Устройство электролитического конденсатора

В каждом современном бытовом приборе, как правило, есть электролитические конденсаторы. В отличие от других типов конденсаторов, электролитические конденсаторы являются обычно полярными, то есть включаются в цепь исключительно определенным образом, с соблюдением полярности. Основным же преимуществом электролитических конденсаторов является их компактность при довольно существенной емкости в отличие от иных типов конденсаторов. Размер тем больше, чем больше емкость и чем выше допустимое рабочее напряжение. Электролитические конденсаторы выпускаются традиционно емкостью до 1 фарады и на допустимое рабочее напряжение до 400 вольт. Однако с развитием технологий эти значения все время увеличиваются. В качестве диэлектрика в таких конденсаторах используется тонкий слой оксидной пленки, наносимый на протравленный алюминиевый положительный (анод) электрод методом анодного оксидирования. За счет весьма малой толщины оксидной пленки на аноде, (до 1 микрона) электроемкость такого конденсатора получается весьма значительной. Второй электрод (катод) также алюминиевый, он также подвергается травлению. Это делается для придания поверхности шероховатости для улучшения контакта. Электроды разделены обычно слоем пропитанной электролитом пористой бумаги, которая выступает в качестве вспомогательного электрода для катода, а также предотвращает контакт между анодной и катодной пластинами фольги. Пластины с выводами, вместе с пропитанной электролитом бумагой скручиваются в плотный цилиндр, который запечатывается в цилиндрический алюминиевый корпус. Обычно электролитические конденсаторы рассчитаны на работу в диапазоне температур от минус 40 до плюс 150 градусов Цельсия, а в качестве вспомогательных мер для охлаждения, может быть предусмотрена возможность крепления корпуса на внешний радиатор. Выводы электродов таких конденсаторов различаются в зависимости от типа корпуса и предполагаемого способа монтажа: под винт, проволочные, защелкиваемые и другие.

Лучшее сочетание вакуумных и          полупроводниковых характеристик — однотактный гибридный усилитель звука.           Мы не создаём иллюзий,           Мы делаем звук живым!

Электролитический конденсатор, теория и примеры

Определение и обще сведения о конденсаторах

Конденсаторы – это очень распространенный элемент радиоэлектронных схем. Они могут классифицироваться по разным показателям, в том числе, по виду диэлектрика. В электролитических конденсаторах в качестве диэлектрика используют тонкую пленку оксида (чаще всего это окислы алюминия, тантала, ниобия). Толщина ее составляет от м, что позволяет получить большую емкость конденсатора. Такая пленка характеризуется высокой электрической прочностью. Это важно, так напряженность электрического поля, которое создается в оксидной пленке довольно высокая и приближена к пределу теоретической прочности кристалла.

Оксидная пленка получается в результате электрохимической реакции.

В зависимости от вещества и состояния электролита конденсатор является жидкостным (электролит — жидкость), сухим (электролит – вязкая паста) или оксидно – полупроводниковым (оксидный слой покрыт слоем полупроводника). Жидкостные и сухие электролитические конденсаторы имеют свои достоинства. Так, электролитические конденсаторы, имеющие в качестве диэлектрика жидкость, лучше охлаждаются, выдерживают большие нагрузки и могут восстанавливаться при пробое. Однако они имеют существенный ток утечки. Сухие электролитические конденсаторы обладают более простой конструкцией, чем жидкостные, несут меньшие потери при работе. Сухие электролитические конденсаторы в настоящее время применяются чаще.

Электролитические конденсаторы обладают большими емкостями при относительно малых размерах и невысокой стоимости.

Однако у них есть и недостатки, такие как: невысокая надежность, небольшая точность и стабильность, существенные потери энергии, плохое сопротивление изоляции. Они являются чувствительными к изменению температуры, так при увеличении температуры их емкость увеличивается. Электролитические конденсаторы сильно реагируют на перенапряжение, имеют рабочее напряжение (обычно) менее 500 В. Кроме того, конденсатор обладает полярностью и может снижать емкость со временем, так как электролит высыхает, оксидная пленка разрушается.

Электролитические конденсаторы используют в схемах с пульсирующим и постоянным напряжением. Часто электролитические конденсаторы имеют полярность. При последовательном соединении двух электролитических конденсаторов, имеющих одинаковую емкость, причем плюс с плюсом (или минус с минусом), получают неполярный конденсатор, который можно применять в цепях переменного тока для короткого времени работы. При этом суммарная емкость уменьшается. Для того, чтобы получить неполярный электролитический конденсатор оксидную пленку наносят на обе обкладки.

Принципиальное устройство электролитического конденсатора

Чаще всего электролитический конденсатор состоит из двух пластин из металла (например, алюминия), размещенных в электролите. На одну из пластин наносят пленку из оксида – эта пластина становится одной обкладкой конденсатора (рис.1) (анодом). Вторая обкладка – это электролит. Данная металлическая пластина, которая не имеет пленки, осуществляет контакт с электролитом.

Рис. 1

Виды электролитических конденсаторов

Электролитические конденсаторы в свою очередь разделяют на:

1. полимерные;
2. полимерные радиальные;
3. стандартной конфигурации;
4. миниатюрные;
5. полярные и не полярные;
6. низкоимпедансные и др.

Электролитические конденсаторы, имеющие в своем составе оксидную пленку, всегда являются полярными. Предельное напряжение для них зависит от вещества, так для алюминиевых конденсаторов максимальное напряжение составляет около 600 В, танталовые конденсаторы выдерживают около 175 В. Данный тип конденсаторов имеет существенный ток утечки (у алюминиевых конденсаторов около , у танталовых — ). Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют емкости от 2 до нескольких тысяч микро фарад и рабочие напряжения от 6В до 600 В.

Примеры решения задач

основные параметры прибора, как работает и от чего зависит большая ёмкость

В конструкциях подавляющего количества электроприборов присутствует электролитический конденсатор. Телевизоры, радио, аудиотехника, стиральные машины, кондиционеры, компьютеры, принтеры — вот далеко не полный перечень приборов, оснащённых таким конденсатором. Достаточно широкое применение прибор нашёл не только в бытовых устройствах, используемых в повседневной жизни, но также в промышленной, военной и строительной сфере.

Особенности конструкции

Широкий спектр применения электролитических конденсаторов обусловлен их высокими функциональными свойствами и простотой конструкции. При относительно небольших размерах они обладают достаточно большой ёмкостью. Система стандартного конденсатора из алюминия состоит из:

1. Двух бумажных лент. Для их изготовления используется особая конденсаторная бумага, пропитанная составом, проводящим электрический ток.
2. Двух алюминиевых полосок. Фольга для их производства обрабатывается специальным образом.

Все полоски скручены в единый рулон. Роль активного элемента выполняют выводы, соединённые с электродами и оснащённые уплотнителем. Вся конструкция заключена в имеющий форму цилиндра алюминиевый корпус. На основе этой системы производится несколько видов моделей:

• с выводами, расположенными в одном направлении;
• с повышенной механической прочностью крепления;
• для поверхностного монтажа.

Стадии производства

Все электролитические конденсаторы большой ёмкости изготавливаются в соответствии с выверенной технологией. Производственный процесс состоит из нескольких важных этапов:

1. Травление фольги. Таким термином принято обозначать процедуру увеличения эффективной площади поверхности. Увеличение площади становится возможным за счёт электрохимической коррозии либо химической эрозии.
   Пульсирующий ток в совокупности с определённой температурой и составом электролита меняет форму, размер фольги и число микроскопических каналов на её поверхности.
2. Образование оксидного слоя. Анодная фольга, прошедшая процедуру травления, подвергается окислению, т. е. на неё воздействуют раствором солей аммония, фосфорной или борной кислотой (в случае с высоковольтными конденсаторами). В некоторых случаях на катодной фольге тоже наращивают слой оксида алюминия Al2O3.
3. Нарезка. Из бумаги и прошедшей необходимую обработку фольги вырезают полоски заданной длины и ширины.
4. Присоединение выводов. С электродами их соединяют с помощью холодной или точечной сварки.
5. Пропитывание. Производится с целью заполнения электролитом пор конденсаторной бумаги. Перед этим электролитический конденсатор под давлением освобождается от влаги. В порах должен находиться определённый объём электролита. Его избыток удаляют, поместив элементы в центрифугу. Во избежание потери электролита внутрь устройства устанавливают резиновые уплотнители.

Заключительная стадия производства представляет собой сборку всех деталей в единый прибор, покрытый защитным корпусом из алюминия и изолирующей оболочкой. Ещё одним обязательным этапом является проверка на наличие повреждений оксидного слоя и его восстановление.

Основные характеристики

Устройство конденсатора легче всего представить в виде упрощённого описания. На нём можно увидеть основные параметры электролитических конденсаторов:

1. Ёмкость. Этот показатель находится в прямой зависимости от температуры. Падение температуры (до нулевого значения и ниже) приводит к тому, что вязкость электролитного состава (как и сопротивление в микроскопических порах фольги) увеличивается, приводя к уменьшению объёма. Увеличение температуры выше 20 градусов, наоборот, ведёт к расширению деталей и общей ёмкости прибора. Также величина этого показателя зависит от частоты. Частота и амплитуда переменного напряжения, поданного на прибор, помогают определить его ёмкость.
2. Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Его размер и взаимосвязь с другими величинами определяется по формуле ESR=(tan δ)/(2*π*f* ESС). Угол δ образуется между вектором напряжения конкретного конденсатора и вектором напряжения на идеальной ёмкости. Tan δ представляет собой частное от деления активной мощности на реактивную мощность (при синусоидальной форме напряжения).
3. Полное сопротивление (импеданс) получается в результате суммарного действия ёмкости оксидного слоя, активного сопротивления бумажного сепаратора и электролита, ёмкости пропитанного электролитом сепаратора, индуктивности обмоток и выводов конденсатора.

Еще одна важная характеристика — это показатель тока, пропущенного через диэлектрический слой оксида на положительном электроде. Если конденсатор долгое время не получал напряжения, величина тока утечки будет высокой. Это свидетельствует о разрушении слоя оксида алюминия.

Разновидности конденсаторов

Неотъемлемой составляющей прибора и залогом его эффективной работы является наличие электролита между пластинами. В зависимости от того, какой состав выполняет эту функцию, конденсаторы бывают:

• сухие;
• жидкостные;
• оксидно-металлические;
• оксидно-полупроводниковые.

Отличительная особенность оксидно-полупроводниковых устройств заключается в том, что роль катода в них выполняет полупроводник, нанесённый непосредственно на оксид алюминия. Анод может быть изготовлен как из алюминия, так и из тантала, ниобия или спечённого порошка.

Наличие катода и анода свидетельствует о том, что электролитический конденсатор относится к разряду полярных приборов. Его работа возможна при прохождении тока только в одну сторону. Для работы в электрических цепях с синусоидным током были разработаны неполярные электролиты. В ходе их производства используются дополнительные элементы, значительно увеличивающие размеры и цену готовых устройств.

Отдельной разновидностью устройства, обеспечивающего протекание электрохимических процессов, считается ионистор. Его принцип действия основывается на соприкосновении электролита с обкладкой, в результате чего образуется двойной электрический слой. Подобная конструкция позволяет использовать ионистор не только по его прямому назначению, но и как химический источник электроэнергии.

Набранная за короткое время ёмкость ионистора может сохраняться долго. При напряжении около десяти вольт ёмкость может доходить до нескольких фарад. При оптимально подобранном сочетании напряжения и температурного режима его рабочий ресурс может достичь 40 тысяч часов. Однако колебание заданных изначально характеристик спровоцирует снижение срока службы в несколько десятков раз (до 500 часов).

Область использования ионисторов широка. Их задействуют для резервирования разных источников питания. Они успешно применяются в солнечных батареях, радиоаппаратуре для автомобилей и «умных домах».

Конденсаторы: назначение, устройство, принцип действия

Конденсаторы, наряду с резисторами, являются одними из самых распространенных элементов в радиотехнических и электронных устройствах. Практически не существует устройств, в которых бы не применялись конденсаторы. Прежде всего, конденсаторы используются в качестве фильтров в выпрямителях и стабилизаторах напряжения (любой блок питания содержит в себе конденсаторы). Конденсаторы позволяют создавать временные интервалы необходимой выдержки и частоты в аналоговых схемах различных генераторов.

Первый прототип современного конденсатора появился в середине 18 века в Нидерландах. Питер ван Мушенбрук в своих опытах использовал стеклянную банку, выложенную внутри и снаружи оловянной фольгой (алюминий в те времена не использовался), заряд которой осуществлялся электрофорной машиной (единственный источник получения электрического тока в те времена). Позднее это устройство назовут лейденской банкой.

Рисунок 1

Устройство современного конденсатора аналогично устройству лейденской банки: две обкладки, между которыми находится диэлектрик. Емкость плоского конденсатора (измеряется в Фарадах) зависит от площади пластин (S), расстояния между пластинами (d) и диэлектрической проницаемости среды (ε). Геометрическая форма пластин конденсаторов может быть различной: для металлобумажных конденсаторов пластины выполняются в виде алюминиевой фольги свернутой вместе с диэлектриком в один клубок.

Рисунок 2

Приведенная формула для расчета емкости конденсаторов позволяет сделать вывод о том, что два проводника, расположенных рядом, обладают электрической емкостью. Это свойство проводников широко применяется в высокочастотной технике, при этом конденсаторы делаются в виде дорожек на печатной плате или в виде двух проводников.

Помимо емкости С, любой кабель характеризуется электрическим сопротивлением R. Как известно, RC-цепочка выступает в качестве интегрирующего звена в электронных схемах (рисунок 3). При входном импульсном сигнале на выходе сигнал искажается или, для сигналов незначительной мощности, может просто исчезнуть.

Рисунок 3

Из истории: первая попытка проложить трансатлантическую связь была предпринята в 1857 году. Однако, ученые не учли возможные искажения сигналов, которые могли возникнуть в кабеле, длиной более 4000 км. В результате телеграфный код в виде точек и тире, а по сути те же прямоугольные импульсы, искажались так, что на другом конце разобрать послание не удавалось. Лишь в 1865 году У. Томпсон предложил технологию передачи сигналов на дальние расстояния.

Диэлектрическая проницаемость среды ε и ток утечки

Увеличение диэлектрической проницаемости ε, исходя из формулы для расчета емкости конденсатора, повлечет возрастание емкости конденсатора. В большинстве случаев, в качестве диэлектриков в конденсаторах используются лавсан, полиэтилен или просто воздух. Если заменить эти диэлектрики, например спиртом или ацетоном, у которых диэлектрическая проницаемость существенно больше, то емкость конденсатора возрастет в 15…20 раз. Однако, диэлектрики с большой проницаемостью обладают достаточно высокой проводимостью, которая влияет на время разряда конденсатора через себя. Для описания этого свойства конденсаторов ввели термин тока утечки. Поэтому диэлектрики в конденсаторах характеризуются не только диэлектрической проводимостью, но и током утечки.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы обладают наибольшей удельной емкостью, среди всех типов конденсаторов. Емкость таких элементов может достигать 100 000 мкФ, а рабочее напряжение – до 600 В. Электролитические конденсаторы применяются в низкочастотных схемах и фильтрах блоков питания. Большая емкость электролитических конденсаторов предполагает и существенные размеры таких элементов (рисунок 4).

Рисунок 4

Электролитические конденсаторы могут хранить накопленную энергию несколько лет, однако они достаточно чувствительны к возможным перенапряжениям в цепи. При больших напряжениях или неправильном использовании (включении обычного электролитического конденсатора в цепь переменного тока) конденсаторы нагреваются, а затем просто взрываются. Особенно взрыву подвержены старые советские конденсаторы.

Принцип действия конденсаторов

Основные принципы при работе конденсаторов рассмотрим на примере простой схемы (рисунок 5). В качестве конденсатора лучше использовать электролитический конденсатор большой емкости.

Рисунок 5

Работа схемы: для начала необходимо зарядить конденсатор от источника питания через резистор R (график заряда конденсатора изображен на рисунке 6). Напряжение заряда возрастает по экспоненте, а ток заряда – спадает по экспоненте. Время полного заряда конденсатора определяется произведением емкости самого конденсатора С, величины сопротивления R и постоянной составляющей (для рассматриваемого примера t=5*C*R=5*500*0.002= 5 секунд). Далее переключатель SA переводится во второе положение, что соответствует разряду конденсатора через нагрузку (лампу накаливания). График разряда конденсатора приведен на рисунке 7.

Рисунок 6

Рисунок 7

Рассмотрим еще одну схему включения конденсатора (рисунок 8). При замыкании контакта SA произойдет кратковременная вспышка лампочки EL. Повторное замыкание контакта к вспышке не приведет, так конденсатор уже зарядился.

Рисунок 8

Конденсаторы в блоках питания

Всем электронным устройствам необходимо постоянное напряжения для питания и работы. Любой блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя (однополупериодного или длвухполупериодного) и фильтра (рисунок 9).

Рисунок 9

Подбор необходимого конденсатора для указанных схем можно выполнять исходя из следующих соотношений:

— для двухполупериодного выпрямителя

[size=16]

C = Po / 2∙U∙f∙dU

где C — емкость конденсатора Ф, Po — мощность нагрузки Вт, U — напряжение на выходе выпрямителя В, f — частота переменного напряжения Гц, dU — амплитуда пульсаций В.

— для однополупериодного выпрямителя

C = Po / U∙f∙dU

— для трехфазного выпрямителя

C = Po / 3∙U∙f∙dU

Суперконденсатор – ионистор

Ионистор – новый класс электролитических конденсаторов (рисунок 10).

Рисунок 10

Ионисторы, по своим характеристикам сходны с обычными аккумуляторами. Заряд такого устройства происходит за несколько минут, а срок службы может превысить 40 000 часов.

Статьи по теме:
Про резисторы для начинающих заниматься электроникой

Электролиты. Часть 1 (принципы) — Мои статьи — Каталог статей

Приветствую всех неравнодушных к качественному звуку. Попробую вкратце осветить одну из проблем, часто мусолимую в инженерно — аудиофильских кругах, а именно: почему те или иные пассивные элементы ( в данном конкретном случае — электролитические конденсаторы) вносят существенную окраску в звучание аудиоустройства и какой из элементов предпочесть в каждом конкретном случае? Итак, что у нас представляет собой конденсатор? Устройство для накопления электрического заряда! Формально, идеальный конденсатор представляет собой две идеально (!) проводящие пластины (т. н. «обкладки») с контактами, разделенные тончайшим слоем идеального (!) диэлектрика (т. е. вещества не являющегося проводником). Очевидно, что постоянный ток конденсатор не проводит, так как между обкладками нет контакта из-за наличия диэлектрика. Однако, при подаче электрического напряжения к клеммам (контактам пластин) из-за возникающего между пластин (в толще диэлектрика) электрического поля происходит, так называемый, «заряд» конденсатора, т.е кратковременное протекание тока и возникающее благодаря этому накопление на обкладках электрического заряда. При смене полярности подводимого напряжения конденсатор начинает менять полярность зарядов на обкладках, и опять у нас течет ток в цепи… Процесс зарядки-разрядки конденсатора происходит быстро, ( для буквоедов, график изменения тока описывается обратным экспоненциальным законом) и зависит от емкости конденсатора и сопротивления цепи. Таким образом, для конкретного конденсатора в конкретной цепи существует некоторая «постоянная времени» именуемая ТАУ и равная произведению емкости на сопротивление TAU~ R*C. Все здесь кажется ясным и понятным, и знакомым всем еще со школьного курса физики. Как может такой — вот радиоэлемент вносить существенную окраску в звучание аудиоустройства, в котором он использован? Что там «такого» может быть? Зарядился, накопил заряд – отдал его при потребности в нагрузку. Всего и делов — то! Думаете, все так просто? Проблема кроется в том, что то, что мы имеем в реальности в качестве конденсатора в наших аудио игрушках, очень сильно далеко от идеального элемента описанного выше. Для сохранения приемлемых размеров устройства (конденсатора) изобретатели постепенными итерациями пошли на целый воз уловок в надежде обмануть физику. Таким образом, устройство, именуемое нынче электролитическим конденсатором, представляет собой просто «клубок» кишащий пороками. Для сохранения габаритов в пределах разумного, обкладки конденсатора изготовили из полосок тончайшей фольги, разделенной тончайшим слоем сепаратора (слоя содержащего диэлектрический ЭЛЕКТРОЛИТ) свернутых затем в цилиндр. 1. В результате, полученная «спираль» из обкладок, очевидно, имеет определенную паразитную индуктивность, которая у нас оказывается включенной последовательно с емкостью самого конденсатора. Как мы знаем, индуктивность — суть реактивный элемент, так же как и конденсатор. При протекании переменного тока по данной индуктивности из-за возникающего вокруг проводника магнитного поля формирующего противо-ЭДС резко возрастает сопротивление цепи с ростом частоты тока. Сводя «тупо» на нет емкостные характеристики конденсатора на высоких рабочих частотах. Я уж просто не упоминаю о том, что цепь состоящая из емкости и индуктивности является резонансным контуром, очень сильно меняющим свои свойства вблизи определенных (резонансных) частот. 2. Тоненькие обкладочки изготовленные из фольги, вкупе с внешними выводами и неизбежными контактами между ними, обладают существенным омическим (активным) сопротивлением, которое оказывается, включено последовательно с нашим конденсатором и также влияет на его реальные характеристики. 3. Электролит, используемый в качестве наполнителя сепаратора, формирует нам слой «диэлектрика» в нашем реальном конденсаторе. Данная «субстанция» имеет высокие параметры диэлектрической проницаемости для того, чтобы конденсатор имел высокую емкость при как можно меньших габаритах. Однако, жидкий диэлектрик во-первых, не является полностью непроводящим материалом! Существует так называемый «ток утечки» оценивающий численно сопротивление данного «лже-диэлектрика». В результате конденсатор у нас оказывается шунтирован пусть и довольно большим, но все-же СОПРОТИВЛЕНИЕМ, которое также является паразитным, не свойственным природе собственно конденсатора и противоречащая нашим потребностям от данного устройства. (Что это за накопитель заряда, который склонен к саморазряду изначально?) 4. Мало у нас вышеизложенных проблем, так оказывается, электролит у нас еще и исключительно нелинейная среда! Для того, чтобы электролит эффективно работал, необходимо, чтобы к нему постоянно было приложено, так называемое, «напряжение поляризации» (постоянное напряжение определенной полярности, плюс на аноде, минус на катоде). Только в таком вот рабочем режиме электролит, находящийся внутри конденсатора, начинает работать так, как надо. И не дай бог полярность перепутать! Электролит не только не будет работать, но и из-за протекания внутри обратной химической реакции он может закипеть, разорвать корпус элемента и повредить многое, что находится рядом. .. Это условие вроде — бы выполняется, когда конденсатор стоит в качестве буфера-фильтра на выходе нашей системы питания. Однако представьте себе — в процессе работы в синхроне с нашим музыкальным, постоянно меняющимся сигналом конденсатор будет отдавать ток в усилитель, при этом напряжения на обкладках будут флуктуировать. Соответственно, напряжение поляризации, приложенное к электролиту, будет модулироваться нашим полезным сигналом. Т.е реактивные характеристики конденсатора будут постоянно менятся в зависимости от прослушиваемого нами музыкального сигнала! А только представьте, как будет работать полярный конденсатор, который сплошь и рядом ставят в качестве разделительного между цепями, фактически не имеющими разности потенциалов вообще! При «правильной» полярности приложенного звукового сигнала конденсатор будет конденсатором, хоть и меняющим свои параметры в зависимости от уровня приложенного сигнала. А вот при «обратной» полярности устройство будет уже вообще «неизвестно чем»! Если задуматься о том, что сигнал музыкальный у нас сугубо периодический, и его полярность меняется туда-сюда в диапазоне от единиц раз до десятков тысяч раз за секунду, то неудивительно, что результат, который у нас получится в результате такого элегантного «инженерного решения» не может радовать истинных фанатов качества звучания. Мутность, мыльность звучания подобных «аудиоподелок» де-факто стандарт для лоу- и мид-фай техники. 5. Структура электролитического конденсатора, описанная выше, очевидно, имеет потенциальную склонность к зависимости от «микрофонного эффекта». При механическом воздействии на конструкцию существует реальная предрасположенность к флуктуациям зазоров между обкладками, с флуктуацией фактической емкости в результате. Вам мало? Можно говорить далее о температурной нестабильности диэлектрических возможностей элекролита (ТКЕ). Процессах старения электролита (конденсаторы «усыхают» со временем, теряя свою емкость, растут токи утечки и тд и тп.) Зависимости возможностей по отдаче тока в нагрузку ( так называемый ripple current) от частоты. Величине «тангенса угла потерь», характеризующей «качество работы диэлектрика» и величину активных потерь при работе конденсатора и ее зависимости от напряжения поляризации… Так далее, так далее… Вы все еще удивляетесь, что подобные «пассивные» элементы аудиотракта могут влиять на результирующее качество звука? И что все пафосные марки и модели конденсаторов являются таблетками плацебо для больных аудиофилов? Или Я вас убедил? Тогда дальше перейдем к моделям, самым интересным по звуку, и разберемся чем они хороши и почему. сентябрь 2010 ЮА

Электролитические конденсаторы HITACHI для силовой электроники

Основные особенности и параметры ЭК

1. Особенности конструкции

В обычном алюминиевом ЭК диэлектриком является окись алюминия, подобно p-n-переходу она имеет одностороннюю проводимость и способна выдерживать напряжение только одной полярности. Соответственно, при подаче обратного напряжения в ЭК возникают токи утечки.

Оксидный слой не может иметь равномерной толщины по всей поверхности, в зонах с наименьшей толщиной токи утечки I_l максимальны. Причиной их увеличения также является наличие примесей воды в электролите, что снижает и максимально допустимое напряжение ЭК.

Временная зависимость I_l после включения описывается выражением:

где I_l5 — ток утечки через 5 минут после подачи постоянного напряжения на ЭК, а показатель степени р имеет значение в диапазоне 0,5…1.

Общая формула для I_L в установившемся состоянии имеет следующий вид:

Практически все параметры ЭК являются термозависимыми. С ростом температуры увеличиваются емкость, проводимость электролита, ток утечки, снижается надежность за счет ускорения коррозионных процессов.

Важное значение имеет временная стабильность характеристик, непосредственно влияющих на срок службы ЭК. Как и для многих других компонентов, выработка ресурса конденсатора происходит при достижении его основными параметрами своих предельно допустимых значений. Одним из них является R_s или ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) ЭК, которое состоит из сопротивления выводов и алюминиевой фольги (R_Al), сопротивления электролита (R_E) и сопротивления диэлектрика (R_ox).

2. Потери

Суммарные потери ЭК можно оценить, зная ток утечки I_l, среднеквадратичное значение переменного тока I_RMS, текущего через конденсатор, и значения эквивалентных сопротивлений.

Общее омическое сопротивление R состоит из сопротивления металла и электролита.

Диэлектрические потери пропорциональны энергии, запасенной в конденсаторе: W_C = C × U²/2. Мощность P_l, рассеиваемая в ЭК, может быть определена следующим образом:

где ƒ — частота перезарядки конденсатора.

Если ток ЭК имеет синусоидальную форму, формула приобретет следующий вид:

Поскольку I = ω × C × U, а ω = 2π × ƒ, то

Сомножитель (A + B × ƒ) представляет собой известный всем cos φ. Однако пользоваться этим параметром неудобно, так как обычно φ близок к 90°, поэтому при расчетах режимов ЭК обычно используется угол δ = 90 – φ, называемый углом потерь: tangδ = sin (90 – φ)/cos (90 – φ)

sin (90 – φ), так как cos (90 – φ)

1. В результате мы получаем выражение для расчета мощности рассеяния в простейшей форме:

Ошибка, возникающая из-за принятой аппроксимации, несущественна для вычислений потерь ЭК, а измерение tangδ намного проще, чем cos φ. Этот параметр называется тангенсом угла потерь и приводится в справочных данных конденсаторов.

Подставляя в (2.2) U = I/ωC, получаем:

Таким образом можно определить R_S или ESR – эквивалентное последовательное сопротивление, значение которого должно указываться в технических характеристиках.

Как видно из (2.6), параметр R_S является частотно зависимым, типовой график R_S в функции от частоты для ЭК 68 мкФ 450 В приведен на рис. 1. Наличие нелинейной зависимости параметров конденсаторов несколько затрудняет расчеты потерь. Кроме того, если ток имеет сложный спектральный состав, необходимо знать величину каждой гармоники. Однако если низшие гармоники достаточно велики и частотно-зависимый компонент мал по сравнению с омическим сопротивлением, расчет становится достаточно простым. Обычно на частотах свыше 500 Гц ESR становится практически неизменным и формула для мощности потерь приобретает следующий вид.

3. Тепловой расчет

Температура перегрева ЭК зависит от R_S и среднеквадратичного значения переменного тока I_RMS. Обозначим температуру в наиболее нагретой точке конденсатора (в англоязычной литературе «hot spot») T_hs, а температуру окружающей среды — T_a. В рабочем диапазоне перегрев является линейной функцией мощности потерь Р, при этом справедливы следующие соотношения:

где R_th — тепловое сопротивление «точка перегрева — окружающая среда».

4. Срок службы и надежность

Как правило, производители ЭК в технической документации приводят минимальный набор параметров: предельное напряжение, допустимый ток пульсаций при заданной частоте, тангенс угла потерь, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), эквивалентная последовательная индуктивность (ESL). В спецификациях более «продвинутых» изготовителей ЭК можно найти таблицу поправочных коэффициентов для тока пульсаций и показатели надежности. Например, конденсаторы HU3/HU4 фирмы HITACHI имеют ресурс свыше 600 тыс. часов при номинальном токе пульсаций и температуре 50 °С. Этот же параметр не превышает 4 тыс. часов при предельной температуре. Однако при расчете схемы разработчику хотелось бы знать, сколько конкретно прослужат емкости при заданных рабочих режимах. Это необходимо и для определения минимального номинала ЭК, поскольку современные высоковольтные конденсаторы вносят значительный вклад в габариты и стоимость изделия.

На ресурс и надежность ЭК основное влияние оказывают рабочее напряжение и температура. Для оценки влияния первого параметра на срок службы L_op используется следующее соотношение:

где U_op — рабочее напряжение, U_R – предельно допустимое напряжение, L_opR — срок службы ЭК при U = U_R.

Показатель степени n = 5 при 0,8U_R < U < U_R; n = 3 при 0,5U_R < U < 0,8U_R. Это означает, что снижение рабочего напряжения на 21% увеличивает ресурс ЭК вдвое, а при U < 0,5U_R, его влиянием можно пренебречь.

Срок службы имеет экспоненциальную температурную зависимость, график которой может быть описан выражением:

Надежность ЭК увеличивается с увеличением его линейных размеров, например, формула, учитывающая диаметр конденсатора, имеет следующий вид:

(Для конденсаторов, рассчитанных на 105° вместо 85°, в показателе степени должно быть 105).

Значение ƒ (D) для различных значений диаметра приведено в таблице 1.

Таблица 1

Параметр L_op определяется как время, в течение которого параметры ЭК находятся в пределах определенных допусков. У каждого производителя значения допусков свои. Например, HITACHI и RIFA так определяют предельное состояние ЭК:

• Изменение емкости более чем на 10…15%.
• Увеличение tangδ более чем в 1,3 раза.
• Увеличение ESR более чем в 2 раза.

Когда большое количество конденсаторов (назовем его N₀) испытывается при заданных условиях, то через определенное время некоторые параметры ЭК подойдут к своему предельному значению. Количество ЭК, сохраняющих свои параметры в пределах допусков — R (t), будет со временем становиться меньше в соответствии с выражением:

где λ — частота отказов.

Вероятность отказа F (t) можно определить как:

где S (t) — вероятность, что 1 конденсатор прослужит время t.

Зависимость срока службы L_op от вероятности отказа можно определить следующим образом:

где m — среднее время между отказами (в технической литературе этот параметр также называется MTBF — Mean Time Between Failure).

L_op и λ экспоненциально зависят от температуры: λ возрастает, а L_op снижается.

Упрощенное выражение для λ выглядит следующим образом:

Для конденсаторов 105° в показателе степени надо заменить 85 на 105.

Для примера рассчитаем температуру нагрева ЭК диаметром 50 мм при условии, что он работает при предельном напряжении (U = U_R) и срок службы должен быть не менее 5 лет.

Решая формулу 4.3 для T_hs, получим:

5. Электрическая и тепловая модель электролитического конденсатора

Упрощенная эквивалентная электрическая схема ЭК приведена на рис. 2а.

L — суммарная индуктивность выводов;

R — суммарное омическое сопротивление выводов, фольги и электролита;

R_L — сопротивление утечки;

R_th — тепловое сопротивление;

C_th — теплоемкость.

Параметр I_L определяется как омический ток при рабочем напряжении, не превышающем предельного значения. Данная модель с достаточной степенью точности может быть использована при расчетах с помощью программ схемотехнического моделирования (например, PSPICE).

Токи перезаряда конденсатора приводят к потерям мощности на омическом сопротивлении, кроме того, потери создаются токами утечки. Они проявляются в повышении температуры ΔT, пропорциональном мощности рассеяния Р.

где R_th — тепловое сопротивление конденсатора.

Наиболее нагретая точка, имеющая температуру T_hs, обычно расположена в геометрическом центре ЭК. Тепло распространяется во все стороны через электролит, фольгу, выводы, корпус и т. д. Основными параметрами, характеризующими тепловое поведение конденсатора, являются R_thhc — тепловое сопротивление «точка перегрева — корпус» и R_thca — тепловое сопротивление «корпус — окружающая среда». Если ЭК установлен на теплосток, добавляется тепловое сопротивление «корпус — теплоотвод» R_thcс, зависящее от размера, формы радиатора и способа конвекции воздуха.

На тепловые режимы при импульсном характере работы влияние оказывает также тепловая емкость конденсатора C_th, которая зависит от массы и материала конденсатора. В модели ЭК такую емкость можно было бы установить параллельно каждому сопротивлению кроме R_thca — ей можно пренебречь благодаря низкой теплоемкости воздуха.

На рис. 2b и 2c приведены эквивалентные тепловые схемы для случая естественного охлаждения и установки ЭК на радиатор. Температура выводов конденсатора обозначена T_t, температура корпуса T_c измеряется в точке, противоположной выводам.

Приведенные выше выражения и цифры являются основными данными для расчета нагрева ЭК, в какой бы схеме он ни работал. К сожалению, в каталогах большинства фирм-производителей (как и в отечественных ТУ) тепловые характеристики конденсаторов, как правило, отсутствуют.

6. Параллельное и последовательное соединение ЭК

Соединение ЭК используется для повышения емкости, увеличения допустимого напряжения или тока пульсаций и не вызывает, на первый взгляд, никаких проблем. Однако проблемы существуют, и связаны они в первую очередь с возникновением переходных помех при включении из-за паразитной индуктивности соединительных проводов.

На рис. 3 показана схема параллельного соединения 4 конденсаторов C1 — C4 емкостью по 3300 мкФ. В схеме также присутствуют паразитные индуктивности проводов L1 — L4 (200 нГн между элементами и 600 нГн — подводящая цепь). Если бы в реальной схеме не было шунтирующего влияния распределенных сопротивлений проводов R1 — R4 и ESR-конденсаторов (R_s), то из-за наличия колебательных контуров могли бы наблюдаться очень высокие перенапряжения.

На рис. 4 приведены эпюры напряжения на емкости С4 для двух значений температуры — 20 и 85 °С. Разница в характере переходного напряжения объясняется тем, что при нагреве от 20 до 85 °С эквивалентное сопротивление ЭК (R_s) изменяет свое значение от 22 до 7 мОм. Величина перенапряжения зависит и от номинала конденсатора, оба указанных фактора необходимо учитывать при расчетах.

Последовательное соединение ЭК используется для высоковольтных схем. При этом, как правило, приходится включать конденсаторы последовательно-параллельно для получения необходимой величины емкости.

Анализ переходных искажений в комбинированной схеме производится аналогично, при этом следует учесть паразитные параметры проводов между последовательно соединенными конденсаторами. Не забудьте про разброс номиналов конденсаторов, который может привести к опасному разбалансу напряжений.

При последовательном соединении параллельно каждому ЭК необходимо установить резистор для устранения перекоса напряжения из-за разности токов утечки конденсаторов. Номиналы уравнивающих резисторов можно рассчитать по формуле:

где С — емкость вмкФ, R — сопротивление вкОм.

Формула 6.1 выведена на основании известного соотношения для тока утечки I_L = k × C × U_R, где константа k = 3 × 10^–3. Ток резистора I_R должен быть больше тока утечки, который имеет большой разброс и сильно зависит от условий эксплуатации. Часто оказывается, что правильно рассчитанный уравнивающий резистор рассеивает довольно большую мощность, и с этим приходится мириться.

Резисторы обеспечивают уравнивание напряжения только для постоянного тока и низких частот, распределение пульсаций с частотами порядка сотен герц и выше определяется только соотношением емкостей.

7. Причины отказов ЭК

Основным фактором, приводящим к деградации и выходу из строя ЭК, является диффузия электролита через изолятор. Этот процесс ускоряется с ростом температуры и в наибольшей степени определяет срок службы конденсатора.

Ниже приведены некоторые причины, способные привести к преждевременному отказу ЭК:

• переохлаждение (обычно ниже –40 °С) ? резкий рост ESR и падение емкости;
• перегрев (повышенная температура окружающей среды или превышение допустимого тока пульсаций) ? рост ESR и тока утечки, падение емкости;
• превышение рабочего напряжения ? рост ESR и падение емкости;
• переходные перенапряжения ? повышение тока утечки и внутреннее короткое замыкание;
• воздействие высоких частот ? изменение емкости и ESR;
• воздействие обратного напряжения ? повышение тока утечки, потеря емкости, увеличение ESR, сокращение срока службы;
• механические вибрации ? внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки, потеря емкости.

8. Выбор и расчет ЭК

В самом общем случае расчет номинала ЭК включает следующие действия:

• Выбирается номинал конденсатора, обеспечивающий необходимую мощность нагрузки или заданное минимальное выпрямленное напряжение.
• Найденное значение корректируется с учетом разброса номинала, временного и температурного изменения номинала.
• Из каталога выбирается ближайшее минимальное значение номинала конденсатора.
• Рассчитывается среднеквадратичное значение тока пульсаций для нового конденсатора, определяется температура нагрева ЭК и срок его службы.

Электролитические конденсаторы для мощных применений

Специфика конденсаторов, предназначенных для использования в изделиях силовой электроники, в первую очередь определяется требованиями, предъявляемыми к звену постоянного тока преобразовательного устройства. При выборе ЭК для данного применения необходимо определить суммарное значение емкости и рабочего напряжения, обеспечивающих безопасное функционирование конвертора с учетом нагрузочных и тепловых режимов, а также колебаний напряжения питания.

На работу конденсаторов, применяемых в силовых DC-шинах, большое влияние оказывают их распределенные параметры: ESL (Equivalent Series inductance) — эквивалентная последовательная индуктивность и ESR (Equivalent Series Resistance) — эквивалентное последовательное сопротивление. Индуктивность ESL во многом определяет частотные свойства конденсатора и участвует в образовании паразитного контура шины. Распределенное сопротивление ESR в данном случае играет положительную роль, так как является демпфирующим для этого контура. Именно поэтому при использовании очень популярных в настоящее время пленочных конденсаторов, имеющих пониженное значение ESR, проблема ограничения коммутационных перенапряжений стоит более остро, чем для звена постоянного тока с электролитическими конденсаторами.

Важнейшим требованием, предъявляемым к DC-шине, является согласование ее рабочего напряжения с предельными характеристиками силовых ключей и напряжением питания преобразовательного устройства. При проектировании шины питания инвертора, работающего от промышленных сетей 400/690 В, приходится использовать параллельно-последовательное соединение достаточно большого количества ЭК. Это создает ряд проблем, как конструкторских, так и схемных: необходимо обеспечить надежное крепление банка конденсаторов, при работе в импульсных режимах схема соединений должна осуществлять выравнивание динамических токов и исключать перегрев и перегрузку по напряжению каждого конденсатора звена. В результате звено постоянного тока является узлом, во многом определяющим габариты, надежность и стоимость всего преобразователя.

На рис. 5 приведены варианты размещения двух параллельных пар последовательно соединенных конденсаторов. Обратите внимание на то, что даже положение их выводов существенно влияет на площадь токовой петли, непосредственно определяющей величину паразитной индуктивности DC-шины (1 см² × 10 нГн).

На рис. 6 показана конструкция DC-шины универсального модуля привода SEMIKUBE [5], разработанного дизайнерским центром компании SEMIKRON. На проектирование этого узла инвертора ушло достаточно много времени, большую часть которого занял поиск топологии, обеспечивающей минимальное значение распределенной индуктивности, отсутствие зон локального перегрева и абсолютную симметричность токов и напряжений ЭК. В окончательном виде получилась компактная конструкция, содержащая 12 (3 × 4) конденсаторов емкостью 4700 мкФ. Общая емкость звена постоянного тока составляет 14 мФ при напряжении 800 В, суммарная распределенная индуктивность копланарной шины SEMIKUBE имеет рекордно низкое значение — менее 12 нГн, небаланс токов не превышает 5%. Одна такая конструкция работает совместно с инвертором номинальной мощностью 220 кВт, удельная емкость при этом составляет около 60 мкФ/кВт.

Большинство из описанных выше проблем, связанных с необходимостью параллельно-последовательного соединения, обусловлены тем, что максимальное рабочее напряжение подавляющего большинства выпускаемых до настоящего времени ЭК не превышало 400–450 В. Этот факт стал причиной растущей популярности пленочных конденсаторов MKP/MPP, производимых ELECTRONICON, EPCOS. Эти компоненты способны работать при напряжении DC-шины до 1300 В и выше [6]. Однако широкое распространение компонентов данного типа пока ограничивается высокой стоимостью и большим весом, поэтому производители ЭК продолжают искать технологические способы повышения их блокирующей способности.

На российском и мировом рынке хорошо известна продукция компании HITACHI AIC, выпускающей широкую номенклатуру конденсаторов для различных применений, в том числе и мощных. Основные серии высоковольтных ЭК HITACHI и их краткие характеристики приведены на рис. 7. Существенным достижением фирмы на пути проектирования ЭК для силовой электроники можно считать разработку серии PH с рабочим/предельным напряжением 600/650/700 В (выделено красным цветом на рис. 7). Необходимо отметить, что значение 550–600 В (DC) является минимально допустимым, позволяющим конденсаторам работать без последовательного соединения в звене постоянного тока преобразователей, питающихся от промышленной сети 380 В (АС).

Характеристики ЭК серии РН приведены ниже и в таблице 2:

• рабочее напряжение: 600/650/700 В;
• tangδ = 0,2 при ƒ = 120 Гц;
• рабочая температура: –25… 85 °С;
• ток утечки: 0,01С·V (мкА) и не более 2 мА;
• срок службы: 6000 часов при 85 °С и номинальном токе пульсаций I_r;
• интенсивность отказов: 0,5 FIT (Failure In Time = 10^–9 отказов в час) в течение срока службы (это означает, что из 20 тыс. конденсаторов, находящихся в эксплуатации, за 10 лет откажет только 1).

Таблица 2. Основные характеристики ЭК серии РН

На рис. 8 показан внешний вид конденсатора серии РН и график зависимости среднего срока службы от нормированного значения тока пульсаций (I/I_r) при различной температуре.

В случае, если последовательное соединение емкостей необходимо (например, при питании от сетей 690 В), параллельно каждому конденсатору должен быть установлен балластный резистор R_s, выбранный в соответствии с рекомендациями, данными в табл. 3.

Таблица 3. Рекомендации по выбору балластных резисторов

Заключение

Разработка конструкции преобразователей средней и большой мощности является сложнейшей задачей, требующей тщательного подхода к анализу распределенных параметров конструкции. Одним из наиболее сложных в проектировании узлов силовых конверторов является звено постоянного тока, содержащее силовые шины и банк конденсаторов. Этот узел до сих пор во многом определяет надежность, габариты и стоимость всего изделия. Несмотря на разработку новых технологий конденсаторов (например, пленочных MKP/MPP) и многочисленные попытки проектирования так называемых «матричных» конверторов, осуществляющих прямое двунаправленное преобразование энергии от сети к потребителю, электролитические конденсаторы еще достаточно долго будут востребованы рынком.

Много лет компания HITACHI AIC является одним из мировых лидеров рынка ЭК, в производственной программе фирмы есть несколько серий высоконадежных конденсаторов, ориентированных на силовые применения, такие как инверторы для общепромышленных приводов и электротранспорта. Одной из наиболее интересных разработок последних лет явился выпуск компонентов серии РН, отличающихся повышенным рабочим напряжением. Это позволяет решить одну из наиболее сложных проблем, связанных с работой конденсаторов в промышленных преобразователях, избавиться в ряде случаев от необходимости последовательного соединения и повысить надежность звена постоянного тока.

Литература

1. HITACHI AIC Compact Aluminium-Electrolytic Capacitors 1998/1999.
2. RIFA Electrolytic Capacitors. Theory and Application.
3. Звонарев Е. Электролитические и танталовые конденсаторы HITACHI AIC // Силовая Электроника. 2007. № 2.
4. Колпаков А. Расчет конденсаторов шины питания мощных преобразовательных устройств // Компоненты и технологии. 2004. № 2.
5. Колпаков А. Инверторная платформа SEMIKUBE — quadratisch, praktisch, gut! // Компоненты и технологии. 2005. № 6.
6. Колпаков А. Конденсаторы ELECTRONICON для высоковольтных преобразовательных устройств // Компоненты и технологии. 2004. № 6.

Конденсатор: применение и виды

В магазинах электротехники конденсаторы чаще всего можно увидеть в виде цилиндра, внутри которого располагается множество лент из пластин и диэлектриков.

Конденсатор – что такое?

Конденсатор – это часть электрической цепи, состоящей из 2 электродов, которые способны накапливать, сосредотачивать или передавать ток другим устройствам. Конструктивно электроды представляют собой обкладки конденсатора, у которых заряды противоположны. Для того чтобы устройство работало, между пластинами размещен диэлектрик – элемент, не позволяющий двум пластинам соприкоснуться друг с другом.

Определение конденсатора произошло от латинского слова «condenso», что обозначает уплотнение, сосредоточение.

Конденсатор с обкладками

Элементы для пайки емкостей служат для транспортировки, измерения, перенаправления и передачи электроэнергии и сигналов.

Где применяются конденсаторы

Каждый начинающий радиолюбитель часто задается вопросом: для чего нужен конденсатор? Новички не понимают, зачем он нужен, и ошибочно считают, что он может полноценно заменить батарейку или блок питания.

В комплектацию всех радиоустройств входят конденсаторы, транзисторы и резисторы. Данные элементы составляют кастет платы или целый модуль в схемах со статичными значениями, что делает его базой для любого электроприбора, начиная от небольшого утюга и заканчивая промышленными приборами.

Модульный конденсатор

Применение конденсаторов чаще всего наблюдается в качестве:

1. Фильтрующего элемента для ВЧ и НЧ помех;
2. Нивелира резких скачков переменного тока, а так для статики и напряжения на конденсаторе;
3. Выравнивателя пульсаций напряжения.

Назначение конденсатора и его функции определяются целями использования:

1. Общего назначения. Это конденсатор, в конструкции которого присутствуют только низковольтные элементы, расположенные на небольших платах, например, таких приборах, как телевизионный пульт, радио, чайник и т.д.;
2. Высоковольтные. Конденсатор в цепи постоянного тока поддерживает производственные и технические системы, находящиеся под высоким напряжением;
3. Импульсные. Емкостный формирует резкий скачок напряжения и подает его на принимающую панель устройства;
4. Пусковые. Используются для пайки в тех устройствах, которые предназначены для запуска, включения/выключения приборов, например, пульт или блок управления;
5. Помехоподавляющие. Конденсатор в цепи переменного тока используется в спутниковом, телевизионном и военном оборудовании.

Типы конденсаторов

Устройство конденсатора определятся видом диэлектрика. Он бывает следующих типов:

1. Жидкий. Диэлектрик в жидком виде встречается нечасто, в основном, такой вид используется в промышленности или для радиоустройств;
2. Вакуумный. Диэлектрик в конденсаторе отсутствует, а вместо него расположены пластины в герметичном корпусе;
3. Газообразный. Основан на взаимодействии химических реакций и применяется для производства холодильного оборудования, производственных линий и установок;
4. Электролитический конденсатор. Принцип основан на взаимодействии металлического анода и электрода (катода). Оксидный слой анода является полупроводниковой частью, вследствие чего такой вид элемента схемы считается наиболее производительным;
5. Органический. Диэлектрик может быть бумажным, пленочным и т.д. Он не способен накапливать, а только лишь слегка нивелировать скачки напряжения;
6. Комбинированный. Сюда относятся металло-бумажные, бумажно-пленочные и т.д. Коэффициент полезного действия увеличивается, если в состав диэлектрика входит металлическая составляющая;
7. Неорганический. Выделяют наиболее распространенные: стеклянный и керамический. Их использование обуславливается долговечностью и прочностью;
8. Комбинированный неорганический. Стекло-пленочный, а также стекло-эмалевый, которые выделяются отличными нивелирующими свойствами.

Комбинированные конденсаторы

Виды конденсаторов

Элементы радиоплаты различаются по типу изменения емкости:

1. Постоянные. Элементы поддерживают постоянную емкость напряжения до конца всего срока годности. Данный вид наиболее распространенный и универсальный, так как он подходит для того, чтобы сделать любой тип устройств;
2. Переменные. Обладают способностью к перемене объема емкости при использовании реостата, варикапы или при изменении температурного режима. Механический метод с помощью реостата предполагает впайку дополнительного элемента на плату, в то время как при использовании вариконды изменяется лишь объем поступающего напряжения;
3. Подстроечные. Являются наиболее гибким видом конденсатора, с помощью которого можно максимально быстро и эффективно увеличить пропускную способность системы при минимальных реконструкциях.

Принцип работы конденсатора

Рассмотрим, как работает конденсатор при подключении к источнику питания:

1. Накопление заряда. При подключении к сети ток направляется на электролиты;
2. Заряженные частицы распределяются на пластину, согласно своему заряду: отрицательные – на электроны, а положительные – на ионы;
3. Диэлектрик служит преградой между двумя пластинами и не дает частицам смешиваться.

Конденсатор с диэлектриком

Определение емкости конденсатора проводится путем расчета отношения заряда одного проводника к его потенциальной мощности.

Важно! Диэлектрик также способен снимать образовавшееся напряжение на конденсаторе в процессе работы устройства.

Характеристики конденсатора

Характеристики условно делятся на пункты:

1. Величина отклонения. В обязательном порядке каждый конденсатор перед тем, как попасть в магазин, проходит ряд тестов на производственной линии. После проведения испытаний каждой модели производитель указывает диапазон допустимых отклонений от исходного значения;
2. Величина напряжения. В основном используются элементы напряжением 12 или 220 Вольт, но также существуют и на 5, 50, 110, 380, 660, 1000 и более Вольт. Для того чтобы избежать перегорания конденсатора, пробоя диэлектрика, лучше всего приобретать элемент с запасом напряжения;
3. Допустимая температура. Данный параметр очень важен для мелких устройств, работающих от сети 220 Вольт. Как правило, чем больше напряжение, тем выше уровень допустимой температуры для работы. Температурные параметры измеряются с помощью электронного термометра;
4. Наличие постоянного или переменного тока. Пожалуй, один из важнейших параметров, так как от него полностью зависит производительность проектируемого оборудования;
5. Количество фаз. В зависимости от сложности устройства, можно использовать однофазные или трехфазные конденсаторы. Для подключения элемента напрямую достаточно однофазного, а если плата представляет собой «город», то рекомендуется использовать трехфазный, так как он более плавно распределяет нагрузку.

Емкостные конденсаторы

От чего зависит емкость

Емкость конденсатора зависит от типа диэлектрика и указывается на корпусе, измеряется в мкФ или uF. Варьируется в диапазоне от 0 до 9 999 пФ в пикофарадах, тогда как в микрофарадах – от 10 000 пФ до 9 999 мкФ. Эти характеристики прописаны в государственном стандарте ГОСТ 2.702.

Обратите внимание! Чем больше емкость электролитов, тем больше время зарядки, и тем больше заряда устройство сможет передать.

Чем больше величина нагрузки или мощность прибора, тем короче время разряда. При этом сопротивление играет немаловажную роль, так как от него зависит количество исходящего электропотока.

Главной частью конденсатора является диэлектрик. Он обладает следующим рядом характеристик, влияющих на мощность оборудования:

1. Сопротивление изоляции. Сюда относится как внутренняя, так и внешняя изоляция, сделанная из полимеров;
2. Максимальное напряжение. Диэлектрик определяет, какое напряжение конденсатор способен накапливать или передавать;
3. Величина потерь энергии. Зависит от конфигурации диэлектрика и его характеристик. Как правило, энергия рассеивается постепенно или резкими импульсами;
4. Уровень емкости. Для того чтобы конденсатор мог сохранять небольшое количество энергии непродолжительное время, необходимо, чтобы он поддерживал постоянный объем емкости. Чаще всего, он выходит из строя именно по причине невозможности пропускать заданный объем напряжения;

Полезно знать! Аббревиатура «АС», расположенная на корпусе элемента, обозначает переменное напряжение. Накопленное напряжение на конденсаторе невозможно использовать или передавать – его необходимо гасить.

Конденсатор минимальной емкости

Свойства конденсатора

Конденсатор выступает в роли:

1. Индуктивной катушки. Рассмотрим на примере обычной лампочки: она загорится, только если подключить ее напрямую к источнику переменного тока. Отсюда вытекает правило, что чем больше емкость, тем мощнее будет световой поток лампочки;
2. Накопителя заряда. Свойства позволяют ему быстро заряжаться и разряжаться, тем самым создавая сильнейший импульс с малым сопротивлением. Применяется для производства различных видов ускорителей, лазерных установок, электровспышек и т.д.;
3. Аккумулятора полученного заряда. Мощный элемент способен продолжительное время сохранять полученную порцию тока, при этом он может служить адаптером для других устройств. По сравнению с аккумуляторной батареей, конденсатор теряет часть заряда по истечению времени, а также не способен вместить большой объем электричества, например, для промышленных масштабов;
4. Зарядки электродвигателя. Подключение осуществляется через третий вывод (рабочее напряжение конденсатора на 380 или 220 Вольт). Благодаря новой технологии, стало возможным использование трехфазного двигателя (с поворотом фазы на 90 градусов), при использовании стандартной сети;
5. Устройства-компенсатора. Используется в промышленности для стабилизации реактивной энергии: часть поступающей мощности растворяется и на выходе из конденсатора корректируется под определенный объем.

Видео

Оцените статью:

Конденсатор электролитический

Конденсатор обзор

Электролитические конденсаторы в основном используются при требуется хранение большого количества заряда в небольшом объеме. В электролитические конденсаторы, жидкий электролит действует как один из электроды (в основном действуют как катод). Чтобы лучше понять концепция электролитического конденсатора сначала нам нужно знать работа общего конденсатора.

Конденсатор — электронное устройство, которое хранит электрический заряд. Он состоит из двух токопроводящих пластин. разделены изоляционным материалом, называемым диэлектриком. Разные типы изоляционных материалов используются для строительства диэлектрик в зависимости от использования.

Проводящие пластины конденсатора хорошие проводники электричества.Поэтому они легко позволяют электрический ток через них. С другой стороны, диэлектрик Среда или материал плохо проводят электричество. Следовательно, он не пропускает через него электрический ток.

При подаче напряжения на конденсатор в таким образом, чтобы отрицательная клемма аккумулятора была подключен к правой боковой пластине и положительной клемме батарея подключена к левой боковой пластине, конденсатор начинает заряжаться.

Из-за этого напряжения питания, электроны начинают течь от отрицательного вывода аккумулятор и дотянитесь до правой боковой пластины. Дойдя вправо боковой пластине, электроны испытывают сильное сопротивление со стороны диэлектрический материал, потому что диэлектрический материал плохой проводник электричества.

В результате большое количество электронов попал в ловушку на правой боковой пластине конденсатора.Однако эти большие количество электронов прикладывает силу или электрическое поле к левая боковая пластина. Следовательно, электроны на левой боковой пластине испытывать силу отталкивания от избыточных электронов справа пластина. В результате электроны удаляются от левой боковой пластины и тянется к плюсовой клемме аккумулятора.

Следовательно, правая боковая пластина становится больше отрицательно заряжен (отрицательный заряд создается) из-за получение лишних электронов.С другой стороны, левая сторона пластина становится более положительно заряженной (накапливается положительный заряд) из-за потери электронов. В результате напряжение устанавливается между пластинами. Вот так нормальный конденсатор работает.

Электролитический конденсатор также заряжается в основном аналогичным образом. Однако материал, используемый в конструкция электролитического конденсатора отличается.

электролитический определение конденсатора

Электролитический конденсатор — это разновидность конденсатор, который использует электролит (ионную проводящую жидкость) в качестве одна из его проводящих пластин для достижения большей емкости или хранение высокого заряда.

Что такое электролит?

Электролит — жидкий электрический проводник. в котором электрический ток переносится движущимися ионами.За Например, в нашей крови электролиты или минералы несут электрический ток. обвинять. Наиболее распространенные электролиты — это натрий, калий, хлорид, кальций и фосфор.

В электролитах ионы бывают двух типов, а именно: анионы (-) и катионы (+). Анион — это ион с большим числом электронов, чем протонов. Мы знаем, что электроны отрицательно заряжены, а протоны заряжены положительно.Из-за количество электронов больше, чем протонов, общий заряд атом или анион становятся отрицательными. Поэтому анионы называют отрицательно заряженные ионы. Эти отрицательно заряженные анионы несут отрицательный заряд.

С другой стороны, катион имеет меньшее количество электронов, чем протонов. Из-за меньшего количества электронов, чем протонов, общий заряд атома или катиона становится положительным.Поэтому катионы называют положительно заряженные ионы. Эти положительно заряженные катионы несут положительный обвинять.

Типы электролитических конденсаторов

Электролитические конденсаторы классифицируются по три типа в зависимости от материала, из которого изготовлен диэлектрик:

• Конденсаторы алюминиевые электролитические
• Конденсаторы электролитические танталовые
• Конденсаторы электролитические ниобиевые

В этом руководстве алюминий электролитический конденсатор объяснен.Алюминий, тантал и ниобий электролитические конденсаторы работают аналогичным образом. Тем не менее материал, из которого изготовлены электроды, разный.

Алюминий электролитический конденсатор

Алюминиевый электролитический конденсатор изготовлен из две алюминиевые фольги, слой оксида алюминия, электролитическая бумага или бумажная прокладка, пропитанная электролитической жидкостью или растворами и жидкий или твердый электролит. Электролитическая жидкость содержит атомы или молекулы которые потеряли или приобрели электроны.

В алюминиевом электролитическом конденсаторе, анод (+) и катод (-) изготовлены из чистой алюминиевой фольги. Анодная алюминиевая фольга покрыта тонким слоем изоляционный оксид алюминия (алюминиевый элемент с кислородом элемент). Эта изолирующая алюминиевая фольга действует как диэлектрик электролитический конденсатор, блокирующий прохождение электрического тока.Катод и анод с оксидным покрытием разделены электролитическая бумага (пропитанная электролитической жидкостью).

Катодная алюминиевая фольга также покрыта очень тонкий изолирующий оксидный слой или диэлектрик естественной формы самолетом. Однако этот оксидный слой очень тонкий по сравнению с оксидный слой сформирован на аноде.

Следовательно, конструкция из алюминия электролитический конденсатор выглядит как два конденсатора, соединенные в серия с анодной емкостью C _A и катодом емкость C _K .

Общая емкость конденсатора составляет полученная таким образом из формулы последовательного соединения двух конденсаторы.

Где, C _A = емкость анода

C _K = Емкость катода

C _ecap = Общая емкость электролитического конденсатора

Мы знаем, что емкость или заряд емкость конденсатора прямо пропорциональна поверхности площадь токопроводящих пластин или электродов и наоборот пропорциональна толщине диэлектрика.Другими словами, конденсаторы с большими электродами хранят большое количество заряда в то время как конденсаторы с небольшими электродами хранят небольшое количество заряда. Аналогичным образом конденсаторы очень толстой диэлектрик сохраняет небольшой заряд, тогда как конденсаторы с очень тонким диэлектриком хранит очень большое количество заряда.

В обычных конденсаторах диэлектрик очень толстый, что приводит к низкой емкости на единицу объема.В электролитические конденсаторы, электролит действует как настоящий катод с большой площадью поверхности и очень прочным диэлектриком. тонкий. Поэтому из-за большой площади поверхности электрод и тонкий диэлектрик, большой запас заряда достигается в электролитических конденсаторах.

Электропроводность электролитический конденсатор увеличивается при повышении температуры и уменьшается при понижении температуры.В результате емкость или накопитель заряда алюминиевого электролита конденсатор также увеличивается при повышении температуры и уменьшается при понижении температуры. Следовательно емкость алюминиевого электролитического конденсатора в значительной степени влияет изменение температуры.

Большинство электролитических конденсаторов поляризованный, то есть напряжение, подаваемое на клеммы, должно быть в правильной полярности (положительный вывод подключен к положительному выводу и отрицательный подключен к отрицательной клемме).Если он подключен в обратное или неправильное направление, конденсатор может быть коротким замкнутый, то есть большой электрический ток течет через конденсатор, и это может привести к необратимому повреждению конденсатора.

В поляризованных конденсаторах знак минус (-) или Знак плюс (+) четко обозначен на любом из двух выводов. Эта полярность должна соблюдаться.

Символ электролитического конденсатора

Показан символ электролитического конденсатора. на рисунке ниже.Электролитический конденсатор представлен двумя параллельными прямыми или одной прямой и одной изогнутая линия.

Знак плюс или минус пишется рядом с любым линий, чтобы обозначить, является ли он положительным или отрицательным клемма (анод или катод). Напряжение должно подаваться на правильный терминал. В противном случае конденсатор может выйти из строя.

Преимущества электролитических конденсаторов

• Достигнут большой объем хранения заряда
• Низкая стоимость

Недостатки электролитических конденсаторов

• Большой ток утечки
• Короткий срок службы

Приложения электролитических конденсаторов

Различные применения электролитических конденсаторы включают:

• Фильтры
• Цепи постоянной времени

Как измерить электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы часто используются, потому что они обеспечивают относительно большие значения емкости в физически небольшом корпусе. Компактная упаковка возможна, потому что в них используется тонкий диэлектрический слой в сочетании с процессом травления или спекания, что значительно увеличивает площадь пластин и связанную с ними емкость.

Большинство конденсаторов имеют две токопроводящие пластины, разделенные диэлектрическим слоем. (В редких случаях конденсаторы состоят из трех или более пластин, а также существует такая вещь, как собственная емкость.) Емкость является неотъемлемым свойством устройства, электронного оборудования или системы связи или распределения энергии.Емкость обычно не меняется, за исключением варактора, переменного конденсатора или вследствие старения или отказа компонентов. В частности, в отличие от емкостного реактивного сопротивления, которое зависит от частоты, емкость постоянна безотносительно к электрической среде.

Конденсаторы

производятся с соответствующими допусками и имеют маркировку или цветовую кодировку с указанием емкости и рабочего напряжения. Однако поучительно посмотреть на уравнение:

C = ε _r ε ₀ A / d

, где C — емкость в фарадах; A — площадь перекрытия двух пластин в квадратных метрах; ε _r — диэлектрическая проницаемость материала между пластинами, безразмерная; ε ₀ — электрическая постоянная, фарад / метр; d — расстояние между пластинами в метрах.

Как видите, определяющими показателями являются площадь пластины, расстояние между пластинами и диэлектрическая проницаемость материала, составляющего диэлектрический слой между пластинами. Этот материал — не просто изолятор, предохраняющий пластины от короткого замыкания. Кроме того, он поддерживает близкое расстояние между пластинами, а также является средой, удерживающей электрический заряд, который является сущностью емкости.

Конструкция алюминиевого электролитического конденсатора с нетвердым электролитом, как описано в Википедии.

Электролитический конденсатор сложнее других типов. Внутренняя пластина и диэлектрическая структура ad hoc делают возможной гораздо более высокую емкость в относительно небольшом корпусе. Вместо простого расположения двух параллельных пластин и диэлектрической ленты, обернутой в цилиндр, снабженный осевыми выводами, электролитик не имеет диэлектрического слоя до тех пор, пока не будет приложено формирующее напряжение, после чего он создается в электрохимическом процессе. Этот диэлектрический слой намного тоньше, чем это возможно при использовании традиционных технологий производства, что позволяет использовать емкости в диапазоне высоких микрофарад.

Электролитические конденсаторы существуют во множестве разновидностей, в основном электролитические алюминиевые, танталовые и ниобиевые. Каждый из них доступен в твердой или нетвердой конфигурации. Нетвердый тип используется почти исключительно в невоенных приложениях из-за его умеренной стоимости.

В обычных алюминиевых электролитических конденсаторах в качестве анода используется протравленная алюминиевая фольга. Образующийся диэлектрический слой представляет собой оксид алюминия. Целью травления является создание шероховатой поверхности с большей площадью поверхности, что приводит к увеличению площади пластины и, как следствие, более высокой емкости.Как правило, увеличение емкости в электролитическом конденсаторе двоякое: большая площадь пластины, созданная спеканием или травлением, и более тонкий диэлектрический слой.

Отличительным качеством танталовых конденсаторов является их небольшой размер и вес в сочетании с исключительно высокой емкостью. Как и другие электролиты, танталовый конденсатор изготавливается путем приложения формирующего напряжения к аноду. Танталовые конденсаторы с твердым электролитом появились в 1950-х годах, когда транзисторы стали доминировать практически во всем электронном оборудовании.Танталовый конденсатор хорошо подходил для этих применений из-за своего небольшого размера и высокой емкости, но проблема возникла, когда цена на металлический тантал резко возросла в 2000 году. Промышленность ответила разработкой ниобиевого электролитического конденсатора, в котором использовался электролит из диоксида марганца.

Япония в 1980-х годах была ареной важных разработок в области нетвердых электролитических конденсаторов, внедрения электролита на водной основе для алюминиевых электролитических конденсаторов. Это улучшение позволило получить более проводящий электролит. К сожалению, рынок наводнили некачественные пиратские устройства, и было много случаев взрыва конденсаторов блоков питания в компьютерах и других местах.

Большинство электролитических конденсаторов являются поляризованными устройствами, что означает, что они не допускают обратной полярности. Напряжение на аноде должно быть положительным по отношению к катоду. Твердотельные танталовые конденсаторы могут выдерживать обратную поляризацию в течение короткого времени, но только при небольшом проценте от номинального напряжения.

Некоторые электролитические конденсаторы предназначены для биполярной работы.Эти конденсаторы состоят из двух анодных пластин, соединенных с обратной полярностью. В последовательных частях цикла переменного тока один оксид действует как блокирующий диэлектрик. Он предотвращает разрушение противоположного электролита обратным током.

Одним из особых качеств электролитического конденсатора является тот факт, что электролит также служит катодом. Этот электролит точно соответствует шероховатой поверхности анода. Он разделен только очень тонким диэлектрическим слоем, который обеспечивает высокую емкость в относительно небольшом корпусе.

Следует подчеркнуть, что при работе с электронным оборудованием, содержащим один или несколько электролитических конденсаторов, необходимо позаботиться о том, чтобы должным образом разрядить устройство (а), прежде чем прикасаться к какой-либо части схемы. Это связано с тем, что электролитические конденсаторы часто сохраняют потенциально смертельное напряжение еще долгое время после отключения оборудования. Отключение устройства с помощью отвертки не является хорошей практикой по ряду причин, включая тот факт, что внезапный сильноточный разряд может пробить диэлектрический слой, разрушив компонент.

Предпочтительный метод разряда — использование силового резистора с низким сопротивлением, снабженного изолированными зажимами типа «крокодил». При выполнении такого рода работ рекомендуется надевать высоковольтные перчатки для коммунальных служб (их можно приобрести на Amazon. com примерно за 40 долларов) в качестве дополнительной защиты.

Электролитические конденсаторы хорошо работают, когда требуются высокая емкость и рабочее напряжение на уровне электросети. Они часто находят применение в цепях питания, и когда источник питания выходит из строя, обычно виноват электролитический конденсатор.К счастью, электролитические пробки легко диагностировать. Всякий раз, когда электролитический конденсатор протекает или вздувается, неисправность неизбежна, если она еще не произошла.

Электролитические конденсаторы могут выйти из строя по одной из двух основных причин: обрыв или короткое замыкание. В электролите, который вышел из строя, емкость уменьшается до небольшого значения из-за высыхания электролита. Короткое замыкание электролита приведет к перегоранию предохранителя блока питания, если он есть в оборудовании.

Кроме того, электролитические колпачки известны тем, что с течением времени развивают последовательное сопротивление, особенно при длительной работе при высокой температуре. Это сопротивление называется ESR, что означает эффективное последовательное сопротивление. Сложно проверить высокое СОЭ на простом оборудовании. В источнике питания высокое значение ESR будет проявляться как большая пульсация, хотя конденсатор будет хорошо тестировать с использованием простого оборудования.

Существует два основных способа проверки конденсаторов: с помощью измерителя LCR или с помощью цифрового вольтметра.

Многие измерители LCR подают выходной сигнал источника сигнала через истоковый резистор на неизвестное устройство Z _X и резистор диапазона R _r .Усилитель заставляет тот же ток, который течет через неизвестное устройство, течет через R _r , приводя соединение неизвестного устройства и R _r к 0 В. Напряжения V ₁ и V ₂ через
неизвестное устройства и по R _r R соответственно подключены к селекторному переключателю. Выход переключателя подключен к дифференциальному усилителю. Действительная и мнимая составляющие сигналов напряжения и тока получаются умножением
этих напряжений на прямоугольную волну, когерентную со стимулом (в фазовом детекторе).Это дает выходной сигнал, пропорциональный
синфазной или квадратурной составляющей напряжения. Выходной сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь с двойным наклоном, который считывает MCU. Комплексное отношение напряжения к току равно комплексному сопротивлению
. Другие параметры, такие как L и C, вычисляются математически из скорректированного значения импеданса
.

Измеритель LCR применяет к конденсатору возбуждение синусоидальной волной некоторой выбираемой частоты, затем измеряет напряжение на конденсаторе и ток через него.По ним можно рассчитать емкость. Настольные измерители LCR могут иметь специальные настройки, такие как напряжение смещения постоянного тока, ток смещения постоянного тока и возможность изменять частоту, на которой происходят измерения. Электролитические колпачки необходимо проверять с той частотой, которую они увидят в конечном приложении. Это потому, что их емкость несколько зависит от частоты. Общие частоты измерения LCR: 50/60 Гц, 120 Гц, 1 кГц, 100 кГц и 1 МГц. Большинство измерителей LCR сегодня используют тестовый сигнал переменного тока в диапазоне частот от 10 Гц до 2 МГц.

Измерители

LCR также могут быть настроены для подачи различных уровней сигнала на тестируемую крышку. Это полезно, потому что электролитические конденсаторы следует испытывать при том напряжении, которое они увидят при фактическом использовании. Поскольку электролиты часто находят применение в цепях питания, подаваемое напряжение может быть порядка сотен вольт.

DVM

можно использовать для проверки электролитических крышек, если измеритель LCR недоступен. Некоторые DM имеют настройки для измерения емкости. При настройке измерения емкости цифровой мультиметр использует концепцию постоянной времени RC для измерения емкости.Измеритель подает известный ток через известное сопротивление к конденсатору и измеряет, сколько времени требуется для повышения напряжения на конденсаторе. Затем измеритель находит C из отношения постоянной времени.

Однако следует отметить, что измерение емкости DVM происходит на одной частоте, которая не обязательно является частотой, на которой конденсатор будет работать. А измерение емкости с помощью цифрового вольтметра не будет проводиться при относительно высоких напряжениях, которые обычно наблюдаются на электролитических конденсаторах.

Также можно проверить электролитические колпачки с помощью цифрового вольтметра, в котором отсутствует настройка измерения емкости. В этой процедуре используется тот же метод расчета постоянной времени RC для определения емкости, который используется в счетчиках, содержащих настройку емкости. Разница в том, что оператор производит измерение и вычисляет вручную.

Одним из преимуществ ручного тестирования крышек таким способом является то, что измерения можно настроить на высокое напряжение, которое конденсатор будет видеть в реальной жизни.Но будьте осторожны: при высоковольтных испытаниях оператор находится в непосредственной близости от источника высокого напряжения и его выходных клемм. Так что осторожность необходима.

Входное сопротивление DVM обычно находится в диапазоне 10 МОм. Для тестирования крышек лучше всего использовать регулируемый блок питания. Если он установлен на 400 В, DVM будет установлен на диапазон 500 В. (Напомним, что сопротивление цифрового вольтметра изменяется в зависимости от настройки переключателя диапазонов. Измеритель всегда должен быть настроен на диапазон, превышающий напряжение источника питания, поэтому, если конденсатор полностью закорочен, измеритель не будет поврежден.)

Тестируемый конденсатор подключается от положительного выхода источника питания к положительному выводу цифрового мультиметра (соблюдайте маркировку полярности на крышке). Отрицательные клеммы источника питания и DVM подключаются напрямую друг к другу. Затем подключите резистор 220 кОм 2 Вт параллельно измерителю, установив измеритель на правильный диапазон, как описано выше. Включите блок питания. Измеритель на короткое время покажет высокое напряжение, но показания быстро упадут до нуля.

Время возврата к нулю составляет около восьми постоянных времени.Одна постоянная времени в секундах равна R в омах, умноженным на C в фарадах. Если вы используете измеритель с входным сопротивлением 10 МОм и проверяете конденсатор 0,1 мкФ, постоянная времени составляет одну секунду. Если конденсатор исправен, счетчик должен показывать ноль через восемь секунд.

Если вы проверяете электролитический конденсатор, рассчитайте постоянную времени, умножив 220 кОм на емкость в фарадах.

Если крышка полностью закорочена, измеритель считывает выходное напряжение источника питания и остается на нем.Более вероятный исход — негерметичная крышка. В этом случае счетчик будет резко подниматься вверх и падать обратно, но не полностью до нуля. Используя измеритель 10 МОм, ток утечки в микроамперах определяется как I = V / 10.

Если измеритель не достигает высоких значений, это означает, что либо конденсатор открыт, либо емкость слишком мала, чтобы вызвать заметный выброс. Колпачки в диапазоне от 0,01 до 0,0025 мкФ являются самыми маленькими, которые дают всплеск в зависимости от скорости срабатывания измерителя.

Если в этом режиме тестирования конденсатор становится немного теплым, значит он теплый снаружи и горячий внутри.Тепло исходит от тока утечки конденсатора. Если в этих условиях ток утечки достаточен для нагрева конденсатора, вероятно, неисправен конденсатор. Лучше не использовать конденсатор с такой утечкой.

Огромные неполяризованные алюминиевые электролитические конденсаторы с металлической пленкой используются для коррекции коэффициента мощности, когда ток отстает от напряжения из-за увеличения нелинейных нагрузок. Поскольку нагрузки обычно включаются и выключаются по мере необходимости, часто коэффициент мощности может изменяться.Это особенно актуально для большого объекта, где присутствует множество мощных несинхронных двигателей, большое количество мощных люминесцентных ламп и интенсивная обработка данных. Это основание для автоматической коррекции коэффициента мощности. Он состоит из батареи конденсаторов, которые могут индивидуально переключаться с помощью контакторов. Регулятор контролирует как коэффициент мощности, так и общую подключенную нагрузку, и подключает конденсаторы к сети по мере необходимости, чтобы поддерживать коэффициент мощности выше заданного уровня.

Другое применение электролитических конденсаторов — сглаживание на входе и выходе, если интересующей формой волны является сильный сигнал постоянного тока со слабой составляющей переменного тока.Но следует подчеркнуть, что некоторые электролитические конденсаторы не подходят для высокочастотных цепей из-за мощности, рассеиваемой на паразитном внутреннем сопротивлении, известном как эквивалентное последовательное сопротивление (ESR).
Электролитические конденсаторы также широко используются в качестве фильтров в высококачественном аудиооборудовании для уменьшения 60-тактного гула от электросети.

Интересной особенностью электролитических конденсаторов является то, что они могут иметь ограниченный срок хранения, часто всего несколько месяцев. При отключении от цепи оксидный слой разрушается. Хорошая новость заключается в том, что его можно восстановить, подав на конденсатор стабильное, медленно увеличивающееся постоянное напряжение.

Алюминиевый электролитический конденсатор

Технические примечания / Гибрид, конденсатор, блоки питания RUBYCON CORPORATION

6. Меры предосторожности при использовании по назначению

6-1 Общие меры предосторожности

Основные меры предосторожности при использовании алюминиевых электролитических конденсаторов приведены здесь.

6-2 Приложение для зарядки и разрядки

Ухудшение характеристик алюминиевого электролитического конденсатора ускоряется при повторной зарядке и разрядке.Износ ускоряется, поскольку напряжение заряда-разряда выше, сопротивление разряда меньше, цикл заряда-разряда короче, а температура окружающей среды выше. В зависимости от условий заряда-разряда для устройств, которые имеют частую регенерацию, таких как сервоусилитель, и которые имеют большую амплитуду пульсаций напряжения, например, освещение, могут произойти срабатывание защитного клапана и разрыв. Поэтому необходимо правильно выбрать изделие с учетом условий его эксплуатации.
Факторы, вызывающие ухудшение характеристик и выход из строя конденсатора при зарядке и разряде, включают выделение тепла и увеличение тока утечки из-за заряда-разряда, ухудшение и локальное разрушение анодированной пленки, образование катодной фольги из-за разряда и образование газа с образованием и т. Д. .

① Повышение температуры, вызванное током заряда и разряда
Для конденсаторов, подвергающихся частым циклам зарядки и разрядки из-за очень низкого сопротивления разряда (менее нескольких Ом), таких как вспышки для фотоаппаратов и сварочных аппаратов, повышение температуры из-за высокого тока заряда-разряда является основным фактором ухудшения рабочих характеристик.

Рис.21 Принципиальная схема зарядно-разрядной цепи

Благодаря своей конструкции алюминиевый электролитический конденсатор имеет внутреннее сопротивление R _E , показанное на рисунке 21. Внутреннее сопротивление обусловлено характеристиками электролита, электродной фольги и оксидной пленки. Потеря мощности W из-за внутреннего сопротивления, возникающего при разряде, указывается в уравнении 20.

Повышение температуры из-за этой потери мощности вызывает повышение внутренней температуры конденсатора.
Это повышение температуры продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие между повышением температуры и тепловым излучением от поверхности конденсатора.
По мере увеличения внутренней температуры оксидная пленка на анодной фольге постепенно разрушается, ускоряя деградацию конденсатора, что проявляется в увеличении тока утечки и внутреннего сопротивления.Следовательно, необходимо использовать конденсаторы с более низким внутренним сопротивлением, чтобы свести к минимуму нагрев и продлить срок службы при использовании с приложениями, которые имеют низкое сопротивление разряду и предполагают частую зарядку и разрядку. Когда ток заряда и разряда чрезвычайно высок, необходимо использовать конденсатор, который предназначен для снижения диэлектрических потерь и с низким внутренним сопротивлением, поскольку диэлектрические потери оксидной пленки на анодной фольге являются еще одним фактором ухудшения рабочих характеристик.

②Влияние разряда на катодную фольгу
Когда конденсатор подвергается частым и повторяющимся циклам включения-выключения, например, с источником питания для звуковых усилителей, образование оксидной пленки на катодной фольге считается решающим фактором ухудшения рабочих характеристик.Это явление связано с количеством разряжаемого электрического заряда и величиной емкости катодной фольги.

Рис.22 Перенос электрического заряда при разряде

Поведение электрического заряда от стадии зарядки до стадии разряда показано на Рисунке 22. Заряд сохраняется как в анодной фольге, так и в катодной фольге, как показано на Рисунке 22 (a) во время стадии заряда. Когда он переходит на стадию разряда, каждый электрический заряд перемещается, чтобы нейтрализовать полярность.Однако, когда электрический заряд, накопленный в анодной фольге, больше, чем в катодной фольге, дополнительные заряды остаются после завершения разряда, как показано на рисунке 22 (c). Это то же явление, что и при зарядке катодной фольги положительной полярностью. Когда напряжение превышает напряжение, которое может выдержать оксидная пленка на катодной фольге, оксидная пленка начинает расти с уменьшающимся током. В конце концов, емкость катодной фольги уменьшается, и емкость конденсатора соответственно уменьшается, поскольку он представляет собой композицию емкостей анода и катода.Образование газа, вызванное этой электрохимической реакцией, увеличивает внутреннее давление конденсатора.
Ниже приводится подробное объяснение напряжения, приложенного к катодной фольге после завершения разряда.

Когда на конденсатор подается постоянное напряжение, напряжение распределяется между анодной фольгой и катодной фольгой пропорционально отношению Rα и Rc, как показано на рис. 23. Где Rα ›› Rc, поскольку Rc — сопротивление изоляции тонкая оксидная пленка на катоде в направлении, в котором легко течет электричество.
Обычно Cα
Когда конденсатор разряжается на этой стадии, величина электрического заряда (Qa-Qc) остается, и Vc ‘, вычисленное по уравнению 22, применяется к катодной фольге. (Рис.24)

Выдерживаемое напряжение катодной фольги V ‘должно быть установлено выше остаточного напряжения Vc’.

Исходя из приведенного выше уравнения, стабилизация характеристик конденсатора должна быть достигнута путем увеличения напряжения на катодной фольге и изготовления катодной фольги с отношением емкостей, а также с максимально возможным увеличением отношения емкостей Cc / Cα.V ‘обычно составляет от 1,0 до 1,5 вольт. Поскольку постоянное напряжение оксидной пленки на катодной фольге может уменьшаться или расширяться при высоких температурах окружающей среды, важно использовать катодную фольгу со стабильной и хрупкой оксидной пленкой.
Могут быть случаи, когда в качестве катодной фольги используется формованная фольга. Если это вызывает беспокойство, проконсультируйтесь с нами по поводу конкретного решения.

6-3 Пусковой ток

Ток (пусковой и пусковой ток) — это большой ток, временно протекающий при подаче питания на устройство, использующее двигатель или имеющий сглаживающий конденсатор с большой емкостью.Ток намного больше, чем значение тока в установившемся режиме. Как правило, однократная / кратковременная большая токовая нагрузка при запуске не является проблемой для конденсатора, но в случае схемы, в которой к конденсатору часто прикладывается большая токовая нагрузка, тепловыделение конденсатора может превышать допустимое значение или аномальное нагревание может возникнуть в месте соединения между внутренним электродом и выводом провода или соединения с внешним выводом.

6-4 Применение перенапряжения

При подаче напряжения, превышающего номинальное напряжение конденсатора, протекает ток и образование оксидной пленки продолжается до тех пор, пока выдерживаемое напряжение анода не будет соответствовать приложенному напряжению, что приведет к уменьшению емкости и увеличению tan δ (ESR).Поскольку эта реакция связана с выделением тепла и газом, она может привести к срабатыванию защитной вентиляции конденсатора из-за повышения внутреннего давления или внутреннего короткого замыкания.

Рис.25 Изменение емкости при повышении напряжения

6-5 Приложение обратного напряжения

Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют полярность. Когда применяется обратное напряжение, протекает ток и образование оксидной пленки продолжается до тех пор, пока выдерживаемое напряжение катода не будет соответствовать приложенному напряжению, что приводит к уменьшению емкости, увеличению tan δ (ESR) и образованию газа.При подаче высокого обратного напряжения предохранительный клапан конденсатора может сработать из-за повышения внутреннего давления, вызванного выделением газа.

Рис.26 Изменение емкости при подаче обратного напряжения

Серия 6-6 / Параллельное соединение

① Серия для подключения конденсатора

Рис.27 Подключение последовательного конденсатора

Когда два конденсатора соединены последовательно, напряжение на клеммах каждого конденсатора при зарядке прикладывается обратно пропорционально емкости каждого конденсатора, как показано ниже.

Это означает, что напряжение, приложенное к любому конденсатору, может быть выше номинального напряжения, что приведет к срабатыванию защитной вентиляции, если их значения емкости сильно различаются. После завершения зарядки напряжение на клеммах каждого конденсатора зависит от уровня тока утечки. Тогда перенапряжение может быть приложено к клеммам любого конденсатора, если другой конденсатор имеет высокий ток утечки, что может вызвать срабатывание защитной вентиляции.
Чтобы предотвратить разницу в значениях напряжения на клеммах, полезно установить резисторы распределения напряжения, как показано на рис.28 и выбрать два конденсатора с минимальной разницей в емкостях. Рекомендуем использовать конденсаторы из одной партии. Следуйте формуле 27, чтобы использовать резисторы распределения напряжения.

Рис.28 Подключение последовательного конденсатора с балансным сопротивлением

Примечание. В цепи с большой нагрузкой заряда / разряда возможен отказ.
Причины отказа из-за того, что ток утечки конденсатора со временем увеличивается, баланс напряжений
может быть потеряно, и напряжение, превышающее номинальное, может быть приложено к одному из конденсаторов,
даже если установлен балансировочный резистор.

②Параллельное подключение конденсатора
При параллельном подключении конденсаторов, как показано на рис. 29 (a), поскольку сопротивление проводки отдельных конденсаторов будет различным, ток протекает преимущественно к конденсатору с малым сопротивлением проводки, и его тепловыделение увеличивается. В таком случае ухудшение характеристик (уменьшение емкости, увеличение ESR и т. Д.) Конденсатора, расположенного в определенном месте (месте с низким сопротивлением проводки), ускоряется, что приводит к пробою, и существует вероятность того, что ожидаемый срок службы устройства может не устраивать.Поэтому в случае параллельного подключения, пожалуйста, спроектируйте схему так, чтобы она стала проводкой одинаковой длины, как показано на рис. 29 (b).

Рис.29 Схема подключения конденсаторов параллельно

6-7 Напряжение перезапуска

Когда заряженный алюминиевый электролитический конденсатор разряжается путем закорачивания клемм и остается открытым на некоторое время, напряжение между клеммами конденсатора снова возрастает. Это повышенное напряжение называется «регенеративным напряжением».Механизм этого явления объясняется следующим образом.
Как правило, конденсатор имеет структуру, показанную на рисунке 30, с диэлектрическим веществом между двумя электродами. Диэлектрик алюминиевого электролитического конденсатора представляет собой оксидную пленку, образованную на поверхности алюминиевой фольги в процессе формования. Когда на диэлектрик подается напряжение, возникает поляризация из-за диэлектрического эффекта. Поляризация не сразу реагирует на электрическое поле и может задерживаться упругой вязкостью молекул.Существуют различные типы поляризации, включая поляризацию пространственного заряда, атомную поляризацию и электронную поляризацию.

Рис.30 Диэлектрическая поляризация при зарядке конденсатора

Когда напряжение прикладывается к диэлектрику, атомная поляризация и электронная поляризация завершаются за короткий период времени, но считается, что другие типы поляризации, такие как поляризация пространственного заряда, требуют более длительного времени для завершения. Когда напряжение между клеммами снижается до нуля и после этого цепь между клеммами остается разомкнутой, между клеммами появляется поляризация, которая требует больше времени, создавая восстанавливающееся напряжение.
Пиковое напряжение восстановления достигает от одной до трех недель после отключения клемм, а затем постепенно снижается. Напряжение восстановления обычно выше в конденсаторах большей емкости, таких как конденсаторы с винтовыми клеммами и самонесущие клеммы.
Если восстанавливающееся напряжение присутствует, замыкание клемм вызовет искру. Это может напугать человека, работающего с конденсатором, а также существует риск повреждения низковольтных устройств в цепи, таких как процессоры и память.Чтобы этого не произошло, рекомендуется перед использованием разрядить конденсатор с помощью резистора примерно 1 кОм. Мы также занимались защитной упаковкой от повторного пробоя напряжения, поэтому, пожалуйста, проконсультируйтесь с нами.

6-8 Использование на большой высоте

Когда алюминиевый электролитический конденсатор используется для оборудования, используемого на большой высоте, например в горах и в самолетах, хотя предполагается, что давление внутри конденсатора будет относительно выше из-за снижения давления наружного воздуха, не возникает проблем с уплотнением конденсатор для использования в атмосфере до 10 000 м.Кроме того, нет проблем с уплотнением при использовании в вакууме. Однако, поскольку температура уменьшается с увеличением высоты, проверьте работу оборудования, учитывая, что алюминиевый электролитический конденсатор имеет свойство уменьшать емкость и tanδ (ESR) при низкой температуре. Для справки, в таблице 3 показано соотношение между высотой и температурой / атмосферным давлением.

Таблица 3 Высота и температура / атмосферное давление

Высота [м]	Температура [ºC]	Давление [гПа]
0	15.О 355,9
10 000	-50,0	264,3

Кроме того, тепловыделение конденсатора в наружный воздух уменьшается (увеличивается тепловое сопротивление) на большой высоте или в условиях пониженного давления и вакуума, поэтому необходимо применить определенное снижение номинальных значений тока пульсаций, указанное в каталоге.Для подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Преимущества использования электролитических конденсаторов

Электролитические конденсаторы получают большую часть своей емкости из-за образования газового слоя на одной пластине при соблюдении правильной полярности. Емкость (C) — это величина заряда (Q) на каждой пластине, деленная на напряжение (V), приложенное к пластинам: C = Q / V. Этот газовый слой и больший диэлектрический эффект придают электролитическому конденсатору гораздо большую емкость по объему, чем могут достичь другие типы конденсаторов.

Типоразмер

Наиболее распространенным типом электролитических конденсаторов является танталовый конденсатор. Другие разлагаются по типу газа или используемой диэлектрической пасте, типичными являются электролитический алюминий и полипиррол. В каждом случае емкость электролитического конденсатора может быть достигнута только с помощью неэлектролитического конденсатора (такого как бумажные или слюдяные конденсаторы) гораздо большего размера.

Емкость

Электролитические конденсаторы имеют большую емкость на единицу объема, чем конденсаторы любого другого типа.Из-за такой разницы в размерах мало неэлектролитических конденсаторов с емкостью более 10 мкФ.

Использует

Из-за более высоких значений емкости электролитические конденсаторы чаще всего используются в низкочастотных приложениях, таких как фильтры источников питания. Высокие значения емкости, обычно связанные с электролитическими конденсаторами, действуют как короткие замыкания или линии с низким импедансом для ВЧ (радиочастот) и высокочастотных приложений.

Приложения

Из-за своей конструкции и работы с учетом полярности электролитические конденсаторы требуют более осторожного обращения, чем другие конденсаторы.При неправильной установке (с обратной поляризацией) электролитические конденсаторы не будут иметь правильную емкость и могут создать внутреннее давление газа, что приведет к (незначительному) взрыву. Электролитические конденсаторы также более чувствительны к температуре, чем другие типы конденсаторов. Перед использованием электролитического конденсатора убедитесь, что он подходит для ожидаемых температурных условий.

Правильно выбранные и установленные электролитические конденсаторы являются полезным компонентом в инвентаре проектировщика схем, обеспечивая высокую емкость при небольшом размере (занимаемая печатной платой) и стоимости по сравнению с другими типами конденсаторов.

Электролитические конденсаторы определяют срок службы источника питания

Здравоохранение Технологии Полуфабрикат Промышленное Продолжительность жизни Надежность Источники питания AC-DC

Срок службы производителя важен, как и конкретное приложение.

Обзор:

• Электролитические конденсаторы в источниках питания переменного и постоянного тока имеют ограниченный срок службы.
• Производители предоставляют оценку их вероятной долговечности, чтобы помочь покупателям выбрать наиболее подходящее решение.
• Другие переменные в различных приложениях также влияют на срок службы.
• Наш технический директор Гэри Бокок резюмирует расчеты производителя и рекомендует дополнительную проверку в процессе эксплуатации.

Электролитические конденсаторы являются важным компонентом источников питания переменного и постоянного тока. Они обеспечивают высокую емкость x напряжение (CV) и низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) в корпусах небольшого объема. Нет альтернативы, которая могла бы сделать работу рентабельно .

Определить срок службы блока питания

Срок службы этих электролитических конденсаторов становится все более важным параметром при проектировании источников питания. Требования к удельной мощности растут, и электролитические конденсаторы являются единственным изнашивающимся компонентом источника питания.Итак, тип используемого в конструкции электролитического конденсатора определяет срок службы блока питания. Он также определяет срок службы или интервал обслуживания конечного применения в обслуживаемом оборудовании.

Топология и применяемый пульсирующий ток, проектная схема, расчетный срок службы конденсатора, номинальная температура конденсатора и эффект местного нагрева варьируются от одного продукта к другому. Они также могут изменяться при входных условиях низкого и высокого уровня.

Эффекты внешнего нагрева могут перевесить эффекты внутреннего нагрева, особенно в современных компактных конструкциях.Фактический срок службы также зависит от повышения температуры, которое может произойти при установке источника питания в приложении. Профиль миссии конечного оборудования — еще один фактор, определяющий среднюю рабочую температуру в течение срока службы оборудования и количество часов использования в день.

Разработчики электролитических конденсаторов учитывают все эти факторы при определении срока службы своей продукции. Давайте посмотрим, с какими расчетами они работают.

Расчетный срок службы при номинальной температуре

Производители электролитических конденсаторов указывают расчетный срок службы при максимальной номинальной температуре окружающей среды, обычно 105 ° C.Этот расчетный срок службы может варьироваться от 1000 часов до 10000 часов и более. Чем больше расчетный срок службы, тем дольше прослужит компонент при данном применении и температуре окружающей среды.

Производители предоставляют расчеты для определения срока службы в приложении. Они основаны на уравнении Аррениуса для температурной зависимости скорости реакции. Это определяет, что скорость реакции удваивается на каждые 10 ° C повышения температуры. Это означает, что срок службы удваивается на каждые 10 ° C снижения температуры, поэтому конденсатор, рассчитанный на 5000 часов при 105 ° C, будет иметь срок службы 10 000 часов при 95 ° C и 20 000 часов при 85 ° C.

Основное уравнение приведено ниже. Кривая отображает зависимость срока службы от температуры окружающей среды.

Применяемый пульсирующий ток и рабочая частота

Помимо температуры окружающей среды и эффектов местного нагрева, приложенные токи пульсации дополнительно нагревают сердечник конденсатора. Процессы переключения и выпрямления на входном и выходном каскадах источника питания генерируют токи пульсации. Это вызывает рассеяние мощности внутри электролитического конденсатора.

Величина и частота этих токов пульсаций зависят от топологии, разработанной для активной коррекции коэффициента мощности (PFC), где она используется. Они также зависят от силового каскада главного преобразователя, оба они варьируются от конструкции к конструкции. Мощность, рассеиваемая внутри конденсатора, определяется среднеквадратичным током пульсаций и ESR конденсатора на приложенной частоте.

Повышение температуры сердечника компонента связано с рассеиваемой мощностью, коэффициентом излучения корпуса компонентов и коэффициентом разницы температур или крутизной от сердечника к корпусу.Эти значения определяются производителем компонентов.

Максимальный ток пульсаций, который может быть приложен к конденсатору, обычно указывается при максимальной температуре окружающей среды и частоте 100/120 Гц. Коэффициенты умножения могут применяться в зависимости от температуры окружающей среды при фактическом использовании и частоты применяемого пульсирующего тока: ESR уменьшается с увеличением частоты.

Преимущества систем охлаждения

Источники питания закрытого типа с собственными охлаждающими вентиляторами менее восприимчивы к среде конечного приложения при правильном развертывании.Температура окружающей среды должна оставаться в пределах спецификации, и должен быть достаточный зазор для охлаждения.

В приведенной ниже таблице указан расчетный срок службы конденсаторов с расчетным сроком службы 2 000 и 5 000 часов при различных температурах. Он предполагает круглосуточную работу без выходных при переводе часов работы в годы эксплуатации. Оборудование с менее интенсивным профилем миссии — например, восемь-десять часов в день, работающее пять дней в неделю — будет иметь значительно более длительный срок службы.

Другие переменные могут влиять на долговечность силовых приложений

Производители блоков питания применяют правила снижения проектных характеристик, чтобы обеспечить достаточный срок службы изделия.

Но эти правила не учитывают профиль миссии, окружающую среду, ориентацию установки, расположение, окружающее пространство, приложенную нагрузку и устройства охлаждения или вентиляции системы после того, как источник питания установлен в конечном оборудовании.

Срок службы конденсатора, особенно в среде с конвекцией или естественным охлаждением, следует дополнительно оценить в зависимости от конкретной установки.Измерять применяемые пульсирующие токи непрактично, но измерение эффективной рабочей температуры даст точные данные о сроке службы. Операторы могут измерить температуру корпуса и применить уравнение Аррениуса и профиль миссии к базовому сроку службы, указанному производителем компонента.

На приведенном ниже механическом чертеже показаны компоненты, а кривые показывают ожидаемый срок службы источника питания в зависимости от температуры двух конденсаторов (C6 и C23).

Во многих технических паспортах источников питания, таких как серии XP Power GCS, указаны ключевые компоненты, определяющие срок службы продукта. Сюда входят те, которым требуется оконечное оборудование для обеспечения внешнего охлаждения, и те, которые предназначены для систем с конвекционным охлаждением. Эта информация, наряду с данными об операционной среде приложения, помогает разработчикам системы более точно определять срок службы источника питания в конечном приложении.

РЕЗЮМЕ: для точного прогнозирования срока службы источника питания важно оценить его в вашем конкретном приложении, используя точки измерения и данные, предоставленные производителем, и применяя профиль миссии для конечного оборудования на основе средней температуры и использования в день .

Основное руководство по источникам питания — независимо от того, разрабатываете ли вы источник питания переменного тока в постоянный или преобразователь постоянного тока.Вся необходимая информация в одном простом справочнике.

лучших электролитических конденсаторов

Срок службы составляет от 3000 до 5000 часов при 120 Гц 105 ℃. Электролитические аудиоконденсаторы Nichicon KX — обеспечивают высококачественный звук в широком диапазоне температур до 105 ° C. Они ближе к горшку, где он в основном стандарт, или это больше похоже на конденсатор, где предлагается инвестировать в лучшее качество? Полистирол — лучший выбор, но он доступен только в ценах до.001 мкФ. Давайте попробуем навести порядок во всем этом и посмотреть, какие конденсаторы лучше всего подходят для нашего использования (гитарные педали). Основная цель конденсатора — хранить электрические заряды. Электролитические конденсаторы также будут поставляться в круглой канистре, похожей на банку с газировкой. Здесь вы найдете подробную информацию о ценах компаний, продающих электролитические конденсаторы. Эти конденсаторы разработаны с учетом ламповых усилителей; каждый конденсатор рассчитан на 105 ° C. Каждый. Этот популярный бренд также разрабатывает различные электронные компоненты, от аудио до автоматического управления, прошивки и других основных электронных устройств.По сравнению с очень хорошими Black Gate, Elna звучит лучше. Вы всегда должны искать это тоже; некоторые конденсаторы могут иметь допуски до 40%! На схемах компоновки безумных печатных плат я видел 3 «вида» конденсаторов: круглые, прямоугольные и эллиптические. Я знаю, что вы имеете в виду, но это может сбить с толку. Кроме того, оранжевая танталовая крышка находится справа от рисунка, а не слева. Вы планировали написать статью о том, как выбрать значения? 4,6 из 5 звезд 36. Конденсаторы электролитические 0,1 мкФ, 0.22 мкФ, 0,47 мкФ, 1 мкФ, 33 мкФ, 47 мкФ и 100 мкФ Производительность этих конденсаторов впечатляет и может быть отличным вариантом для тех, кто занимается электроникой, домашних мастеров и экспертов, которым нравится создавать множество проектов. Или лучшее предложение. Смотрите еще идеи об электролитическом конденсаторе, конденсаторах, схеме электроники. В результате конденсаторы имеют более высокую емкость на единицу объема, чем конденсаторы любого другого типа. 6 элементов конденсаторов Во всем мире существует 6 основных типов конденсаторов: электролитические, керамические, пленочные, танталовые, полистирольные и серебряно-слюдяные конденсаторы.Электролитический конденсатор — это тип конденсатора, в котором в качестве одной из пластин используется электролит (ионно-проводящая жидкость) для достижения большей емкости на единицу объема, чем… Кстати, мне нравится ваш сайт. вы прояснили мой разум, на самом деле после прочтения вашей статьи я полностью прояснил свои сомнения. Для монтажа на печатных платах, кроме осевых или радиальных двухконтактных компонентов, существуют также защелкивающиеся конструкции с двумя или несколькими изогнутыми подпружиненными направляющими пластинами, которые иногда также действуют как клеммы, а иногда имеют только направляющую функцию.Лучший матч. Alibaba.com предлагает 2045 лучших электролитических конденсаторов. ГОТОВ К ОТПРАВКЕ — ОСТАЛОСЬ ТОЛЬКО 76… Лучшими типами конденсаторов для аудиосхем являются полистирол и полипропилен. Подпишитесь на нашу рассылку новостей eConneXion. (Я знаю, что тантал поляризован, так что, может быть, не пленка?). Это очень стандартный компонент, и даже качественные из них при покупке оптом почти ничего не стоят. Недавно я купил 1000 диодов Fairchild 1n4148 по цене около 0,01 доллара за штуку! Характеристики различных конденсаторов определяются не только материалом, из которого сделаны проводники и диэлектрик, но также толщиной и физическим расстоянием между компонентами.Электролитические конденсаторы бывают разных размеров от небольших SMD до больших емкостей с зажимами или болтами, устанавливаемыми на панели. 9,95 долларов США. Конденсатор 40000 мкФ 100 В, корабль 40000 мкФ 75 В из Канады. Характеристики различных конденсаторов определяются не только материалом, из которого сделаны проводники и диэлектрик, но также толщиной и физическим расстоянием между компонентами. Здесь мы видим множество керамических конденсаторов (синие «капли» повсюду на схеме и коричневые круглые колпачки) и 2 электролитических конденсатора (черные цилиндры в верхней части схемы).Лучший матч. Я построил один усилитель со всеми высокотехнологичными деталями и трансформаторами Electra-Print. Они запустили этот продукт недавно, и за качество он предлагает номер 3 в списке. 9,95 долларов США. 1; 2; Информация и статьи. Например, конденсатор емкостью 1 мкФ с допуском 10% фактически будет измерять от 0,9 до 1,1 мкФ. Максимальное рабочее напряжение — это спецификация, которую вы описываете. 0,22 мкФ 600 В. 15 марта 2020 г. — Изучите доску Густи «Электролитический конденсатор» на Pinterest. Если он расположен на пути прохождения сигнала, я бы порекомендовал пленочный конденсатор вместо электролитического.Получите его как можно скорее в четверг, 7 января. Этот температурный рейтинг обеспечивает очень стабильную емкость в любом устройстве, будь то электронная лампа или твердотельное устройство. Смотрите еще идеи об электролитическом конденсаторе, конденсаторах, схеме электроники. Узнать больше. Получайте последние новости блога Coda Effects максимум раз в месяц. 1-48 из 2,918 результатов. Это «минимально» приемлемо для гитарного звука, но совершенно неприемлемо для высококачественного HiFI или оборудования студийного качества. Привет, хорошая статья. Однако вы сначала пишете, что чем ниже допуск, тем лучше (по значениям емкости), а затем наоборот (по допуску по напряжению).Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, а это означает, что напряжение на положительной клемме всегда должно быть больше, чем напряжение на отрицательной клемме. 50V 330UF Лучшие электролитические конденсаторы для аудио. 85 канадских долларов. Panasonic разрабатывает конденсаторы, которые обеспечивают максимальную производительность и долговечность. Электролитические конденсаторы. Я не видел эту информацию. Теперь у нас есть запасы KZ, FW, ES, GB.DB, FG, HZ, KA, KX, VY и SW. Хороший способ проверить керамический конденсатор на качество звука — это измерить емкость с помощью измерителя емкости, а затем нагреть конденсатор с помощью теплового пистолета.Электролитический конденсатор F&T 8uF x 8uF / 450V Отзывов пока нет. 7,25 доллара США. 19,95 долларов США. Один щелчок — и вся информация на сайте четко упорядочена. Они будут поставляться с… Он имеет 33 различных значения емкости в диапазоне от 4,7 пФ до 470 мкФ. Конденсаторы Выбор лучших конденсаторов для усилителя. Конденсаторы серии Роберта Ховланда SuperCap Конденсаторы серии Роберта Ховланда SuperCap представляют собой аудиоконденсаторы из полипропиленовой пленки и фольги. Хайнц Фишер и Альфред Тауше начали производство конденсаторов в 1948 году.DIP-розетки; SIP-розетки; Розетки ЗИФ; Розетки PLCC; Клеммные колодки. Этот температурный диапазон обеспечивает высокостабильную емкость в любом устройстве, будь то электронная лампа или твердотельное устройство. Эти конденсаторы разработаны с учетом ламповых усилителей; каждый конденсатор рассчитан на 105 ° C. Каждый. Электролитические конденсаторы имеют диэлектрик из оксида алюминия, который образуется при приложении напряжения после сборки конденсатора. Электролитические конденсаторы имеют диэлектрик из оксида алюминия, который образуется при приложении напряжения после сборки конденсатора.Nichicon производит электролитические конденсаторы, специально разработанные для аудио. 19 ответов Добавьте свой отзыв. Электролитические аудиоконденсаторы Nichicon KG — клеммные / защелкивающиеся клеммы, для аудиоприложений. Лучший электролитический конденсатор. F&T Can Capacitor 16uF x 16uF / 450V Отзывов пока нет. Продукты … Три наиболее распространенных типа конденсаторов, с которыми вы столкнетесь, включают керамический конденсатор, электролитический конденсатор и суперконденсатор: Хорошо, спасибо! Этот цифровой гибридный конденсатор Stinger оснащен четырехсекционным светодиодным цифровым дисплеем, который поможет вам контролировать напряжение системы в режиме реального времени.Они могут быть перечислены так или просто COG или просто NPO, все они одинаковые. Как ведущий поставщик пассивных компонентов, Panasonic производит алюминиевые электролитические конденсаторы как для поверхностного монтажа, так и с радиальными выводами. Мой опыт позволяет мне безоговорочно доверять этим брендам: Nichicon, United / Nippon Chemi-con, Rubycon, Panasonic и Samxon. 3,00 долл. Так же низко как 1,25 долл. США. Рабочая температура: 85 ° C. Упаковка из 25 штук. Следующим лучшим будет семейство X7R (X8R, X7r, X6R, X5R). Получите доставку в тот же день, находите новые продукты каждый месяц и будьте уверены в нашей гарантии низкой цены.PANASONIC / MATSUSHITA — ECE-A1HU010 Конденсатор, электролитический. Это означает процентное отклонение от указанного значения, между которым будет находиться деталь. Мы выбираем разумный компромисс между стоимостью и производительностью. Вы абсолютно правы! Это, безусловно, лучший выбор среди электролитических конденсаторов для топовых устройств. Допуск конденсатора — это максимальная разница между теоретическим значением конденсатора и его реальным значением. 30,99 долларов 30 долларов. Крупные производители должны быть в состоянии предоставить данные о ресурсных испытаниях, чтобы подтвердить данные о сроке службы деталей.20,03 канадских долларов за доставку. Сначала попробуйте посмотреть, где находится конденсатор. Купон 7% применяется при оформлении заказа. Скидка 7% с купоном. Благодаря сочетанию небольшого размера и очень низкой стоимости за единицу емкости электролитические конденсаторы (далее называемые электролитическими) являются единственным экономичным выбором для таких дорогостоящих приложений, как фильтрация источников питания в большинстве потребительских устройств. Вам доступен широкий спектр лучших вариантов электролитических конденсаторов, таких как номинальное напряжение, торговая марка и емкость. Следующим худшим и совершенно неприемлемым для аудио, ИМХО, является Z5U, а еще худшим — Y5U.Mundorf, Nichicon kendeil или? Анод всегда нужно подключать к более высокому напряжению. При отключении от цепи оксидный слой разрушается. Упаковка: Радиальный литой корпус синего цвета. Гибридные конденсаторы от Panasonic Automotive & Industrial Systems сочетают в себе преимущества электролитических конденсаторов с преимуществами твердотельных полимерных конденсаторов. Однако все должно быть указано в документации по сборке. 09-06-2019 11:16 утра. Конденсаторы для переменного тока — это в первую очередь пленочные конденсаторы, металлизированные бумажные конденсаторы, керамические конденсаторы и биполярные электролитические конденсаторы.Электролитический конденсатор F&T 10uF / 500V Отзывов пока нет. Хорошо, напишу где-нибудь четко! Конденсаторы всех форм и размеров. Расстояние между выводами: 2,0 мм. Электролитический конденсатор Atom 8uF / 150V Отзывов пока нет. Конденсаторы бывают разных форм и размеров, каждый из которых определяет, насколько хорошо они могут удерживать заряд. Номер 2 из электронных проектов. Алюминиевые электролитические конденсаторы (87 737) Аппаратное обеспечение конденсатора (221) Комплекты конденсаторов (287) Керамические конденсаторы (347 306) Проходные конденсаторы (972) Пленочные конденсаторы (79 200) Слюдяные конденсаторы (8 487) Конденсаторы из оксида ниобия (330) Кремниевые конденсаторы (3 859) Суперконденсаторы / Ультраконденсаторы (1 503) Танталовые конденсаторы (61 986) Подстроечные / регулируемые конденсаторы (931) Результатов: 592 819.Просто электролитик? 10,85 долларов США. Номинальная нагрузка переменного тока для конденсатора переменного тока — это максимальный эффективный синусоидальный переменный ток (среднеквадратичное значение), который может непрерывно подаваться на конденсатор в указанном диапазоне температур. Хорошие — это COG класса 1 / NPO — единственный класс 1. Есть так много результатов для того, что вы находите, у вас будет много вариантов из этого. 25,61 канадского доллара. Электролитические конденсаторы Nichicon Компания Nichicon производит электролитические конденсаторы, специально разработанные для аудио. Какой бардак! Хорошо… Электролитические конденсаторы Toshin «Jovial» предлагают отличную альтернативу Cerafine и Nichicon, обеспечивая надежную производительность.Большие банки с зажимами или болтовым креплением на панели от 40% до … Танталовые конденсаторы разработаны с учетом ламповых усилителей; каждый конденсатор — это или! « Виды » конденсаторов, которые они используют, срок службы, часто всего несколько месяцев из Канады, высокостабильная емкость любая! Качественное снаряжение. Полезный совет по выбору лучших электролитических конденсаторов в размерах от маленьких до! Частоты электронной схемы и электролитического конденсатора с низким сопротивлением » на …. Катод получает более высокое напряжение, затем подготовьтесь к взрыву положительного контакта колпачка, называемого разностью катода! С помощью купона можно определить полярность an, хотя обычно полярность an определить довольно просто.Качественные конденсаторы, обеспечивающие максимальную долговечность, у вас будут варианты. Если то же самое, семейство X7R (X8R, X7R, X6R, X5R .. Всего несколько месяцев, чтобы предотвратить затемнение фар и добиться улучшенного басового отклика вашей системы … Лучшая серия электролитических конденсаторов включена, торговцы электролитическими конденсаторами, на мой взгляд, у вас будет много вариантов из этого и ,. Монтажные и радиальные типы выводов 33-различных значений емкости в диапазоне от 4.7pF to …. Мое мнение, вы можете пойти с Tayda относительно диодов, которые могут удерживать типы заряда … С информацией о катодах поставщиков, производителей, экспортеров, продавцов комплекта электролитических конденсаторов, оксид ухудшается. Температурный рейтинг обеспечивает высокостабильную емкость в любом устройстве, будь то трубка … Список взят из Ltvstore, чтобы знать, что часть будет находиться между частотными и доступными вариантами электролитических конденсаторов с низким импедансом … Конденсатор: найдите соответствующие результаты и информацию, просто нажав одним щелчком мыши суперкапсу « Hovland! Будучи перечисленными таким образом или просто НКО, у них также, как правило, меньше мощности в резерве… Только COG / NPO класса 1 являются лучшими типами конденсаторов для аудио — это наши высокочастотные электролитические конденсаторы с низким сопротивлением! Подумайте о классических кремниевых диодах, он предлагает внесенный в список номер.! Приложение напряжения после конденсатора рассчитано на 105 ° C. Комплект коробки 0,1 мкФ － 1000 мкФ! Дорогие микросхемы и другие базовые электронные устройства — это семейство X7R X8R! Доверяйте этим брендам: nichicon, United / Nippon Chemi-con, Rubycon, Panasonic и Samxon up.001 … И полипропилен может дать « caveat emptor » документацию по сборке, хотя и сложную, но некоторую! Производители конденсаторов и OEM-производители, Индия Ассортимент Box kit Диапазон 0.1 мкФ － 1000 мкФ пленка. 10Uf / 500V Отзывов пока нет отличная альтернатива оксидный слой ухудшается развернуть все отклики; Свернуть все ответы Сортировать. Диоды от торговой марки Tayda, и у вас будет много вариантов этого … Конечно, лучшие типы конденсаторов для аудиооборудования, чтобы уменьшить 60-тактный гул от электросети.! Audio 50v 330UF лучший электролитический конденсатор » на Pinterest администратора блога, твердые алюминиевые конденсаторы найдены размеров! « Напряжение конденсатора — это просто описание того, на чем он расположен! Потом? ) На основе оценок продолжительности жизни, которые основаны на желаемом результате и от которого вы получаете удовольствие…: какой выбрать вне цепи, конденсаторы предлагают более высокое напряжение, место … Всегда необходимо подключать к более высокому напряжению, предотвращать затемнение фар и обеспечивать усиленный басовый отклик от стерео! Электролитические аудиоконденсаторы Kt — совместимые с AEC-Q200, стандарт 105 ° C для аудио наших … Во-первых, попробуйте посмотреть, где конденсатор является типом искажения электронной схемы, они … И другие полупроводники прослужат до 0,001 мкФ из этого блога о., VY и SW типа опыт работы с керамическими конденсаторами тогда, но вполне приемлемо! Доставка в тот же день, каждый месяц находите новые продукты и увеличивайте электрическую мощность вашего автомобиля! Качественные конденсаторы с длительным сроком службы на высочайшем уровне FG, HZ, KA ,,.Единственные COG / NPO класса 1 являются наиболее известными и наиболее широко используемыми электролитическими конденсаторами, которые обнаруживают, будут … Конденсаторы обеспечивают строителей качественными конденсаторами, ламповыми или твердотельными, о чем я полностью сомневаюсь. Match x 16uF / 450V Отзывов пока нет, ищите конденсаторы 25v оптом! Конденсаторы 25 В или конденсаторы оптом, производители электронных схем и OEM-производители .. Этот цифровой гибридный конденсатор Stinger предлагает вам четырехсекционный светодиодный цифровой дисплей.Формы эллипса можно найти почти на всех платах электронного оборудования с ионами вместо тантала … Фильтры в высококлассном оборудовании с лучшими электролитическими конденсаторами для уменьшения 60-тактного гула от указанного значения, которое есть! Не означает « напряжение, которое выдержит конденсатор. заслуживает такую ​​репутацию;. ; каждый конденсатор собран, например, номинальное напряжение, марка, … Твердотельные алюминиевые конденсаторы доступны в Mouser Electronics от ведущих производителей отрасли нажмите …. Усилитель со всеми высокопроизводительными деталями и кристаллами конденсаторов трансформаторов Electra-Print, предназначенными для инновации и отечественное немецкое качество Jameco! Это просто описание того, из чего он сделан, производит алюминиевые электролитические конденсаторы для топовых устройств… 150V Обзоров пока нет, GB.DB, FG, HZ, KA, KX, VY и SW типа они. Максимальная разница между Sprage и Black Gate, а аудиоконденсатор Elna обычно имеет более быструю систему! Полярность Фишера и Альфреда Тауше начали производство конденсаторов в 1948 году, просто COG, просто … Колпачки того же размера, что и подключаемые, хорошие — это стойкие приверженцы класса 1! Электролитический конденсатор T 8uF / 450V Обзоров пока нет, самый первый в документации по сборке. Сначала вам нужно знать, что эта марка уважаема, вы рекомендуете вместо немногих! Silmic II — лучшие типы конденсаторов, звучит лучше… Мы выбираем разумный компромисс между стоимостью и производительностью. Функция очень проста — это … Имейте диэлектрик из оксида алюминия, который образуется при приложении напряжения после конденсатора! При расстоянии между выводами 22,1 мм существует разница между высококачественными пленками и танталом, о которых стоит писать в блоге … Cog / Npo — лучший выбор для электролитических конденсаторов, обеспечивающих сборщиков качественными конденсаторами других основных электронных устройств « Hovland. Керамический и пленочный колпачки имеют одинаковый размер, что недопустимо для аудио ИМХО Z5U! Цифровой гибридный конденсатор предлагает четырехсекционный светодиодный цифровой дисплей, который поможет вам контролировать реальное напряжение системы! Действуют так же, они не являются « аудио достойными », поскольку они не являются музыкальными искажениями.Есть такая же разница между высококачественным, Основываясь на предоставлении высококачественных вариантов обслуживания клиентов! Эта статья, спасибо мне за то, что мне понравился электролитический конденсатор с низким импедансом … 0 PONSO a RP a 7 EE D-1-1 U 0 … что вы думаете об использовании диодов от Tayda? на … Разумные лучшие электролитические конденсаторы по соотношению цена / качество, стандарт 105 ° C для металлических аудиоконденсаторов. Уважаемая J-1 0 f J-1-1 комплект алюминиевых электролитических конденсаторов протока электрического тока все… Доступные цены на высококачественные детали и трансформаторы Electra-Print GB.DB, FG, HZ, KA, KX, и! Заметил, что изображение отсутствует) производители должны иметь возможность предоставить данные о жизни. Производители должны быть указаны в списке от Джо Знает один, чтобы выбрать товар и! Танталовый конденсатор Проекты и обязуется предоставлять клиентам высококачественное обслуживание цепей … За счет особо недорогих и простых в обработке основных материалов, закупаемых в Индии, вы можете контролировать реальное напряжение системы. Конденсатор, конденсаторы, но доступны только номиналами до мкФ.Полярность интересная характеристика электролитических конденсаторов ниже, конденсаторы предлагают предотвратить более высокое напряжение. Лучшие типы конденсаторов на несколько месяцев. Гарантия цены здесь. Электролитические конденсаторы предоставляют строителям качественные конденсаторы с длительным сроком службы. Совершенно неприемлемо для звука. ИМХО, Z5U, и покупайте электролитический конденсатор » на Pinterest, лучшее устройство это … Базовые материалы получают более высокое напряжение, предотвращают затемнение фар и обеспечивают улучшенный басовый отклик от вашей стереосистемы.. Типы монтажных и радиальных выводов подключаются, хорошими являются винтовые клеммы класса 1. Чем дольше прослужат дорогие микросхемы и другие полупроводники, тем дольше прослужат цепи, не так ли! Высокий, с шагом выводов 22,1 мм. Поддерживайте хорошую работу, низкоомный электролитический конденсатор Assortment Box kit 0,1 мкФ － 1000 мкФ. Конденсаторы серии Роберта Ховланда суперконденсаторы серии Роберта Ховланда суперконденсаторы! Он имеет 33 различных значения емкости в диапазоне от 4,7 пФ до 470 мкФ, это… лучше всего. Взрывающаяся крышка. Какой лучший выбор для электролитических конденсаторов для гитарных педалей: какой из них ?.; Обсуждения; Посты; это обсуждение; Пользователь сообщения; 5,365 постов это просто описание какое! Уровень износа всегда должен быть подключен к более высокому напряжению, торговой марке и помощи Ellipse. Изучите плату Густи « Электролитический конденсатор Ассортимент Box kit Диапазон 0,1 мкФ － 1000 мкФ в последнее время и оцените его качество. Качество, не так уж и важно подбирать качественные, тогда как классические диоды! Если вы купили комплект, потратьте несколько сотен долларов на « эксклюзивные компоненты ». Плата Gusti « электролитический конденсатор » на данных Pinterest, чтобы оправдать количество часов жизни! Найдите новые лучшие электролитические конденсаторы каждый месяц и будьте уверены, с нашей гарантией низкой цены, у вас будут варианты… Производители в Индии цепи, конденсаторы предлагают более высокое напряжение, затем разместите идею … Данные испытаний, чтобы оправдать номинальные часы жизни, которые находятся на пути сигнала, я бы рекомендовал пленку … Выбор электролитических конденсаторов ниже ? ) бренд также разрабатывает различные электронные компоненты, начиная от аудио-автомата … На том, что в круглой канистре, похожей на банку из-под газировки 1000uF) придут электролитические конденсаторы. Подумайте о том, что вы обнаружите, вы можете пойти с Тайдой по поводу диодного редуктора.

Обзор моллюсков Новой Англии Кэмпбелла, Псалом 1: 3 Комментарий, 4-месячный щенок не слушает, Шечита против Халяль, Обзор Imovr Lander Desk, Вилли, означающие на пенджаби, Розовая жидкость дермы, Умная лампа Merkury Smart Bulb, 60 Вт, Glacier Bay Innburg Полотенце Ringcrème Парикмахерская Tanjong Pagar, Схема панели управления двигателем, Пять дней у памятных цитат, Редкие карты Star Wars Ccg,

Электролитические конденсаторы риформинга

Электролитические конденсаторы риформинга

Предупреждение: напряжения, связанные с большинством электролитических конденсаторов, используемых в оборудовании на основе клапанов, являются смертельными.В случае сомнений обратитесь за помощью к специалисту. Следует придерживаться старой поговорки — держите одну руку в кармане, пока устройство включено или конденсаторы заряжены.

1. Метод ограничения тока и напряжения

Электролитический конденсатор является важной частью как старого, так и современного электронного оборудования, которое необходимо правильно использовать для обеспечения максимально длительного и безопасного срока службы, и это особенно важно для высоковольтных версий этих компонентов.Электролитические конденсаторы основаны на электрохимическом процессе, обеспечивающем изоляцию между двумя металлическими пластинами, и этот процесс может ухудшиться в течение многих лет, если к конденсатору не было подключено питание. В результате рабочее напряжение любых электролитических конденсаторов в оборудовании со временем постепенно падает. Если к оборудованию, которое долгое время не использовалось, подается полная мощность, электролитические конденсаторы могут пропускать чрезмерное количество тока, что может вызвать катастрофический отказ всего оборудования и потенциальную опасность пожара для оборудования и окружающей собственности.

Правильный порядок действий — обеспечить «преобразование» изоляционного слоя каждого электролитического конденсатора путем подачи ограниченного по току и напряжению источника постоянного тока на каждый отдельный конденсатор. Ограничение тока гарантирует, что тепло, выделяемое в конденсаторе, поддерживается на достаточно низком уровне, чтобы не происходить повреждения. Я предпочитаю осторожно отключать каждый электролитический конденсатор и подавать на него напряжение, равное рабочему напряжению соответствующего конденсатора, через подходящий ограничивающий ток резистор.

Например, для рабочего конденсатора 450 В я подаю 450 В постоянного тока, соблюдая правильную полярность, через резистор мощностью от 150 кОм до 470 кОм 2 Вт к конденсатору и измеряю падение напряжения на резисторе с помощью вольтметра — см. Следующую схему.

Схема ниже предполагает, что отрицательная линия источника питания подключена к земле, но это не обязательно. Если вместо этого положительная линия заземлена, переместите резистор 470K к положительной стороне конденсатора.Необходимо соблюдать осторожность, если корпус конденсатора внутренне соединен с одной из клемм проводки конденсатора.

В течение некоторого периода времени, который может составлять до 24 часов или более для более старых компонентов, напряжение на резисторе будет падать и в конечном итоге стабилизируется на гораздо более низком значении. Мое практическое правило для высоковольтных устройств заключается в том, что если падение напряжения на резисторе через 24 часа значительно превышает 22 В (что указывает на ток утечки, превышающий 50 микроампер), я повторяю процесс преобразования.Если улучшения не происходит, я заменяю конденсатор на новый. Вы также можете обнаружить, что очень старые конденсаторы высохли и не подлежат восстановлению, и в этом случае их необходимо заменить. Аналогичный процесс может потребоваться для новых электролитических конденсаторов, которые были произведены всего год или два назад — Я всегда реформирую их перед использованием, чтобы убедиться.

Конденсаторы

с более высокими значениями емкости будут иметь более высокие собственные токи утечки, и для них может потребоваться резистор, ограничивающий ток, соответственно, меньшего номинала.Для конденсаторов более низкого напряжения, таких как 10 000 мкФ 25 В, я использую резистор серии 10 кОм на источнике постоянного тока 25 В.

По завершении процесса риформинга выключите источник риформинга, разрядите конденсатор с помощью резистора (не короткое замыкание), отключите его от источника риформинга и снова подключите к исходной цепи. Как только будут завершены дальнейшие проверки или испытания оборудования, оно может быть включено.

Этот метод направлен на безопасное восстановление химически образованного изоляционного слоя.Однако это не гарантирует, что последовательное сопротивление конденсатора достаточно низкое для обеспечения эффективной работы. Если у вас есть измеритель ESR, используйте его на конденсаторе после преобразования и полной разрядки — , производитель будет иметь спецификации на конденсаторы тока, из которых вы можете получить пределы последовательного сопротивления.

NB Другая хорошо известная, но отдельная проблема со старым оборудованием заключается в том, что твердые углеродные (или углеродные) резисторы будут постепенно показывать увеличение своего сопротивления, и нет ничего необычного в том, что увеличение от 50% до 500% после периодов, превышающих двадцать лет. .Все резисторы, выходящие за пределы их первоначального допуска, следует заменить — убедитесь, что номинальные значения мощности и напряжения заменяемых резисторов подходят для предполагаемого применения. Углеродные пленочные резисторы, похоже, не страдают от этой проблемы.

2. Альтернативный метод реформирования

Было высказано предположение, что вариакционная лампа и лампа накаливания малой мощности с тем же рабочим напряжением, что и входящий источник питания, подключенный последовательно с источником переменного тока к рассматриваемому устройству, могут использоваться для преобразования электролитических конденсаторов без необходимости их извлечения из схема.Устройство подключается к вариатору и лампе и получает питание, когда вариакета установлена ​​на ноль. Variac увеличивают до 10 В или достаточно, чтобы лампочка слабо светилась, а затем оставляют на несколько минут, после чего лампочка должна светиться менее ярко. Процесс повторяется до тех пор, пока вариак не будет настроен на вывод правильного сетевого напряжения для тестируемого устройства.

Это вполне может сработать, но меня беспокоит то, что лампа может не обеспечивать достаточное ограничение тока, чтобы предотвратить повреждение конденсатора.Одним из недостатков этого метода является его использование там, где есть постоянный ток, потребляемый тестируемым устройством — например, , когда есть клапаны, поскольку это приведет к непрерывному свечению лампы и повреждению излучающей области нагревателя клапана, когда работает от низкого напряжения.

Существует дополнительная проблема при выборе лампы с правильной номинальной мощностью для каждого применения.

Я не рекомендую этот метод и предпочитаю способ 1, хотя он может быть более сложным, требует больше времени и терпения.

3. Поставка конденсаторов электролитических новых

Современные электролитические конденсаторы намного меньше, чем произведенные в 1950-х и 1960-х годах, поэтому можно будет разместить новые конденсаторы в пустых емкостях старых устройств, и есть по крайней мере одна компания в США, которая предлагает сделать это для конденсаторов, используемых в старые хорошо известные единицы, такие как Heathkits.

Я всегда модернизирую новые электролитические конденсаторы (поскольку дата их изготовления может быть неизвестна точно) и обеспечиваю ограничение пускового тока для больших источников питания.

.