ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคคืออะไร?
ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคเป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่มีความจุสูงซึ่งใช้อลูมิเนียมออกไซด์เป็นอิเล็กทริก.
ตัวเก็บประจุชนิดเปียกใช้อิเล็กโทรไลต์เป็นแคโทด, แต่ยังมีตัวเก็บประจุชนิดแห้งที่ใช้ของแข็ง เช่น โพลีเมอร์นำไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นอีกด้วย. เนื่องจากราคาต่ำและมีความสามารถรอบด้านสูง, ใช้ในผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่มีแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์, เช่นเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านและคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล.
การใช้ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค
ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคใช้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภทซึ่งมีพื้นผิวอิเล็กทรอนิกส์ในหลากหลายสาขา, เช่น รถยนต์, แผ่นกลมอลูมิเนียมใช้กันอย่างแพร่หลายในโลก, และอุปกรณ์อุตสาหกรรม, เพราะมันเล็กกว่า, มีความจุมากขึ้น, และมีราคาถูกกว่าคาปาซิเตอร์อื่นๆ.
การใช้งานเฉพาะมีดังนี้:
สาขายานยนต์
หน่วยควบคุมเครื่องยนต์, ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง, การควบคุมถุงลมนิรภัย, เครื่องเสียงรถยนต์, ระบบนำทางรถยนต์
H16,H18H32,H34 H36,H38
โทรทัศน์, เครื่องบันทึก, ผลิตภัณฑ์ C มักจะหมายถึงคอมพิวเตอร์, เครื่องเสียง, ตู้เย็น, เครื่องซักผ้า, เครื่องปรับอากาศ, เตาอบไมโครเวฟ, ติดตั้งไฟ, คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, เครื่องเล่นเกมทีวี
สาขาอุปกรณ์อุตสาหกรรม
อุปกรณ์การผลิตต่างๆ, เครื่องปรับสภาพพลังงานสำหรับพลังงานทดแทน
เมื่อนำมาใช้เป็นสารปรับสภาพพลังงานสำหรับพลังงานทดแทน, หลายคนใช้ 10 ถึง 100 ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค. เนื่องจากมีความคล่องตัวสูง, ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคเพิ่มขึ้นทุกปี.
หลักการของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค
ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคใช้แบบบาง อลูมิเนียมฟอยล์ สำหรับขั้วบวกและแคโทดและอลูมิเนียมออกไซด์สำหรับอิเล็กทริก. อลูมิเนียมออกไซด์เกิดขึ้นบนพื้นผิวของอลูมิเนียมฟอยล์โดยกระบวนการออกซิเดชันเคมีไฟฟ้า (การแปลงทางเคมี).
พื้นผิวของอลูมิเนียมฟอยล์ถูกทำให้ไม่เรียบโดยกระบวนการแกะสลักเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว. ความจุของตัวเก็บประจุแสดงโดยสมการต่อไปนี้, ซึ่งเป็นสัดส่วนกับพื้นที่ผิวของอิเล็กทริกและแปรผกผันกับความหนา.
ความจุไฟฟ้า C = ε × S/d
จ: การอนุญาติอิเล็กทริกของอิเล็กทริก S: พื้นที่ผิวของอิเล็กทริก d: ความหนาของอิเล็กทริก
ข้อเสียของการเคลือบอลูมิเนียมออกไซด์คือพวกมันสร้างกระแสรั่วไหลมากกว่าตัวเก็บประจุอื่นๆ เนื่องจากกระแสไหลนาทีเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า. แคโทดภายในของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคแบบเปียกใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์, ซึ่งสามารถรั่วไหลได้ในกรณีที่เกิดความเสียหาย.
ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งคืออิเล็กโทรไลต์อาจลดลงเนื่องจากการรั่วหรือการระเหยของอิเล็กโทรไลต์, ส่งผลให้ความทนทานต่ำ. ตัวเก็บประจุไฟฟ้าอลูมิเนียมแบบแห้ง, ในทางกลับกัน, อย่าระเหยเนื่องจากใช้โพลีเมอร์นำไฟฟ้าสำหรับแคโทดภายใน, และมีความทนทานมากกว่าตัวเก็บประจุแบบเปียก.
ข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค
1. อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค
ในบรรดาส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์, เป็นที่รู้กันว่าตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคแบบเปียกมีอายุการใช้งานสั้นเป็นพิเศษ: ในขณะที่ LSI จำเป็นต้องทำงานเป็นเวลานับหมื่นชั่วโมง, ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคทั่วไปมีอายุการใช้งาน 2,000 ชั่วโมงที่ 85°C และเชื่อถือได้สูง 5,000 ชั่วโมงที่ 105°C.
สาเหตุหนึ่งที่ทำให้อายุการใช้งานสั้นคือโครงสร้างของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค, โดยอิเล็กโทรไลต์ที่ชุบอยู่ในกระดาษฉนวนจะค่อยๆ รั่วไหลออกจากส่วนซีลยางเมื่อเวลาผ่านไป. เมื่ออิเล็กโทรไลต์รั่วไหลออกมา, ความจุลดลงและ ESR (ความต้านทานอนุกรมที่เท่ากัน) จะเพิ่มขึ้น.
กล่าวกันว่าอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคเป็นไปตามกฎของอาร์เรเนียส (สูตรปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับพลังงานความร้อน) เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุด, และอายุการใช้งานจะเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าเมื่ออุณหภูมิลดลง 10°C. ดังนั้น, ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคที่มีอายุการใช้งาน 2,000 ชั่วโมงที่ 85°C จะคงอยู่ 4,000 ชั่วโมงหากใช้ที่อุณหภูมิ 75°C, และ 8,000 ชั่วโมงที่ 65°C.
เมื่อเทียบกับคาปาซิเตอร์อื่นๆ, ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคมี ESR ขนาดใหญ่, และเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลขนาดใหญ่ระหว่างการทำงาน, ภายในตัวเก็บประจุทำให้เกิดความร้อน. การสร้างความร้อนนี้ทำให้อุณหภูมิของตัวเก็บประจุสูงขึ้น, ซึ่งยิ่งส่งเสริมการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์และทำให้อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุสั้นลง.
2. การระบุขั้วบนตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค
ตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์จะถูกทำเครื่องหมายด้วยข้อบ่งชี้บางอย่างเสมอ เพื่อให้สามารถตรวจสอบขั้วได้ง่าย.
ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแนวตั้ง
โดยทั่วไป, มีเส้นตรงด้านขั้วลบด้านล่างลำตัว. อีกด้วย, ลวดตะกั่วของขั้วลบจะสั้นลง.
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าชนิดยึดบนพื้นผิว
ความจุไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าทนจะแสดงอยู่ที่พื้นผิวด้านบนของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า, และมีรอยสีอยู่ที่มุมหนึ่ง. อิเล็กโทรดที่อยู่ด้านล่างเครื่องหมายนี้คืออิเล็กโทรดเชิงลบ.
ตัวเก็บประจุชนิดตะกั่วตามแนวแกน
เส้นที่มีลูกศรแสดงถึงตัวนำของขั้วไฟฟ้าลบ. ตัวตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ามีช่อง; ด้านที่มีช่องนี้คือขั้วบวก.
การตรวจสอบการระบุขั้วเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากหากระบุขั้วไม่ถูกต้อง, ตัวเก็บประจุไม่เพียงแต่อาจทำงานผิดปกติแต่ยังอาจติดไฟได้อีกด้วย.