Ein Elektrolyt Kondensator ist im Volksmund als polarisierter Kondensator bekannt, bei dem die Anode positiver ist Stromspannung als die Kathode. Sie werden in Filteranwendungen, Tiefpassfiltern, Audioverstärkerschaltungen und vielem mehr verwendet. Metalle wie Aluminium, Tantal, Niob, Mangan usw. bilden im elektrochemischen Prozess eine Oxidschicht, die den in eine Richtung fließenden elektrischen Strom blockiert, aber den Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung ermöglicht. Dieses Phänomen wurde erstmals 1857 von Johann Heinrich Buff (1805–1878), dem deutschen Physiker und Chemiker, beobachtet. Der französische Forscher und Gründer Eugene Ducretet setzte diese Idee 1875 als erster um und erfand den Begriff „Ventilmetall“ für diese Metalle. Die eigentliche Entwicklung von Elektrolytkondensatoren mit gewickelten Folien wird durch Papier getrennt, das 1927 von A. Eckel von den Hydra-Werken (Deutschland) in Kombination mit Samuel Rubens Idee einer Stapelkonstruktion begonnen wurde.
Was ist ein Elektrolytkondensator?
Eine Elektrolytkondensatordefinition ist, dass es sich um einen polarisierten Kondensator handelt, dessen Anode eine höhere oder positivere Spannung als die Anode aufweist Kathode. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen polarisierten Kondensator und eine Elektrolytkondensatorfunktion. Er verwendet einen Elektrolyten, um mit einer höheren oder positiveren Spannung an der Anode als an der Kathode zu arbeiten. Daher ist der Anodenanschluss mit einem positiven Vorzeichen gekennzeichnet, während die Kathode mit einem negativen Vorzeichen. Das Anlegen einer Spannung mit umgekehrter Polarität von 1 bis 1,5 Volt kann den Kondensator und das Dielektrikum zerstören. Das Ergebnis ist gefährlich und führt zu einer Explosion oder einem Brand.
Ein Elektrolytkondensator verwendet einen Elektrolyten in Form von Feststoff, Flüssigkeit oder Gel - dient als Kathode oder negative Platte, um eine viel höhere Kapazität pro Volumeneinheit zu erreichen. Andererseits wirkt eine positive Platte oder Anode aus Metall als isolierende Oxidschicht, die durch Anodisierung gebildet wird. Dadurch kann eine Oxidschicht als Dielektrikum des Kondensators wirken.
Konstruktion
Die Konstruktion des Elektrolytkondensators besteht aus zwei dünnen Schichten Aluminiumfolie - der glatten Folie und der geätzten Folie. Diese beiden Folien sind durch einen Elektrolyten getrennt. Um die Polarität zweier Folien einzustellen, werden sie durch chemisches Aufwachsen einer dünnen Schicht Aluminiumoxid zur Anode anodisiert und unterscheiden sich von der Kathode. Bei der Konstruktion des Elektrolytkondensators werden die Kathode und die anodisierte Anode gebildet, die durch einen Elektrolyten (mit Elektrolyt getränktes Papier) getrennt sind.
Während des Standardbetriebs wird die Anode in Bezug auf die Kathode positiv gehalten, daher wird die Kathode mit einem negativen (-) Vorzeichen am Kondensatorkörper angezeigt. Da Aluminium ein polarisiertes Gerät ist, würde das Anlegen einer Sperrspannung an diese Anschlüsse die Isolierung im Kondensator erzeugen und den Kondensator beschädigen.
Die einzigartige Eigenschaft eines Aluminiumkondensators ist der Selbstheilungsprozess eines beschädigten Kondensators. Während der Sperrspannung wird die Oxidschicht von der Folie entfernt, wobei der Strom von einer Folie zur anderen fließen kann.
Elektrolytkondensatorsymbol
Das Elektrolytkondensatorsymbol ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Es gibt zwei Arten von Kondensatorsymbolen. Das zweite Symbol (b) repräsentiert den polarisierten Kondensator, der ein Elektrolyt- oder Tantalkondensator sein kann. Die gekrümmte Platte auf dem Symbol bedeutet, dass der Kondensator polarisiert ist und die Kathode ist, die auf einer niedrigeren Spannung als die Anode gehalten wird. Das erste Symbol (a) in der folgenden Abbildung steht für den nicht polarisierten Kondensator.
Polarität
Es ist wichtig, die Polarität eines Geräts zu kennen, um ein Gerät zu bauen elektronische Schaltkreise . Das Anschließen in der Umgebung kann den Kondensator zerstören. Obwohl einige Kondensatoren nicht polarisiert sind, wie z. B. Keramikkondensatoren (1 µF oder weniger), können sie auf beide Arten angeschlossen werden.
Keramikkondensator
In bestimmten Fällen ist die positive Leitung des Kondensators länger als die negative Leitung. Manchmal werden die Kondensatoranschlüsse gekürzt, wobei der Benutzer beim Anschließen des Kondensators vorsichtig sein muss.
Die Tantal- und Aluminiumkondensatoren bestehen aus einer Polarität, die mit dem Pluszeichen (+) für die Anodenseite gekennzeichnet ist.
Der Elektrolytkondensator vom nicht festen Elektrolyttyp besteht aus einer Polarität, die mit dem Minuszeichen (-) gekennzeichnet ist, das die Kathodenseite angibt.
Nicht fest
Der Festelektrolyt-Typ von Elektrolytkondensatoren besteht aus einer Polarität, die mit dem Pluszeichen gekennzeichnet ist, das die Anodenseite anzeigt, jedoch für zylindrische LED- und SMD-Polymerkondensatoren fehlt.
Solide
Elektrolytkondensatorwerte
Abhängig von der Anoden- und Elektrolytstruktur neigen die Elektrolytkapazitätswerte dazu, beeinflusst zu werden. Bei nicht festem Elektrolyten weisen Elektrolytkondensatoren eine größere Abweichung für Frequenz- und Temperaturbereiche auf als die festen Elektrolyte.
Die Grundeinheit des Elektrolytkondensators wird als Mikrofarad (μF) ausgedrückt. In den vom Hersteller erstellten Datenblättern wird der Kapazitätswert als Nennkapazität (CR) oder Nennkapazität (CN) angegeben. Dies sind die Werte, für die die Kapazität ausgelegt ist.
Die Elektrolytkondensatoren sind die große, zylindrische Struktur, die polarisiert ist und eine höhere hat Kapazität .
Elektrolytkondensatoren Werte und Einheiten sind leserlich auf dem Kondensatorkörper aufgedruckt. Beginnend von links nach rechts 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Elektrolytkondensatortypen
Basierend auf der Art des verwendeten Materials und des verwendeten Elektrolyten werden die Elektrolytkondensatoren in die folgenden Typen eingeteilt.
Aluminium-Elektrolytkondensator
Aluminium-Elektrolytkondensatoren sind polarisierte Kondensatoren, bei denen der Anodenanschluss (+) aus Aluminiumfolie zusammen mit einer geätzten Oberfläche besteht. Der Anodisierungsprozess erzeugt eine dünne isolierende Oxidschicht, die als Dielektrikum wirkt. Die Kathode wird durch eine zweite Aluminiumfolie gebildet, wenn ein nicht fester Elektrolyt die raue Oberfläche der Oxidschicht maskiert.
Nichtelektrolytischer Kondensator
Die nichtelektrolytischen Kondensatoren sind solche Kondensatoren, die aus einem 'Isoliermaterial' als Dielektrikum in nichtelektrolytischer Form bestehen. Solche Kondensatortypen sind nicht polarisiert und haben viele Verwendungszwecke.
Tantal-Elektrolytkondensator
Der Tantal-Elektrolytkondensator bietet einen geringeren Leckstrom und ESR. Es wird Tantalmetall verwendet, das als Anode fungiert, von einer Oxidschicht umschlossen ist, um als Dielektrikum zu wirken, und weiter mit einer leitenden Kathode umwickelt ist. Diese Kondensatoren sind von Natur aus polarisierte Geräte und sehr stabil. Bei korrekter Verbindung arbeitet es effizient mit außergewöhnlicher Frequenz.
Nioboxid-Elektrolytkondensator
Der Aufbau von Nioboxid-Elektrolytkondensatoren ähnelt Tantalkondensatoren. Als Anode wurde Nioboxid anstelle von Tantalmetall verwendet. Nioboxid ist reichlich verfügbar und bietet extrem stabile Eigenschaften als der Tantalkondensator.
Verwendungen / Anwendungen
Eine breite Palette von Elektrolytkondensator Anwendungen sind wie folgt
- Wird in Filteranwendungen verwendet, um die Welligkeit der Netzteile zu verringern
- Wird als Tiefpassfilter verwendet, um die Eingangs- und Ausgangssignale zu glätten
- Wird in Audioverstärkungsschaltungen als Filter zur Reduzierung von Brummen verwendet
Vorteile und Nachteile
Die Vorteile der Elektrolytkondensator sind
- Wird verwendet, um einen hohen Kapazitätswert zu erzielen
- Wird in Niederfrequenzanwendungen verwendet
- Tantalkondensatoren werden gegenüber anderen Typen bevorzugt, da der Elektrolytkondensator folgende hohe Stabilitätsnachteile aufweist:
- Muss aufmerksam sein, um sicherzustellen, dass die Kondensatoren mit den richtigen Anschlüssen korrigiert werden
- Die Sperrspannung kann den Kondensator beschädigen
- Wird durch Temperaturänderungen leicht beeinträchtigt
- Kondensator erhöht bei Verwendung mit einer Kombination von Nichtelektrolyten die Kondensatorgröße
FAQs
1. Wo werden Elektrolytkondensatoren eingesetzt?
Sie werden in Filteranwendungen, Audioverstärkungsschaltungen und in Tiefpassfiltern verwendet
2. Wie identifizieren Sie einen Elektrolytkondensator?
Elektrolytkondensatoren sind normalerweise mit einem Streifen gekennzeichnet, der die negative Leitung anzeigt. Die positive Leitung ist normalerweise länger als die negative Leitung.
3. Haben Kondensatoren Öl?
Ja. Ölgefüllte Kondensatoren sind verfügbar und weisen im Allgemeinen eine hohe Leistung und Hochspannung auf.
4. Sind Elektrolytkondensatoren AC oder DC?
Elektrolytkondensatoren werden im Allgemeinen in Schaltkreisen mit Gleichstromversorgung verwendet. Wechselspannungen können den Kondensator beschädigen.
5. Was ist die durchschnittliche Lebensdauer eines Kondensators?
Die durchschnittliche Lebensdauer eines Kondensators wird voraussichtlich 15 Jahre betragen. Die Lebensdauer kann verkürzt werden, wenn der Welligkeitsstrom zu hoch ist und den Kondensator erwärmt.
In diesem Artikel lernt der Leser die Erkenntnisse des Elektrolytkondensators kennen. Wir diskutierten die Definition, Konstruktion, Polarität und Kennzeichnung, Anwendungen sowie Vor- und Nachteile. Ferner kann der Leser die Arten von Elektrolyten kennen Kondensatoren .
