1. Kondentsadore elektrolitikoak
Kondentsadore elektrolitikoak elektrodoaren gaineko oxidazio-geruzak elektrolitoaren ekintza isolatzaile gisa duen eraginaren bidez sortzen dituen kondentsadoreak dira, eta normalean edukiera handia dute. Elektrolitoa ioietan aberatsa den material likido eta gelatinosoa da, eta kondentsadore elektrolitiko gehienak polarrak dira, hau da, funtzionatzen dutenean, kondentsadorearen elektrodo positiboaren tentsioa beti tentsio negatiboa baino handiagoa izan behar da.
Kondentsadore elektrolitikoen ahalmen handia beste ezaugarri askorengatik ere sakrifikatzen da, hala nola, ihes-korronte handia, serieko induktantzia eta erresistentzia baliokide handiak, tolerantzia-errore handia eta bizitza laburra izatea.
Kondentsadore elektrolitiko polarrez gain, kondentsadore elektrolitiko ez-polarrak ere badaude. Beheko irudian, bi motatako 1000uF-ko eta 16V-ko kondentsadore elektrolitiko daude. Horien artean, handiena ez-polarra da, eta txikiagoa polarra.
(Kondentsadore elektrolitiko ez-polarrak eta polarrak)
Kondentsadore elektrolitikoaren barnealdea elektrolito likidoa edo polimero solidoa izan daiteke, eta elektrodoaren materiala normalean aluminioa (aluminioa) edo tantalioa (tandaloa) izaten da. Jarraian, barruko aluminiozko kondentsadore elektrolitiko polar arrunt baten egitura agertzen da, elektrodoen bi geruzen artean elektrolitoan bustitako zuntz-paper geruza bat dago, gehi zilindro itxurako paper isolatzaile geruza bat, aluminiozko oskolaren barruan zigilatuta.
(Kondentsadore elektrolitikoaren barne-egitura)
Kondentsadore elektrolitikoa aztertuz, bere oinarrizko egitura argi ikus daiteke. Elektrolitoaren lurrunketa eta ihesa saihesteko, kondentsadorearen pinaren zatia zigilatzeko goma batekin finkatzen da.
Noski, irudiak kondentsadore elektrolitiko polarraren eta ez-polarren arteko barne-bolumenaren aldea ere erakusten du. Ahalmen eta tentsio-maila berdinean, kondentsadore elektrolitiko ez-polarra polarra baino bi aldiz handiagoa da gutxi gorabehera.
(Kondentsadore elektrolitiko ez-polar eta polarraren barne-egitura)
Desberdintasun hau batez ere bi kondentsadoreen barruko elektrodoen azaleraren alde handitik dator. Kondentsadore ez-polarraren elektrodoa ezkerrean dago eta elektrodo polarra eskuinean. Azalera-aldeaz gain, bi elektrodoen lodiera ere desberdina da, eta kondentsadore polarraren elektrodoaren lodiera meheagoa da.
(Zabalera ezberdineko kondentsadore elektrolitikoen aluminiozko xafla)
2. Kondentsadorearen leherketa
Kondentsadoreak aplikatzen duen tentsioak bere iraupen-tentsioa gainditzen duenean, edo kondentsadore elektrolitikoaren tentsioaren polaritatea alderantzikatzen denean, kondentsadorearen ihes-korrontea nabarmen igoko da, eta ondorioz, kondentsadorearen barne-beroa handituko da, eta elektrolitoak gas kantitate handia sortuko du.
Kondentsadorearen leherketa saihesteko, hiru ildaska daude kondentsadorearen karkasaren goialdean, kondentsadorearen goialdea erraz apur dadin presio handipean eta barneko presioa askatu dadin.
(Leherketa-tangaren kondentsadore elektrolitikoaren goialdean)
Hala ere, ekoizpen-prozesuan dauden kondentsadore batzuen goiko ildoaren presioa ez da kualifikatzen, kondentsadorearen barruko presioak kondentsadorearen beheko zigilatze-kautxua kanporatuko du, eta une horretan kondentsadorearen barruko presioa bat-batean askatzen bada, leherketa bat sortuko da.
1, kondentsadore elektrolitiko ez-polar baten leherketa
Beheko irudiak esku artean dugun kondentsadore elektrolitiko ez-polar bat erakusten du, 1000uF-ko edukiera eta 16V-ko tentsioarekin. Aplikatutako tentsioa 18V-tik gorakoa denean, ihes-korrontea bat-batean handitzen da, eta kondentsadorearen barruko tenperatura eta presioa handitu egiten dira. Azkenean, kondentsadorearen behealdeko gomazko zigilua lehertu egiten da, eta barneko elektrodoak krispetak bezala askatzen dira.
(kondentsadore elektrolitiko ez-polarren gaintentsio-leherketa)
Termopare bat kondentsadore bati lotuz, kondentsadorearen tenperatura aplikatutako tentsioa handitzen den heinean nola aldatzen den neur daiteke. Hurrengo irudiak tentsioaren igoera prozesuan dagoen kondentsadore ez-polarra erakusten du; aplikatutako tentsioak eutsitako tentsioaren balioa gainditzen duenean, barneko tenperaturak prozesuan handitzen jarraitzen du.
(Tentsioaren eta tenperaturaren arteko erlazioa)
Beheko irudiak kondentsadoretik prozesu berean doan korrontearen aldaketa erakusten du. Ikus daiteke korrontearen igoera dela barne-tenperaturaren igoeraren arrazoi nagusia. Prozesu honetan, tentsioa linealki handitzen da, eta korrontea nabarmen igotzen den heinean, elikatze-hornidura taldeak tentsioa jaistea eragiten du. Azkenik, korrontea 6A-tik gorakoa denean, kondentsadorea eztanda handi batekin lehertzen da.
(Tentsioaren eta korrontearen arteko erlazioa)
Elektrolito ez-polar kondentsadorearen barne-bolumen handia eta elektrolito kopurua direla eta, gainezka egitearen ondoren sortzen den presioa izugarria da, eta ondorioz, oskolaren goiko aldean dagoen presio-erliebearen depositua ez da hausten, eta kondentsadorearen beheko aldean dagoen zigilatzeko kautxua ireki egiten da.
2, kondentsadore elektrolitiko polarraren leherketa
Kondentsadore elektrolitiko polarretan, tentsio bat aplikatzen da. Tentsioak kondentsadorearen tentsio jasangarria gainditzen duenean, ihes-korrontea ere nabarmen igoko da, kondentsadorea gehiegi berotu eta lehertzea eraginez.
Beheko irudiak 1000uF-ko edukiera eta 16V-ko tentsioa dituen kondentsadore elektrolitiko mugatzailea erakusten du. Gaintentsioaren ondoren, barne-presio prozesua goiko presio-erliebearen deposituaren bidez askatzen da, eta horrela kondentsadorearen leherketa-prozesua saihesten da.
Hurrengo irudiak kondentsadorearen tenperatura nola aldatzen den erakusten du aplikatutako tentsioa handitzen den heinean. Tentsioa kondentsadorearen euskarri-tentsiora pixkanaka hurbiltzen den heinean, kondentsadorearen hondar-korrontea handitzen da, eta barne-tenperatura igotzen jarraitzen du.
(Tentsioaren eta tenperaturaren arteko erlazioa)
Hurrengo irudia kondentsadorearen ihes-korrontearen aldaketa da, 16V-ko kondentsadore elektrolitiko nominala, proba-prozesuan, tentsioa 15V-tik gorakoa denean, kondentsadorearen ihesa nabarmen igotzen hasten da.
(Tentsioaren eta korrontearen arteko erlazioa)
Lehenengo bi kondentsadore elektrolitikoen prozesu esperimentalaren bidez, ikus daiteke 1000uF-ko ohiko kondentsadore elektrolitiko horien tentsio-muga. Kondentsadorearen tentsio handiko matxura saihesteko, kondentsadore elektrolitikoa erabiltzean, tentsio-gorabehera errealen araberako nahikoa marjina utzi behar da.
3,Serieko kondentsadore elektrolitikoak
Dagokionean, kapazitantzia handiagoa eta kapazitantzia-tentsio handiagoa lor daitezke paraleloan eta seriean konexioaren bidez, hurrenez hurren.
(gainpresio handiko leherketaren ondoren kondentsadore elektrolitikoak krispetak)
Aplikazio batzuetan, kondentsadoreari aplikatzen zaion tentsioa korronte alternoko tentsioa da, hala nola bozgorailuen akoplamendu-kondentsadoreetan, korronte alternoko fase-konpentsadoreetan, motorraren fase-aldaketako kondentsadoreetan, etab., eta horrek kondentsadore elektrolitiko ez-polarrak erabiltzea eskatzen du.
Kondentsadore-fabrikatzaile batzuek emandako erabiltzailearen eskuliburuan, kondentsadore polar tradizionalak seriean lotuta erabiltzen direla ere adierazten da, hau da, bi kondentsadore seriean elkarrekin, baina polaritatea kontrakoa izanik kondentsadore ez-polarren efektua lortzeko.
(gaintentsio-leherketaren ondoren elektrolitiko kapazitantzia)
Jarraian, kondentsadore polarraren konparaketa bat aurkezten da aurreranzko tentsioaren, alderantzizko tentsioaren eta bi kondentsadore elektrolitikoren serieko hiru kapazitantzia ez-polarren kasutan, ihes-korrontea aldatuz doa aplikatutako tentsioaren igoerarekin.
1. Aurrerako tentsioa eta ihes-korrontea
Kondentsadoretik igarotzen den korrontea erresistentzia bat seriean konektatuz neurtzen da. Kondentsadore elektrolitikoaren tentsio-tolerantzia-tartean (1000uF, 16V), aplikatutako tentsioa pixkanaka handitzen da 0V-tik dagokion ihes-korrontearen eta tentsioaren arteko erlazioa neurtzeko.
(serieko kapazitantzia positiboa)
Hurrengo irudiak aluminiozko kondentsadore elektrolitiko polarraren ihes-korrontearen eta tentsioaren arteko erlazioa erakusten du, hau da, 0,5 mA-tik beherako ihes-korrontearekin erlazio ez-lineala.
(Tentsioaren eta korrontearen arteko erlazioa aurreranzko seriearen ondoren)
2, alderantzizko tentsioa eta ihes-korrontea
Aplikatutako norabide-tentsioaren eta kondentsadore elektrolitikoaren ihes-korrontearen arteko erlazioa neurtzeko korronte bera erabiliz, beheko irudian ikus daiteke aplikatutako alderantzizko tentsioa 4V-tik gorakoa denean, ihes-korrontea azkar handitzen hasten dela. Hurrengo kurbaren maldatik, alderantzizko kapazitantzia elektrolitikoa 1 ohm-eko erresistentzia baten baliokidea da.
(Tentsioaren eta korrontearen arteko alderantzizko tentsio erlazioa)
3. Bizkarrez bizkar serieko kondentsadoreak
Bi kondentsadore elektrolitiko berdin (1000uF, 16V) seriean konektatzen dira kondentsadore elektrolitiko baliokide ez-polar bat osatzeko, eta ondoren haien tentsioaren eta ihes-korrontearen arteko erlazio-kurba neurtzen da.
(polaritate positiboko eta negatiboko serieko kapazitantzia)
Hurrengo diagramak kondentsadorearen tentsioaren eta ihes-korrontearen arteko erlazioa erakusten du, eta ikus dezakezu ihes-korrontea handitzen dela aplikatutako tentsioa 4V-tik gorakoa denean, eta korronte-anplitudea 1,5mA baino txikiagoa dela.
Eta neurketa hau harrigarria da, bi kondentsadore serieko kondentsadore hauen ihes-korrontea kondentsadore bakar baten ihes-korrontea baino handiagoa dela ikusten baita tentsioa aurreranzko noranzkoan aplikatzen denean.
(Tentsioaren eta korrontearen arteko erlazioa serie positibo eta negatibo baten ondoren)
Hala ere, denbora arrazoiengatik, ez zen fenomeno honen proba errepikaturik egin. Baliteke erabilitako kondentsadoreetako bat orain alderantzizko tentsio proban erabilitako kondentsadorea izatea, eta barruan kalteak zeudelako, goiko proba kurba sortu zen.
Argitaratze data: 2023ko uztailak 25
