Ինչու են էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները պայթում: Խոսք հասկանալու համար։

1. Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ 

Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները կոնդենսատորներ են, որոնք ձևավորվում են էլեկտրոդի վրա օքսիդացման շերտով էլեկտրոլիտի գործողությամբ որպես մեկուսիչ շերտ, որը սովորաբար ունի մեծ հզորություն: Էլեկտրոլիտը հեղուկ, դոնդողանման նյութ է, որը հարուստ է իոններով, և էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների մեծ մասը բևեռային են, այսինքն, աշխատելիս կոնդենսատորի դրական էլեկտրոդի լարումը միշտ պետք է լինի ավելի բարձր, քան բացասական լարումը:

Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների բարձր հզորությունը զոհաբերվում է նաև բազմաթիվ այլ բնութագրերի համար, ինչպիսիք են մեծ արտահոսքի հոսանք, մեծ համարժեք սերիական ինդուկտիվություն և դիմադրություն, մեծ հանդուրժողականության սխալ և կարճ կյանք:

Բացի բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներից, կան նաև ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ: Ստորև բերված նկարում կան երկու տեսակի 1000uF, 16V էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ: Դրանցից մեծը ոչ բևեռային է, իսկ փոքրը՝ բևեռային։

(Ոչ բևեռային և բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ)

Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի ներսը կարող է լինել հեղուկ էլեկտրոլիտ կամ պինդ պոլիմեր, իսկ էլեկտրոդի նյութը սովորաբար ալյումին է (ալյումին) կամ տանտալ (տանդալ): Ստորև բերված է ընդհանուր բևեռային ալյումինե էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր կառուցվածքի ներսում, էլեկտրոդների երկու շերտերի միջև կա էլեկտրոլիտով ներծծված մանրաթելային թղթի շերտ, գումարած մեկուսիչ թղթի շերտ, որը վերածվել է մխոցի, փակված ալյումինե պատյանում:

(էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի ներքին կառուցվածքը)

Հատելով էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը, պարզ երևում է նրա հիմնական կառուցվածքը: Էլեկտրոլիտի գոլորշիացումն ու արտահոսքը կանխելու համար կոնդենսատորի քորոցը ամրացվում է հերմետիկ ռետինով։

Իհարկե, նկարը ցույց է տալիս նաև բևեռային և ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների ներքին ծավալի տարբերությունը: Նույն հզորության և լարման մակարդակի դեպքում ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը մոտ երկու անգամ ավելի մեծ է, քան բևեռայինը:

(Ոչ բևեռային և բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների ներքին կառուցվածքը)

Այս տարբերությունը հիմնականում գալիս է երկու կոնդենսատորների ներսում գտնվող էլեկտրոդների տարածքի մեծ տարբերությունից: Ոչ բևեռային կոնդենսատորի էլեկտրոդը գտնվում է ձախ կողմում, իսկ բևեռային էլեկտրոդը գտնվում է աջ կողմում: Բացի տարածքի տարբերությունից, երկու էլեկտրոդների հաստությունը նույնպես տարբեր է, իսկ բևեռային կոնդենսատորի էլեկտրոդի հաստությունը ավելի բարակ է:

(Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի ալյումինե թերթ տարբեր լայնությամբ)

2. Կոնդենսատորի պայթյուն

Երբ կոնդենսատորի կողմից կիրառվող լարումը գերազանցում է իր դիմադրողական լարումը, կամ երբ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի լարման բևեռականությունը հակադարձվում է, կոնդենսատորի արտահոսքի հոսանքը կտրուկ կբարձրանա, ինչը կհանգեցնի կոնդենսատորի և էլեկտրոլիտի ներքին ջերմության ավելացմանը: մեծ քանակությամբ գազ կարտադրի.

Կոնդենսատորի պայթյունը կանխելու համար կոնդենսատորի պատյանի վերին մասում սեղմված են երեք ակոսներ, որպեսզի կոնդենսատորի վերին մասը հեշտությամբ կոտրվի բարձր ճնշման տակ և ազատի ներքին ճնշումը:

(Պայթեցման բաք էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի վերևում)

Այնուամենայնիվ, որոշ կոնդենսատորներ արտադրության գործընթացում, վերին ակոսի սեղմումը որակավորված չէ, կոնդենսատորի ներսում ճնշումը կստիպի, որ կոնդենսատորի ներքևի մասի կնքման ռետինը դուրս գա, այս պահին կոնդենսատորի ներսում ճնշումը հանկարծակի ազատվում է, կձևավորվի: պայթյուն.

1, ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի պայթյուն

Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս ձեռքի տակ գտնվող ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր՝ 1000 uF հզորությամբ և 16 Վ լարմամբ: Կիրառվող լարման 18 Վ-ը գերազանցելուց հետո արտահոսքի հոսանքը հանկարծակի մեծանում է, և կոնդենսատորի ներսում ջերմաստիճանը և ճնշումը մեծանում են: Ի վերջո, կոնդենսատորի ներքևի մասի ռետինե կնիքը պայթում է, և ներքին էլեկտրոդները փշրվում են, ինչպես ադիբուդի:

(ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի գերլարման պայթեցում)

Ջերմազույգը կոնդենսատորին կապելով՝ հնարավոր է չափել այն գործընթացը, որով կոնդենսատորի ջերմաստիճանը փոխվում է կիրառվող լարման բարձրացման հետ մեկտեղ: Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս ոչ բևեռային կոնդենսատորը լարման բարձրացման գործընթացում, երբ կիրառվող լարումը գերազանցում է դիմակայել լարման արժեքը, ներքին ջերմաստիճանը շարունակում է աճել գործընթացը:

(Լարման և ջերմաստիճանի կապը)

Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս նույն գործընթացի ընթացքում կոնդենսատորի միջով անցնող հոսանքի փոփոխությունը: Երևում է, որ ներքին ջերմաստիճանի բարձրացման հիմնական պատճառը հոսանքի ավելացումն է։ Այս գործընթացում լարումը գծային կերպով ավելանում է, և երբ հոսանքը կտրուկ բարձրանում է, էլեկտրամատակարարման խումբը կատարում է լարման անկում: Վերջապես, երբ հոսանքը գերազանցում է 6A-ը, կոնդենսատորը պայթում է ուժեղ պայթյունով:

(Լարման և հոսանքի կապը)

Ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի ներքին մեծ ծավալի և էլեկտրոլիտի քանակի պատճառով գերհոսքից հետո առաջացած ճնշումը հսկայական է, ինչի հետևանքով կեղևի վերևում գտնվող ճնշման օգնության բաքը չի կոտրվում, իսկ ներքևում՝ կնքման ռետինը: կոնդենսատորը բաց է փչում:

2, բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի պայթյուն 

Բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների համար կիրառվում է լարում: Երբ լարումը գերազանցում է կոնդենսատորի դիմադրողական լարումը, արտահոսքի հոսանքը նույնպես կտրուկ կբարձրանա, ինչը հանգեցնում է կոնդենսատորի գերտաքացման և պայթելու:

Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս սահմանափակող էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը, որն ունի 1000uF հզորություն և 16 Վ լարում: Գերլարումից հետո ներքին ճնշման գործընթացը ազատվում է վերին ճնշման ռելիեֆի տանկի միջոցով, ուստի խուսափում է կոնդենսատորի պայթյունի գործընթացը:

Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես է փոխվում կոնդենսատորի ջերմաստիճանը կիրառվող լարման ավելացման հետ: Երբ լարումը աստիճանաբար մոտենում է կոնդենսատորի դիմադրողական լարմանը, կոնդենսատորի մնացորդային հոսանքը մեծանում է, իսկ ներքին ջերմաստիճանը շարունակում է բարձրանալ:

(Լարման և ջերմաստիճանի կապը)

Հետևյալ նկարը կոնդենսատորի արտահոսքի հոսանքի փոփոխությունն է, անվանական 16 Վ էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորը, փորձարկման գործընթացում, երբ լարումը գերազանցում է 15 Վ-ը, կոնդենսատորի արտահոսքը սկսում է կտրուկ աճել:

(Լարման և հոսանքի կապը)

Առաջին երկու էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների փորձարարական գործընթացի միջոցով կարելի է նաև տեսնել, որ նման 1000uF սովորական էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների լարման սահմանը: Կոնդենսատորի բարձր լարման խզումից խուսափելու համար էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորն օգտագործելիս անհրաժեշտ է թողնել բավարար մարժան՝ ըստ փաստացի լարման տատանումների։

3,էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ շարքով

Անհրաժեշտության դեպքում, ավելի մեծ հզորություն և ավելի մեծ հզորություն դիմակայելու լարման կարելի է ձեռք բերել համապատասխանաբար զուգահեռ և սերիական միացումով:

(էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի պոպկորն գերճնշման պայթյունից հետո)

Որոշ կիրառություններում կոնդենսատորի վրա կիրառվող լարումը փոփոխական լարման է, ինչպիսիք են բարձրախոսների միացնող կոնդենսատորները, փոփոխական հոսանքի փուլի փոխհատուցումը, շարժիչի փուլային փոխարկիչ կոնդենսատորները և այլն, որոնք պահանջում են ոչ բևեռային էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների օգտագործում:

Որոշ կոնդենսատոր արտադրողների կողմից տրված օգտագործման ձեռնարկում տրված է նաև, որ ավանդական բևեռային կոնդենսատորների օգտագործումը հետևի շարքերով, այսինքն՝ երկու կոնդենսատորներ միասին, բայց բևեռականությունը հակառակ է՝ ոչ բևեռային կոնդենսատորներ.

(էլեկտրոլիտիկ հզորություն գերլարման պայթյունից հետո)

Ստորև բերված է բևեռային կոնդենսատորի համեմատությունը առաջ լարման, հակադարձ լարման, երկու էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների հետադարձ շարքի կիրառման մեջ ոչ բևեռային հզորության երեք դեպքերում, արտահոսքի հոսանքը փոխվում է կիրառվող լարման ավելացման հետ:

1. Առաջնային լարման և արտահոսքի հոսանքը

Կոնդենսատորով հոսող հոսանքը չափվում է ռեզիստորի միացման միջոցով: Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի լարման հանդուրժողականության միջակայքում (1000uF, 16V) կիրառվող լարումը աստիճանաբար ավելանում է 0V-ից՝ համապատասխան արտահոսքի հոսանքի և լարման միջև կապը չափելու համար:

(դրական շարքի հզորություն)

Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս բևեռային ալյումինե էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի արտահոսքի հոսանքի և լարման միջև կապը, որը ոչ գծային հարաբերություն է 0,5 մԱ-ից ցածր արտահոսքի հոսանքի հետ:

(Լարման և հոսանքի հարաբերությունը առաջընթաց շարքից հետո)

2, հակադարձ լարման և արտահոսքի հոսանքը

Օգտագործելով նույն հոսանքը՝ կիրառվող ուղղության լարման և էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի արտահոսքի հոսանքի միջև կապը չափելու համար, ստորև նկարից կարելի է տեսնել, որ երբ կիրառվող հակադարձ լարումը գերազանցում է 4 Վ-ը, արտահոսքի հոսանքը սկսում է արագ աճել: Հետևյալ կորի թեքությունից հակադարձ էլեկտրոլիտիկ հզորությունը համարժեք է 1 ohms դիմադրության:

(Հակադարձ լարման կապը լարման և հոսանքի միջև)

3. Հետադարձ շարքի կոնդենսատորներ

Երկու միանման էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ (1000uF, 16V) միացված են իրար հաջորդաբար, որպեսզի ձևավորեն ոչ բևեռային համարժեք էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր, և այնուհետև չափվում է դրանց լարման և արտահոսքի հոսանքի միջև կապի կորը:

(դրական և բացասական բևեռականության շարքի հզորություն)

Հետևյալ դիագրամը ցույց է տալիս կապը կոնդենսատորի լարման և արտահոսքի հոսանքի միջև, և դուք կարող եք տեսնել, որ արտահոսքի հոսանքը մեծանում է այն բանից հետո, երբ կիրառվող լարումը գերազանցում է 4 Վ-ը, իսկ հոսանքի ամպլիտուդը 1,5 մԱ-ից պակաս է:

Եվ այս չափումը մի փոքր զարմանալի է, քանի որ տեսնում եք, որ այս երկու իրար հաջորդող շարքի կոնդենսատորների արտահոսքի հոսանքն իրականում ավելի մեծ է, քան մեկ կոնդենսատորի արտահոսքի հոսանքը, երբ լարումը կիրառվում է առաջ:

(Լարման և հոսանքի հարաբերությունը դրական և բացասական շարքերից հետո)

Սակայն ժամանակային պատճառներով այս երեւույթի համար կրկնվող թեստ չի եղել։ Հնարավոր է, որ օգտագործված կոնդենսատորներից մեկը հենց հիմա հակադարձ լարման փորձարկման կոնդենսատորն էր, և ներսում վնաս է եղել, ուստի վերը նշված փորձարկման կորը ստեղծվել է: