Elektrolitik kapasitor dikenali sebagai kapasitor terpolarisasi, di mana anodnya lebih positif voltan daripada katod. Mereka digunakan dalam aplikasi penapisan, penapis lulus rendah, litar penguat audio, dan banyak lagi. Logam seperti aluminium, tantalum, niobium, mangan, dan lain-lain membentuk lapisan oksida dalam proses elektrokimia, yang menyekat arus elektrik mengalir dalam satu arah tetapi membenarkan aliran arus ke arah yang bertentangan. Fenomena ini pertama kali diperhatikan oleh Johann Heinrich Buff (1805-1878), ahli fizik dan Kimia Jerman pada tahun 1857. Penyelidik dan pengasas Perancis Eugene Ducretet pada tahun 1875 adalah orang pertama yang menerapkan idea ini dan mencipta istilah 'injap logam' untuk ini logam. Perkembangan sebenar kapasitor elektrolitik dengan kerajang luka dipisahkan oleh kertas yang dimulakan oleh A. Eckel dari Hydra-Werke (Jerman) pada tahun 1927 yang digabungkan dengan idea Samuel Ruben mengenai pembinaan bertumpuk.
Apakah Kapasitor Elektrolitik?
Definisi kapasitor elektrolitik adalah, ia adalah kapasitor terpolarisasi yang anodnya mempunyai voltan positif yang lebih tinggi atau lebih tinggi daripada katod. Seperti namanya itu adalah kapasitor terpolarisasi dan fungsi kapasitor elektrolitik, ia menggunakan elektrolit untuk beroperasi dengan voltan positif yang lebih tinggi atau lebih tinggi pada anod daripada katod. Oleh itu, terminal anod dilambangkan dengan tanda positif, sementara katod dengan tanda negatif. Menerapkan voltan polaritas terbalik 1 hingga 1.5 volt boleh memusnahkan kapasitor dan dielektrik dan hasilnya berbahaya, menyebabkan letupan atau kebakaran.
Kapasitor elektrolitik menggunakan elektrolit, dalam bentuk pepejal, cecair atau gel - berfungsi sebagai katod atau plat negatif untuk mencapai kapasitans per unit isi padu yang jauh lebih tinggi. Sebaliknya, plat positif atau anod yang diperbuat daripada logam bertindak sebagai lapisan oksida penebat yang terbentuk melalui anodisasi. Ini membolehkan lapisan oksida berfungsi sebagai dielektrik kapasitor.
Pembinaan
Pembinaan kapasitor elektrolitik melibatkan dua lapisan foil aluminium nipis - kerajang polos dan kerajang terukir. Kedua-dua kerajang ini dipisahkan oleh elektrolit. Untuk mengatur kekutuban dua foil, mereka dianodkan dengan menanam lapisan aluminium oksida nipis secara kimia untuk membentuk anoda dan membezakan dirinya dari katod. Dalam proses pembinaan kapasitor elektrolitik, katod dan anod anod dibentuk, yang dipisahkan oleh elektrolit (kertas yang direndam dengan elektrolit).
Semasa operasi standard, anod dipegang positif mengenai katod, oleh itu katod ditunjukkan dengan tanda negatif (-) pada badan kapasitor. Oleh kerana aluminium adalah peranti yang terpolarisasi, menerapkan voltan terbalik pada terminal ini akan menghasilkan penebat pada kapasitor, merosakkan kapasitor.
Sifat unik kapasitor aluminium adalah proses penyembuhan diri kapasitor yang rosak. Semasa voltan terbalik, lapisan oksida dikeluarkan dari kerajang, namun membiarkan arus mengalir dari satu kerajang ke kerajang yang lain.
Simbol Kapasitor Elektrolitik
Simbol kapasitor elektrolitik ditunjukkan dalam gambar di bawah. Simbol kapasitor terdiri daripada dua jenis. Simbol kedua (b) mewakili kapasitor terpolarisasi, yang boleh menjadi kapasitor elektrolitik atau tantalum. Plat melengkung pada simbol menunjukkan bahawa kapasitor terpolarisasi dan katod, yang dipegang pada voltan yang lebih rendah daripada anod. Simbol pertama (a) dalam rajah di bawah mewakili kapasitor tidak terpolarisasi.
Kutuban
Mengetahui kekutuban mana-mana peranti adalah penting untuk membina mana-mana litar elektronik . Menyambung di sekitar sebaliknya boleh memusnahkan kapasitor. Walaupun beberapa kapasitor tidak terpolarisasi, seperti kapasitor seramik (1 µF atau kurang), mereka dapat disambungkan dengan cara apa pun.
kapasitor seramik
Dalam kes tertentu, timbal positif kapasitor akan lebih panjang daripada petunjuk negatif. Kadang-kadang, terminal kapasitor dipangkas, di mana pengguna mesti berhati-hati dalam menghubungkan kapasitor.
Kapasitor tantalum dan aluminium terdiri daripada kekutuban yang ditandai dengan tanda tambah (+) yang menunjukkan sisi anod.
Kapasitor elektrolit jenis elektrolit tidak pepejal terdiri daripada kekutuban yang ditandakan dengan tanda tolak (-) yang menunjukkan sisi katod.
Tidak pejal
Kapasitor elektrolit jenis elektrolit padat terdiri daripada kekutuban yang ditandai dengan tanda tambah yang menunjukkan sisi anod, tetapi tidak hadir untuk kapasitor polimer LED dan silinder.
Padu
Nilai Kapasitor Elektrolitik
Bergantung pada struktur anod dan elektrolit, nilai kapasitansi elektrolit cenderung dipengaruhi. Dengan elektrolit tidak pepejal, kapasitor elektrolitik menunjukkan sisihan yang lebih luas untuk julat frekuensi dan suhu daripada elektrolit pepejal.
Unit asas kapasitor elektrolitik dinyatakan sebagai mikrofarad (μF). Dalam lembar data yang disediakan oleh pengeluar, nilai kapasitansi disebut sebagai nilai kapasitansi (CR) atau kapasitansi nominal (CN). Ini adalah nilai yang mana kapasitans sedang dirancang.
Kapasitor elektrolitik adalah struktur silinder yang besar, yang terpolarisasi dan mempunyai yang lebih tinggi kapasiti .
Nilai dan unit Kapasitor Elektrolitik dicetak dengan jelas pada badan kapasitor. Bermula dari kiri ke kanan, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.
Jenis Kapasitor Elektrolitik
Berdasarkan jenis bahan dan elektrolit yang digunakan, kapasitor elektrolit dikelaskan kepada jenis berikut.
Kapasitor Elektrolit Aluminium
Kapasitor elektrolit aluminium adalah kapasitor terpolarisasi, di mana terminal anod (+) terbentuk dari aluminium foil bersama dengan permukaan yang terukir. Proses anodisasi menghasilkan lapisan penebat oksida nipis, yang berfungsi sebagai dielektrik. Katod terbentuk melalui kerajang aluminium kedua apabila elektrolit bukan pepejal menutupi permukaan permukaan kasar lapisan oksida.
Kapasitor Bukan Elektrolitik
Kapasitor bukan elektrolitik adalah kapasitor yang terdiri dari 'bahan penebat' sebagai dielektrik dalam bentuk bukan elektrolit. Kapasitor jenis ini tidak terpolarisasi dan mempunyai banyak kegunaan.
Kapasitor Elektrolitik Tantalum
Kapasitor elektrolitik tantalum menawarkan arus kebocoran yang lebih rendah dan ESR. Ia menggunakan logam tantalum yang berfungsi sebagai anoda, ditutup oleh lapisan oksida untuk berfungsi sebagai dielektrik, dan selanjutnya dibalut dengan katod konduktif. Kapasitor ini adalah peranti terpolarisasi dan sangat stabil. Ia beroperasi dengan cekap dengan frekuensi yang luar biasa apabila disambungkan dengan betul.
Kapasitor Niobium Oksida- Elektrolitik
Pembinaan kapasitor Niobium oksida-elektrolitik serupa dengan kapasitor tantalum. Ia menggunakan niobium oksida dan bukannya logam tantalum untuk bertindak sebagai anod. Niobium oksida banyak terdapat dan menawarkan ciri-ciri yang sangat stabil daripada kapasitor tantalum.
Kegunaan / Aplikasi
Pelbagai kapasitor elektrolitik aplikasi adalah seperti berikut
- Digunakan dalam aplikasi penapisan untuk mengurangkan riak bekalan elektrik
- Digunakan sebagai low pass filter untuk melancarkan isyarat input dan output
- Digunakan dalam rangkaian penguat audio sebagai penapis untuk mengurangkan hum
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan dari kapasitor elektrolitik adalah
- Digunakan untuk mencapai nilai kapasitansi tinggi
- Digunakan dalam aplikasi frekuensi rendah
- Kapasitor Tantalum lebih disukai daripada jenis lain kerana kelemahan kestabilan tinggi kapasitor elektrolitik adalah seperti berikut:
- Perlu diberi perhatian untuk memastikan bahawa kapasitor diperbetulkan dengan terminal yang betul
- Voltan terbalik boleh merosakkan kapasitor
- Mudah terjejas kerana perubahan suhu
- Kapasitor apabila digunakan dengan kombinasi bukan elektrolit meningkatkan ukuran kapasitor
Soalan Lazim
1. Di mana kapasitor elektrolit digunakan?
Mereka digunakan dalam aplikasi penyaringan, rangkaian penguat audio, dan dalam saringan lulus rendah
2. Bagaimana anda mengenal pasti kapasitor elektrolitik?
Kapasitor elektrolitik biasanya ditandai dengan jalur, yang menunjukkan plumbum negatif. Pimpin positif biasanya lebih lama daripada petunjuk negatif.
3. Adakah kapasitor mempunyai minyak di dalamnya?
Ya. Kapasitor yang dipenuhi minyak boleh didapati dan biasanya berkuasa tinggi dan voltan tinggi.
4. Adakah kapasitor elektrolitik AC atau DC?
Kapasitor elektrolitik umumnya digunakan dalam litar dengan bekalan kuasa DC. Voltan AC boleh merosakkan kapasitor.
5. Berapakah jangka hayat purata kapasitor?
Jangka hayat purata kapasitor dijangka 15 tahun. Jangka hayat dapat dikurangkan jika arus riak berlebihan dan memanaskan kapasitor.
Dalam artikel ini, pembaca dapat mengetahui pandangan mengenai kapasitor elektrolitik. Kami membincangkan definisi, pembinaan, kekutuban dan penandaan, aplikasi dan kelebihan dan kekurangan. Selanjutnya, pembaca dapat mengetahui jenis elektrolitik kapasitor .
