Polaariset ja ei-polaariset kondensaattorit - mikä ero on

Kaikenlaisia kondensaattorityypitjoita käytetään nykyään melkein kaikkialla elektroniikassa ja sähkötekniikassa, ne sisältävät erilaisia ​​aineita dielektrisinä aineina. Kuitenkin erityisesti elektrolyyttikondensaattorit, erityisesti myös tantaali ja polymeeri, niin niiden kannalta on tärkeätä tarkkailla tarkasti napaisuutta, kun ne sisältyvät järjestelmään. Jos tällaista kondensaattoria ei sisälly piiriin oikein, se ei pysty toimimaan normaalisti. Näitä kondensaattoreita kutsutaan siis polaarisiksi.

Mikä on perustavanlaatuinen ero polaarisen ja ei-polaarisen kondensaattorin välillä, miksi jotkut kondensaattorit edelleen huolehtivat siitä, miten ne sisällytetään piiriin, ja napaisuuden noudattaminen on perustavan tärkeää muille? Yritämme selvittää sen nyt.

Asia on tässä, että elektrolyyttikondensaattorien valmistusprosessi on hyvin erilainen kuin esimerkiksi keraaminen tai polypropeeni. Jos kaksi viimeistä, sekä levyt että dielektriset ovat homogeenisia toistensa suhteen, toisin sanoen levyeristimen rajapinnassa ei ole eroa dielektrisen molemmin puolin, niin elektrolyyttisillä kondensaattoreilla (lieriömäinen alumiini, tantaali, polymeeri) on ero dielektrisen muutoksen rakenteessa. - verhous dielektrisen molemmin puolin: anodi ja katodi eroavat kemiallisesta koostumuksestaan ​​ja fysikaalisista ominaisuuksistaan.

Kun elektrolyyttistä alumiinikondensaattoria valmistetaan, ei ole vain, että ne rullataan kaksi identtistä foliosuojaa, jotka on asetettu elektrolyyttikyllästetylle paperille.

Anodilevyn (johon + toimitetaan) sivulle on kerros alumiinioksidia, joka on kerrostettu kalvon syövytylle pinnalle erityisellä tavalla. Anodi on suunniteltu antamaan elektroneja katodin ulkoisen piirin kautta kondensaattorin latauksen aikana.

Negatiivinen vuoraus (katodi) on yksinkertaisesti alumiinifolio, elektronit tulevat siihen latausprosessissa ulkoisen piirin kautta. Tässä elektrolyytti toimii ionien johtajana.

Tilanne on sama tantaalikondensaattoreilla, joissa tantaalijauhetta käytetään anodina, jolle muodostetaan tantaalipentoksidikalvo (anodi on kytketty oksidiin!), Joka kantaa dielektristä tehtävää, sitten on kerros puolijohde - mangaanidioksidia elektrolyyttinä, sitten hopeakatodi, josta elektronit poistuvat purkausprosessin aikana.

Elektrolyyttiset polymeerikondensaattorit käyttävät katodina kevyesti johtavaa polymeeriä, mutta muuten kaikki prosessit ovat samanlaisia. Tärkeintä on hapetus- ja pelkistysreaktiot, kuten akussa. Anodi hapetetaan sähkökemiallisen purkausreaktion aikana ja katodi palautetaan.

Kun elektrolyyttikondensaattori on ladattu, katodillaan, miinuslevyllä, on ylimäärä elektronia, joka ilmoittaa vain negatiivisen varauksen tälle päätteelle, ja anodilla on elektronien puute, mikä antaa positiivisen varauksen, jolloin saadaan potentiaaliero.

Jos varautunut elektrolyyttikondensaattori on oikosuljettu ulkoiseen piiriin, ylimääräisiä elektroneja juoksee negatiivisesti varautuneesta katodista positiivisesti varautuneeseen anodiin ja varaus neutraloituu. Elektrolyytissä positiiviset ionit siirtyvät tällä hetkellä katodista anodiin.

Jos tällaista polaarista kondensaattoria ei sisälly piiriin oikein, kuvatut reaktiot eivät pysty jatkamaan normaalisti eikä kondensaattori toimi normaalisti. Ei-polaariset kondensaattorit voivat toimia missä tahansa sisällytyksessä, koska niissä ei ole anodia, katodia eikä elektrolyyttiä ja niiden levyt ovat vuorovaikutuksessa dielektrisen kanssa samalla tavalla kuin lähteenkin.

Mutta entä jos käsillä on vain polaarisia elektrolyyttikondensaattoreita, mutta joudut suorittamaan kondensaattorin sisällyttämisen virtapiiriin muuttuvalla napaisuudella? Täällä on yksi temppu. On tarpeen ottaa kaksi identtistä polaarista elektrolyyttikondensaattoria ja kytkeä ne sarjaan samoihin liittimiin. Se osoittaa yhden kahden polaarisen ei-polaarisen kondensaattorin, jonka kapasitanssi on 2 kertaa pienempi kuin molemmat sen komponentit.

Tämän perusteella muuten valmistetaan ei-polaarisia elektrolyyttikondensaattoreita, joissa molemmilla levyillä on oksidikerros. Tästä syystä ei-polaariset elektrolyyttikondensaattorit ovat paljon suurempia kuin vastaavan kapasiteetin polaariset kondensaattorit. Tämän periaatteen perusteella valmistetaan myös ei-polaarisia elektrolyyttisiä käynnistyskondensaattoreita, jotka on suunniteltu toimimaan vaihtovirtapiireillä, joiden taajuus on 50-60 Hz.

Katso myös:Kondensaattorit elektronisissa piireissä

Comments

[#1]

Hyvää iltapäivää, Andrey!

Lause tekstissä "Jos tällaista polaarista kondensaattoria ei ole sisällytetty piiriin oikein, kuvatut reaktiot eivät voi toimia normaalisti ja kondensaattori ei toimi normaalisti", lisääisin tämän: polaarisesta kondensaattorista, kun se kytketään väärin epänormaalien kemiallisten reaktioiden vuoksi, tulee oikosulkuelementti, mikä voi johtaa hätätoimintaan piirissä, jossa se on kytketty päälle.

[#2 Michael]

vova114, kondensaattorit voidaan kytkeä ainakin positiivisiin, ainakin negatiivisiin napoihin toisiinsa, tästä syystä vaihtovirtapiirin piirin toiminta tapahtuu samalla tavalla. Tämä johtuu siitä, että piiri on symmetrinen vaihtovirralle, ja redox-prosessi voi tapahtua joka tapauksessa.

[#3 Dmitry]

Voidaanko ei-polaarista elektrolyyttiä käyttää paperikondensaattorin sijasta?

[#4 Michael]

Hyödyllinen artikkeli.

[#5 Marat]

Ei ilmoitettu merkintä ei-polaarinen.