Condensator electrolitic

electrolitica condensator - un condensator unde stratul dielectric este un oxid metalic la anod și catod - electrolit. Rezultatul este o capacitate extrem de mare, cu o tensiune de funcționare relativ ridicată, determinând popularitatea unor astfel de produse. Originile

electrolitice efect condensatori

oxidarea electrochimică a anumitor metale de către un om de știință francez Eugène Adrien Ducretet în 1875, la exemplul de tantal, niobiu, zinc, mangan, titan, cadmiu, stibiu, bismut, aluminiu și alte materiale. Esența descoperirii: când a fost activat ca un anod( polul pozitiv al sursei de energie), un strat de oxid cu proprietăți de supapă a crescut pe suprafață.De fapt, se formează o similitudine a diodei Schottky, în lucrările selectate, conductivitatea de tip n este atribuită oxidului de aluminiu.

Se pare că locul de contact are proprietăți rectificative. Acum este ușor să presupunem mai departe, dacă ne amintim calitățile barierului Schottky. Aceasta este o scădere scăzută a tensiunii atunci când este pornit în direcția înainte. Pentru condensatoare, valoarea scăzută înseamnă o valoare impresionantă.În ceea ce privește includerea inversă a condensatoarelor electrolitice, oamenii au auzit despre pericolele unor astfel de experimente. Bariera Schottky dezvoltă curenți de scurgere mai mari, datorită cărora stratul de oxid începe să se degradeze imediat. Un rol semnificativ este atribuit defalcării tunelului. Reacția chimică care curge este însoțită de eliberarea de gaze, asigurând un efect negativ. Teoreticienii spun că acest fenomen conduce la căldură.condensatoare

Anul invenție un condensator electrolitic numit 1896, când Carol Pollack 14 ianuarie a depus o cerere la Oficiul de Brevete din Frankfurt. Deci, pe anodul condensatorului electrolitic, stratul de oxid este construit sub acțiunea unui potențial pozitiv. Procesul se numește turnare, în condițiile dezvoltării tehnologiei moderne durează ore și zile. Din acest motiv, creșterea sau degradarea stratului de oxid nu se observă în timpul funcționării.condensatori electrolitici sunt utilizate în circuitele electrice cu o frecvență de până la 30 kHz, ceea ce înseamnă schimbarea direcției curentului în zeci de microsecunde.În această perioadă nu se va întâmpla nimic cu filmul de oxid.

La început, în practica rusă, producția industrială de condensatori electrolitici nu a fost considerată viabilă din punct de vedere economic. Revistele științifice au luat în considerare chiar și modul de stabilire a producției. Aceste note includ un articol al lui Mitkevich( Jurnalul Societății fizico-chimice ruse, Fizica nr. 34 pentru 1902).Condensatorul electrolitic în cauză a constat dintr-un anod plat de aluminiu și doi catozi de fier situați pe laturi. Designul a fost plasat într-o soluție de sodă de copt de 6-8%.Formarea a fost efectuată cu o tensiune constantă( vezi mai jos) de 100 V la un curent rezidual de 100 mA.

primele realizări serioase de livrările interne de condensatoare cu electrolit lichid, se referă la 1931 și a stabilit de laborator PA Ostroumova.

Capacitatea metalelor cu valvă cu un film de oxid pentru a îndrepta curentul variază.Calitatea tantalului este cea mai pronunțată.Poate datorită pentoxidului de tantal, caracterizat prin conductivitatea de tip p. Ca urmare, o schimbare a polarității conduce la formarea unei diode Schottky conectată în direcția înainte. Datorită selecției electrolitului specific, stratul de degradare al dielectricului poate fi restaurat chiar în acest proces. Pe această excursie istorică se încheie.fabricație

condensatoare electrolitice

Metals, oxizi, care sunt caracterizate prin proprietăți redresoare, numite gating prin analogie cu diode semiconductoare. Este ușor de ghicit că oxidarea conduce la formarea unui material cu conductivitate de tip n. Aceasta este considerată condiția principală pentru existența unei valve metalice. Dintre cele de mai sus, numai două au pronunțat pronunțate proprietăți pozitive:

1. Aluminiu.
2. Tantal.

Primul este utilizat mult mai des datorită relativității relative și a prevalenței în crusta Pământului. Tantal este folosit în cazuri extreme. Crearea filmului de oxid are loc în două moduri:

• Prima metodă este de a menține un curent constant.În procesul de creștere a grosimii rezistenței la oxid crește.În consecință, un reostat este inclus în circuit în serie cu condensatorul în timpul turnării. Procesul este controlat de căderea de tensiune la joncțiunea Schottky, dacă este necesar, șuntul este reglat astfel încât parametrii să rămână constanți.În stadiul inițial, viteza de formare este constantă, atunci apare un punct de inflexiune cu o scădere a parametrului; după un anumit interval, creșterea ulterioară a filmului de oxid continuă atât de încet încât ciclul tehnologic este considerat finalizat. La prima îndoire, anodul începe de multe ori să scânteie.În consecință, tensiunea prezentă se numește în mod analog. La al doilea punct, scânteia crește brusc, procesul de formare ulterioară este inexpedient. Iar cea de-a doua curbă se numește tensiunea maximă.
• A doua metodă de formare a stratului de oxid este redusă la menținerea unei tensiuni constante la anod.În acest caz, curentul scade exponențial. Tensiunea este aleasă sub tensiunea de scânteie. Procesul merge la un curent rezidual înainte, sub care nivelul nu mai scade. Apoi, turnarea se termină.

Selecția corectă a electrolitului joacă un rol important în procesul de turnare.În industrie, acest lucru se reduce la studiul interacțiunii mediilor corozive cu aluminiul:

1. Reprezentanții primului grup de electroliți, printre care se numără acidul boric, acidul citric și boraxul, aproape că nu se dizolvă aluminiul și oxidul. Folosit masiv la fabricarea condensatoarelor electrolitice. Lungimea mare duce la o cădere de tensiune de până la 1500 V, ceea ce determină grosimea stratului dielectric.
   

   Condensatoare electrolitice de înaltă tensiune

2. Acizii cromici, sulfurici, succinici și oxalici dizolvă bine alumina, dar nu afectează metalul. O caracteristică distinctivă a matriței este un strat dielectric relativ gros. Mai mult, cu o extindere ulterioară nu se produce o scădere semnificativă a creșterii curentului sau a tensiunii. Un astfel de proces este folosit pentru a forma condensatoare electrice cu performanțe relativ scăzute( până la 60 V).Hidrații și sărurile acidului utilizat sunt amestecate cu oxid de aluminiu în structuri poroase. Aceste procese pot fi folosite în scopuri de protecție. Apoi turnarea se face conform schemei anterioare( primul grup) și se completează așa cum este descris. Un strat protector de hidroxizi protejează oxidul de distrugere în timpul funcționării.
3. Al treilea grup de electroliți constă în principal din acid clorhidric. Aceste substanțe nu sunt utilizate în procesul de turnare, ei dizolvă bine aluminiul și sărurile sale. Dar de bună voie pentru curățarea suprafețelor.

Pentru tantal și niobiu toți electroliții intră sub incidența clasificării primului grup. Capacitatea condensatorului este determinată în principal de tensiunea la care este finalizată turnarea. Alcoolii polihidrici, glicerina și sărurile de etilenglicol sunt utilizate într-un mod similar. Nu toate procedurile urmează schema descrisă mai sus. De exemplu, când aluminiul este turnat într-o soluție de acid sulfuric utilizând metoda curentului direct, se disting următoarele secțiuni ale graficului:

1. Se observă o creștere rapidă a tensiunii pentru câteva secunde.
2. Apoi, în același ritm, sa observat o scădere la nivelul de aproximativ 70% din vârf.
3. Un strat de oxid gros, poros se acumulează în timpul celei de-a treia etape, iar stresul crește extrem de încet.
4. În a patra secțiune, tensiunea crește brusc înainte de apariția unei defecțiuni la scânteie. Turnarea se termină.

Multe depind de tehnologie. Grosimea stratului și, prin urmare, tensiunea de funcționare și durabilitatea condensatorului sunt influențate de concentrația electrolitului, temperatura și alți parametri.

.Constructor electrolitic de design

.Placile nu sunt de obicei plate. Pentru condensatoarele electrolitice, acestea sunt adesea înfășurate într-un tub, înfășurat. Pe tăiat, seamănă cu o bobină Tesla cu consecințele care decurg din ea. Acest lucru înseamnă că un condensator are o rezistență inductivă semnificativă, care în acest context este considerat parazit. Hârtia sau țesătura impregnată cu electroliți se plasează între plăci. Corpul este fabricat din aluminiu - metalul este ușor acoperit cu un strat de protecție, nu este afectat de electrolit și îndepărtează bine căldura( amintiți-vă despre componenta activă a rezistenței anodului).

Acestea sunt condensatoare electrolitice uscate. Avantajul lor cheie în utilizarea decentă a volumului. Nu există electroliți în exces, ceea ce reduce greutatea și dimensiunea la aceeași capacitate electrică.În ciuda denumirii caracteristice a electrolitului nu este uscat, mai degrabă vâscos. Sunt impregnate cu garnituri de țesătură sau hârtie, situate între plăci.În virtutea vâscozității electrolitului, corpul este lăsat să fie din material plastic sau din hârtie; pentru etanșare se folosește o garnitură de rășină.Ca urmare, ciclul tehnologic al producției este simplificat. Din punct de vedere istoric, speciile electrolitice uscate au apărut ulterior.În practica internă, primele mențiuni apar în 1934.

La sfârșitul condensatoarelor electrolitice străine există crestături transversale prin care volumul intern este stors. Acesta este cazul unui accident. Un astfel de condensator deteriorat poate fi ușor observat cu ochiul liber și înlocuit în timp, ceea ce accelerează reparația. Anvelopa de marcare contribuie la evitarea accidentelor și a polarității incorecte. La catodul importat, o dungă albă este trasă de-a lungul întregii înălțimi, cu minusuri distanțate, iar pentru cele domestice, încrucișările( pluses) se află pe partea opusă.

Pentru a spori emisivitatea, culoarea caroseriei este întunecată.Excepțiile la regulă sunt rare. O asemenea măsură mărește transferul de căldură în mediul înconjurător. Atunci când tensiunea la muncitor( turnare) este depășită, există o creștere bruscă a curentului datorită ionizării, se produce o scânteie puternică pe anod, un strat dielectric pătrunde parțial. Consecințele unor astfel de fenomene sunt ușor de eliminat în proiectare și cu carcasa utilizată ca un catod: condensatoarele cu electroliți lichizi ocupă un spațiu relativ mare, dar îndepărtează bine căldură.Dar se manifestă perfect când lucrați la frecvențe joase. Ce cauzează utilizarea specifică ca sursă de alimentare a filtrului( 50 Hz).

Aceste condensatoare electrolitice cilindrice nu sunt aranjate așa cum se arată mai sus, fără urechi de hârtie.În unele modele, cazul joacă rolul unui catod, anodul este situat în interior, poate fi de formă arbitrară, astfel încât capacitatea nominală maximă să fie asigurată.Datorită procesării mecanice și gravării chimice, concepute pentru a mări suprafața electrodului, parametrii pot fi ridicați cu un ordin de mărime. Designul este tipic pentru modelele cu electroliți lichizi. Capacitatea structurii avute în vedere variază atunci când industria eliberează de la 5 la 20 μF la o tensiune de operare de 200 - 550 V. Datorită creșterii rezistenței electrolitului la scădere a temperaturii, condensatoarele cu electroliți lichizi și carcasa sunt utilizate ca catozi în principal într-un microclimat cald.