Un électrolytique condensateur est populairement connu comme un condensateur polarisé, dans lequel l'anode a plus de positif Tension que la cathode. Ils sont utilisés dans les applications de filtrage, les filtres passe-bas, les circuits d'amplification audio et bien d'autres. Les métaux comme l'aluminium, le tantale, le niobium, le manganèse, etc. forment une couche d'oxyde dans le processus électrochimique, qui bloque le courant électrique circulant dans un sens mais permet la circulation du courant dans le sens opposé. Ce phénomène a été observé pour la première fois par Johann Heinrich Buff (1805–1878), le physicien et chimiste allemand en 1857. Le chercheur et fondateur français Eugène Ducretet en 1875 a été le premier à mettre en œuvre cette idée et a inventé le terme «métal à soupape» pour ces métaux. Le développement actuel des condensateurs électrolytiques à feuilles enroulées est séparé par du papier commencé par A. Eckel d'Hydra-Werke (Allemagne) en 1927 combiné avec l'idée de Samuel Ruben de la construction empilée.
Qu'est-ce qu'un condensateur électrolytique?
Une définition de condensateur électrolytique est, c'est un condensateur polarisé dont l'anode a une tension plus élevée ou plus positive que le cathode. Comme son nom l'indique, il s'agit d'un condensateur polarisé et d'une fonction de condensateur électrolytique, il utilise un électrolyte pour fonctionner avec une tension plus élevée ou plus positive sur l'anode que sur la cathode. Par conséquent, la borne d'anode est désignée par un signe positif, tandis que la cathode par un signe négatif. L'application d'une tension de polarité inversée de 1 à 1,5 volts peut détruire le condensateur et le diélectrique et le résultat est dangereux, entraînant une explosion ou un incendie.
Un condensateur électrolytique utilise un électrolyte, sous forme de solide, de liquide ou de gel - sert de cathode ou de plaque négative pour atteindre une capacité beaucoup plus élevée par unité de volume. D'autre part, une plaque positive ou anode en métal agit comme une couche d'oxyde isolante formée par anodisation. Cela permet à une couche d'oxyde de fonctionner comme diélectrique du condensateur.
Construction
La construction du condensateur électrolytique comprend deux fines couches de papier d'aluminium - la feuille simple et la feuille gravée. Ces deux feuilles sont séparées par un électrolyte. Pour définir la polarité de deux feuilles, elles sont anodisées en faisant croître chimiquement une fine couche d'oxyde d'aluminium pour former l'anode et se distinguer de la cathode. Dans le processus de construction du condensateur électrolytique, la cathode et l'anode anodisée sont formées, qui sont séparées par un électrolyte (papier imbibé d'électrolyte).
Pendant le fonctionnement standard, l'anode est maintenue au positif par rapport à la cathode, donc la cathode est indiquée par un signe négatif (-) sur le corps du condensateur. Comme l'aluminium est un appareil polarisé, l'application d'une tension inverse sur ces bornes produirait l'isolation du condensateur, endommageant le condensateur.
La propriété unique d'un condensateur en aluminium est le processus d'auto-guérison d'un condensateur endommagé. Pendant la tension inverse, la couche d'oxyde est retirée de la feuille, tout en permettant au courant de passer d'une feuille à une autre.
Symbole de condensateur électrolytique
Le symbole du condensateur électrolytique est indiqué dans la figure ci-dessous. Les symboles des condensateurs sont de deux types. Le deuxième symbole (b) représente le condensateur polarisé, qui peut être un condensateur électrolytique ou au tantale. La plaque incurvée sur le symbole implique que le condensateur est polarisé et constitue la cathode, qui est maintenue à une tension inférieure à celle de l'anode. Le premier symbole (a) de la figure ci-dessous représente le condensateur non polarisé.
Polarité
Connaître la polarité de tout appareil est important pour construire circuits électroniques . Se connecter autrement peut détruire le condensateur. Bien que certains condensateurs ne soient pas polarisés, comme les condensateurs céramiques (1 µF ou moins), ils peuvent être connectés dans les deux sens.
Condensateur en céramique
Dans certains cas, le fil positif du condensateur serait plus long que le fil négatif. Parfois, les bornes du condensateur sont coupées, l'utilisateur doit être prudent en connectant le condensateur.
Les condensateurs au tantale et aluminium se composent d'une polarité marquée du signe plus (+) indiquant le côté anode.
Le type de condensateur électrolytique à électrolyte non solide consiste en une polarité marquée du signe moins (-) indiquant le côté de la cathode.
Non solide
Le type à électrolyte solide des condensateurs électrolytiques consiste en une polarité marquée du signe plus indiquant le côté anode, mais absente pour les condensateurs à LED cylindriques et en polymère SMD.
Solide
Valeurs des condensateurs électrolytiques
En fonction de la structure de l'anode et de l'électrolyte, les valeurs de capacité électrolytique ont tendance à être influencées. Avec l'électrolyte non solide, les condensateurs électrolytiques affichent un écart plus important pour les plages de fréquence et de température que les électrolytes solides.
L’unité de base du condensateur électrolytique est exprimée en microfarad (μF). Dans les fiches techniques préparées par les fabricants, la valeur de capacité est mentionnée en tant que capacité nominale (CR) ou capacité nominale (CN). Ce sont les valeurs pour lesquelles la capacité est conçue.
Les condensateurs électrolytiques sont la grande structure cylindrique, qui est polarisée et a plus capacitance .
Les valeurs et les unités des condensateurs électrolytiques sont imprimées lisiblement sur le corps des condensateurs. En commençant de gauche à droite, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Types de condensateurs électrolytiques
En fonction du type de matériau et d'électrolyte utilisés, les condensateurs électrolytiques sont classés dans les types suivants.
Condensateur électrolytique en aluminium
Les condensateurs électrolytiques en aluminium sont des condensateurs polarisés, dans lesquels la borne d'anode (+) est formée d'une feuille d'aluminium avec une surface gravée. Le processus d'anodisation produit une fine couche isolante d'oxyde, qui agit comme un diélectrique. La cathode est formée à travers une seconde feuille d'aluminium lorsqu'un électrolyte non solide masque la surface rugueuse de la couche d'oxyde.
Condensateur non électrolytique
Les condensateurs non électrolytiques sont les condensateurs qui comprennent un «matériau isolant» en tant que diélectrique sous forme non électrolytique. Ce type de condensateurs n'est pas polarisé et a de nombreuses utilisations.
Condensateur électrolytique au tantale
Le condensateur électrolytique au tantale offre un courant de fuite et une ESR plus faibles. Il utilise du métal de tantale qui fonctionne comme une anode, enfermé par une couche d'oxyde pour fonctionner comme diélectrique, et en outre enveloppé d'une cathode conductrice. Ces condensateurs sont des dispositifs polarisés de manière innée et sont très stables. Il fonctionne efficacement avec une fréquence exceptionnelle lorsqu'il est correctement connecté.
Oxyde de niobium - Condensateur électrolytique
La construction des condensateurs électrolytiques à l'oxyde de niobium est similaire à celle des condensateurs au tantale. Il a utilisé de l'oxyde de niobium au lieu du métal de tantale pour agir comme anode. L'oxyde de niobium est disponible en abondance et offre des caractéristiques extrêmement stables que le condensateur au tantale.
Utilisations / Applications
Une large gamme de Condensateur électrolytique les applications sont les suivantes
- Utilisé dans les applications de filtrage pour réduire l'ondulation dans les alimentations
- Utilisé comme filtre passe-bas pour lisser les signaux d'entrée et de sortie
- Utilisé dans les circuits d'amplification audio comme filtres pour réduire le bourdonnement
Avantages et inconvénients
Les avantages du Condensateur électrolytique sommes
- Utilisé pour atteindre une valeur de capacité élevée
- Utilisé dans les applications basse fréquence
- Les condensateurs au tantale sont préférés aux autres types en raison des inconvénients élevés de stabilité du condensateur électrolytique sont les suivants:
- Doit être attentif pour s'assurer que les condensateurs sont corrigés avec les bonnes bornes
- La tension inverse peut endommager le condensateur
- Est facilement affecté en raison du changement de température
- Le condensateur lorsqu'il est utilisé avec une combinaison de non-électrolyte augmente la taille du condensateur
FAQ
1. Où sont utilisés des condensateurs électrolytiques?
Ils sont utilisés dans les applications de filtrage, les circuits d'amplification audio et dans les filtres passe-bas
2. Comment identifiez-vous un condensateur électrolytique?
Les condensateurs électrolytiques sont généralement marqués d'une bande indiquant le fil négatif. Le fil positif est généralement plus long que le fil négatif.
3. Les condensateurs contiennent-ils de l'huile?
Oui. Des condensateurs remplis d'huile sont disponibles et ils sont généralement de haute puissance et haute tension.
4. Les condensateurs électrolytiques sont-ils CA ou CC?
Les condensateurs électrolytiques sont généralement utilisés dans les circuits avec alimentation CC. Les tensions CA peuvent endommager le condensateur.
5. Quelle est la durée de vie moyenne d'un condensateur?
La durée de vie moyenne d'un condensateur devrait être de 15 ans. La durée de vie peut être réduite si le courant d'ondulation est excessif et chauffe le condensateur.
Dans cet article, le lecteur apprend à connaître les connaissances du condensateur électrolytique. Nous avons discuté de la définition, de la construction, de la polarité et du marquage, des applications et des avantages et inconvénients. En outre, le lecteur peut connaître les types d'électrolyse condensateurs .
