Elektrolytový kondenzátor

Elektrolytický kondenzátor je speciálním typem kondenzátoru, který používá elektrolit pro dosažení vyšší kapacity v rozmezí od 1 uF do 50 mF, na rozdíl od jiných kondenzátorů. Elektrolit je roztok s vysokou koncentrací iontů. Hliníkové, tantálové a niobové elektrolytické kondenzátory jsou tři kategorie používaných elektrolytických kondenzátorů. Například u hliníkového elektrolytického kondenzátoru se jako elektrody používají dva hliníkové plechy. Hliníkový plech s čistotou asi 99,9 % a tloušťkou okolo 20-100 μm slouží jako anoda, zatímco katoda může mít čistotu asi 97,8 %. Díky elektrochemickému procesu (anodizaci) anody se na její povrchu vytvoří vrstva oxidu hliníku, zatímco na povrchu katody se také vytvoří tenká vrstva oxidu, která však nemá žádnou funkci. Vrstva oxidu na povrchu anody slouží jako dielektrické médium pro kondenzátor a odpovídá za jeho vysokou kapacitu na jednotku objemu oproti jiným kondenzátorům.

Povrchy anody i katody jsou drsněné, aby byla zvýšena plocha a tedy také kapacita na jednotku objemu. Konstrukce elektrolytického kondenzátoru spočívá v uspořádání dvou hliníkových plechů s mezery, tedy papírem nasáklým elektrolitem, aby se zabránilo přímému kontaktu mezi oběma plechy a předcházelo krátkému spojení.

Uspořádané složení je svitek a umístěno do válcové kovové nádržky, která poskytuje mechanickou pevnost a kompaktní a robustní tvar. Elektrolytické kondenzátory díky své robustní a kompaktní konstrukci se používají v různých elektrických spotřebičích, jako je například matematická deska počítače. Jsou široce používány jako filtry šumu v elektronických obvodech, harmonické filtry v napájecích zdrojích a SMPS atd. Elektrolytické kondenzátory jsou polarizované kondenzátory, na rozdíl od jiných typů kondenzátoru, proto musí být správně připojeny v obvodech s označenou polaritou. Pokud elektrolytický kondenzátor připojíme v opačné polaritě v obvodu, zpětné napětí aplikované na hliníkový plech zničí vrstvu oxidu na anodě a dojde k krátkému spojení, což způsobí nadměrný proud, který proudí kondenzátorem, což způsobí ohřev a prasknutí kondenzátoru.

Pro ochranu kondenzátoru by měl být připojen se správnou polaritou, zejména v obvodech s vysokým výkonem. Elektrolytický kondenzátor není vhodný pro frekvencní odezvu nad 100 kHz. Má vysoký únikový proud, což způsobuje, že tyto součástky za delší dobu používání hřejí a praskají. Životnost součástky je velmi omezená na asi 1000 hodin a poté je třeba ji vyměnit. Elektrolytický kondenzátor vytváří nadměrné teplo, pokud se použije signál s vysokou frekvencí a vysokou amplitudou napětí, kvůli vysokému vnitřnímu odporu. Napětí aplikované na plech by mělo být v rámci limitu, aby se zabránilo dielektrickému propadu a ohřevu kondenzátoru kvůli nadměrnému proudu, který kondenzátor odebírá. Vysoká kapacitní hodnota, malé rozměry a nízká cena elektrolytického kondenzátoru jsou zodpovědné za jeho široké použití v různých elektrických spotřebičích, které pracují s vysokým proudem nebo nízkou frekvencí, obvykle pod 100 kHz.

Zdroj: Electrical4u.

Poznámka: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dochází k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás pro smazání.