Qu'est-ce qu'un condensateur électrolytique en aluminium?
Les condensateurs électrolytiques en aluminium sont de petits condensateurs à haute capacité qui utilisent de l'oxyde d'aluminium comme diélectrique..
Les condensateurs de type humide utilisent un électrolyte comme cathode, mais des condensateurs de type sec utilisant des solides tels que des polymères conducteurs avec des performances améliorées sont également disponibles. En raison de leur faible prix et de leur grande polyvalence, ils sont utilisés dans de nombreux produits dotés de circuits imprimés électroniques, tels que les appareils électroménagers et les ordinateurs personnels.
Utilisations des condensateurs électrolytiques en aluminium
Les condensateurs électrolytiques en aluminium sont utilisés dans une grande variété de produits avec des substrats électroniques dans un large éventail de domaines, comme les automobiles, appareils ménagers, et équipements industriels, parce qu'ils sont plus petits, avoir une plus grande capacité, et sont moins chers que les autres condensateurs.
Les applications spécifiques sont les suivantes:
Domaine automobile
Unités de commande du moteur, systèmes avancés d'aide à la conduite, commandes d'airbag, autoradios, systèmes de navigation automobile
Champagne
Téléviseurs, enregistreurs, Caméras digitales, équipement audio, réfrigérateurs, machines à laver, climatiseurs, four à micro-ondes, appareils d'éclairage, ordinateurs personnels, Consoles de jeux télé
Domaine de l'équipement industriel
Divers équipements de fabrication, conditionneurs de puissance pour les énergies renouvelables
Lorsqu'il est utilisé comme conditionneur d'énergie pour les énergies renouvelables, beaucoup d'entre eux utilisent 10 à 100 condensateurs électrolytiques en aluminium. En raison de leur grande polyvalence, les exigences de performance des condensateurs électrolytiques en aluminium augmentent d'année en année.
Principe des condensateurs électrolytiques en aluminium
Les condensateurs électrolytiques en aluminium utilisent des feuille d'aluminium pour l'anode et la cathode et de l'oxyde d'aluminium pour le diélectrique. L'oxyde d'aluminium se forme à la surface de la feuille d'aluminium par un processus d'oxydation électrochimique. (conversion chimique).
La surface de la feuille d'aluminium est rendue inégale par un processus de gravure pour augmenter la surface. La capacité d'un condensateur est exprimée par l'équation suivante, qui est proportionnelle à la surface du diélectrique et inversement proportionnelle à son épaisseur.
Capacité C = ε × S/d
e: Permittivité diélectrique du diélectrique S: Surface du diélectrique d: Épaisseur du diélectrique
Un inconvénient des revêtements en oxyde d'aluminium est qu'ils génèrent plus de courant de fuite que les autres condensateurs en raison du flux de courant infime lorsqu'une tension est appliquée.. La cathode interne d'un condensateur électrolytique en aluminium humide utilise une solution électrolytique, qui peut fuir en cas de panne.
Un autre inconvénient est que l'électrolyte peut diminuer en raison d'une fuite ou d'une évaporation de l'électrolyte., ce qui entraîne une faible durabilité. Condensateurs électrolytiques secs en aluminium, d'autre part, ne s'évaporent pas car des polymères conducteurs sont utilisés pour la cathode interne, et sont plus durables que les condensateurs humides.
Autres informations sur les condensateurs électrolytiques en aluminium
1. Durée de vie des condensateurs électrolytiques en aluminium
Parmi les composants électroniques, les condensateurs électrolytiques en aluminium humide sont connus pour avoir une durée de vie particulièrement courte: tandis que les LSI doivent fonctionner pendant des dizaines de milliers d'heures, un condensateur électrolytique en aluminium typique a une durée de vie de 2,000 heures à 85°C et un modèle très fiable de 5,000 heures à 105°C.
L'une des raisons de la courte durée de vie est la structure des condensateurs électrolytiques en aluminium., dans lequel l'électrolyte imprégné dans le papier isolant s'échappe progressivement de la section d'étanchéité en caoutchouc au fil du temps. Lorsque l'électrolyte s'échappe, la capacité diminue et ESR (résistance série équivalente) augmentera.
On dit que la durée de vie d'un condensateur électrolytique en aluminium suit la loi d'Arrhenius. (formule de réaction chimique basée sur l'énergie thermique) lorsque la température est inférieure à la température maximale de fonctionnement, et la durée de vie est environ doublée lorsque la température est inférieure de 10°C. Par conséquent, un condensateur électrolytique en aluminium d'une durée de vie de 2,000 les heures à 85°C dureront 4,000 heures si utilisé à 75°C, et 8,000 heures à 65°C.
Comparé à d'autres condensateurs, les condensateurs électrolytiques en aluminium ont un ESR important, et lorsqu'un courant important circule pendant le fonctionnement, l'intérieur du condensateur génère de la chaleur. Cette génération de chaleur provoque une augmentation de la température du condensateur, ce qui favorise encore les fuites d'électrolyte et raccourcit la durée de vie du condensateur.
2. Indication de polarité sur les condensateurs électrolytiques en aluminium
Les condensateurs polarisés sont toujours marqués d'une sorte d'indication afin que la polarité puisse être facilement vérifiée.
Condensateur électrolytique vertical
Généralement, il y a une ligne du côté du pôle négatif en dessous du corps. Aussi, le fil conducteur de l'électrode négative est raccourci.
Condensateur électrolytique à montage en surface
La capacité et la tension de tenue sont indiquées sur la surface supérieure du condensateur électrolytique, et il y a une marque colorée dans un coin. L'électrode en dessous de cette marque est l'électrode négative.
Condensateur de type fil axial
La ligne avec une flèche indique le fil de l'électrode négative. Le corps du condensateur électrolytique comporte un évidement; le côté avec cet évidement est l'électrode positive.
Il est extrêmement important de vérifier l'indication de polarité car si la polarité est mal marquée, le condensateur peut non seulement mal fonctionner, mais aussi prendre feu.