Меню
Радиоэлектроника для начинающих

Свойства электролитического конденсатора

Важные особенности электролитических конденсаторов

Свойства электролитических конденсаторов Свойства электролитических конденсаторов

Главная особенность электролитических конденсаторов, наверняка, состоит в том, что они по сравнению с остальными конденсаторами обладают большой ёмкостью и довольно небольшими габаритами. Широко распространённые алюминиевые конденсаторы по сравнению с другими конденсаторами имеют некоторые специфические свойства, которые следует учитывать при их использовании.

За счёт того, что алюминиевые обкладки электролитических конденсаторов скручивают для помещения в цилиндрический корпус, образуется индуктивность. Эта индуктивность во многих случаях нежелательна. Также электролиты обладают так называемым последовательным сопротивлением. Последовательное сопротивление электролитических конденсаторов может достигать значения 1 Ом. Также это значение возрастает с ростом рабочей частоты. Причина этого эффекта - потери в диэлектрике.

Электролитические конденсаторы являются низкочастотными и их редко применяют для работы на частотах выше 30 кГц.

В основном они служат для сглаживания пульсирующего тока в цепях выпрямителей переменного тока. Кроме этого электролитические конденсаторы активно используются в звуковоспроизводящей технике. Электролитические конденсаторы разделяют пульсирующий ток (ток звуковой частоты + постоянная составляющая) на переменную составляющую тока звуковой частоты, которая подаётся на следующий каскад усиления и постоянную составляющую, которая не поступает на последующий каскад усиления. Такие конденсаторы называют разделительными.

В практике ремонта можно встретить неисправность, когда разделительный конденсатор “высыхает”, а, следовательно, теряет изначальную ёмкость. При этом он плохо разделяет ток звуковой частоты от пульсирующего и не пропускает звуковой сигнал на последующий каскад усиления. Амплитуда звукового сигнала в соответствующем каскаде усиления резко снижается либо вносятся искажения. Поэтому при ремонте магнитол, усилителей и прочей звуковоспроизводящей аппаратуры стоит внимательно проверять исправность разделительных электролитических конденсаторов.

В связи с тем, что электролиты имеют полярность, то при работе на их обкладках должно поддерживаться постоянное напряжение. Это является недостатком электролитических конденсаторов. В результате их можно применять в цепях с пульсирующим или постоянным током.

По сути, электролитический конденсатор является сложным электротехническим прибором, который обладает индуктивностью и последовательным сопротивлением.

Устройство электролитического конденсатора.

Алюминиевые электролитические конденсаторы устроены следующим образом. Конденсатор состоит из двух тонких алюминиевых пластин, к которым крепятся выводы конденсатора. Между алюминиевыми пластинами помещается бумага. Она служит диэлектриком. Но это ещё не всё. В данном случае получается конденсатор, но с малой ёмкостью.

Для того чтобы получить большую ёмкость конденсатора и уменьшить размеры готового прибора, бумагу пропитывают электролитом. Далее, пропитанную электролитом бумагу помещают между алюминиевыми обкладками конденсатора. В результате электрохимических процессов алюминиевая фольга окисляется под действием электролита. На поверхности фольги образуется тонкий слой окисла – оксида алюминия (Al2O3).

Оксид алюминия является диэлектриком и обладает свойством односторонней проводимости. Поэтому электролитические конденсаторы полярны и способны работать лишь в цепях с пульсирующим, либо постоянным током. Именно оксид алюминия, являющийся диэлектриком, и позволяет изготавливать конденсаторы с большой электрической ёмкостью. Обычные бумажные конденсаторы, в которых также используются алюминиевые обкладки и бумага в качестве диэлектрика обладают довольно малой ёмкостью, несравнимой с ёмкостью электролитических конденсаторов, но они обладают замечательным свойством. В отличие от электролитов, бумажные конденсаторы неполярны.

В неполярных электролитических конденсаторах окисляются обе алюминиевые обкладки. В результате конденсатор становиться неполярным. Неполярные электролитические конденсаторы применяются достаточно редко.

Особенности применения электролитических конденсаторов.

Нетрудно заметить, что на верхней части цилиндрического корпуса радиальных электролитических конденсаторов нанесена защитная насечка - клапан. Дело в том, что если на электролит воздействует переменное напряжение, то конденсатор сильно разогревается и жидкий электролит расширяется. Корпус конденсатора может “хлопнуть”. Поэтому на корпусе и наноситься защитный клапан, чтобы под действием избыточного давления он предотвратил “взрыв” конденсатора, выпустив закипающий электролит наружу.

"Взорвавшийся" электролитический конденсатор
"Взорвавшийся" электролитический конденсатор

Отсюда исходит правило, которое необходимо учитывать при самостоятельном конструировании электроники и ремонте радиоаппаратуры. При диагностике неисправности и при первом включении конструируемого или ремонтируемого аппарата, необходимо держаться на расстоянии от электролитических конденсаторов. В случае если при сборке в схеме была допущена ошибка, приводящая к завышению предельного рабочего напряжения конденсатора, либо воздействию на конденсатор переменного тока, конденсатор нагреется и “хлопнет”. При этом сработает защитный клапан, и электролит под давлением рванёт наружу. Нельзя допускать, чтобы электролит попадал на кожу и тем более в глаза!

Маленькое отступление. Помнится, в студенческую пору была распространена известная забава. Брался электролитический конденсатор, к его выводам подпаивались проводки и в таком виде конденсатор кратковременно подключался к розетке электроосветительной сети 220 Вольт. Конденсатор заряжался, накапливая заряд. Далее, ради “прикола” выводами кондёра касались руки ни в чем не подозревающего человека. Тот, естественно, ничего не подозревает и его дёргает небольшой электрический удар. Так вот, делать это крайне опасно!
Как сейчас помню, когда перед началом практики при проведении курса по правилам электробезопасности старший мастер строго запретил данную забаву, аргументировав это тем, что был случай, когда парнишке сильно повредило кисть руки, когда тот решил “зарядить” электролитический конденсатор от розетки 220 В. Конденсатор, не выдержав поданного переменного напряжения, взорвался в его руке!

Электролитический конденсатор может выдержать несколько “экспериментальных” попыток заряда от электросети, но может и хлопнуть в любой момент. Всё зависит как от конструкции конденсатора, так и от приложенного напряжения. Данная информация дана лишь с целью предупредить, и обезопасить от бездумных экспериментов, которые могут закончиться печально.

При ремонте радиоаппаратуры не стоит забывать о том, что после выключения прибора электролитические конденсаторы некоторое время сохраняют электрический заряд. Перед проведением работ их необходимо разряжать. Особенно это стоит учитывать при ремонте всевозможных импульсных блоков питания и выпрямителей, электролитические конденсаторы в которых имеют значительную ёмкость и рабочее напряжение, достигающее 100 – 400 вольт.

Если нечаянно коснуться выводов заряженного электролитического конденсатора, то можно получить неприятный электрический удар. Иногда после таких случаев можно заметить лёгкий ожог кожного покрова в месте касания электродов конденсатора. О том, как разрядить конденсатор перед проведением работ или измерений уже упоминалось в статье как проверить конденсатор.

Электролитические конденсаторы в блоке питания
Мощные электролитические конденсаторы ёмкостью 10000 мкФ. в блоке питания усилителя Marantz

При использовании электролитических конденсаторов стоит помнить, что рабочее напряжение на конденсаторе должно соответствовать 80% от номинального рабочего напряжения. Это правило стоит учитывать, если Вы хотите обеспечить долгую и стабильную работу конденсатора. Так, если в схеме на конденсатор будет действовать напряжение в 50 вольт, то электролитический конденсатор стоит выбирать на рабочее напряжение 63 вольта или более. Если установить конденсатор с меньшим рабочим напряжением, то он скоро выйдет из строя.

Поскольку в электролитических конденсаторах присутствует жидкий электролит, то он со временем высыхает. При этом теряется ёмкость конденсатора. Также высыханию электролита способствует нагрев. Поэтому на корпусе практически любого электролитического конденсатора указывается допустимый диапазон рабочей температуры. Например, от -40 до +105 C.

Вышедший из строя электролитический конденсатор часто служит причиной неисправности бытовой радиоэлектронной аппаратуры.

 

Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Copyright © www.Go-Radio.ru