1. Электролиттік конденсаторлар
Электролиттік конденсаторлар – әдетте үлкен сыйымдылыққа ие оқшаулағыш қабат ретінде электролит әрекеті арқылы электродтағы тотығу қабаты арқылы түзілетін конденсаторлар. Электролит иондарға бай сұйық, желе тәрізді материал және электролиттік конденсаторлардың көпшілігі полярлы, яғни жұмыс істеген кезде конденсатордың оң электродының кернеуі әрқашан теріс кернеуден жоғары болуы керек.
Электролиттік конденсаторлардың жоғары сыйымдылығы үлкен ағып кету тогы, үлкен эквивалентті сериялық индуктивтілік пен қарсылық, үлкен төзімділік қателігі және қысқа қызмет ету мерзімі сияқты көптеген басқа сипаттамалар үшін құрбан болады.
Полярлық электролиттік конденсаторлардан басқа полярлық емес электролиттік конденсаторлар да бар. Төмендегі суретте 1000 мкФ, 16 В электролиттік конденсаторлардың екі түрі бар. Олардың ішінде үлкені полярлы емес, ал кішісі полярлы.
(Полярлы емес және полярлы электролиттік конденсаторлар)
Электролиттік конденсатордың ішкі жағы сұйық электролит немесе қатты полимер болуы мүмкін, ал электрод материалы әдетте алюминий (алюминий) немесе тантал (тандал) болып табылады. Төменде құрылымның ішіндегі жалпы полярлы алюминий электролиттік конденсаторы берілген, электродтардың екі қабатының арасында электролитке малынған талшықты қағаз қабаты, сонымен қатар алюминий қабығында тығыздалған цилиндрге айналған оқшаулағыш қағаз қабаты бар.
(Электролиттік конденсатордың ішкі құрылымы)
Электролиттік конденсаторды бөлшектеп, оның негізгі құрылымын анық көруге болады. Электролиттің булануын және ағып кетуін болдырмау үшін конденсатордың түйреуіш бөлігі тығыздағыш резеңкемен бекітіледі.
Әрине, суретте полярлық және полярлық емес электролиттік конденсаторлар арасындағы ішкі көлемнің айырмашылығы да көрсетілген. Бірдей сыйымдылық пен кернеу деңгейінде полярлық емес электролиттік конденсатор полярлық конденсатордан шамамен екі есе үлкен.
(Полярсыз және полярлы электролиттік конденсаторлардың ішкі құрылымы)
Бұл айырмашылық негізінен екі конденсатордың ішіндегі электродтар ауданындағы үлкен айырмашылықтан туындайды. Полярлы емес конденсатор электроды сол жақта, ал полярлық электрод оң жақта. Аудан айырмашылығынан басқа, екі электродтың қалыңдығы да әртүрлі, ал полярлық конденсатор электродының қалыңдығы жұқа.
(Әртүрлі ені электролиттік конденсатордың алюминий парағы)
2. Конденсатордың жарылуы
Конденсатор қолданатын кернеу оның төзімді кернеуінен асып кеткенде немесе полярлық электролиттік конденсатордың кернеуінің полярлығы кері өзгерсе, конденсатордың ағып кету тогы күрт көтеріледі, нәтижесінде конденсатордың ішкі жылуы және электролит жоғарылайды. көп мөлшерде газ өндіреді.
Конденсатордың жарылуын болдырмау үшін конденсатор корпусының жоғарғы жағында үш ойық басылған, сондықтан конденсатордың үстіңгі жағы жоғары қысымда оңай бұзылып, ішкі қысымды босатады.
(Электролиттік конденсатордың жоғарғы жағындағы жарылыс ыдысы)
Алайда, өндіріс процесінде кейбір конденсаторлар, жоғарғы ойықты престеу білікті емес, конденсатор ішіндегі қысым конденсатордың төменгі жағындағы тығыздағыш резеңкесін шығарады, бұл кезде конденсатор ішіндегі қысым кенеттен босатылады, қалыптасады. жарылыс.
1, полярлы емес электролиттік конденсатордың жарылысы
Төмендегі суретте сыйымдылығы 1000 мкФ және кернеуі 16 В болатын полярлы емес электролиттік конденсатор көрсетілген. Қолданылатын кернеу 18 В-тан асқаннан кейін ағып кету тогы кенеттен артады, ал конденсатор ішіндегі температура мен қысым артады. Ақырында, конденсатордың төменгі жағындағы резеңке тығыздағыш жарылып, ішкі электродтар попкорн сияқты босап қалады.
(полярлы емес электролиттік конденсатордың асқын кернеуінің жарылуы)
Терможұпты конденсаторға байлау арқылы конденсатордың температурасы қолданылатын кернеудің жоғарылауымен өзгеретін процесті өлшеуге болады. Төмендегі суретте кернеудің жоғарылау процесінде полярлық емес конденсатор көрсетілген, қолданылатын кернеу төтеп беру кернеуінің мәнінен асып кеткен кезде, ішкі температура өсу процесін жалғастырады.
(Кернеу мен температура арасындағы байланыс)
Төмендегі суретте сол процесс кезінде конденсатор арқылы өтетін токтың өзгеруі көрсетілген. Ток күшінің артуы ішкі температураның көтерілуінің негізгі себебі екенін көруге болады. Бұл процесте кернеу сызықты түрде артады, ал ток күрт көтерілгенде, қоректендіру тобы кернеудің төмендеуін жасайды. Ақырында, ток 6А-дан асқан кезде, конденсатор қатты соққымен жарылады.
(Кернеу мен ток арасындағы байланыс)
Полярлы емес электролиттік конденсатордың үлкен ішкі көлеміне және электролит мөлшеріне байланысты, толып кетуден кейін пайда болатын қысым өте үлкен, нәтижесінде қабықтың жоғарғы жағындағы қысымды төмендететін цистерна бұзылмайды, ал төменгі жағында тығыздағыш резеңке бұзылмайды. конденсатор ашылды.
2, полярлық электролиттік конденсатордың жарылысы
Полярлық электролиттік конденсаторлар үшін кернеу қолданылады. Кернеу конденсатордың төзімді кернеуінен асып кеткенде, ағып кету тогы да күрт көтеріліп, конденсатордың қызып кетуіне және жарылуына әкеледі.
Төмендегі суретте сыйымдылығы 1000 мкФ және кернеуі 16 В болатын шектеуші электролиттік конденсатор көрсетілген. Артық кернеуден кейін ішкі қысым процесі жоғарғы қысымды төмендету резервуары арқылы шығарылады, сондықтан конденсатордың жарылу процесі болдырмайды.
Төмендегі суретте конденсатордың температурасы берілген кернеудің жоғарылауымен қалай өзгеретіні көрсетілген. Кернеу конденсатордың төзімді кернеуіне бірте-бірте жақындаған сайын, конденсатордың қалдық тогы артады, ал ішкі температура көтеріле береді.
(Кернеу мен температура арасындағы байланыс)
Төмендегі суретте конденсатордың, номиналды 16 В электролиттік конденсатордың ағып кету тогының өзгеруі, сынақ процесінде кернеу 15 В-тан асқан кезде конденсатордың ағуы күрт көтеріле бастайды.
(Кернеу мен ток арасындағы байланыс)
Алғашқы екі электролиттік конденсатордың тәжірибелік процесі арқылы мұндай 1000 мкФ қарапайым электролиттік конденсаторлардың кернеу шегі екенін көруге болады. Конденсатордың жоғары вольтты бұзылуын болдырмау үшін электролиттік конденсаторды пайдалану кезінде кернеудің нақты ауытқуларына сәйкес жеткілікті маржаны қалдыру қажет.
3，сериялы электролиттік конденсаторлар
Тиісінше, параллель және сериялық қосылым арқылы үлкен сыйымдылықты және үлкен сыйымдылыққа төзімді кернеуді алуға болады.
(шамадан тыс қысымның жарылуынан кейінгі электролиттік конденсатор попкорн)
Кейбір қолданбаларда конденсаторға қолданылатын кернеу айнымалы ток кернеуі болып табылады, мысалы, динамиктердің қосылыс конденсаторлары, айнымалы ток фазасының компенсациясы, қозғалтқыш фазасының ауысуы конденсаторлары және т.б., полярлық емес электролиттік конденсаторларды пайдалануды қажет етеді.
Кейбір конденсатор өндірушілері берген пайдаланушы нұсқаулығында, сонымен қатар, дәстүрлі полярлық конденсаторларды бір-біріне тізбектей қолдану, яғни екі конденсатор бірге сериялы, бірақ полярлық емес әсерді алу үшін қарама-қарсы болады. полярлық конденсаторлар.
(артық кернеу жарылысынан кейінгі электролиттік сыйымдылық)
Төменде полярлық конденсаторды тура кернеуді, кері кернеуді қолданудағы полярлық конденсаторды салыстыру берілген, екі электролиттік конденсаторларды бір-бірінен кері сериясы полярлық емес сыйымдылықтың үш жағдайына, ағып кету тогы қолданылатын кернеудің жоғарылауымен өзгереді.
1. Тура кернеу және ағып кету тогы
Конденсатор арқылы өтетін ток резисторды тізбектей қосу арқылы өлшенеді. Электролиттік конденсатордың кернеуге төзімділік диапазонында (1000 мкФ, 16 В) сәйкес ағып кету тогы мен кернеу арасындағы байланысты өлшеу үшін қолданылатын кернеу 0 В-тан біртіндеп артады.
(оң сериялы сыйымдылық)
Келесі суретте ағып кету тогы мен полярлы алюминий электролиттік конденсатордың кернеуі арасындағы байланыс көрсетілген, ол 0,5 мА төмен ағып кету тогымен сызықты емес қатынас болып табылады.
(Алдыңғы қатардан кейінгі кернеу мен ток арасындағы байланыс)
2, кері кернеу және ағып кету тогы
Берілген бағыттағы кернеу мен электролиттік конденсатордың ағып кету тогы арасындағы байланысты өлшеу үшін бірдей токты пайдаланып, берілген кері кернеу 4В-тан асқан кезде ағып кету тогы тез өсе бастайтынын төмендегі суреттен көруге болады. Келесі қисықтың еңісінен кері электролиттік сыйымдылық 1 Ом кедергіге тең.
(Кері кернеу Кернеу мен ток арасындағы байланыс)
3. Артқы қатардағы конденсаторлар
Екі бірдей электролиттік конденсаторлар (1000 мкФ, 16 В) полярлы емес эквивалентті электролиттік конденсаторды құру үшін бір-біріне тізбектей жалғанады, содан кейін олардың кернеуі мен ағып кету тогы арасындағы байланыс қисығы өлшенеді.
(оң және теріс полярлық қатарының сыйымдылығы)
Келесі диаграмма конденсатор кернеуі мен ағып кету тогы арасындағы байланысты көрсетеді және сіз ағып кету тогы қолданылатын кернеу 4В-тан асқаннан кейін және ток амплитудасы 1,5мА-дан аз болғаннан кейін арта түсетінін көруге болады.
Және бұл өлшеу аздап таң қалдырады, өйткені сіз осы екі кері сериялы конденсаторлардың ағып кету тогы кернеуді алға қарай қолданған кезде бір конденсатордың ағып кету тогынан үлкен екенін көресіз.
(Оң және теріс қатардан кейінгі кернеу мен ток арасындағы байланыс)
Алайда, уақыттық себептерге байланысты бұл құбылысқа қайталанатын сынақ болған жоқ. Мүмкін, пайдаланылған конденсаторлардың бірі қазір кері кернеу сынағы конденсаторы болды және ішінде зақым бар, сондықтан жоғарыда келтірілген сынақ қисығы пайда болды.
Жіберу уақыты: 25 шілде 2023 ж
