Как устроен электролитический конденсатор. Виды электролитических конденсаторов. Маркировка электролитических конденсаторов
Современные электролитические конденсаторы, более правильно называть Алюминиевые электролитические конденсаторы, используются в огромных количествах в современной электронике. Они экономически эффективны и могут обеспечить большую емкость на единицу объема, в сравнении с другими типами конденсаторов. Это позволяет их использоваться в цепях, где участвуют большие токи или низкие частоты. Алюминиевые электролитические конденсаторы, как правило, используется в таких областях как аудио усилители всех типов (от Hi-Fi до мобильных телефонов) и в цепях питания.Как и в ситуации с любым другим типом конденсаторов, надо понять их преимущества и ограничения, что позволит вам использовать их наиболее эффективно.
Самый маленький танталовый конденсатор в мире. Материал свинцовой и пластинчатой, плюс. тонкий, увеличит длину анода, так что может быть достигнут еще больший объемный эффект анода. Его нечувствительность к изменениям мощности в широком диапазоне. Прикладные температуры, времена и напряжения делают эти конденсаторы кандидатами. идеально подходит для портативных электронных устройств; когда они объединены. эти новые форматы, которые предлагают высокую производительность в очень маленьких устройствах. предлагают идеальное решение во многих приложениях; один из них - это. сотовый усилитель мощности.
Развитие электролитических конденсаторов
Электролитический конденсатор использовался на протяжении многих лет. Его история можно проследить от тех самых дней когда были сделаны первые голосовые трансляции. В то время, беспроводные ламповые приборы были очень дорогими, к тому-же эти устройства должны были работать от батарей. Однако с дальнейшим развитием вакуумных ламп, стало возможным использовать сеть переменного тока. Это было прекрасное время, для питания ламп от сети переменного тока, требовалось выпрямление и фильтрация анодного напряжения питания, для предотвращения сетевого шума, который пролазил из питания в аудиосигнал. Для того, чтобы иметь возможность использовать конденсатор в радиоприемнике он должен быть не слишком большим, и Юлий Лиленфилд, который активно участвовал в разработке беспроводных приборов для домашнего использования, смог сделать электролитический конденсатор, позволяющий иметь достаточно высокую емкость, при разумном размере, который в дальнейшем и использоваться в радиоприборах.
Уникальная механическая прочность, которая характеризует технологию тантала, создает еще больший потенциал для разработки большого конденсатора высотой менее 0, 6 мм с величиной емкости порядка десятичных знаков микрофармата и интегрируемой в карту а. печатные схемы для использования в таких устройствах, как электронные сим-карты или банковские карты, которые могут включать в себя хранение информации или для беспроводной связи.
Для записи голоса, особенно в случае высококачественного подкастинга, те же правила применяются для записи голосового голоса. Вы можете сделать простейшие записи с помощью динамического микрофона. Звук не выглядит таким естественным и резким, но, с другой стороны, возобновление звуков дыхания уменьшается.
Символы, обозначающие электролитические конденсаторы
Электролитический конденсатор является формой поляризованного конденсатора. Символ электролитического канала имеет полярность, и это важно, для того чтобы обеспечить правильную установку конденсатора и избежать подключения в обратной полярности.
Символы, используемые для полярных электролитических конденсаторов
Конденсаторный микрофон является предпочтительным выбором для голоса, поскольку он предлагает более естественное и подробное воспроизведение голоса. Стандартным выбором для голоса является конденсаторный микрофон с широкой диафрагмой. Как правило, он имеет более высокий выходной уровень, меньше внутренних шумов и лучший отклик на низкие частоты, которые обеспечивают высокую точность воспроизведения звука.
Взрывоопасные звуки из-за дыхания или дыхания могут быть очень раздражающими в заключительной записи. Ветрозащитные или антиполовые фильтры могут помочь уменьшить эти звуки. У них есть побочный эффект, помогающий пользователю поддерживать постоянное расстояние от микрофона во время записи. Это расстояние достаточно близко, чтобы минимизировать нежелательные отражения и реверберацию, но в то же время этого достаточно, чтобы свести к минимуму возобновление звуков рта или дыхания. Но приблизиться слишком много не рекомендуется. «Питание микрофона» уменьшает разборчивость.
Существует множество схематических символов, используемых для электролитических конденсаторов. Первый "1" является той версией, которая, как правило, используется в европейских схемах, в то время как "2" используется во многих американских схемах и "3" можно увидеть на некоторых старых схемах. Некоторые схемы, не печатают знак "+" рядом с символом пластин, где уже очевидно, какая пластина имеет какую полярность.
Помните, что даже лист бумаги может отражать звук и что эти отражения ухудшают качество звука. Итак, если вам нужно прочитать лирику или ноты с листа, убедитесь, что рефлексы от них не входят в микрофон. Батарея является одним из самых сложных источников звука для записи. Хотя существует много разных методов, вы должны изучить некоторые технические примечания и общие принципы. Поскольку различные компоненты батареи производят очень разные звуки, их следует рассматривать как отдельные инструменты или, по крайней мере, как группы разных типов: труба, ловушка, Том, пластинки и перкуссия.
Технология производства электролитического конденсатора
Как указывает название, в электролитическом конденсаторе используется электролит (ионная проводящая жидкость) в качестве одной из его пластин для достижения большей емкости на единицу объема, чем другие виды конденсаторов. Увеличить емкость конденсаторов можно несколькими способами: увеличением диэлектрической проницаемости; увеличением площади поверхности электрода; и уменьшением расстояния между электродами. Электролитические конденсаторы используют высокую диэлектрическую проницаемость слоя оксида алюминия на пластине конденсатора, которая в среднем от 7 до 8. Это больше, чем другие диэлектрики, таких как майлар, который имеет диэлектрическую постоянную 3, а слюда около 6 - 8. В дополнение к этому, эффективная площадь поверхности электрода конденсатора увеличивается с коэффициентом шероховатости вплоть до 120 единиц для алюминиевой фольги высокой чистоты. Это один из ключей к производству конденсаторов с очень высокой емкостью.
При позиционировании микрофонов вы должны учитывать не только оптимальное положение для возобновления каждого инструмента, но и как избежать воспроизведения звука источника в микрофонах другого. Микрофоны с суперкардиоидной полярной характеристикой идеально подходят для этого применения.
Базовая энергия фокусируется на двух частотных диапазонах: очень низких частотах и атаке; обычно, «живот» и «наконечник». Как правило, микрофон помещается внутри морды с помощью жирафа, в нескольких дюймах от кожи. Чем ближе к скин-шкуре помещен микрофон, тем больше атака вы получаете, а далеко от микрофона от кожи, тем меньше атака вы получаете.
Конструкция электролитических конденсаторов
Пластины электролитического конденсатора изготовлены из проводящего слоя алюминиевой фольги. Эта пластина изготавливается очень тонкой и гибкой, такие электроды легко упаковывать в малый объем в конце производственного процесса.
Оба электрода из фольги немного отличаются. Их покрывают изолирующим оксидным слоем, а между ними прокладывают изолирующий бумажный слой смоченный в электролите. Фольга, которая изолирована более толстым оксидным слоем и является анодом по отношению к жидкому электролиту. Толщина оксидной пленки анода тонкая выбирается из соображений требований к рабочему напряжению. Фольга, которая идет в качестве катода, хотя и имеет естественный оксидный слой, но он значительно тоньше.
Размещение микрофона рядом с краем кожи приводит к менее грохочущему звуку, но более дифференцированному между атакой и низкой печатью. Мы рекомендуем использовать специализированные микрофоны для приложения при возобновлении койки. Частотная характеристика и большой размер этих микрофонов оптимизированы для низких частот прибора. Хорошая низкочастотная характеристика, увеличение частоты атаки и частоты выше 6 кГц сильно ослаблены.
Обычно ловушка возобновляется с динамическим кардиоидным или полярным микрофоном, расположенным над краем кожи кожи на расстоянии от 2 до 7 сантиметров. При использовании микрофона с суперкардиоидной полярной функцией для этого приложения убедитесь, что звук хай-хэта не появляется из-за микрофона.
Структура электролитического конденсатора
Для того, чтобы упаковать обе обкладки из фольги с пропитанной электролитом бумагой их скатывают вместе, чтобы сформировать цилиндр, и помещают в алюминиевый стаканчик. Таким образом, электролитический конденсатор является компактным и надежным при этом он защищен алюминиевым стаканчиком. Есть две геометрические формы, которые используются для подключения выводов. Одной из них является использование осевых выводов, по одному с каждой плоской поверхностью цилиндра. Другой альтернативой является использование двух выводов, оба из которых находятся на той же грани цилиндра. Описание осевых и радиальных выводов будут даны в ссылках на компоненты.
Преимущество небольших конденсаторных микрофонов с гусеничными опорами заключается в том, что они могут быть прикреплены непосредственно к ободу барабана, что позволяет избежать использования микрофонных стержней. Кроме того, конденсаторные микрофоны обычно обеспечивают превосходный ответ для возобновления атаки. Накладные микрофоны обычно представляют собой стереопару. Эта практика используется не только для возобновления стереоизображения, но и для возобновления блюд на постоянном уровне. Конденсаторные микрофоны с линейной частотной характеристикой обеспечивают точное высокочастотное воспроизведение.
Для изготовления электролитического конденсатора необходимо использовать фольгу для анода высокой чистоты. Типично толщиной 50 и 100 мкм. Катод тоже делают из чистого алюминия, но требования к нему не такие жесткие, как для анода. Толщина используемой фольга от 20 до 50 мкм. Чтобы увеличить площадь поверхности анода и катода, и соответственно, чтобы увеличить емкость, увеличивают шероховатость поверхности посредством травления. Есть два основных спосба, и оба они связаны с использованием соляной кислоты.
Микрофоны расположены над батареей и ориентированы на посуду. Приближайтесь к блюдам, уменьшите оставшуюся часть батареи. При необходимости хорошей отправной точкой является установка конденсаторного микрофона с небольшой диафрагмой на расстоянии около 10 см от пластин и из воздуха, который выдается, когда посуда закрыта. Обычно используется меньше микрофонов, расположенных над секциями батарей. Кроме того, один высококачественный микрофон, расположенный удаленно и направленный на полную батарею, может возобновить хороший баланс между звуком батареи и акустикой пространства.
Свойства электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы имеют ряд параметров, которые не менее важны чем емкость и емкостное сопротивление. При проектировании схем с использованием электролитических конденсаторов необходимо обращать внимание на эти параметры, некоторых конструкций могут быть очень критичны к ним.
Кроме того, могут быть добавлены дополнительные микрофоны для усиления некоторых компонентов батареи, которые используются чаще. Как правило, вы используете конденсаторный микрофон с небольшой диафрагмой для возобновления акустической гитары - однако широкий диафрагменный микрофон также может обеспечить отличные результаты. Указание микрофона непосредственно на отверстие приводит к полному звуку с низкими частотами, решительно или грохочущим. Если микрофон расположен слишком близко к отверстию, слышится движение руки, поэтому необходимо поддерживать правильное расстояние.
Полярность
В отличие от многих других типов конденсаторов, электролитические конденсаторы полярные и должны быть подключены соответствующим образом. Сами конденсаторы маркируются, чтобы полярность можно было легко различить. В дополнение к этому помеченный вывод является общим.
Это необходимо, чтобы гарантировать, что любые электролитические конденсаторы подключались в схему с соблюдением полярности. Обратное смещение вызывает электрохимическое восстановление оксидного слоя диэлектрика и он превращается в проводник. Если это происходит, то неизбежно ведет к короткому замыканию, а чрезмерный ток обычно приводит к перегреву конденсатора. В этом случае может подтекать электролит, а в некоторых случаях конденсатор может даже взорваться. Такие случаи не редкость, и необходимо принимать меры предосторожности для обеспечения правильной установки, особенно в цепях, которые работают с высокими токами.
Переместите микрофон на ручку, добавьте гармоники и блеск, а также звук руки на струнах и струнах на клавишах. В зависимости от личного вкуса это также может быть желательным, но не очень распространенным. Запись с микрофоном, расположенным вблизи или позади моста, обеспечивает сбалансированный звук. Чтобы получить открытый, сбалансированный и естественный звук, они используют два микрофона. Один из них указывает на корпус, а другой - на ручку. Микрофон, направленный на гармонику, может быть большим диафрагменным конденсатором для лучшего воспроизведения низких частот.
Емкости электролитических конденсаторов и их ожидаемый срок службы
В первую очередь необходимо позаботиться, чтобы не превышать номинальное рабочее напряжение электролитического конденсатора. При несоблюдении этого правила, конденсатор будет иметь значительно меньший срок службы, чем заявлен производителем. Кроме того, в цепях питания возможны значительные перегрузки по току. Соответственно, для электролитических конденсаторов, предназначенных для работы в таких схемах нужно учитывать максимальный ток конденсатора, который также нельзя превышать. Если не учесть этого, то электронный компонент может перегреться и разрушиться. Также стоит отметить, что эти радиоэлементы имеют ограниченный срок службы. Причем время работы всего может быть всего 1000 часов при максимальном значении напряжения, но срок службы может быть значительно продлен, если компонент работает при напряжении, значительно ниже максимально допустимого напряжения.
В зависимости от звука комнаты, этот микрофон также может быть расположен на расстоянии одного метра от инструмента. Даже если возобновление электрогитары или электрического баса не означает размещение микрофона непосредственно рядом с инструментом, но динамик, однако, считается возобновлением инструмента. Перед установкой микрофона в акустическую коробку убедитесь, что вы точно знаете, где расположены динамики. Очень часто динамик включает в себя два или четыре громкоговорителя.
Перемещение микрофона рядом с панелью динамиков приводит к более непрозрачному звуку. Смещение по оси с центром конуса имеет тенденцию к возобновлению более естественного звука с большей атакой. Эффект близости может увеличить низкие частоты, когда односторонний микрофон расположен очень близко к динамику. Переместите самый дальний микрофон, чтобы уменьшить низкие частоты и возобновить окружающий звук.
SMD электролитические конденсаторы
Электролитические конденсаторы, которые в настоящее время все чаще используются в SMD исполнении. Высокая емкость в сочетании с их низкой стоимостью делают их особенно популярными во многих областях. Изначально они были не очень популярны ввиду того, что они плохо переносили пайку. Современная улучшенная конструкция конденсаторов наряду с новыми методами пайки, отказ от волновой пайки, позволяет электролитическим конденсаторам найти широкое применение в поверхностном монтаже.
Критическим фактором при возобновлении усилительных приборов является высокий уровень звукового давления. Поэтому в этом приложении используются динамические микрофоны. Если вы предпочитаете использовать конденсаторный микрофон, убедитесь, что он способен выдерживать большую громкость.
Возобновление фортепиано очень требовательно. Прежде всего, это самый широкий диапазон основных частот - от 27, 5 Гц до 4, 2 кГц - с гармониками, достигающими 12 кГц. С другой стороны, есть бесконечные возможности для позиционирования микрофонов. Существует несколько книг и статей, в которых описываются различные методы возобновления фортепиано, в то время как в этом руководстве мы можем коснуться некоторых основных понятий. Единственное, что они имеют вместе с различными методами фортепианного микрофона, - это тип используемого микрофона.
Часто электролитические SMD конденсаторы маркируют парой значений: емкость и рабочим напряжением. Есть два основных способа маркировки. Первый это обозначение значение ёмкости в мкФ, а другой состоит в использовании специального кода. Использование первого метода маркировки «33 6В» будет указывать что конденсатор имеет 33 мкФ и рабочее напряжение 6 вольт. Второй способ маркировки имеет вид буквенного кода с последующим тремя цифрами. Буква указывает на рабочее напряжение, которое можно определить по приведенной ниже таблице и три цифры, которые указывают емкость в пикофарадах. Как и во многих других системах маркировки первые две цифры определяют значение, а третья множитель. В этом случае маркировка «G106» будет указывать на рабочее напряжение 4 вольта и емкость в 10*106 пФ или просто 10 мкФ.
Как правило, конденсаторный микрофон с небольшой диафрагмой является правильным выбором, тем более пара для получения стереофонического изображения. Низкие частоты направлены с панорамированием влево, а высокие частоты - вправо; это то же самое, что пианист ощущает инструмент. Крышка должна быть поднята, чтобы получить наилучшие результаты. Вместо использования только кардио-полярных характеристических микрофонов экспериментируйте с всенаправленными микрофонами, которые, как правило, имеют более естественный звук для еще более приятных результатов.
SMD ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ КОНДЕНСАТОРЫ
|
|
---|---|
БУКВА | НАПРЯЖЕНИЕ |
Маркировка электролитических конденсаторов
Стандартным методом возобновления фортепиано является установка микрофонов на 30 см и 60 см выше строк. Один из них направлен на низкие струны, а другой - на высокие струны. Ближе к молотку помещается микрофон, добавление и блеск добавляются к звуку; но он также увеличивает повторение механических шумов, таких как головки молотка и демпферы. В любом случае, поиск лучших точек и поддержание микрофонов в этих положениях имеет решающее значение, потому что перемещение микрофона даже на несколько дюймов может сильно изменить звук.
Здесь мы кратко обсудили инструменты, которые чаще всего используются в домашней записи. В этом кратком руководстве вы не можете подробно объяснить методы съемки для каждого инструмента. Конденсаторные микрофоны с малой диафрагмой, как правило, являются хорошим выбором для других инструментов. Тем не менее, расположение микрофона различно для каждого инструмента. Таким образом, эксперименты и попытки - это единственный способ получить лучший звук для ваших вкусов.
Существует множество различных маркировок, которые используются для маркировки электролитических конденсаторов, среди которых емкость, рабочее напряжение и другие параметры. Основные значения если есть место записываются прямо на поверхности, но такие моменты как точность, а иногда и рабочее напряжение также могут быть закодированы. Система кодирования или маркировки зависит от типа конденсатора, производителя, емкости, размера компонента, и т.д. Но об этом будет в другой статье. Восстановление алюминиевых электролитических конденсаторов после длительного хранения Это может быть необходимо, чтобы восстановить электролитические конденсаторы, которые не использовались в течение шести и более месяцев. Электролитическое действие имеет тенденцию к растворения оксидного слоя на аноде, и перед использовании лучше предварительно восстановить этот слой. При истончении оксидного слоя разумно не применять полное напряжение, т.к. в первое время наблюдаются повышенные токи утечки, которые могут привести к выделению большого количества тепла, а это может в некоторых случаях привести к его взрыву. Восстановить конденсатор можно временно подключив конденсатор к рабочему напряжению через резистор около 1,5 кОм, или немного меньшему для более низковольтных конденсаторов. (Нужно убедиться, что резистор имеет достаточную мощность, чтобы справиться с током заряда конденсатора). Восстановление длится в течение часа или более, пока ток утечки не падает до приемлемой величины, а напряжение на конденсаторе достигает приложенного значения, т.е. ток через резистор не течет. Это напряжение поддерживают еще примерно в течение часа. Затем конденсатор медленно разряжают через нагрузочный резистор для того, чтобы запасенная энергия не повредила цепь в которую его будут устанавливать.
Электролитический конденсатор – это конденсатор, где диэлектриком служит слой оксида металла на аноде, а катодом – электролит. В результате достигается очень большая ёмкость при сравнительно высоком рабочем напряжении. Что и обусловливает высокую популярность этого рода изделий.
История происхождения электролитических конденсаторов
Эффект электрохимического оксидирования некоторых металлов был открыт французским учёным Eugène Adrien Ducretet в 1875 году на примере тантала, ниобия, цинка, марганца, титана, кадмия, сурьмы, висмута, алюминия и некоторых других материалов. Суть сводилась к тому, что при включении в качестве анода (положительный полюс источника питания) на поверхности нарастал слой оксида, обладающий вентильными свойствами. Фактически образуется некое подобие диода Шоттки, и в некоторых работах оксиду алюминия приписывается проводимость n-типа.
Это означает, что место контакта обладает выпрямляющими свойствами. Теперь можно легко предположить дальнейшее, если вспомнить о качествах барьера Шоттки. Это прежде всего низкое падение напряжения при включении в прямом направлении. Но что значит низкое? Применительно к конденсаторам это будет значительная величина. Что касается обратного включения электролитических конденсаторов, то многие наслышаны про опасность таких экспериментов. Дело в том, что барьер Шоттки имеет высокие токи утечки, за счёт которых слой оксида начинает немедленно деградировать. Но в данном случае немалая роль отведена ещё и туннельному пробою. Протекающая химическая реакция сопровождается выделением газов, за счёт чего и происходит негативный эффект. Теоретики говорят, что указанное явление также ведёт к выделению тепла.
Годом изобретения электролитического конденсатора называют 1896, когда 14 января Карол Поллак подал в патентное бюро Франкфурта свою заявку. Итак, на аноде электролитического конденсатора наращивается слой оксида под действием положительного потенциала. Этот процесс называется формовкой и в условиях современного развития техники длится часами и даже сутками. По этой же 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.
Какое-то время в отечественной практике промышленный выпуск электролитических конденсаторов не был экономически выгодным. Вплоть до того, что в научных журналах рассматривалось, как именно можно наладить процесс производства. 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 эти качества выражены у тантала. По-видимому, силу того, что пентаоксид тантала обладает проводимостью p-типа. В результате чего 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 можно завершить.
Производство электролитических конденсаторов
Металлы, оксиды которых обладают выпрямляющими свойствами, называли вентильными по аналогии с полупроводниковыми диодами. Не сложно догадаться, что окисление должно приводить к образованию материала с проводимостью n-типа. Это и является основным условием существования вентильного металла. Из всех перечисленных выше ярко выраженными позитивными свойствами обладают лишь два:
- Алюминий.
- Тантал.
Первый применяется во много раз чаще, благодаря относительной дешевизне и распространённости в Земной коре. Тантал используют только в крайних случаях. Наращивание оксидной плёнки может происходить несколькими путями:
- Одной из методик является поддержание постоянного тока. В процессе роста толщины окисла его сопротивление растёт. Следовательно, в цепь последовательно с конденсатором на время формовки следует включить реостат. Процесс контролируется по падению напряжения на переходе Шоттки и при необходимости шунт подстраивается так, чтобы параметры оставались постоянными. Скорость формовки при этом на начальном этапе постоянна, затем следует точка перегиба со снижением параметра, и через определённый интервал дальнейший рост оксидной плёнки идёт столь медленно, что технологический цикл можно считать на этом завершённым. При первом перегибе анод часто начинает искрить. Соответственно, и напряжение, при котором это происходит, называют тем же образом. На второй точке искрение резко усиливается, и 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 будет убывать с течением времени по экспоненте. Напряжение обычно выбирают ниже напряжения искрения. Процесс идёт до некоторого остаточного прямого тока, ниже которого уровень уже не опускается. На этом процесс формовки оканчивается.
Большую роль в процессе формовки играет правильный подбор электролита. В промышленности это сводится к изучению взаимодействия агрессивных сред с алюминием:
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, в том числе глицерин и этиленгликоль, и многие соли. Не все процессы идут строго по схеме, описанной выше. Так например, при формовке алюминия в растворе серной кислоты по методу постоянного тока, на графике выделяют следующие участки:
- Несколько секунд наблюдается достаточно быстрый рост напряжения.
- Затем с той же скоростью наблюдается спад до уровня порядка 70% от достигнутого пика.
- За третью стадию нарастает толстый пористый слой оксида, но напряжение растёт очень медленно.
- На четвёртом участке напряжение резко растёт до наступления искрового пробоя. На этом процесс формовки заканчивается.
Очень многое зависит от технологии. На толщину слоя, а следовательно, рабочее напряжение и долговечность конденсатора, влияют концентрация электролита, температура, некоторые другие параметры.
Конструкция электролитического конденсатора
Это конденсаторы с сухим электролитом. Их ключевое преимущество в хорошем использовании объёма. Лишний электролит практически отсутствует, что снижает вес и габариты при той же электрической ёмкости. Несмотря на характерное название электролит здесь не сухой, а скорее вязкий. Им пропитываются прокладки из ткани или бумаги, расположенные между обкладками. В силу вязкость электролита корпус может быть пластмассовым или даже бумажным, 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 обычно нанесены крестом насечки, через которые внутренний объем выдавливается наружу. Это на случай аварии. Такой испорченный конденсатор легко заметить невооружённым глазом и своевременно заменить, что ускоряет значительно процесс ремонта. Избежать аварии и неправильной полярности включения помогает маркировка корпуса. Со стороны катода на импортных обычно проведена по всей высоте белая полоса с расставленными на ней минусами, а у отечественных с противоположной – крестики (плюсы).
Для увеличения излучательной способности цвет корпуса выполняется темным. Из этого правила имеются исключения, но они редки. Подобная мера увеличивает теплоотдачу в окружающую среду. При превышении напряжения на рабочим (формовочным) происходит резкое увеличение тока за счёт ионизации, наблюдается 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 себя при работе на низких частотах. Что обусловливает специфику их применения в качестве фильтров блоков питания (50 Гц).
Эти цилиндрические электролитические конденсаторы устроены не так, как показано выше, и не имеют бумажные вкладок. В некоторых моделях корпус играет роль катода, тогда как анод находится внутри и может быть 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. Такая конструкция типична для моделей с жидким электролитом. Ёмкость у рассматриваемой конструкции варьируется при выпуске промышленностью от 5 до 20 мкФ при рабочем напряжении от 200 до 550 В. Из-за повышения сопротивления электролита с понижением температуры конденсаторы с жидким электролитом и корпусом в качестве катода применяются преимущественно в теплом микроклимате.