Co to jest aluminiowy kondensator elektrolityczny?
Aluminiowe kondensatory elektrolityczne to małe kondensatory o dużej pojemności, które wykorzystują tlenek glinu jako dielektryk.
Kondensatory mokre wykorzystują elektrolit jako katodę, ale dostępne są również kondensatory suche wykorzystujące ciała stałe, takie jak polimery przewodzące, o ulepszonych parametrach. Ze względu na niską cenę i dużą uniwersalność, są one stosowane w wielu produktach z płytkami obwodów elektronicznych, takich jak sprzęt AGD i komputery osobiste.
Zastosowania aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych
Aluminiowe kondensatory elektrolityczne są stosowane w szerokiej gamie produktów z podłożami elektronicznymi w szerokim zakresie dziedzin, takich jak samochody, sprzęt AGD, i urządzeń przemysłowych, bo są mniejsze, mają większą pojemność, i są tańsze niż inne kondensatory.
Konkretne zastosowania są następujące:
Dziedzina Motoryzacji
Jednostki sterujące silnika, zaawansowane systemy wspomagania kierowcy, sterowanie poduszkami powietrznymi, samochodowe stereo, systemy nawigacji samochodowej
Sprzęt AGD
Telewizory, rejestratory, aparaty cyfrowe, sprzęt audio, lodówki, pralki, klimatyzatory, kuchenka mikrofalowa, oprawy oświetleniowe, komputery osobiste, Konsole do gier telewizyjnych
Pole Sprzętu Przemysłowego
Różne urządzenia produkcyjne, kondycjonery mocy dla energii odnawialnej
Stosowane jako kondycjonery mocy dla energii odnawialnej, wielu z nich korzysta 10 Do 100 aluminiowe kondensatory elektrolityczne. Ze względu na ich dużą uniwersalność, wymagania dotyczące wydajności aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych rosną z roku na rok.
Zasada działania aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych
Aluminiowe kondensatory elektrolityczne są cienkie folia aluminiowa dla anody i katody oraz tlenek glinu dla dielektryka. Tlenek glinu powstaje na powierzchni folii aluminiowej w procesie elektrochemicznego utleniania (konwersja chemiczna).
Powierzchnia folii aluminiowej jest nierówna w procesie trawienia w celu zwiększenia pola powierzchni. Pojemność kondensatora wyraża się następującym równaniem, która jest proporcjonalna do powierzchni dielektryka i odwrotnie proporcjonalna do jego grubości.
Pojemność C = ε × S/d
mi: Przenikalność dielektryczna dielektryka S: Pole powierzchni dielektryka d: Grubość dielektryka
Wadą powłok z tlenku glinu jest to, że generują one większy prąd upływowy niż inne kondensatory ze względu na niewielki przepływ prądu po przyłożeniu napięcia. Wewnętrzna katoda mokrego aluminiowego kondensatora elektrolitycznego wykorzystuje roztwór elektrolitu, które mogą wyciekać w przypadku awarii.
Inną wadą jest to, że ilość elektrolitu może się zmniejszyć w wyniku wycieku elektrolitu lub odparowania, co skutkuje niską trwałością. Suche aluminiowe kondensatory elektrolityczne, z drugiej strony, nie odparowują, ponieważ w wewnętrznej katodzie zastosowano polimery przewodzące, i są trwalsze niż mokre kondensatory.
Inne informacje na temat aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych
1. Żywotność aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych
Wśród elementów elektronicznych, Wiadomo, że mokre aluminiowe kondensatory elektrolityczne mają szczególnie krótką żywotność: podczas gdy LSI muszą działać przez dziesiątki tysięcy godzin, typowy aluminiowy kondensator elektrolityczny ma żywotność 2,000 godzin w temperaturze 85°C i jest wysoce niezawodny 5,000 godzin w temperaturze 105°C.
Jedną z przyczyn krótkiej żywotności jest budowa aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych, w którym elektrolit zaimpregnowany w papierze izolacyjnym z biegiem czasu stopniowo wycieka z gumowej części uszczelniającej. Gdy wycieknie elektrolit, pojemność maleje i ESR (równoważna rezystancja szeregowa) wzrośnie.
Mówi się, że żywotność aluminiowego kondensatora elektrolitycznego jest zgodna z prawem Arrheniusa (wzór reakcji chemicznej oparty na energii cieplnej) gdy temperatura jest niższa od maksymalnej temperatury roboczej, a żywotność jest w przybliżeniu dwukrotnie większa, gdy temperatura jest niższa o 10°C. Dlatego, aluminiowy kondensator elektrolityczny o żywotności ok 2,000 godzin w temperaturze 85°C 4,000 godzin, jeśli jest używany w temperaturze 75°C, I 8,000 godzin w temperaturze 65°C.
W porównaniu do innych kondensatorów, aluminiowe kondensatory elektrolityczne mają duży ESR, oraz gdy podczas pracy przepływa duży prąd, wnętrze kondensatora wytwarza ciepło. To wytwarzanie ciepła powoduje wzrost temperatury kondensatora, co dodatkowo sprzyja wyciekom elektrolitu i skraca żywotność kondensatora.
2. Wskazanie polaryzacji na aluminiowych kondensatorach elektrolitycznych
Kondensatory spolaryzowane są zawsze oznaczone jakimś oznaczeniem, aby można było łatwo sprawdzić polaryzację.
Pionowy kondensator elektrolityczny
Ogólnie, poniżej korpusu znajduje się linia po stronie bieguna ujemnego. Również, przewód doprowadzający elektrody ujemnej jest skrócony.
Kondensator elektrolityczny do montażu powierzchniowego
Pojemność i napięcie wytrzymywane są wskazane na górnej powierzchni kondensatora elektrolitycznego, w jednym rogu znajduje się kolorowy znak. Elektroda znajdująca się poniżej tego znaku jest elektrodą ujemną.
Kondensator typu osiowego
Linia ze strzałką wskazuje przewód elektrody ujemnej. Korpus kondensatora elektrolitycznego ma wgłębienie; strona z tym wgłębieniem to elektroda dodatnia.
Niezwykle ważne jest sprawdzenie wskazania polaryzacji, ponieważ w przypadku nieprawidłowego oznaczenia polaryzacji, kondensator może nie tylko działać nieprawidłowo, ale także zapalić się.