کندنساتور الکترولیتی

یک کندانسور الکترولیتی نوع خاصی از کندانسور است که از الکترولیت برای دستیابی به ظرفیت بیشتر استفاده می‌کند. ظرفیت آن از ۱ میکروفاراد تا ۵۰ میلیفاراد متغیر است، که با سایر کندانسورها متفاوت است. الکترولیت راه‌حلی است که غلظت بالایی از یون‌ها در آن وجود دارد. سه نوع اصلی کندانسور الکترولیتی عبارتند از: کندانسور الکترولیتی آلومینیوم، کندانسور الکترولیتی تنالوم و کندانسور الکترولیتی نیوبیم. برای مثال در کندانسور الکترولیتی آلومینیوم، دو فولیه مس آلومینیوم به عنوان الکترود استفاده می‌شوند. فولیه مس آلومینیوم با خلوص حدود (۹۹.۹٪) و ضخامت حدود ۲۰-۱۰۰ میکرون به عنوان آنود استفاده می‌شود در حالی که کاتود می‌تواند خلوص حدود ۹۷.۸٪ داشته باشد. به دلیل فرآیند الکتروشیمیایی (آنودیزاسیون) آنود، لایه‌ای از اکسید آلومینیوم روی سطح آن تشکیل می‌شود در حالی که کاتود نیز لایه‌ای از اکسید روی سطح خود تشکیل می‌دهد، اما این لایه بسیار نازک است و هیچ کاربردی ندارد. لایه اکسیدی که روی سطح آنود تشکیل می‌شود به عنوان مedium دی الکتریک برای کندانسور عمل می‌کند و موجب ظرفیت بالایی بر واحد حجم نسبت به سایر کندانسورها می‌شود.

سطح هر دو آنود و کاتود خشن شده تا مساحت سطح را افزایش دهد و بنابراین ظرفیت کندانسور بر واحد حجم را افزایش می‌دهد. ساختار کندانسور الکترولیتی شامل پشت سرهم قرار دادن دو فولیه آلومینیوم با یک فاصله‌گذار، یعنی کاغذ جاذب الکترولیت بین آنها برای جلوگیری از تماس مستقیم بین دو فولیه و جلوگیری از کوتاه شدن صفحات است.

ترتیب پشت سر هم قرار گرفته به صورت مارپیچ در می‌آید و در یک قوطی معدنی استوانه‌ای قرار می‌گیرد تا مقاومت مکانیکی فراهم کند و به آن شکل فشرده و محکمی ببخشد. کندانسورهای الکترولیتی به دلیل طراحی محکم و فشرده خود در انواع مختلف از تجهیزات الکتریکی مانند مادربرد کامپیوتر استفاده می‌شوند. آنها به طور گسترده‌ای به عنوان فیلترهای نویز در مدارهای الکترونیکی، فیلترهای هارمونیک در منابع تغذیه و SMPS و غیره استفاده می‌شوند. کندانسورهای الکترولیتی کندانسورهای قطبی شده‌اند در حالی که سایر انواع کندانسور قطبی نیستند بنابراین باید با قطبیت مشخص در مدارهای خود به درستی متصل شوند. اگر کندانسور الکترولیتی را با قطبیت معکوس در مدار متصل کنیم، ولتاژ معکوس که به فولیه مس اعمال می‌شود لایه اکسیدی تشکیل شده روی آنود را تخریب می‌کند و بنابراین کوتاه شدن مدار رخ می‌دهد که باعث جریان بیش از حد از کندانسور و گرم شدن و شکستن آن می‌شود.

برای حفاظت از کندانسور، باید با قطبیت صحیح به ویژه در مدارهای با قدرت بالا متصل شود. یک کندانسور الکترولیتی برای پاسخ فرکانسی بالاتر از ۱۰۰ کیلوهرتز مناسب نیست. این کندانسور جریان نشتی بالایی دارد که باعث می‌شود اجزا در زمان طولانی گرم شده و شکستن کنند. عمر اجزا بسیار محدود است حدود ۱۰۰۰ ساعت و باید پس از مدت زمان ثابت از مدار تعویض شوند. کندانسور الکترولیتی وقتی سیگنال ولتاژ با فرکانس و دامنه بالا استفاده می‌شود به دلیل مقاومت داخلی بالا گرم شده و شکستن می‌کند. ولتاژ اعمال شده بر فولیه باید در حدود مجاز باشد تا از شکستن دی الکتریک جلوگیری شود و گرم شدن کندانسور به دلیل جریان بیش از حد جلوگیری شود. کندانسورهای الکترولیتی به دلیل ظرفیت بالا، اندازه کوچک و هزینه کم برای استفاده در انواع تجهیزات قدرت شامل جریان بالا یا عملیات فرکانس پایین معمولاً زیر ۱۰۰ کیلوهرتز استفاده می‌شوند.

منبع: Electrical4u.

بیانیه: احترام به اصلی، مقاله‌های خوب ارزش اشتراک‌گذاری دارند، اگر تجاوز وجود دارد لطفاً با ما تماس بگیرید تا حذف شود.