor)
Gayunpaman, ang ilang mga capacitor sa proseso ng produksyon, ang tuktok na pagpindot sa uka ay hindi kwalipikado, ang presyon sa loob ng kapasitor ay gagawing ang sealing goma sa ilalim ng kapasitor ay ilalabas, sa oras na ito ang presyon sa loob ng kapasitor ay biglang inilabas, ay bubuo. isang pagsabog.
1, non-polar electrolytic kapasitor pagsabog
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng isang non-polar electrolytic capacitor sa kamay, na may kapasidad na 1000uF at isang boltahe na 16V. Matapos ang inilapat na boltahe ay lumampas sa 18V, ang kasalukuyang pagtagas ay biglang tumaas, at ang temperatura at presyon sa loob ng kapasitor ay tumaas. Sa kalaunan, ang rubber seal sa ilalim ng kapasitor ay bumukas, at ang mga panloob na electrodes ay nabasag na parang popcorn.
(non-polar electrolytic capacitor overvoltage blasting)
Sa pamamagitan ng pagtali ng isang thermocouple sa isang kapasitor, posibleng sukatin ang proseso kung saan nagbabago ang temperatura ng kapasitor habang tumataas ang inilapat na boltahe. Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng non-polar capacitor sa proseso ng pagtaas ng boltahe, kapag ang inilapat na boltahe ay lumampas sa makatiis na halaga ng boltahe, ang panloob na temperatura ay patuloy na tumataas ang proseso.
(Kaugnayan sa pagitan ng boltahe at temperatura)
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng pagbabago sa kasalukuyang dumadaloy sa kapasitor sa panahon ng parehong proseso. Makikita na ang pagtaas ng kasalukuyang ang pangunahing dahilan ng pagtaas ng panloob na temperatura. Sa prosesong ito, ang boltahe ay linearly na tumaas, at habang ang kasalukuyang tumataas nang husto, ang power supply group ay nagpapababa ng boltahe. Sa wakas, kapag ang kasalukuyang lumampas sa 6A, ang kapasitor ay sumasabog na may malakas na putok.
(Kaugnayan sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang)
Dahil sa malaking panloob na dami ng non-polar electrolytic capacitor at ang dami ng electrolyte, ang pressure na nabuo pagkatapos ng overflow ay napakalaki, na nagreresulta sa pressure relief tank sa tuktok ng shell na hindi masira, at ang sealing rubber sa ibaba ng kapasitor ay tinatangay ng hangin bukas.
2, polar electrolytic kapasitor pagsabog
Para sa mga polar electrolytic capacitor, isang boltahe ang inilalapat. Kapag ang boltahe ay lumampas sa makatiis na boltahe ng kapasitor, ang leakage current ay tataas din nang husto, na nagiging sanhi ng sobrang init at pagsabog ng kapasitor.
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng paglilimita ng electrolytic capacitor, na may kapasidad na 1000uF at isang boltahe ng 16V. Pagkatapos ng overvoltage, ang proseso ng panloob na presyon ay inilabas sa pamamagitan ng tuktok na tangke ng relief pressure, kaya ang proseso ng pagsabog ng kapasitor ay maiiwasan.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita kung paano nagbabago ang temperatura ng kapasitor sa pagtaas ng inilapat na boltahe. Habang unti-unting lumalapit ang boltahe sa makatiis na boltahe ng kapasitor, ang natitirang kasalukuyang ng kapasitor ay tumataas, at ang panloob na temperatura ay patuloy na tumataas.
(Kaugnayan sa pagitan ng boltahe at temperatura)
Ang sumusunod na figure ay ang pagbabago ng kasalukuyang pagtagas ng kapasitor, ang nominal na 16V electrolytic capacitor, sa proseso ng pagsubok, kapag ang boltahe ay lumampas sa 15V, ang pagtagas ng kapasitor ay nagsisimula nang tumaas nang husto.
(Kaugnayan sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang)
Sa pamamagitan ng pang-eksperimentong proseso ng unang dalawang electrolytic capacitors, makikita rin na ang boltahe na limitasyon ng naturang 1000uF ordinaryong electrolytic capacitors. Upang maiwasan ang pagkasira ng mataas na boltahe ng kapasitor, kapag ginagamit ang electrolytic capacitor, kinakailangang mag-iwan ng sapat na margin ayon sa aktwal na pagbabagu-bago ng boltahe.
3,electrolytic capacitors sa serye
Kung saan naaangkop, ang mas malaking kapasidad at mas malaking kapasidad na makatiis ng boltahe ay maaaring makuha sa pamamagitan ng parallel at series na koneksyon, ayon sa pagkakabanggit.
(electrolytic capacitor popcorn pagkatapos ng overpressure na pagsabog)
Sa ilang mga aplikasyon, ang boltahe na inilapat sa kapasitor ay AC boltahe, tulad ng mga coupling capacitor ng mga speaker, alternating current phase compensation, motor phase-shifting capacitors, atbp., na nangangailangan ng paggamit ng non-polar electrolytic capacitors.
Sa manwal ng gumagamit na ibinigay ng ilang mga tagagawa ng kapasitor, ibinigay din na ang paggamit ng mga tradisyunal na polar capacitor sa pamamagitan ng back-to-back na serye, iyon ay, dalawang capacitor sa serye nang magkasama, ngunit ang polarity ay kabaligtaran upang makuha ang epekto ng hindi- mga polar capacitor.
(electrolytic capacitance pagkatapos ng overvoltage na pagsabog)
Ang sumusunod ay isang paghahambing ng polar capacitor sa application ng forward boltahe, reverse boltahe, dalawang electrolytic capacitors back-to-back serye sa tatlong mga kaso ng non-polar kapasidad, pagtagas kasalukuyang pagbabago sa pagtaas ng inilapat boltahe.
1. Pasulong na boltahe at kasalukuyang pagtagas
Ang kasalukuyang dumadaloy sa kapasitor ay sinusukat sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang risistor sa serye. Sa loob ng boltahe tolerance range ng electrolytic capacitor (1000uF, 16V), ang inilapat na boltahe ay unti-unting tumaas mula 0V upang masukat ang kaugnayan sa pagitan ng kaukulang leakage current at boltahe.
(positibong kapasidad ng serye)
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng relasyon sa pagitan ng leakage current at boltahe ng isang polar aluminum electrolytic capacitor, na isang nonlinear na relasyon sa leakage current na mas mababa sa 0.5mA.
(Ang ugnayan sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang pagkatapos ng pasulong na serye)
2, reverse boltahe at tagas kasalukuyang
Gamit ang parehong kasalukuyang upang masukat ang relasyon sa pagitan ng inilapat na boltahe ng direksyon at ang electrolytic capacitor leakage current, makikita mula sa figure sa ibaba na kapag ang inilapat na reverse boltahe ay lumampas sa 4V, ang kasalukuyang pagtagas ay nagsisimula nang mabilis na tumaas. Mula sa slope ng sumusunod na curve, ang reverse electrolytic capacitance ay katumbas ng paglaban ng 1 ohms.
(Reverse boltahe Relasyon sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang)
3. Back-to-back series capacitors
Dalawang magkaparehong electrolytic capacitor (1000uF, 16V) ay konektado nang magkakasunod sa serye upang bumuo ng non-polar na katumbas na electrolytic capacitor, at pagkatapos ay sinusukat ang curve ng relasyon sa pagitan ng kanilang boltahe at leakage current.
(positibo at negatibong polarity series capacitance)
Ang sumusunod na diagram ay nagpapakita ng kaugnayan sa pagitan ng boltahe ng kapasitor at ang kasalukuyang pagtagas, at makikita mo na ang kasalukuyang pagtagas ay tumataas pagkatapos ng inilapat na boltahe ay lumampas sa 4V, at ang kasalukuyang amplitude ay mas mababa sa 1.5mA.
At ang pagsukat na ito ay medyo nakakagulat, dahil nakikita mo na ang leakage current ng dalawang back-to-back series capacitor na ito ay talagang mas malaki kaysa sa leakage current ng isang solong kapasitor kapag ang boltahe ay inilapat pasulong.
(Ang relasyon sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang pagkatapos ng positibo at negatibong serye)
Gayunpaman, dahil sa mga dahilan ng oras, walang paulit-ulit na pagsubok para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito. Marahil ang isa sa mga capacitor na ginamit ay ang kapasitor ng reverse voltage test ngayon, at nagkaroon ng pinsala sa loob, kaya ang itaas na curve ng pagsubok ay nabuo.
Oras ng post: Hul-25-2023
