kondensاتور كهربائي

المكثف الكهربائي هو نوع خاص من المكثفات يستخدم فيها مادة كهروكيميائية لتحقيق قدرة تخزينية أعلى تتراوح بين 1 ميكروفاراد و 50 ميليفاراد، على عكس المكثفات الأخرى. المادة الكهروكيميائية هي محلول يحتوي على تركيز عالٍ من الأيونات. هناك ثلاثة أنواع من المكثفات الكهربائية المستخدمة: المكثف الكهربائي الألمنيوم، والمكثف الكهربائي التانتاليوم، والمكثف الكهربائي النيوبيوم. على سبيل المثال، في المكثف الكهربائي الألمنيوم، يتم استخدام شريطين من الألمنيوم كأقطاب. يتم استخدام شريط الألمنيوم بدرجة نقاء حوالي (99.9%) وسمك حوالي 20-100 ميكرومتر كقطب موجب بينما يمكن أن يكون القطب السالب بمستوى نقاء متوسط حوالي 97.8%. بسبب العملية الكهروكيميائية (الأكسدة) للقطب الموجب، تتشكل طبقة من أكاسيد الألمنيوم على سطحه بينما يتطور القطب السالب أيضًا طبقة رقيقة من الأكسيد على سطحه ولكنها رقيقة جدًا لذا لا تقدم أي فائدة. تشكل الطبقة الأكسيدية على سطح القطب الموجب وسيلة عازلة للمكثف وتكون مسؤولة عن قدرته العالية على التخزين لكل وحدة حجم مقارنة بالمكثفات الأخرى.مكثف.

تُعَدِّل سطوح القطب الموجب والسالب لتزيد من مساحة السطح وبالتالي تزيد من قدرته على التخزين لكل وحدة حجم. بناء المكثف الكهربائي يتضمن تكدس شريطين من الألمنيوم مع فاصل، أي ورق مُشبَع بمادة كهروكيميائية بينهما لتجنب الاتصال المباشر بين الشريطين ومنع قصر الدائرة بين الأقطاب.

يتم لف الترتيب المتكدس وضعه في علبة معدنية أسطوانية لتوفير القوة الميكانيكية مما يوفر له شكلاً متيناً ومدمجاً. يتم استخدام المكثفات الكهربائية بسبب تصميمها المتين والمدمج في العديد من الأجهزة الكهربائية مثل اللوحة الأم للحاسوب. يتم استخدامها على نطاق واسع كمرشحات ضوضاء في الدوائر الإلكترونية، ومرشحات توافقيات في مصادر الطاقة و IEE-Business SMPS وغيرها. المكثفات الكهربائية هي مكثفات القطبية على عكس أنواع أخرى من المكثفات لذلك يجب ربطها بشكل صحيح في الدوائر بقطبية محددة. إذا تم ربط المكثف الكهربائي بالقطبية العكسية في الدائرة، فإن الجهد العكسي المطبق عبر الشريط المعدني سيهلك الطبقة الأكسيدية التي تشكلت على القطب الموجب، وبالتالي سيحدث قصر دارة يؤدي إلى تدفق تيار زائد يسبب تسخين المكثف ويؤدي إلى انفجاره.

لمحافظة على المكثف، يجب ربطه بالقطبية الصحيحة خاصة في الدوائر ذات التطبيقات عالية الطاقة. المكثف الكهربائي غير مناسب للرد الفعلي الترددي فوق 100 كيلو هرتز. لديه تيار تسرب عالٍ مما يجعل هذه المكونات ساخنة وتتفجر عند الاستخدام لفترات طويلة. عمر المكون محدود للغاية حوالي 1000 ساعة ويجب استبداله من الدائرة بعد فترة زمنية محددة. ينتج المكثف الكهربائي حرارة زائدة عند استخدام إشارات جهد عالية التردد والهيئة بسبب مقاومته الداخلية العالية. يجب أن يكون الجهد المطبق على الشريط ضمن الحدود لتجنب انهيار العازل ومنع تسخين المكثف بسبب تدفق تيار زائد. تعتبر قيمة القدرة العالية للمكثف الكهربائي وحجمه الصغير وقيمته المنخفضة مسؤولة عن استخدامه الواسع في مختلف الأجهزة الكهربائية التي تتطلب تيارًا عاليًا أو تشغيلًا بتكرار منخفض عادةً أقل من 100 كيلو هرتز.

المصدر: Electrical4u.

بيان: احترم المصدر، المقالات الجيدة مستحقة للتبادل، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال لحذفه.