Алюминиевый электролитический конденсатор: Электролитические конденсаторы: особенности применения

Содержание

Алюминиевые электролитические конденсаторы — Компоненты и технологии

Несмотря на внешне практически неизменную конструкцию конденсаторов, технология их производства продолжает активно развиваться, обеспечивая повышение надежности, уменьшение габаритов и, соответственно, увеличение плотности монтажа.

Для обеспечения нормального режима работы силового оборудования необходимо решить проблему его электропитания. Из-за того, что параметры источника электрической энергии не соответствуют параметрам питаемого устройства, и для удовлетворения высоких требований по качеству и стабильности электропитания современных силовых нагрузок, на практике применяют преобразователи мощности. Чтобы улучшить параметры электропитания, избавиться от входных помех и получить стабильный уровень напряжения на выходе, предъявляются серьезные требования к применяемым компонентам. В частности, необходимо применение надежных силовых конденсаторов, сглаживающих пульсации напряжения, с напряжением 350 В и выше во избежании пробоев.

Фирма Epcos производит широкий спектр алюминиевых электролитических конденсаторов, удовлетворяющих данным требованиям.

Алюминиевые электролитические конденсаторы повышенной мощности серии B43456/458 фирмы Epcos (рис. 1) уже нашли свое применение в преобразователях для железнодорожного транспорта, для электропривода, для технологических установок, а также в устройствах плавного пуска приводных механизмов (электроприводы насосных агрегатов, вентиляторов, компрессоров), других механизмов в различных отраслях промышленности и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Алюминиевые электролитические конденсаторы занимают особое место среди различных видов конденсаторов, так как их принцип действия основан на электрохимических процессах.

Преимущества, из-за которых алюминиевые электролитические конденсаторы нашли широкое применение — их высокий коэффициент удельной емкости. Это дает возможность производства конденсаторов с емкостным сопротивлением до 1 Ф. Алюминиевые электролитические конденсаторы обеспечивают высокую производительность пульсации тока вместе с высокой надежностью и с отличным соотношением «цена — характеристики».

Емкость конденсатора из параллельных пластин определяется как

где e0 — диэлектрическая постоянная в вакууме, e — диэлектрическая постоянная, А — площадь поверхности пластины, d — толщина диэлектрика.

Значение емкости из этого отношения — главная характеристика электролитических конденсаторов.

На схеме алюминиевого электролитического конденсатора (рис. 2) одна из пластин — анод, представляющая собой алюминиевую фольгу. Другая пластина — проводящая жидкость (электролит), используемая как вспомогательный электрод к другой алюминиевой фольге — катоду. Диэлектрик — слой алюминиевой окиси, прочно сцепленной с металлом анода.

Анод подвергается электрохимической обработке для эффективного увеличения площади поверхности (до фактора 200), преобразования его поверхности от гладкой до шероховатой (рис. 3, 4). Слой диэлектрика создается процессом анодного оксидирования. Этот процесс травления применяется для формирования алюминиевой окисной пленки и необходим для получения максимально возможной величины емкостного сопротивления. Толщина слоя возрастает пропорционально приложенному напряжению. Толщина пленки составляет приблизительно 1,2 нм/В.

Электрод представляет собой пористую бумагу. Она пропитана электролитом, который обеспечивает эффективный контакт с шероховатой поверхностью, что помимо сохранения электролита обеспечивает физическое разделение между анодом и катодом.

Катод также подвергается процессу травления. В результате благодаря воздействию кислорода создается тонкий слой окиси на его поверхности. Этот слой способен выдержать напряжение около 2 В. Так как этот диэлектрик имеет минимальную величину, он придает конденсатору значительную емкость.

Катод и анод формируются в отрезок ленты (рис. 5), которая представляет собой две алюминиевые фольги с проложенной между ними разделяющей бумагой. Бумага выполняет роль абсорбента электролита, служит разделительным слоем для предотвращения короткого замыкания, а также сохраняет свойства диэлектрика между анодной и катодной фольгой. Лента скручивается и пропитывается электролитом. После этого к конденсатору прикладывается напряжение, чтобы восстановить окисный слой в областях, где его не существует, или он ухудшился в результате производственного процесса. Когда этот процесс завершен, конденсатор подвергают серьезному испытанию температурным нагревом.

Технология анодирования фольги, применяемая в алюминиевых электролитических конденсаторах серии B43456/458 фирмы Epcos, позволяет им достичь намного большего емкостного сопротивления, чем у альтернативных приборов, представленных на рынке.

Конденсаторы имеют компактные размеры, что позволяет их использовать для применения в высоковольтных приборах, работающих при температуре до 85 °С.

Высокая проводимость электролитов минимизирует термические потери, давая конденсаторам способность удерживать электрический заряд. Это означает, что можно снизить их вес и цену.

Таким образом, конденсаторы серии B43456/458 особенно подходят для применения в приборах с приводными механизмами, где снижение веса играет огромную роль.

Конденсаторы серии B43456/458 можно использовать при низкой температуре (до –40 °С) окружающей среды.

Для борьбы с нагревом применяется вариант конденсатора с охлаждением через днище (рис. 6). Это позволяет увеличить амплитуду тока до 170%. Термослой между радиатором и корпусом конденсатора, используемый фирмой Epcos, имеет в 63 раза большую теплопроводность, чем воздух, и обеспечивает очень высокую прочность изоляции (до 2,5 кВ).

Кроме того, существуют варианты резьбовых алюминиевых электролитических конденсаторов с пониженной собственной индуктивностью L = 13 нГн. Они имеют ряд преимуществ:

  • Значительно снижается максимальная величина напряжения, вызванная чрезмерными пульсациями.
  • Возможность использования полупроводников с более низкими характеристиками напряжения, что позволяет снизить стоимость.
  • Можно сократить число параллельно подсоединенных конденсаторов. Чем меньше их число, тем легче цепь, меньше требуется пространства для установки, тем меньше цена.

В заключение можно подчеркнуть, что алюминиевые электролитические конденсаторы фирмы Epcos серии B43456/B43458 имеют компактные размеры, высокий коэффициент заполнения объема, высокую устойчивость к импульсному току, высокую надежность, длительный срок службы. Цельносварная конструкция обеспечивает хороший и надежный электрический заряд внутри конденсатора. Существуют варианты, выполняемые под заказ, с охлаждением через днище и с пониженной собственной индуктивностью.

АО Элеконд

Алюминиевый электролитический конденсатор представляет собой анодную и катодную фольгу, разделенные электротехнической бумагой и пропитанные рабочим электролитом, который выступает в качестве катодной обкладки.

Анод — это алюминиевая фольговая пластина, площадь которой за счет электрохимического травления увеличена в 50-300 раз, по сравнению с гладкой, и на которой электрохимическим способом сформирован слой оксида алюминия Al2O3. Толщина слоя оксида прямо пропорциональна величине постоянного напряжения, которое подается на фольгу при формировании оксида. Al2O3 выступает в качестве диэлектрика в алюминиевых конденсаторах.

Катод — это алюминиевая фольговая пластина, ёмкость которой в 3-10 раз выше анодной.

К50-15

Отличительной особенностью конденсаторов является широкий диапазон рабочих температур от -60 °С до +125 °С. Квалификационные испытания, проведенные в ОАО «Элеконд», показали, что минимальная наработка при температуре +125 °С составила более 1 300 час. (по ТУ — 1 000 час), а при температуре +60°С — более 10 000 час.

К50-17

Конденсаторы предназначены для работы в импульсном режиме. Находят применение в лазерной технике, медтехнике, сварочном оборудовании. Частота следования импульсов не более 1/10 Гц. Минимальное количество импульсов — 100 000.

К50-27

Особенностью этих конденсаторов является наличие высоковольтных номиналов с напряжением 400 и 450 В, высокое значение минимальной наработки (более 10 000 час. при температуре +60 °С). С успехом применяются в преобразовательной технике, источниках вторичного питания, в продукции общего и специального назначения.

К50-37

Особенностью этих конденсаторов являются большие значения зарядов, которые они способны накапливать на своих обкладках. Находят применение при изготовлении медоборудования, кассовых аппаратов, в ж/д транспорте, спецтехнике, источниках электрического питания, лазерных системах, сварочных аппаратах.

К50-68

По своим характеристикам конструкция конденсаторов наиболее полно отвечает требованиям потребителей. Находят применение при создании спецтехники, аудио- и видеотехники, автомобилестроении и т.д.

К50-77

Конденсаторы применяются в силовой преобразовательной технике, частотных преобразователях, выпрямителях и т.д. Разработка и производство электромобилей невозможно без использования такого типа конденсаторов. Имеют самую высокую величину электрической энергии среди отечественных алюминиевых электролитических конденсаторов. Работают в диапазоне температур от -40 °С до +85 °С

К50-80

Низкоимпедансные конденсаторы с винтовыми выводами. Отличительной особенностью изделий является расширенный интервал рабочих температур от -60 °С до +100 °С. Предназначены для работы в устройствах силовой электроники различного назначения.

К50-81

Низкоимпедансные конденсаторы с радиальными проволочными выводами. Отличительной особенностью изделий является расширенный интервал рабочих температур от -60 °С до +100 °С. Предназначены для работы в устройствах силовой электроники различного назначения.

К50-83

Низкоимпедансные конденсаторы с радиальными проволочными выводами. Конструкция конденсаторов уплотнённая. Отличительной особенностью изделий является расширенный интервал рабочих температур от -60 °С до +100 °С.

К50-84

Низкоимпедансные конденсаторы с радиальными винтовыми выводами. Конструкция конденсаторов уплотнённая. Отличительной особенностью изделий является расширенный интервал рабочих температур от -60 °С до +100 °С.

К50-85

Уплотнённые, полярные конденсаторы постоянной ёмкости, с аксиальными проволочными выводами. Отличительной особенностью конденсаторов является расширенный интервал рабочих температур от -60 °С до +100 °С; длительный срок службы при высоких электрических нагрузках.

К50-86

Конденсаторы уплотнённой конструкции, полярные, постоянной ёмкости, с радиальными винтовыми выводами, в изолированном корпусе. Интервал рабочих температур от -40 °С до +85 °С.

К50-87

Конденсаторы с аксиальными проволочными выводами и продольной обжимкой корпуса. Отличаются повышенной наработкой, стойкостью к воздействию механический факторов. Интервал рабочих температур от -60 °С до +125 °С.

К50-88

Конденсаторы с радиальными проволочными выводами и продольной обжимкой корпуса. Отличаются повышенной наработкой, стойкостью к воздействию механический факторов. Интервал рабочих температур от -60 °С до +125 °С

К50-89

Конденсаторы с радиальными проволочными выводами и продольной обжимкой корпуса. Отличаются повышенной наработкой, стойкостью к воздействию механический факторов. Интервал рабочих температур от -60 °С до +125 °С.

К50-90

Конденсаторы с радиальными винтовыми выводами. Высоконадёжные. Наработка при Uном и T=85 °С составляет 1 000 часов; в облегчённом режиме до 100 000 часов.

К50-91

Конденсаторы с радиальными винтовыми выводами. Высоконадёжные. Наработка при Uном и T=85 °С составляет 1 000 часов; в облегчённом режиме до 100 000 часов.

К50-92

Конденсаторы с аксиальными проволочными выводами. Интервал рабочих температур от -60 °С до +100 °С. Шкала типономиналов: Uном= 6.3В…450В; Cном= 1мкФ…4 700мкФ. По всем техническим характеристикам конденсаторы могут применяться взамен конденсаторов К50-29, К50-20, К50-24, К50-27.

К50-93

Полярные конденсаторы постоянной емкости. Предназначены для внутреннего монтажа с требованиями стойкости к повышенной влажности воздуха 98% при температурах 25°С и 35 °С, для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока РЭА.

К50-94

Малогабаритные алюминиевые оксидно-электролитические конденсаторы с самофиксирующимися выводами. Интервал рабочих температур от минус 60°С до 125°С. Конденсаторы К50-94, в сопоставимых номиналах, обеспечивают импортозамещение зарубежных высоковольтных малогабаритных алюминиевых конденсаторов с самофиксирующимися выводами.

К50-95

Алюминиевые оксидно-электролитические чип-конденсаторы для поверхностного монтажа. Интервал рабочих температур от минус 60°С до 100°С. Конденсаторы К50-95, в сопоставимых номиналах, обеспечивают импортозамещение зарубежных алюминиевых конденсаторов вертикальной чип-конструкции для поверхностного монтажа.

К50-96

Миниатюрные и малогабаритные алюминиевые оксидно-электролитические конденсаторы с интервалом температур среды при эксплуатации от -60 до +105 °C.

К50-97

Полярные, постоянной ёмкости, чип-исполнения. Уплотнённые, неизолированные.

К50-98

Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока и в импульсных режимах вторичных источников питания и преобразовательной техники. Конденсаторы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ и В. Полярные. Уплотненные. Изолированные с самофиксирующимися радиальными выводами.

К50-99

Полярные, постоянной емкости. Предназначены для внутреннего монтажа с требованиями стойкости к повышенной влажности воздуха 98% при температуре 25°C и 35°C. Уплотненные. В изолированном корпусе с радиальными самофиксирующимися выводами.

К50-100

Полярные, постоянной емкости. Предназначены для внутреннего монтажа с требованиями стойкости к повышенной влажности воздуха 98% при температуре 25°C и 35°C, для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока РЭА. Уплотненные. В изолированном корпусе, с торцевой шпилькой и без неё, с радиальными выводами под винт.

К50-101

Полярные, постоянной емкости, чип-исполнения для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока РЭА. Предназначены для внутреннего монтажа с требованиями стойкости к повышенной влажности воздуха 98% при температуре 35°C. Уплотненные. В неизолированном корпусе, закрепленном на пластиковой диэлектрической платформе.

К50-102

Полярные, постоянной емкости, для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока РЭА. Предназначены для внутреннего монтажа с требованиями стойкости к повышенной влажности воздуха 98% при температуре 35°C. Уплотненные. В изолированном корпусе с радиальными проволочными выводами.

К50-103

Полярные, постоянной емкости. Предназначены для внутреннего монтажа с требованиями стойкости к повышенной влажности воздуха 98% при температуре 25°C и 35°C, для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока РЭА. Уплотненные. В изолированном корпусе, с торцевой шпилькой и без неё, с радиальными выводами под винт.

Алюминиевый электролитический конденсатор 2200 мкФ 450 В Hitachi или «Hitachi»

Понадобились мне электролиты на 450 В от 470 мкФ. Изучение офлайн магазинов показало ценник от 50 $ на более-менее брендовые, гарантированно рабочие банки. На Ebay примерно такая же ситуация. Поиск на Aliexpress, не сказать, что выдал бесчисленное множество вариантов, поэтому выбрал конденсаторы из предложения с маленьким количеством заказов и практически без отзывов. Подтолкнуло, что такие, один-в-один, барыги предприимчивые россияне в магазинах по полторашечке не боятся продавать, т. е. электролиты худо-бедно работают.
Отправление добиралось два месяца, из них месяц отдыхало в SPA в Пекине в сортировочном центре.
Получил в потовом отделении гофрокоробочку обмотанную желтым скотчем, в ней в пупырчатой пленке, лежали антистатические пакетики, в которые были запаяны долгожданные конденсаторы.
На удивление новые, блестящие, с золотыми тиснеными буковками. Если бы они были б/у, то я бы не удивился, ведь продавец нигде не писал «НОВЫЙ 2016 ГОД МОДА!», он слово «новые» вообще не писал.

Сделано добротно, разглядывал и брал в руки без желания сказать: «Китай фигли.»
Насколько Hitachi:

Слева б/у на Ебей (будем считать его условно настоящим, вряд ли американец будет торговать быушными китайскими подделками с окислившимися контактами по 25 $ + доставка), справа рассматриваемый экземпляр, прямо — ничего нет. Ну, есть в шрифтах различие, есть.

Тяжеленький.

Размеры соответствуют заявленным, если не придираться.
Тестовое измерение:

Хороший результат, я бы сказал отличный.
Плюсы:
-Новый
-Соответствует заявленным характеристикам
Минусы:
-Неизвестной породы
Брать иль не брать? Только эксплуатация и время покажет, пока всё неплохо, я удовлетворен.
UPD: Брал в частотный преобразователь, движок трехфазный 1,5 кВт питать буду.

алюминиевый электролитический конденсатор | Taiwantrade.com

алюминиевый электролитический конденсатор

Ключевые особенности

Долгожданный электронные компоненты дистрибьюторов.
Тайвань электронные компоненты дистрибьюторы.

Алюминиевый электролитический конденсатор

Электролитического конденсатора представляет собой тип конденсатора, который использует ионную проводящей жидкости в качестве одного из пластин с большим емкости на единицу объема, чем другие типы. Они часто называют в использовании электроники просто как «электролитических». Они ценны в относительно высокой текущих и низкочастотных электрических цепях. Это особенно верно в отношении фильтров электроснабжения, где они хранят заряд, необходимый для умеренной выходного напряжения и тока колебания в выходе выпрямителя. Они также широко используются в качестве конденсаторов в цепях переменного тока, где должны быть проведены, но постоянного не должна.

Электролитические конденсаторы могут иметь очень высокую емкость, позволяя фильтры, сделанные с ними, имеют очень низкие частоты углу.

Мы предоставляем все сериал электролитического конденсатора, и предоставить вам полное решение.

Наша сильная марка Rubycon, Chemicon, Nichicon, и Сделано в Тайване бренда.

Если у вас есть какие-либо расследования, мы рады предоставить наши лучшие цитату для вас.

Последнее обновление :
2015-06-26

Loading . ..

Your inquiry has been sent

Шаг 1Заполните формуШаг 2Завершение

Ms.Pearl Pan ,
TRUSTBOND TECHNOLOGY CORP.

Сообщение

Вставьте шаблон

required0/1500

Загрузить файлы расширения: htm, html, doc, docx, pdf, txt, jpg, gif, png, odt, ods.
Максимум 3 файла (10MB всего)

Общий размер:0

{{/if}}
{{#ifCond ttLoginType 3}}

Подтвердите пароль

{{/ifCond}}

{{#if isLogin}}
Просмотреть и Изменить
{{/if}}

Порекомендуйте подходящих поставщиков, если этот поставщик не свяжется со мной в течение 2 рабочих дней.

Please fill in all required fields.

OK

Источник высокого качества Алюминиевый Электролитический Конденсатор 220uf производителя и Алюминиевый Электролитический Конденсатор 220uf на Alibaba.com

Когда компания стремится увеличить свое присутствие в выбранной отрасли, используйте. алюминиевый электролитический конденсатор 220uf может быть действительно ценным и эффективным инструментом. Их несколько. алюминиевый электролитический конденсатор 220uf из самых разных отраслей доступны на Alibaba.com. Эти продукты обеспечат хорошее позиционирование компании на рынке и обеспечат ее маркетинг нужным людям.

Работа с. алюминиевый электролитический конденсатор 220uf предлагает компании больше гибкости в отношении затрат и цен. Эти сборы ниже при покупке на Alibaba.com и могут зависеть от проектов и целей в рамках бизнеса. Такая внешняя услуга обеспечивает ценный творческий потенциал и знание текущих рыночных тенденций. Это вызовет волнение и оживление вокруг бренда или компании, которые, возможно, испытывают трудности с внутренними проблемами.

Как правило, в компании есть только небольшой отдел PR или внутреннего маркетинга, состоящий из нескольких человек. С помощью. алюминиевый электролитический конденсатор 220uf означает, что эти команды закрывают важные пробелы, предлагая больше опыта и больше сотрудников, которые могут выполнять более тяжелые рабочие нагрузки. Эти продукты обладают множеством различных навыков и сильных сторон, которые могут стоить столько же, сколько один штатный сотрудник. Задачи, отнимающие много времени, можно поручить кому-то другому, и у специалистов по связям с общественностью будут контакты во всех нужных местах.

Найдите доступные. алюминиевый электролитический конденсатор 220uf предлагает и нанимает профессиональные услуги на Alibaba. com. Доступны разные поставщики для разных отраслей. Наслаждайтесь тем, что предлагают эти агентства, и продвигайте свой бизнес-бренд уже сегодня.

Электролитический конденсатор: история, производство, конструкция

Электролитический конденсатор – это конденсатор, где диэлектриком служит слой оксида металла на аноде, а катодом – электролит. В результате достигается чрезвычайно большая ёмкость при сравнительно высоком рабочем напряжении, обуславливая популярность подобных изделий.

История происхождения электролитических конденсаторов

Эффект электрохимического оксидирования ряда металлов открыт французским учёным Eugène Adrien Ducretet в 1875 году на примере тантала, ниобия, цинка, марганца, титана, кадмия, сурьмы, висмута, алюминия и прочих материалов. Суть открытия: при включении в качестве анода (положительный полюс источника питания) на поверхности нарастал слой оксида, обладающий вентильными свойствами. Фактически образуется подобие диода Шоттки, в избранных работах оксиду алюминия приписывается проводимость n-типа.

Получается, место контакта обладает выпрямляющими свойствами. Теперь легко предположить дальнейшее, если вспомнить о качествах барьера Шоттки. Это низкое падение напряжения при включении в прямом направлении. Применительно к конденсаторам низкое – означает впечатляющую величину. Что касается обратного включения электролитических конденсаторов, люди наслышаны про опасность подобных экспериментов. Барьер Шоттки развивает повышенные токи утечки, за счёт которых слой оксида начинает немедленно деградировать. Немалая роль отведена туннельному пробою. Протекающая химическая реакция сопровождается выделением газов, обеспечивающих негативный эффект. Теоретики говорят, что указанное явление ведёт к выделению тепла.

Конденсаторы разного типа

Годом изобретения электролитического конденсатора называют 1896, когда 14 января Карол Поллак подал заявку в патентное бюро Франкфурта. Итак, на аноде электролитического конденсатора наращивается слой оксида под действием положительного потенциала. Процесс называется формовкой, в условиях современного развития техники длится часами и сутками. По указанной причине в процессе работы рост или деградация оксидного слоя незаметны. Электролитические конденсаторы применяются в электрических цепях с частотой до 30 кГц, что означает время смены направления тока в десятки мкс. За этот промежуток ничего не произойдёт с оксидной плёнкой.

Вначале в российской практике промышленный выпуск электролитических конденсаторов не считался экономически выгодным. В научных журналах даже рассматривалось, как наладить производство. К подобным заметкам относится статья Миткевича (Журнал Русского физико-химического общества, физика №34 за 1902 год). Рассматриваемый электролитический конденсатор состоял из плоского алюминиевого анода и двух железных катодов, расположенных по бокам. Конструкция помещалась в 6-8% раствор пищевой соды. Формовка велась постоянным напряжением (см. ниже по тексту) 100 В до остаточного тока 100 мА.

Первые серьёзные наработки отечественной принадлежности по конденсаторам с жидким электролитом относятся к 1931 году и созданы лабораторией П. А. Остроумова.

Способность вентильных металлов с оксидной плёнкой выпрямлять ток неодинакова. Наиболее ярко качества выражены у тантала. Возможно, по причине пентаоксида тантала, характеризующегося проводимостью p-типа. В результате смена полярности приводит к образованию диода Шоттки, включённого в прямом направлении. Благодаря специфическому подбору электролита деградирующий рабочий слой диэлектрика удаётся восстанавливать прямо в процессе работы. На этом исторический экскурс завершён.

Производство электролитических конденсаторов

Металлы, оксиды которых характеризуются выпрямляющими свойствами, называли вентильными по аналогии с полупроводниковыми диодами. Несложно догадаться, что окисление приводит к образованию материала с проводимостью n-типа. Это считается основным условием существования вентильного металла. Из перечисленных выше ярко выраженными позитивными свойствами обладают лишь два:

  1. Алюминий.
  2. Тантал.

Алюминиевые конденсаторы

Первый применяется намного чаще, благодаря относительной дешевизне и распространённости в Земной коре. Тантал используют в крайних случаях. Наращивание оксидной плёнки происходит двумя путями:

  • Первой методикой становится поддержание постоянного тока. В процессе роста толщины окисла сопротивление растёт. Следовательно, в цепь последовательно с конденсатором на время формовки включается реостат. Процесс контролируется по падению напряжения на переходе Шоттки, при необходимости шунт подстраивается так, чтобы параметры оставались постоянными. Скорость формовки на начальном этапе постоянна, потом происходит точка перегиба со снижением параметра, через определённый интервал дальнейший рост оксидной плёнки идёт столь медленно, что технологический цикл считается завершённым. При первом перегибе анод часто начинает искрить. Соответственно, и присутствующее напряжение называется аналогично. На второй точке искрение резко усиливается, дальнейший процесс формовки нецелесообразен. А второй перегиб называют максимальным напряжением.
  • Вторая методика формовки оксидного слоя сводится к поддержанию на аноде постоянного напряжения. В этом случае ток убывает по экспоненте. Напряжение выбирают ниже напряжения искрения. Процесс идёт до остаточного прямого тока, ниже которого уровень уже не опускается. Потом формовка оканчивается.

Большую роль в процессе формовки играет правильный подбор электролита. В промышленности это сводится к изучению взаимодействия агрессивных сред с алюминием:

  1. Представители первой группы электролитов, сюда относится борная, лимонная кислота и бура, почти не растворяют алюминий и оксид. Массово используются при производстве электролитических конденсаторов. Длительная формовка приводит к падению напряжения до 1500 В, определяющего толщину слоя диэлектрика.

    Высоковольтные электролитические конденсаторы

  2. Хромовая, серная, янтарная и щавелевая кислоты хорошо растворяют оксид алюминия, но не затрагивают металл. Отличительной особенностью формовки становится сравнительно толстый слой диэлектрика. Причём при дальнейшем наращивании не происходит значительного снижения тока или повышения напряжения. Такой процесс применяется для формирования электрических конденсаторов с относительно низкими рабочими характеристиками (до 60 В). К окиси алюминия в пористых структурах примешиваются гидраты и соли используемой кислоты. Указанные процессы способны использоваться в защитных целях. Тогда формовка идёт по предыдущей схеме (первая группа), а довершается по описанной. Защитный слой гидроксидов предохраняет окисел от разрушения в процессе эксплуатации.
  3. Третья группа электролитов включает преимущественно соляную кислоту. Эти вещества в процессе формовки не применяются, хорошо растворяют алюминий и его соли. Зато охотно используются для очистки поверхностей.

Для тантала и ниобия все электролиты подпадают под классификацию первой группы. Величина ёмкости конденсатора определяется преимущественно напряжением, при котором окончена формовка. Аналогичным образом используют многоатомные спирты, глицерин и этиленгликоль, соли. Не все процессы идут по схеме, описанной выше. К примеру, при формовке алюминия в растворе серной кислоты по методу постоянного тока на графике выделяют участки:

  1. Несколько секунд наблюдается быстрый рост напряжения.
  2. Потом с прежней скоростью наблюдается спад до уровня порядка 70% от достигнутого пика.
  3. За третью стадию нарастает толстый пористый слой оксида, напряжение растёт крайне медленно.
  4. На четвёртом участке напряжение резко растёт до наступления искрового пробоя. Формовка заканчивается.

Немало зависит от технологии. На толщину слоя, а следовательно, рабочее напряжение и долговечность конденсатора, влияют концентрация электролита, температура, прочие параметры.

Маркировка на конденсаторе

Конструкция электролитического конденсатора

Обкладки обычно не плоские. Для электролитических конденсаторов чаще свёрнуты в трубочку, спиралью. На срезе напоминает катушку Тесла с вытекающими отсюда последствиями. Это значит, что конденсатор обладает значительным индуктивным сопротивлением, которое в данном контексте считается паразитным. Между обкладками помещается пропитанная электролитом бумага или ткань. Корпус изготавливается из алюминия – металл легко покрывается защитным слоем, не затрагивается электролитом и хорошо отводит тепло (помните про активную составляющую сопротивления анода).

Это конденсаторы с сухим электролитом. Их ключевое преимущество в достойном использовании объёма. Лишний электролит отсутствует, что снижает вес и габариты при прежней электрической ёмкости. Несмотря на характерное название электролит здесь не сухой, скорее, вязкий. Им пропитываются прокладки из ткани или бумаги, расположенные между обкладками. В силу вязкость электролита корпус допускается пластмассовый либо бумажный, для герметизации используется уплотнение из смолы. В результате упрощается технологический цикл изготовления продукции. Исторически разновидности с сухим электролитом появились позже. В отечественной практике первые упоминания приходятся на 1934 год.

На торце зарубежных электролитических конденсаторов нанесены крестом насечки, через которые внутренний объем выдавливается наружу. Это на случай аварии. Подобный испорченный конденсатор легко заметить невооружённым глазом и вовремя заменить, что ускоряет починку. Избежать аварии и неправильной полярности включения помогает маркировка корпуса. У катода на импортных проведена по всей высоте белая полоса с расставленными минусами, а у отечественных с противоположной – крестики (плюсы).

Для увеличения излучательной способности цвет корпуса выполняется темным. Исключения из правила редки. Подобная мера увеличивает теплоотдачу в окружающую среду. При превышении напряжения на рабочим (формовочным) происходит резкое увеличение тока за счёт ионизации, развивается сильное искрение на аноде, частично пробивается слой диэлектрика. Последствия таких явлений легко устраняются в конструкции и с корпусом, используемым в качестве катода: конденсаторы с жидким электролитом занимают сравнительно много места, но хорошо отводят тепло. Зато отлично проявляются при работе на низких частотах. Что обусловливает специфику применения в качестве фильтров блоков питания (50 Гц).

Эти цилиндрические электролитические конденсаторы устроены не так, как показано выше, без бумажных вкладок. В отдельных моделях корпус играет роль катода, анод находится внутри, бывает произвольной формы так, чтобы обеспечивалась максимальная номинальная ёмкость. За счёт механической обработки и химического травления, призванных увеличить площадь поверхности электрода, параметры удаётся поднять на порядок. Конструкция типична для моделей с жидким электролитом. Ёмкость у рассматриваемой конструкции варьируется при выпуске промышленностью от 5 до 20 мкФ при рабочем напряжении 200 – 550 В. Из-за повышения сопротивления электролита с понижением температуры конденсаторы с жидким электролитом и корпусом в качестве катода применяются преимущественно в теплом микроклимате.

Как отличить электролитический конденсатор

Сегодня на рынке электронных компонентов существует много разных типов конденсаторов, и каждый тип обладает своими собственными преимуществам и недостатками. Некоторые способны работать при высоких напряжениях, другие отличаются значительной емкостью, у третьих мала собственная индуктивность, а какие-то характеризуются исключительно малым током утечки. Все эти факторы определяют области применения конденсаторов конкретных типов.

Рассмотрим, какие же бывают типы конденсаторов. Вообще их очень много, но здесь мы рассмотрим основные популярные типы конденсаторов, и разберемся, как этот тип определить.

Конденсаторы алюминиевые электролитические, например К50-35 или К50-29, состоят из двух тонких полосок алюминия, скрученных в рулон, между которыми в качестве диэлектрика помещается пропитанная электролитом бумага. Рулон помещается в герметичный алюминиевый цилиндр, на одном из торцов которого (радиальный тип корпуса) или на двух торцах которого (аксиальный тип корпуса) располагаются контактные выводы. Выводы могут быть под пайку либо под винт.

Ёмкость электролитических конденсаторов измеряется микрофарадами, и может быть от 0.1 мкф до 100 000 мкф. Значительная емкость электролитических конденсаторов, по сравнению с другими типами конденсаторов, и является их главным преимуществом. Максимальное рабочее напряжение электролитических конденсаторов может достигать 500 вольт. Максимально допустимое рабочее напряжение, как и емкость конденсатора, указываются на его корпусе.

Есть у этого типа конденсаторов и недостатки. Первый из которых — полярность. На корпусе конденсатора отрицательный вывод помечен знаком минус, именно этот вывод должен быть, при работе конденсатора в схеме под более низким потенциалом, чем другой, или конденсатор не сможет нормально накапливать заряд, и скорее всего взорвется, или будет в любом случае испорчен, если долго держать его под напряжением неверной полярности.

Именно по причине полярности, электролитические конденсаторы применимы лишь в цепях постоянного или пульсирующего тока, но никак не напрямую в цепях переменного тока, только выпрямленным напряжением можно заряжать электролитические конденсаторы.

Второй недостаток конденсаторов этого типа — высокий ток утечки. По этой причине не получится использовать электролитический конденсатор для длительного хранения заряда, но он вполне подойдет в качестве промежуточного элемента фильтра в активной схеме.

Третьим недостатком является то, что емкость конденсаторов этого типа снижается с ростом частоты (пульсирующего тока), но эта проблема решается установкой на платах параллельно электролитическому конденсатору еще и керамического конденсатора сравнительно небольшой емкости, обычно в 10000 меньшей, чем у стоящего рядом электролитического.

Теперь поговорим о танталовых конденсаторах. Примером могут служить К52-1 или smd А. В их основе пентаоксид тантала. Суть в том, что при окислении тантала образуется плотная не проводящая оксидная пленка, толщину которой можно технологически контролировать.

Твердотельный танталовый конденсатор состоит из четырех основных частей: анода, диэлектрика, электролита (твердого или жидкого) и катода. Технологическая цепочка при производстве довольно сложна. В начале создают анод из чистого прессованного танталового порошка, который спекают в глубоком вакууме при температуре от 1300 до 2000°C, чтобы получилась пористая структура.

Затем, путем электрохимического окисления, на аноде формируют диэлектрик в виде пленки пентаоксида тантала, толщину которой регулируют меняя напряжение в процессе электрохимического окисления, в результате толщина пленки получается всего от сотен до тысяч ангстрем, но пленка имеет такую структуру, что обеспечивает высокое электрическое сопротивление.

Следующий этап — формирование электролита, которым выступает полупроводник диоксид марганца. Солями марганца пропитывают танталовый пористый анод, затем его подвергают нагреву, чтобы диоксид марганца появился на поверхности; процесс повторяют несколько раз до получения полного покрытия. Полученную поверхность покрывают слоем графита, затем наносят серебро — получается катод. Структуру затем помещают в компаунд.

Танталовые конденсаторы похожи свойствами на алюминиевые электролитические, однако имеют особенности. Их рабочее напряжение ограничено 100 вольтами, емкость не превышает 1000 мкф, собственная индуктивность у них меньше, поэтому применяются танталовые конденсаторы и на высоких частотах, достигающих сотен килогерц.

Недостаток их заключается в крайней чувствительности к превышению максимально допустимого напряжения, по этой причине танталовые конденсаторы выходят из строя чаще всего из-за пробоя. Линия на корпусе танталового конденсатора обозначает положительный электрод — анод. Выводные или SMD танталовые конденсаторы можно встретить на современных печатных платах многих электронных устройств.

Керамические однослойные дисковые конденсаторы, например типов К10-7В, К10-19, КД-2, отличаются относительно большой емкостью (от 1 пф до 0,47 мкф) при малых размерах. Их рабочее напряжение лежит в диапазоне от 16 до 50 вольт. Их особенности: малые токи утечки, низкая индуктивность, дающая им возможность работать при высоких частотах, а также малые размеры и высокая температурная стабильность емкости. Такие конденсаторы успешно работают в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока.

Тангенс угла потерь tgδ не превышает обычно 0,05, а максимальный ток утечки – не более 3 мкА. Керамические конденсаторы устойчивы в внешним факторам, таким как вибрация с частотой до 5000 Гц с ускорением до 40 g, многократные механические удары и линейные нагрузки.

Керамические дисковые конденсаторы широко применяются в сглаживающих фильтрах источников питания, при фильтрации помех, в цепях межкаскадной связи, и почти во всех радиоэлектронных устройствах.

Маркировка на корпусе конденсатора обозначает его номинал. Три цифры расшифровываются следующим образом. Если две первые цифры умножать на 10 в степени третьей цифры, то получится значение емкости данного конденсатора в пф. Так, конденсатор с маркировкой 101 имеет емкость 100 пф, а конденсатор с маркировкой 472 — 4,7 нф.

Керамические многослойные конденсаторы, например К10-17А или К10-17Б, в отличие от однослойных, имеют в своей структуре чередующиеся тонкие слои керамики и металла. Их емкость поэтому больше, чем у однослойных, и может легко достигать нескольких микрофарад. Максимальное напряжение также ограничено здесь 50 вольтами. Конденсаторы этого типа способны, так же как и однослойные, исправно работать в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока.

Высоковольтные керамические конденсаторы способны работать при высоком напряжении от 50 до 15000 вольт. Их емкость лежит в диапазоне от 68 до 100 нф, и работать такие конденсаторы могут в цепях постоянного, переменного или пульсирующего тока.

Их можно встретить в сетевых фильтрах в качестве X/Y конденсаторов, а также в схемах вторичных источников питания, где они используются для устранения синфазных помех и поглощения шума если схема высокочастотная. Порой без применения этих конденсаторов, выход из строя устройства может угрожать жизни людей.

Особый тип высоковольтных керамических конденсаторов — конденсатор высоковольтный импульсный, применяемый для мощных импульсных режимов. Примером таких высоковольтных керамических конденсаторов являются отечественные К15У, КВИ и К15-4. Эти конденсаторы способны работать под напряжением до 30000 вольт, а высоковольтные импульсы могут следовать с высокой частотой, до 10000 импульсов в секунду. Керамика обеспечивает надежные диэлектрические свойства, а особая форма конденсатора и расположение обкладок препятствует пробою снаружи.

Такие конденсаторы весьма популярны в качестве контурных в мощной радиоаппаратуре и очень приветствуются, например, тесластроителями (для конструирования катушек Тесла на искровом промежутке или на лампах, – SGTC, VTTC).

Полиэстеровые (полиэтилентерефталат, лавсан) конденсаторы, например K73-17 или CL21, на основе металлизированной пленки широко применяются в импульсных блоках питания и электронных балластах. Их корпус из эпоксидного компаунда придает конденсаторам влагостойкости, теплостойкости и делает их устойчивыми к воздействию агрессивных сред и растворителей.

Полиэстеровые конденсаторы выпускаются емкостью от 1 нф до 15 мкф, и рассчитаны на напряжение от 50 до 1500 вольт. Их отличает высокая температурная стабильность при высокой емкости и небольших размерах. Цена полиэстеровых конденсаторов не высока, поэтому они весьма популярны во многих электронных устройствах, в частности в балластах энергосберегающих ламп.

Маркировка конденсатора содержит на конце букву, обозначающую допуск по отклонению емкости от номинальной, а также букву и цифру в начале маркировки, обозначающие допустимое максимальное напряжение, например 2А102J – конденсатор на максимальное напряжение 100 вольт, емкостью 1 нф, допустимое отклонение емкости +-5%. Таблицы для расшифровки маркировки можно легко найти в интернете.

Широкий диапазон емкостей и напряжений, дает возможность использования полиэстеровых конденсаторов в цепях постоянного, переменного и импульсного токов.

Полипропиленовые конденсаторы, например К78-2, в отличие от полиэстеровых, в качестве диэлектрика имеют полипропиленовую пленку. Конденсаторы этого типа выпускаются емкостью от 100 пф до 10 мкф, а напряжение может достигать 3000 вольт.

Преимущество этих конденсаторов заключается не только в высоком напряжении, но и в чрезвычайно низком тангенсе угла потерь, поскольку tgδ может не превышать 0,001. Такие конденсаторы широко используются, например, в индукционных нагревателях, и могут работать на частотах измеряемых десятками и даже сотнями килогерц.

Отдельного упоминания заслуживают пусковые полипропиленовые конденсаторы, такие например, как CBB-60. Эти конденсаторы используют для пуска асинхронных двигателей переменного тока. Они наматываются металлизированной полипропиленовой пленкой на пластиковый сердечник, затем рулон заливается компаундом.

Корпус конденсатора выполнен из материала не поддерживающего горение, то есть конденсатор полностью пожаробезопасный и подходит для работы в тяжелых условиях. Выводы могут быть как проводными, так и под клеммы и под болт. Очевидно, конденсаторы этого типа предназначены для работы на промышленной сетевой частоте.

Пусковые конденсаторы выпускаются на переменное напряжение от 300 до 600 вольт, а диапазон типичных емкостей — от 1 до 1000 мкф.

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

  • по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
  • по внешнему виду;
  • с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

  • ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
  • мультиметр;
  • резистор;
  • монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
  • маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

  • параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
  • плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
  • другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача – как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

  • по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
  • по внешнему виду;
  • с помощью универсального измерительного прибора – мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт – знаком “+”. Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т. е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак “+” ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак “плюс” нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT – Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком “плюс”.

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: “чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус”. Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак “минус”, а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность “электролита”, как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача “как узнать полярность конденсатора” решается путем применения универсального тестера – мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен – для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие – на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

  • ИП – батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
  • мультиметр;
  • резистор;
  • монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
  • маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

  • параллельно резистору с помощью “крокодилов” (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
  • плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
  • другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Алюминиевые электролитические конденсаторы Интернет-магазин

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это пассивный электрический компонент с двумя или более выводами, который используется для хранения энергии в электрическом поле. Конденсаторы содержат не менее двух электрических проводников, разделенных диэлектриком. Когда между проводниками существует разность напряжений, на диэлектрике возникает статическое электрическое поле, в результате чего отрицательный заряд собирается на одной пластине, а положительный — на другой.Энергия накапливается в электростатическом поле. Емкость, измеряемая в фарадах, представляет собой отношение электрического заряда на каждом проводе к разнице напряжений между ними. Типы алюминиевых конденсаторов.

Компания Future Electronics предлагает несколько различных типов алюминиевых электролитических конденсаторов. Алюминиевые электролитические конденсаторы, Алюминиевые полимерные конденсаторы Суперконденсаторы разных типов. Осевой, радиальный, поверхностный монтаж (SMD), защелкивающийся, с винтовым зажимом, гибридный алюминиевый полимер, органический полимер, литой полимер, твердый полимер, суперконденсаторы, монетный тип, плоский тип, литой

Тип алюминиевых электролитических конденсаторов

У нас в наличии многие из наиболее распространенных типов, классифицированных по нескольким параметрам, включая емкость, номинальное напряжение, диапазон рабочих температур, размер / размер корпуса, тип упаковки, срок службы и несколько других характеристик, характерных для каждого типа конденсатора. Наши параметрические фильтры позволят вам уточнить результаты поиска в соответствии с необходимыми спецификациями.

Алюминиевые электролитические конденсаторы от Future Electronics

Future Electronics предлагает широкий ассортимент алюминиевых конденсаторов от нескольких производителей. После того, как вы решите, нужны ли вам алюминиевые электролитические конденсаторы, алюминиевые полимерные конденсаторы, вы сможете выбрать их технические характеристики, а результаты поиска будут сужены в соответствии с потребностями вашего конкретного применения конденсатора.

Мы работаем с несколькими производителями, такими как Aishi, AVX, Cornell Dubilier, Eaton (Bussman) Elna, Epcos, Illinois Capacitor, Murata, Nic Components, Nichicon, Panasonic, Rubycon, Samwha, Surge, Taiyo Yuden, United Chemi-con, Vishay Wurth и Yageo America Corporation, среди прочих. Вы можете легко уточнить результаты поиска конденсаторов, щелкнув предпочитаемую марку конденсаторов из списка производителей ниже.

Приложения для алюминиевых электролитических конденсаторов:

Конденсаторы находят несколько применений в электрических и электронных системах.Они настолько широко используются, что редко бывает, чтобы электрическое изделие не содержало конденсатора какого-либо типа. Используется в основном для подачи питания на ваше устройство, в некоторых случаях конденсатор может накапливать электрическую энергию, когда он отключен от цепи зарядки, поэтому его можно использовать как временный аккумулятор. Они часто используются в электронных устройствах для поддержания источника питания во время замены батарей, что предотвращает потерю информации в приложениях энергозависимой памяти. В автомобильных аудиосистемах большие конденсаторы используются для хранения энергии, которую усилитель может использовать при необходимости.Источник бесперебойного питания может быть оборудован необслуживаемыми конденсаторами для продления срока его службы.

Выбор подходящих алюминиевых электролитических конденсаторов:

С помощью параметрического поиска FutureElectronics. com при поиске подходящих алюминиевых электролитических конденсаторов вы можете фильтровать результаты по категориям. Мы производим конденсаторы следующих категорий:

  • Алюминиевые электролитические конденсаторы
  • Алюминиевые полимерные конденсаторы
  • Суперконденсаторы

После выбора категории конденсаторов вы можете сузить их по различным атрибутам: по емкости, диапазону рабочих температур, номинальной мощности. напряжение и размер / размер корпуса, и это лишь некоторые из них.Вы сможете найти подходящие алюминиево-полимерные конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы, используя эти фильтры.

Алюминиевые электролитические конденсаторы в готовой к производству упаковке или в количестве для НИОКР

Если количество конденсаторов, которое вам требуется, меньше целой катушки, мы предлагаем нашим клиентам несколько наших конденсаторов в лотках, трубках или отдельных количествах, которые помогут вам Избегайте ненужных излишков.

Future Electronics также предлагает своим клиентам уникальную программу складских запасов, предназначенную для устранения потенциальных проблем, которые могут возникнуть из-за непредсказуемых поставок продуктов, которые могут содержать необработанные металлы, и продуктов с неустойчивым или длительным сроком поставки.Поговорите с ближайшим отделением Future Electronics и узнайте больше о том, как вы и ваша компания можете избежать возможного дефицита.

Как правильно выбрать алюминиевый электролитический конденсатор

Благодаря высокой емкости на единицу объема и возможности их использования практически в любой электронной системе, алюминиевые электролитические конденсаторы занимают особое место среди различных типов конденсаторов. Их можно использовать во многих приложениях, включая накопление энергии и фильтрацию нежелательных частот переменного тока.Благодаря высоким значениям емкости и низким значениям импеданса они часто используются в источниках питания, инверторах и преобразователях постоянного тока в постоянный.

Технология алюминиевых электролитических конденсаторов развивается в результате новых материалов и усовершенствований процессов, которые повышают их надежность и прочность, что позволяет работать до 20 лет. При правильном выборе они являются важной частью большинства электрических конструкций. Но что такое алюминиевый электролитический конденсатор и как его правильно выбрать для своих проектов?

Что такое алюминиевый электролитический конденсатор?

Конденсаторы состоят из двух слоев электропроводящего материала (электродов), разделенных диэлектрическим материалом (или изолятором).Конденсаторы накапливают энергию в электрическом поле, создаваемом этим устройством, когда подается ток для зарядки конденсатора. В алюминиевом электролитическом конденсаторе электроды изготовлены из алюминиевой фольги. Между двумя алюминиевыми электродами находится токопроводящая жидкость, называемая электролитом. В результате электрохимической реакции оксидный слой (\ [Al_2O_3 \]) создается на одном из электродов (аноде), который служит диэлектриком в алюминиевом электролитическом конденсаторе.

Рисунок 1. Конструкция алюминиевого электролитического конденсатора. Изображение любезно предоставлено TDK.

Рисунок 2. Другой вид конструкции алюминиевого электролитического конденсатора. Изображение любезно предоставлено TDK (PDF).

Электрические характеристики

Конструкция и материалы алюминиевых электролитических конденсаторов придают им уникальные электрические характеристики, что делает их идеальными для многих приложений.

Характеристики Описание
Большая емкость Алюминиевые электролитические конденсаторы обладают большой емкостью на единицу объема при заданном номинальном напряжении.
Номинальное высокое напряжение Алюминиевые электролитические конденсаторы могут использоваться в самых разных областях.
Накопитель энергии Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют большую емкость и высокое напряжение, что означает возможность аккумулирования большой энергии.
Преимущества алюминиевых электролитических конденсаторов

Самым большим преимуществом алюминиевых электролитических конденсаторов является то, что они обладают высокой объемной эффективностью, то есть более высокой емкостью на единицу объема, чем любой обычно доступный конденсатор. Алюминиевые электролиты часто являются единственно возможным решением для определенных приложений. При правильном выборе и проектировании в схему это преимущество может быть максимальным.

Еще одним преимуществом алюминиевых электролитических конденсаторов является наличие высокого номинального напряжения.2 \]

Уравнение 1. Энергия, запасенная в конденсаторе (U = Джоули, C = емкость, V = напряжение)

Энергия, запасенная в конденсаторе, увеличивается линейно с увеличением емкости и экспоненциально с увеличением напряжения.

Выбор конденсатора для силовых приложений

Понимание основ алюминиевых электролитов — первый шаг к выбору правильного электролита для силовой электроники. Вот ключевые особенности дизайна:

Номинальное напряжение / снижение

Номинальное напряжение конденсатора обеспечивает безопасный рабочий диапазон для конденсатора.Эксплуатация в этих пределах предотвращает их повреждение и продлевает срок их службы. Алюминиевые электролитические конденсаторы обычно обеспечивают объемную емкость для шин напряжения питания.

Рисунок 3. Пример схемы преобразователя частоты. Изображение любезно предоставлено TDK.

Поскольку алюминиевые электролитические конденсаторы поляризованы, они используются только в приложениях с постоянным напряжением — после выпрямления постоянного тока в схеме примера.Конденсатор следует выбирать с учетом условий нагрузки приложения, т. Е. Рабочего напряжения, импульсных и переходных напряжений, тока пульсаций, температуры окружающей среды, условий охлаждения и ожидаемого срока службы. Не рекомендуется выбирать номинальное напряжение намного выше, чем требуется, поскольку более высокие значения напряжения обычно совпадают с более высоким ESR. В приложениях с высоким пульсационным током, подобных этому, более высокое ESR вызовет серьезные проблемы.

Сопротивление эквивалентной серии

Инженеры узнают об идеальных конденсаторах на раннем этапе своего образования, но реальные конденсаторы не идеальны.Настоящие конденсаторы можно смоделировать как идеальный конденсатор с несколькими паразитными элементами вокруг него.

Рисунок 4. Эквивалентная схема реального конденсатора. Изображение любезно предоставлено TDK.

На этом изображении \ [C_S \] — идеальный емкостный компонент эквивалентной последовательной схемы. Измеренная емкость будет зависеть как от температуры, так и от частоты сигнала, используемого для измерения. ESR — это резистивный компонент эквивалентной последовательной цепи. ESR зависит как от частоты, так и от температуры и связан с коэффициентом рассеяния следующим уравнением: \ [ESR = tan \ delta / \ omega * C_S \], где tan δ — коэффициент рассеяния, а ω — применяемая частота. Наконец, ESL является индуктивным компонентом эквивалентной схемы и является результатом внутренней конструкции конденсатора и конфигурации его выводов или выводов.

Для источника питания наибольшее значение имеет эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Часть переменного тока тока, воспринимаемого конденсатором, или пульсирующий ток, вызывает рассеивание мощности за счет ESR в конденсаторе.Этот эффект зависит от частоты пульсаций тока. Чем выше ESR, тем больше мощности рассеивается внутри конденсатора, что означает повышенное тепловыделение и сокращенный срок службы конденсатора. При указании конденсатора для конструкции источника питания необязательно выбирать минимально возможное значение ESR, но рекомендуется выбирать номинальное значение ESR, которое работает с током пульсаций в конструкции.

Пульсационный ток

Термин «пульсирующий ток» используется для обозначения среднеквадратичного значения переменного тока, протекающего через устройство в результате любого пульсирующего или пульсирующего напряжения.Потери мощности из-за пульсаций тока вызывают самонагревание конденсатора. Максимально допустимое значение тока пульсаций зависит от температуры окружающей среды, ESR на частоте сигнала переменного тока, теплового сопротивления, которое в основном определяется площадью поверхности конденсатора (т. Е. Площадь рассеивания тепла), и применяемого охлаждения. . Кроме того, он ограничен возможностью пульсации контактных элементов по току.

Рисунок 5. Выпрямленное напряжение, сглаженное емкостью. Изображение любезно предоставлено Spinningspark [CC BY-SA 3.0].

Номинальные пульсирующий ток (\ [I_ {переменного ток, R}, \]) обычно указываются в верхней температуре категории и опорной частоте.

Поскольку термическое напряжение имеет решающее влияние на ожидаемый срок службы конденсатора, тепло, выделяемое током пульсаций, является важным фактором, влияющим на срок службы. Эти тепловые соображения подразумевают, что при определенных обстоятельствах может потребоваться выбрать конденсатор с более высоким напряжением или номинальной емкостью, чем обычно требуется для соответствующего приложения.

Скачки, переходные процессы и обратные напряжения

Конденсаторы

чувствительны к переходным процессам, перенапряжениям и обратным напряжениям. Типичные алюминиевые электролитические конденсаторы могут выдерживать скачки напряжения на 10% выше их номинальных значений в течение коротких периодов времени. Некоторые типы конденсаторов могут выдерживать импульсы напряжения, превышающие импульсное напряжение. Поскольку требования в значительной степени различаются в зависимости от конкретного применения, рекомендуется выбирать конструкцию конденсатора в соответствии с техническими условиями применения. Всегда рекомендуется, чтобы инженеры понимали возможные переходные процессы и перенапряжения для конденсаторов в их конструкциях.

Алюминиевые электролитические конденсаторы — это поляризованные конденсаторы, которые могут получить катастрофические повреждения от обратных напряжений. При необходимости следует предотвратить появление напряжений противоположной полярности, подключив диод. Обратное напряжение ≤1,5 ​​В допустимо в течение менее одной секунды, что делает защиту диодов жизнеспособной. Алюминиевые электролиты не выдерживают обратного напряжения даже на уровне ≤1.5 В, непрерывная или повторяющаяся работа.

Охлаждение

Значения срока службы, указанные в наших технических паспортах, применимы к алюминиевым электролитическим конденсаторам с естественным охлаждением (т. Е. Тепло, выделяемое в обмотке, рассеивается через корпус). Можно увеличить допустимую пульсацию тока и / или продлить срок службы с помощью дополнительных мер охлаждения (например, радиатора или принудительной вентиляции).

Поскольку через основание корпуса рассеивается большое количество тепла, радиатор, подключенный к основанию конденсатора, обеспечивает наиболее эффективное охлаждение.TDK предлагает специально разработанные версии высоковольтных конденсаторов с винтовыми или защелкивающимися клеммами, которые могут быть установлены на радиаторе для обеспечения оптимальной теплоотдачи от зоны тепловыделения через основание корпуса радиатора.

Рисунок 6. Алюминиевый электролитический конденсатор с радиатором. Изображение любезно предоставлено TDK.

Требуемый срок службы

Последнее ключевое соображение при проектировании — это требуемый срок службы конденсатора при проектировании.Чтобы инженер знал, что его конструкция прослужит долго, необходимо понимать все факторы, которые уже обсуждались, а также требования к сроку службы.

Существует множество факторов и нюансов, но инженерам не нужно становиться глубокими специалистами по алюминиевым электролитическим конденсаторам, чтобы иметь возможность использовать их должным образом. TDK предоставляет на своем веб-сайте веб-приложение AlCap Useful Life Calculation Tool, которое помогает инженерам рассчитывать срок службы их конденсаторов в конкретных проектных условиях.

Рис. 7. Инструмент расчета срока службы AlCap TDK.

Собираем все вместе: пошаговое руководство по выбору с использованием AlCap Useful Life Calculation Tool

Шаг 1: Определите требуемую емкость.

Шаг 2: Определите ожидаемую рабочую температуру окружающей среды.

Шаг 3: Определите рабочее напряжение постоянного тока, подаваемое на конденсатор.

Шаг 4: Ограничьте пространство, доступное для конденсатора (если доступное пространство вызывает беспокойство).

Шаг 5: Рассчитайте ожидаемый ток пульсации на конденсаторе в соответствии с конструкцией.

Шаг 6: Выберите несколько возможных конденсаторов. Выберите минимум, необходимый для номинальной емкости, температуры и напряжения (шаги 1, 2 и 3).

Шаг 7: Рассчитайте пульсирующий ток для лучших кандидатов. Рассчитайте, используя ожидаемый пульсирующий ток и ESR возможных конденсаторов.

Шаг 8: Определите требуемый срок службы конденсатора в соответствии с проектным приложением.

Шаг 9: Подсчитайте срок полезного использования лучших кандидатов. Используйте удобный онлайн-калькулятор TDK, который позволяет ввести 15 условий нагрузки, которые предоставят точную информацию о сроке службы.

Шаг 10: Определите, требуется ли для конденсатора радиатор, принудительное воздушное или естественное охлаждение, используя инструмент AlCap Useful Life Calculation для моделирования выходной мощности.

Шаг 11: Выберите лучший кандидат для дизайна.

Отраслевые статьи — это форма контента, позволяющая отраслевым партнерам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits, что не подходит для редакционного контента. Все отраслевые статьи подлежат строгим редакционным правилам с целью предложить читателям полезные новости, технические знания или истории. Точки зрения и мнения, выраженные в отраслевых статьях, принадлежат партнеру, а не обязательно All About Circuits или ее авторам.

Алюминиевые электролитические конденсаторы FAQ / Гибрид, конденсатор, блоки питания RUBYCON CORPORATION

Анодная фольга полярного алюминиевого электролитического конденсатора подвергается принудительной химической конверсионной обработке, чтобы выдерживать напряжение, соответствующее номинальному напряжению конденсатора, в то время как катодная фольга имеет практически не выдерживает напряжения, поскольку не подвергается такой химической конверсионной обработке. Однако, поскольку алюминий является активным металлом, он может реагировать с кислородом воздуха с естественным образованием оксидной пленки на катодной фольге.Утверждается, что благодаря этой пленке катодная фольга будет иметь выдерживаемое напряжение примерно от 1 до 1,5 В при комнатной температуре. Поскольку эта пленка неоднородна, но нестабильна и показывает дисперсию частично или для каждой партии, не дается никакой гарантии выдерживаемого напряжения катода. В схеме с обратной полярностью рекомендуется использовать неполяризованный алюминиевый электролитический конденсатор.

В случае, когда на катодную фольгу полярного алюминиевого электролитического конденсатора подается напряжение, превышающее выдерживаемое, протекает ток для электролиза воды, содержащейся в жидком электролите.Затем кислород, образующийся при таком электролизе, будет реагировать с катодной фольгой с образованием оксидной пленки на поверхности катодной фольги (химическое преобразовательное покрытие катодной фольги). Вследствие этой реакции емкость катодной фольги снизится. Поскольку емкость конденсатора представляет собой комбинацию емкостей анода и катодной фольги, это может привести к уменьшению емкости конденсатора и дальнейшему увеличению тангенса угла потерь (tan δ).
Более того, из-за этой реакции в конденсаторе будут образовываться газы, что приведет к повышению внутреннего давления. Чем выше приложенное напряжение и чем выше температура окружающей среды, тем больше выделяется газов. В зависимости от приложенного напряжения и температуры это может иногда приводить к таким явлениям, как набухание резиновой набивки конденсатора, а иногда к срабатыванию предохранительного устройства или выскальзыванию резиновой набивки в изделиях без предохранительного устройства. Поэтому избегайте использования конденсатора в цепи, где может произойти подключение конденсатора обратной полярности или приложение обратного напряжения.

Алюминиевый электролитический конденсатор Технические примечания / Гибрид, конденсатор, блоки питания RUBYCON CORPORATION

6. Меры предосторожности при использовании по назначению

6-1 Общие меры предосторожности

Основные меры предосторожности при использовании алюминиевых электролитических конденсаторов приведены здесь.

6-2 Приложение для зарядки и разрядки

Ухудшение характеристик алюминиевого электролитического конденсатора ускоряется при повторной зарядке и разрядке. Износ ускоряется, поскольку напряжение заряда-разряда выше, сопротивление разряда ниже, цикл заряда-разряда короче, а температура окружающей среды выше.В зависимости от условий заряда-разряда для устройств, которые имеют частую регенерацию, таких как сервоусилитель, и которые имеют большую амплитуду пульсаций напряжения, например, освещение, могут произойти срабатывание предохранительного клапана и его разрыв. Следовательно, необходимо правильно выбрать изделие с учетом условий его эксплуатации.
Факторы, вызывающие ухудшение характеристик и выход из строя конденсатора при зарядке и разряде, включают выделение тепла и увеличение тока утечки из-за заряда-разряда, ухудшение и локальное разрушение анодированной пленки, образование катодной фольги из-за разряда и образование газа с образованием и т. Д. .

①Превышение температуры, вызванное током заряда и разряда
Для конденсаторов, подвергающихся частым циклам зарядки и разрядки из-за очень низкого сопротивления разряду (менее нескольких Ом), таких как вспышки для камер и сварочных аппаратов, повышение температуры из-за высокого тока заряда-разряда является основным фактором ухудшения характеристик.

Рис.21 Принципиальная схема зарядно-разрядной цепи

Благодаря своей конструкции алюминиевый электролитический конденсатор имеет внутреннее сопротивление R E , показанное на рисунке 21.Внутреннее сопротивление обусловлено характеристиками электролита, электродной фольги и оксидной пленки. Потеря мощности W из-за внутреннего сопротивления, возникающего при разряде, указывается в уравнении 20.

Повышение температуры из-за этой потери мощности вызывает повышение внутренней температуры конденсатора.
Это повышение температуры продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие между увеличением тепла и тепловым излучением от поверхности конденсатора.
По мере повышения внутренней температуры оксидная пленка на анодной фольге постепенно разрушается, ускоряя разрушение конденсатора, что проявляется в увеличении тока утечки и внутреннего сопротивления.Следовательно, необходимо использовать конденсаторы с более низким внутренним сопротивлением, чтобы минимизировать нагрев и продлить срок службы при использовании с приложениями, которые имеют низкое сопротивление разряду и предполагают частую зарядку и разрядку. Когда ток заряда и разряда чрезвычайно высок, необходимо использовать конденсатор, который предназначен для снижения диэлектрических потерь и с низким внутренним сопротивлением, поскольку диэлектрические потери оксидной пленки на анодной фольге являются еще одним фактором ухудшения рабочих характеристик.

②Влияние разряда на катодную фольгу
Когда конденсатор подвергается частым и повторяющимся циклам включения-выключения, например, в случае источника питания для аудиоусилителей, образование оксидной пленки на катодной фольге считается решающим фактором ухудшения рабочих характеристик.Это явление связано с количеством разряжаемого электрического заряда и величиной емкости катодной фольги.

Рис.22 Перенос электрического заряда при разряде

Поведение электрического заряда от стадии зарядки до стадии разряда показано на рисунке 22. Заряд сохраняется как в анодной фольге, так и в катодной фольге, как показано на рисунке 22 (a) во время стадии зарядки. Когда он переходит на стадию разряда, каждый электрический заряд перемещается, чтобы нейтрализовать полярность.Однако, когда электрический заряд, накопленный в анодной фольге, больше, чем в катодной фольге, дополнительные заряды остаются после завершения разряда, как показано на рисунке 22 (c). Это то же самое явление, что и при зарядке катодной фольги положительной полярностью. Когда напряжение превышает напряжение, которое может выдержать оксидная пленка на катодной фольге, оксидная пленка начинает расти с уменьшающимся током. В конце концов, емкость катодной фольги уменьшается, и емкость конденсатора соответственно уменьшается, так как он представляет собой композицию емкости анода и катода.Генерация газа, вызванная этой электрохимической реакцией, увеличивает внутреннее давление конденсатора.
Ниже приводится подробное объяснение напряжения, приложенного к катодной фольге после завершения разряда.

Когда на конденсатор подается постоянное напряжение, оно распределяется между анодной фольгой и катодной фольгой пропорционально отношению Rα и Rc, как показано на рис. 23. Где Rα ›› Rc, поскольку Rc — сопротивление изоляции тонкая оксидная пленка на катоде в направлении, в котором легко течет электричество.
Обычно Cα
Могут быть случаи, когда в качестве катодной фольги используется формованная фольга. Если это вызывает беспокойство, обратитесь к нам за конкретным решением.

6-3 Пусковой ток

Ток (пусковой и пусковой ток) — это большой ток, временно протекающий при подаче питания на устройство, использующее двигатель или имеющий сглаживающий конденсатор с большой емкостью.Ток намного больше, чем значение тока в установившемся режиме. Как правило, однократная / кратковременная большая токовая нагрузка при запуске не является проблемой для конденсатора, но в случае схемы, в которой к конденсатору часто прикладывается большая токовая нагрузка, тепловыделение конденсатора может превышать допустимое значение или аномальное нагревание может возникнуть в месте соединения между внутренним электродом и выводом провода или соединения с внешним выводом.

6-4 Применение перенапряжения

При подаче напряжения, превышающего номинальное напряжение конденсатора, протекает ток и образование оксидной пленки продолжается до тех пор, пока выдерживаемое напряжение анода не будет соответствовать приложенному напряжению, что вызовет уменьшение емкости и увеличение tan δ (ESR). Поскольку эта реакция связана с выделением тепла и газом, она может привести к срабатыванию защитного сброса конденсатора из-за повышения внутреннего давления или внутреннего короткого замыкания.

Рис.25 Изменение емкости при повышении напряжения

6-5 Применение обратного напряжения

Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют полярность. Когда применяется обратное напряжение, протекает ток и образование оксидной пленки продолжается до тех пор, пока выдерживаемое напряжение катода не будет соответствовать приложенному напряжению, что приводит к уменьшению емкости, увеличению tan δ (ESR) и образованию газа.При подаче высокого обратного напряжения предохранительный клапан конденсатора может сработать из-за повышения внутреннего давления, вызванного образованием газа.

Рис.26 Изменение емкости при подаче обратного напряжения

Серия 6-6 / Параллельное соединение

① Серия Подключение конденсатора

Рис. 27 Подключение последовательного конденсатора

Когда два конденсатора соединены последовательно, напряжение на клеммах каждого конденсатора при зарядке прикладывается обратно пропорционально емкости каждого конденсатора, как показано ниже.

Это означает, что напряжение, приложенное к любому конденсатору, может быть выше номинального напряжения, что приведет к срабатыванию защитной вентиляции, если их значения емкости сильно различаются. После завершения зарядки напряжение на клеммах каждого конденсатора изменяется в зависимости от уровня тока утечки. Затем на клеммы любого конденсатора может быть подано перенапряжение, если другой конденсатор имеет высокий ток утечки, что может вызвать срабатывание предохранительного клапана.
Чтобы предотвратить разницу в значениях напряжения на клеммах, полезно установить резисторы распределения напряжения, как показано на рис.28 и выбрать два конденсатора с минимальной разницей в емкостях. Мы рекомендуем использовать конденсаторы из одной партии. Следуйте формуле 27, чтобы использовать резисторы распределения напряжения.

Рис.28 Подключение последовательного конденсатора с балансным сопротивлением

Примечание: в цепи с большой нагрузкой заряда / разряда возможен отказ.
Причины отказа из-за того, что ток утечки конденсатора со временем увеличивается, баланс напряжений
может быть потеряно, и напряжение, превышающее номинальное, может быть приложено к одному из конденсаторов,
даже если установлен балансировочный резистор.

②Параллельное подключение конденсатора
При параллельном подключении конденсаторов, как показано на рис. 29 (a), поскольку сопротивление проводки отдельных конденсаторов будет различным, ток протекает преимущественно к конденсатору с небольшим сопротивлением проводки, и его тепловыделение увеличивается. В таком случае ухудшение характеристик (уменьшение емкости, увеличение ESR и т. Д.) Конденсатора, расположенного в определенном месте (месте с низким сопротивлением проводки), ускоряется, что приводит к пробою, и существует вероятность того, что ожидаемый срок службы устройства может не устраивать. Следовательно, в случае параллельного подключения, пожалуйста, спроектируйте схему так, чтобы она стала проводкой одинаковой длины, как показано на Рис. 29 (b).

Рис.29 Схема подключения конденсаторов параллельно

6-7 Напряжение перезапуска

Когда заряженный алюминиевый электролитический конденсатор разряжается путем закорачивания контактов и остается открытым на некоторое время, напряжение между контактами конденсатора снова возрастает. Это повышенное напряжение называется «регенеративным напряжением».Механизм этого явления объясняется следующим образом.
В общем, конструкция конденсатора показана на рисунке 30 с диэлектрическим материалом между двумя электродами. Диэлектрик алюминиевого электролитического конденсатора представляет собой оксидную пленку, образованную на поверхности алюминиевой фольги в процессе формования. Когда к диэлектрику прикладывается напряжение, возникает поляризация из-за диэлектрического эффекта. Поляризация не сразу реагирует на электрическое поле и может задерживаться упругой вязкостью молекул. Существуют различные типы поляризации, включая поляризацию пространственного заряда, атомную поляризацию и электронную поляризацию.

Рис.30 Диэлектрическая поляризация при зарядке конденсатора

Когда напряжение подается на диэлектрик, атомная поляризация и электронная поляризация завершаются за короткий период времени, но считается, что для завершения других типов поляризации, таких как поляризация пространственного заряда, требуется больше времени. Когда напряжение между клеммами снижается до нуля и после этого цепь между клеммами остается разомкнутой, между клеммами появляется поляризация, которая требует больше времени, создавая восстанавливающееся напряжение.
Пиковое напряжение восстановления достигает от одной до трех недель после отключения клемм, а затем постепенно снижается. Напряжение восстановления, как правило, выше в конденсаторах большего размера, таких как конденсаторы с винтовыми клеммами и самонесущие клеммы.
Если восстанавливающееся напряжение присутствует, замыкание клемм вызовет искру. Это может напугать человека, работающего с конденсатором, а также существует риск повреждения низковольтных устройств в цепи, таких как процессоры и память.Чтобы этого не произошло, перед использованием рекомендуется разрядить конденсатор с помощью резистора примерно 1 кОм. Мы также занимались защитной упаковкой от повторного пробоя напряжения, поэтому, пожалуйста, проконсультируйтесь с нами.

6-8 Использование на большой высоте

Когда алюминиевый электролитический конденсатор используется в оборудовании, используемом на большой высоте, например в горах и в самолетах, хотя предполагается, что давление внутри конденсатора будет относительно выше из-за снижения давления наружного воздуха, не возникает проблем с герметизацией Конденсатор для использования в атмосфере до 10 000 м.Кроме того, нет проблем с уплотнением при использовании в вакууме. Однако, поскольку температура уменьшается с увеличением высоты, проверьте работу оборудования, учитывая, что алюминиевый электролитический конденсатор имеет свойство уменьшать емкость и tanδ (ESR) при низкой температуре. Для справки, в таблице 3 показано соотношение между высотой и температурой / атмосферным давлением.

Таблица 3 Высота и температура / атмосферное давление

Высота [м] Температура [ºC] Давление [гПа]
0 15.0 1013,3
2,000 2,0 794,9
4,000 -11,0 616,3
6,000 -2410

-2410

355,9
10,000 -50,0 264,3

Кроме того, теплоотвод конденсатора в наружный воздух уменьшается (увеличивается тепловое сопротивление) на большой высоте или в условиях пониженного давления и вакуума, поэтому необходимо применить определенное снижение номинальных значений тока пульсаций по каталогу.Для подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Алюминиевые электролитические конденсаторы и пленочные конденсаторы

Прогресс в разработке полупроводников задает тенденцию в современных и будущих устройствах силовой электроники: он проявляется, в частности, в меньших размерах, а также в более высоких напряжениях и частотах переключения. Что касается конденсаторов промежуточной цепи, эта тенденция ведет к увеличению плотности энергии и токовых нагрузок и — в то же время — к уменьшению пространства.

В этих условиях особенно выгодными решениями являются алюминиевые электролитические конденсаторы и конденсаторы с пластиковой пленкой. Jianghai использует обе технологии в производственной программе, и в этой статье дается обзор основных различий между алюминиевыми электролитическими конденсаторами и пленочными конденсаторами.

Сравнение технологий конденсаторов звена постоянного тока

Алюминиевые электролитические и пленочные конденсаторы
Д-р Арне Альбертсен, Jianghai Europe Electronic Components GmbH

Применение конденсаторов промежуточной цепи
В промежуточных цепях (звено постоянного тока) преобразователей часто используются конденсаторы.Основными задачами этих конденсаторов являются (а) сглаживание пульсаций напряжения, накладываемых на напряжение шины постоянного тока, и (б) обеспечение электрической энергией. На рисунке 1 показаны блок-схемы преобразователей, имеющих промежуточное звено постоянного тока.

Примеры применения инвертора: ветряные турбины, фотоэлектрические системы питания, ИБП (источники бесперебойного питания), электродвигатели, электромобили, осветительное и сварочное оборудование. В зависимости от области применения могут существовать различные требования к сроку службы, надежности, температуре, диэлектрической прочности, допустимой нагрузке по току и другим параметрам конденсатора промежуточной цепи.Поскольку не существует универсального конденсаторного решения для всех приложений, необходим выбор подходящих конденсаторов на основе конкретных требований соответствующего приложения.

Сравнение электролитических конденсаторов и пленочных конденсаторов
На рис. 2 показаны конструкция и основные материалы алюминиевого электролитического конденсатора (слева) и полипропиленового пленочного конденсатора (справа).

Конструкция и материалы электролитического конденсатора (слева) и пленочного конденсатора (справа) в сравнении

В то время как активная часть электролитических конденсаторов, так называемая ячейка с обмоткой, состоит из алюминия (анодная и катодная фольга), бумаги и электролита, пленочный конденсатор изготовлен из пластиковой пленки с металлическим покрытием, которая образует его электроды.

Особенностью электролитического конденсатора является его «жидкий катод»: вся поверхность алюминиевой анодной фольги с высокой шероховатостью, покрытой оксидом алюминия в качестве диэлектрика, может полностью контактировать через электропроводящий электролит, чтобы реализовать высокую удельную емкость этого конденсатора. технология [1].

Пленочный конденсатор изготовлен из сухих материалов: пластины конденсатора состоят из пара металла, который нанесен на пластиковую пленку, которая служит диэлектриком.Часто диэлектрик представляет собой полипропилен, состоящий из полимерных цепей, которые предпочтительно ориентированы в продольном и горизонтальном направлениях (также известный как БОПП для биаксиально ориентированного полипропилена).

Различные электрические свойства двух технологий происходят из разных материалов, используемых в них. На рис. 3 в сравнении показаны плотности энергии для некоторых выбранных диэлектриков. Настоящие алюминиевые электролитические конденсаторы имеют до десяти раз более высокую плотность энергии, чем полипропиленовые пленочные конденсаторы.

Сравнение плотности энергии диэлектриков — оксид алюминия и полипропилен

Поскольку протеканию электрического тока в алюминиевых электролитических конденсаторах способствуют ионы, протекающие через электролит, вязкость электролита оказывает значительное влияние на температурную зависимость значений ESR: при низких температурах электролит становится более вязким и препятствует свободному перемещению. ионов, что приводит к более высокому значению ESR. При температурах выше 60 ° C СОЭ практически не изменяется [1].Также емкость алюминиевых электролитических конденсаторов уменьшается с понижением температуры на двузначный процент. Однако на ESR и емкость пленочного конденсатора в значительной степени не влияют температурные колебания: емкость во всем температурном диапазоне изменяется только примерно на 3 ~ 5%, а значения ESR остаются почти постоянными.

Эти параметры показывают схожую производительность в зависимости от частоты: для электролитических конденсаторов емкость и ESR демонстрируют сильную частотную зависимость [1], в то время как пленочные конденсаторы показывают почти постоянные значения емкости и ESR в технически интересном диапазоне частот от 100 Гц до 200 кГц. .

Пленочный конденсатор обеспечивает более высокое номинальное напряжение, чем электронный конденсатор: доказательство напряжения отдельного элемента может достигать 1500 В, в то время как номинальное напряжение электронного конденсатора ограничено 650 В [3]. Ограничения по напряжению (и току пульсаций) отдельных электролитических конденсаторов требуют, чтобы несколько конденсаторов были подключены последовательно и параллельно для создания «конденсаторной батареи». При последовательном подключении электролитических конденсаторов активная или пассивная балансировка полезна для обеспечения равномерного распределения напряжения цепи постоянного тока на отдельном конденсаторе.Эти дополнительные усилия могут оказаться весьма полезными, поскольку относительно новая топология «3-уровневого инвертора» с меньшими потерями, меньшими нагрузками на промежуточную цепь и более низкими удельными затратами для инверторов с более высокой выходной мощностью и частотами коммутации убедительно демонстрирует [5].

В таблице 1 сравниваются основные факторы напряжения, виды отказов и причины.

Сравнение старения, режимов отказа и важных факторов стресса электролитических конденсаторов и пленочных конденсаторов

Электролитические конденсаторы, а также пленочные конденсаторы, называются «самовосстанавливающимися»: дефекты в диэлектрическом слое электролитических конденсаторов устраняются путем анодного окисления с потреблением кислорода из электролита.Однако дефекты в пленочном конденсаторе сгорают и, таким образом, электрически изолируются, но каждый сгоревший дефект вызывает небольшую потерю диэлектрической пленки, то есть небольшое уменьшение емкости.

При условиях эксплуатации в пределах спецификации, обе технологии демонстрируют «плавное» поведение в конце срока службы, которое в основном характеризуется параметрическими, а не катастрофическими отказами.

Рабочие параметры температуры, напряжения и тока пульсации определяют срок службы электролитических конденсаторов. Для пленочных конденсаторов температура, напряжение и влажность ограничивают срок службы. Влияние пульсаций тока на срок службы не входит в уравнение, потому что самонагревание в результате особенно низких значений ESR в пленочных конденсаторах незначительно. Типичные пределы изменения в конце срока службы для ESR в два или три раза превышают начальные значения ESR для обеих технологий. Общие потери емкости в конце срока службы составляют 3% для пленочных и 30% для алюминиевых электролитических конденсаторов.

Стоимость является важным критерием при выборе технологии: удельная стоимость хранения заданного количества энергии с алюминиевыми электролитическими конденсаторами значительно меньше (примерно в три раза), чем с пленочными конденсаторами.С другой стороны, превосходная токонесущая способность пленочных конденсаторов превосходит электролитические конденсаторы с точки зрения стоимости на ампер примерно в два раза. Эти существенные различия предполагают, что обе технологии останутся доступными на рынке в будущем.

Сводка
Современные конструкции силовой электроники требуют компактных конденсаторов цепи постоянного тока с длительным сроком службы. Алюминиевые электролитические конденсаторы убеждают своей высокой удельной плотностью энергии, а фольговые конденсаторы обеспечивают высокую устойчивость к пульсирующим токам.Обе технологии имеют физические ограничения в зависимости от их конструкции и используемых материалов. Выбор подходящего конденсатора цепи постоянного тока зависит в каждом случае от требований соответствующего приложения. Всегда обязательна интенсивная поддержка проекта для каждого приложения производителем конденсатора.

Список литературы
[1] Альбертсен А., Lebe lang und in Frieden! Hilfsmittel für eine praxisnahe Elko-Lebensdauerabschätzung, Elektronik Components 2009, 22-28 (2009)
[2] Альбертсен, А., Auf eine sichere Bank setzen — Zuverlässigkeit von Elektrolytkondensatoren, Elektronik Components 2010, 14-17 (2010)
[3] Альбертсен, А. , Gebührenden Abstand einhalten! — Spannungsfestigkeitsbetrachtungen bei Elektrolytkondensatoren, Elektronik Power, 54-57 (2011)
[4] Марц, М., Шлец, А., Эккард, Б., Эгелькраут, С., Раух, Х., Системная интеграция силовой электроники для электрических и гибридных транспортных средств, в: Proc. Международная конференция по интегрированным системам силовой электроники (CIPS), 2010
[5] Тойго, И., Занеттин, К., Ди Лелла, М., IGBT-Modulplattform: Hohe Zuverlässigkeit von USV-Systemen mit leistungsstarken 3-Level-Wechselrichtern, Elektronik Praxis (2011)
[6] Ван Х., Блаабьерг Ф., Надежность конденсаторов для цепей постоянного тока — Обзор, в: Proc. IEEE Energy Convers. Congr. and Expo., 2013, стр. 1866-1873


Рекомендации по использованию алюминиевых электролитических конденсаторов

Алюминиевые электролитические конденсаторы используются практически во всех типах схем.Они обычно используются в качестве фильтрующих устройств в источниках питания. В следующем сообщении в блоге содержится ряд рекомендаций, которым необходимо следовать при проектировании и использовании электролитических конденсаторов. Материал был перефразирован из технических тем United Chemi-con, опубликованных на их веб-сайте здесь.

Полярность

  • Алюминиевые электролитические конденсаторы не должны использоваться в системах переменного тока.
  • В приложениях постоянного тока всегда соблюдайте полярность. Если полярность поменять, срок службы цепи сократится или конденсатор может быть поврежден.Обычно допускается прерывистое обратное напряжение 1 В постоянного тока. Конденсаторы, используемые в цепях, полярность которых иногда меняется или полярность которых неизвестна, требуют использования биполярных конденсаторов.

Рабочая температура

Выберите конденсатор, максимальная заданная температура которого превышает рабочую температуру приложения. Это увеличит срок службы конденсатора. Если номинальная температура конденсатора меньше, чем температура приложения, срок службы конденсатора будет значительно меньше ожидаемого, или конденсатор может выйти из строя.

Как правило, на каждые 10 градусов снижения рабочей температуры срок службы конденсатора удваивается. И наоборот, срок службы конденсатора будет сокращаться вдвое на каждые 10 градусов повышения температуры, что определяется по следующей формуле ожидаемого срока службы.

где:
Lx = срок службы при фактической рабочей температуре Tx
Lo = срок службы при максимальной номинальной рабочей температуре
To = максимальная номинальная рабочая температура (° C)
Tx = фактическая рабочая температура (° C)

Ток пульсации / срок службы нагрузки

Ожидаемый срок службы алюминиевого конденсатора определяется не только температурой окружающей среды, но и током пульсаций.Температура окружающей среды плюс повышение температуры из-за пульсаций тока равняются рабочей температуре.

Не применяйте пульсирующий ток, превышающий номинальный максимальный пульсирующий ток, допустимый для конденсаторов, так как это приведет к сокращению срока службы конденсатора и может привести к отказу конденсатора или к катастрофическому выходу из строя.

Во многих случаях нагрев конденсатора из-за пульсаций тока более серьезен, чем температурная нагрузка окружающей среды. Скорость ускорения примерно в 2 раза на каждые 5-10 ° C повышения температуры из-за пульсаций тока.Следующая формула используется для определения ожидаемого срока службы:

где:
Lx = Срок службы при фактической температуре окружающей среды и фактическом токе пульсаций
Lo = Срок службы при максимальной номинальной рабочей температуре и номинальном постоянном напряжении без пульсаций
To = Максимальная номинальная рабочая температура (° C)
Tx = фактическая температура окружающей среды (° C)
T = повышение внутренней температуры (° C) из-за фактического тока пульсаций
K = коэффициент ускорения, варьируется от 5 до 10 по продукту и условиям

Номинальное напряжение

Если приложенное напряжение превышает номинальное напряжение конденсатора, конденсатор может быть поврежден из-за увеличения тока утечки. При использовании конденсатора с переменным напряжением, накладываемым на постоянное напряжение, необходимо проявлять осторожность, чтобы ни пиковое значение переменного напряжения плюс напряжение постоянного тока не превышало номинальное напряжение, ни минимальное напряжение переменного тока плюс напряжение постоянного тока не меняли полярность на конденсатор.

Когда конденсаторы подключены последовательно, распределение напряжения в серии может быть неоднородным. Это связано с нормальным распределением утечки постоянного тока и должно учитываться в процессе проектирования с использованием конденсатора с более высоким номинальным напряжением и / или использования балансировочных резисторов параллельно с каждым последовательным конденсатором.

Изоляция

Алюминиевые электролитические конденсаторы общего назначения закрыты гильзой из поливинилхлорида или аналогичного материала. В дополнение к изоляционным свойствам, рукав также используется для маркировки. Алюминиевая банка не изолирована от катода, и когда внутренний элемент должен быть электрически изолирован от емкости, следует использовать конденсаторы, специально разработанные для этих требований к изоляции. Кроме того, фиктивный вывод не изолирован от катода и не должен быть электрически соединен с анодом или катодом.

Пайка

Неправильная пайка может привести к усадке или повреждению оболочки конденсатора. Перед пайкой внимательно прочтите следующую информацию:

  1. Если паяльник соприкасается с корпусом конденсатора во время подключения, повреждение поливиниловой втулки и / или корпуса может привести к повреждению изоляции или ненадлежащей защите элемента конденсатора.
  2. При пайке печатной платы необходимо следить за тем, чтобы температура пайки не была слишком высокой, а время волнообразной пайки или время пайки не было слишком большим.В противном случае это может отрицательно сказаться на электрических характеристиках и изоляционной оболочке алюминиевых электролитических конденсаторов. В случае миниатюрных алюминиевых электролитических конденсаторов вреда не будет, если процесс пайки будет выполняться при температуре ниже 260 ° C в течение менее 10 секунд.
  3. Во время пайки гильза может расплавиться или сломаться, если она соприкоснется со следами печатной платы. Чтобы избежать этой проблемы, не размещайте следы печатной платы под корпусом конденсатора.
  4. Оплетка может быть оплавлена ​​припоем, который перемещается вверх через отверстия для выводов на печатной плате.Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется то же приложение, что указано в пункте 3.
  5. При пайке соседних компонентов к конденсатору предварительно нагретые подводящие провода или клеммы могут порвать корпус конденсатора, если эти клеммы соприкасаются с корпусом конденсатора. Поэтому аккуратно устанавливайте конденсаторы, чтобы клеммы соседних компонентов или подводящие провода не соприкасались с муфтой, особенно при установке на монтажных платах со сквозными отверстиями.

Для конденсаторов для поверхностного монтажа условия пайки оплавлением указаны в разделе «Монтаж на поверхность» каталога United Chemi-Con.

Если у вас есть вопросы по электролитическим конденсаторам, обратитесь за помощью в отдел продаж Cover 2!

Вопросы и ответы: каков ожидаемый срок службы электролитического конденсатора? | Техническая информация.

1. Ожидаемый срок службы источников питания

Алюминиевый электролитический конденсатор — элемент с самым коротким сроком службы в блоках питания. Другие части, такие как смола, тоже имеют свой срок службы, но от 20 до 30 лет и более. Так что жизнь на электроприборах вообще не проблема.
Алюминиевый электролитический конденсатор является наиболее важной частью с точки зрения надежности, и ожидаемый срок службы источников питания может быть оценен путем расчета оценки ожидаемого срока службы алюминиевого электролитического конденсатора.
Ожидаемый срок службы алюминиевого электролитического конденсатора определяется количеством избыточного электролита, скоростью испарения электролита через уплотненную резину и температурой, определяющей скорость испарения.
Было подтверждено, что взаимосвязь между температурой окружающей среды и сроком службы конденсатора соответствует уравнению АРРИНИУСА:

Ожидаемый срок службы электролитического конденсатора: L = Lo x 2 (T1-T2) / 10

Lo: срок службы при максимальной номинальной рабочей температуре
T1: допустимая максимальная температура
T2: Температура конденсатора при работе

Ожидаемая продолжительность жизни определяется коэффициентом, зависящим от температуры, на основе Lo.

2. Влияние на источники питания

Ожидаемый срок службы алюминиевого электролитического конденсатора определяется уменьшением емкости ниже допустимого значения, увеличением tanδ или увеличением тока утечки.

Алюминиевый электролитический конденсатор используется для схемы сглаживания ввода / вывода, схемы вспомогательных источников питания или схемы фазовой компенсации, и влияние деградации алюминиевого электролитического конденсатора различно.
В таблице 1 показано влияние срока службы алюминиевого электролитического конденсатора для каждой цепи.

Таблица 1: Влияние источника питания на ожидаемый срок службы конденсатора
Б / У Влияние на источники питания
1 Входная схема сглаживания Более высокое напряжение пульсации
2 Цепь сглаживания выхода Более высокое напряжение пульсации
3 Цепь вспомогательных источников питания Блоки питания остановлены
4 Схема компенсации фаз Нестабильное выходное напряжение

3.Примечание

Поскольку ожидаемый срок службы алюминиевого электролитического конденсатора зависит от окружающей среды (окружающей температуры), источник питания следует использовать в хорошо вентилируемом месте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *