Как из полярного конденсатора сделать неполярный

Полярные конденсаторы вместо неполярных

Замена неполярных конденсаторов полярными конденсаторами

Если вы занимаетесь ремонтом радиотехники, то должны знать о том, что конденсаторы бывают полярными и неполярными. И если у мастеров своего дела проблем с заменой конденсаторов не возникает, то вот у новичков, чаще всего всё наоборот.

Многие из них задаются вопросами о том, можно ли заменить неполярный конденсатор полярным, и что будет? Как известно, основное отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что у них присутствует плюс и минус. То есть, полярный конденсатор нужно впаивать только строго с соблюдением полярности, а иначе он обязательно взорвётся.

В свою очередь при установке неполярных конденсаторов нет нужды придерживаться полярности. Такие конденсаторы не имеют плюса и минуса, в схеме они обозначаются буквами «NP» – неполярный конденсатор. Соответственно назревает вопрос, а можно ли заменить неполярные конденсаторы полярными?

Замена неполярных конденсаторов полярными — что нужно знать?

На самом деле, если под рукой нет неполярного конденсатора, а есть только полярные конденсаторы, то можно произвести их замену по следующей схеме:

  • Сначала нужно определить, где именно на плате плюс, а где минус, и затем уже впаивать полярный конденсатор, соблюдая полярность;
  • Использовать схему из двух полярных конденсаторов, вместо одного неполярного конденсатора.

Второй способ наиболее предпочтителен, ведь именно он позволяет новичку не углубляться слишком далеко в изучение схемы питания. Достаточно соединить два полярных конденсатора вместе, чтобы получить один неполярный конденсатор.

Соединяются два полярных конденсатора плюсами, а минусу уходят в схему. В итоге получается один неполярный конденсатор.

Например, нам нужно заменить один неполярный конденсатор на 5 мкФ, но его нет под рукой. Тогда мы берём два полярных конденсатора по 10 мкФ, соединяем их плюсами, а минусами впаиваем в плату. Соблюдать при этом полярность нет необходимости, ведь мы из двух полярных конденсаторов получили один неполярный конденсатор.

Как проверить неполярные конденсаторы мультиметром

Ранее в статьях я рассказывал о том, как проверить конденсатор мультиметром. Речь шла о проверке именно полярных конденсаторов, но ничего не говорилось о проверке неполярных конденсаторов.

Проверка неполярных конденсаторов осуществляется практически по той же самой схеме, но с некоторым отличием. В первую очередь, необходимо используя мультиметр произвести зарядку конденсатора, не забыв перед этим его разрядить.

Для этого переводим мультиметр в режим проверки сопротивления на 20 kOm и несколько секунд заряжаем конденсатор, приложив щупы мультиметра к его ножкам. Далее переводим мультиметр в режим измерения постоянного напряжения и смотрим, набрал ли неполярный конденсатор свою емкость.

На самом деле всё достаточно просто, и если конденсатор совсем нерабочий, то на табло мультиметра ничего не высветится.

Также еще раз оговорюсь и скажу, что неполярные конденсаторы обозначаются буквами «NP», и не имеют каких-либо обозначений в виде «+» на старых, еще советских платах или на корпусе. В случае же с использованием полярных конденсаторов, плюс на плате всегда указывался.

Можете ли вы сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?

Был некоторый разговор по этому вопросу

который я не вижу как окончательно решенный:

  • «Оказывается, что то, что может выглядеть как два обычных электролитика, на самом деле не является двумя обычными электролитами».
  • «Нет, не делайте этого. Он также будет действовать как конденсатор, но как только вы пропустите несколько вольт, он вырвет изолятор».
  • Вроде как “вы не можете сделать BJT из двух диодов”
  • «это процесс, который не может сделать тинкер»

Так неполярный (NP) электролитический колпачок электрически идентичен двум электролитическим колпачкам в обратной серии или нет? Разве это не переживает те же напряжения? Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда на комбинацию подается большое напряжение? Есть ли практические ограничения, кроме физического размера? Имеет ли значение какая полярность снаружи?

Я не вижу, в чем разница, но многие люди думают, что есть одна.

Резюме:

Как написано в одном из комментариев, происходит что-то вроде электрохимического диода:

Пленка проницаема для свободных электронов, но по существу непроницаема для ионов, при условии, что температура ячейки не высока. Когда металл, лежащий в основе пленки, находится под отрицательным потенциалом, в этом электроде имеются свободные электроны, и ток течет через пленку ячейки. При обратной полярности электролит подвергается отрицательному потенциалу, но, поскольку в электролите есть только ионы и свободные электроны, ток блокируется. – Электролитический конденсатор от Александра М. Георгиева

Обычно конденсатор не может смещаться в обратном направлении в течение длительного времени, иначе будут протекать большие токи и «разрушать центральный слой диэлектрического материала посредством электрохимического восстановления»:

Электролитик может выдерживать обратное смещение в течение короткого периода, но будет проводить значительный ток и не будет действовать как очень хороший конденсатор. – Википедия: Электролитический конденсатор

Однако, когда у вас есть два спина к спине, конденсатор с прямым смещением предотвращает протекание длительного постоянного тока.

Для положений схемы, когда отклонения в обратном напряжении неизбежны, два одинаковых конденсатора, соединенных последовательно «вплотную» . создадут функцию неполярного конденсатора . Это работает, потому что почти все напряжение цепи падает через конденсатор с прямым смещением , так что устройство с обратным смещением видит только незначительное напряжение.

Окисная диэлектрическая конструкция, которая используется в танталовых конденсаторах, обладает основным выпрямленным свойством, которое блокирует протекание тока в одном направлении и в то же время обеспечивает путь с низким сопротивлением в противоположном направлении.

Да, «поляризованные» алюминиевые «мокрые электролитические» конденсаторы могут быть законно подключены «спина к спине» (то есть последовательно с противоположными полярностями) для образования неполярного конденсатора.

C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению.
Ceffective = = C1 / 2 = C2 / 2

Veffective = рейтинг C1 и C2.

См. «Механизм» в конце, чтобы узнать, как это (вероятно) работает.

При этом принято считать, что оба конденсатора имеют одинаковую емкость.
Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
например, если два x 10 мкФ конденсатора установлены последовательно, результирующая емкость будет 5 мкФ.

Я делаю вывод, что полученный конденсатор будет иметь такое же номинальное напряжение, что и отдельные конденсаторы. (Я могу ошибаться).

Я видел, как этот метод использовался во многих случаях на протяжении многих лет, и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях по применению от ряда производителей конденсаторов. Смотрите в конце для одной такой ссылки.

Понимание того, как отдельные конденсаторы становятся правильно заряженными, требует либо веры в заявления изготовителей конденсаторов («действуйте так, как если бы они были обойдены диодами», либо дополнительной сложности, НО понять, как работает схема после ее запуска, проще.
Представьте себе две заглушки друг к другу). с полностью заряженным Cl и полностью разряженным Cr.
Если через последовательное устройство пропускается ток, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, то обратная полярность Cr заставит его заряжаться до полного напряжения. Попытки подать дополнительный ток и дальнейший разряд Cl, так что предполагается, что неправильная полярность приведет к тому, что Cr будет заряжаться выше его номинального напряжения, т. е. может быть предпринята попытка, НО будет вне спецификации для обоих устройств.

Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:

Какие есть причины для подключения конденсаторов последовательно?

Можно создать биполярный колпачок из 2-х полярных колпачков.
ИЛИ может удвоить номинальное напряжение до тех пор, пока соблюдаются меры по выравниванию распределения напряжения. Иногда для достижения баланса используются резисторы Paralleld.

«Оказывается, что то, что может выглядеть как два обычных электролитика, на самом деле не является двумя обычными электролитами».

Это можно сделать с помощью обычных электролитиков.

«Нет, не делайте этого. Он также будет действовать как конденсатор, но как только вы пропустите несколько вольт, он вырвет изолятор».

Работает нормально, если рейтинги не превышены.

Вроде как “вы не можете сделать BJT из двух диодов”

Причина сравнения отмечена, но не является действительной. Каждая половина конденсатора по-прежнему подчиняется тем же правилам и требованиям, что и в одиночестве.

«это процесс, который не может сделать тинкер»

Может Tinkerer – вполне законно.

Так неполярный (NP) электролитический колпачок электрически идентичен двум электролитическим колпачкам в обратной серии или нет?

Конечно, но производители обычно вносят изменения в производство, так что есть две анодные пленки, НО результат одинаков.

Разве это не переживает те же напряжения?

Номинальное напряжение соответствует номиналу одной крышки.

Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда на комбинацию подается большое напряжение?

При нормальной работе НЕТ обратного смещения крышки. Каждая крышка обрабатывает полный цикл переменного тока, эффективно видя половину цикла. Смотрите мое объяснение выше.

Есть ли практические ограничения, кроме физического размера?

Нет очевидного ограничения, о котором я могу думать.

Имеет ли значение какая полярность снаружи?

Нет. Нарисуйте то, что каждая шапка видит изолированно, без ссылки на то, что «снаружи». Теперь измените их порядок в цепи. То, что они видят, идентично.

Я не вижу, в чем разница, но многие люди думают, что есть одна.

Ты прав. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.

ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:

В этом документе « Руководство по применению, алюминиевые электролитические конденсаторы» от Cornell Dubilier, компетентного и уважаемого производителя конденсаторов, говорится в нем (в возрасте 2.183 и 2.184).

Если два алюминиевых электролитических конденсатора одинакового значения соединены последовательно, вплотную с подключенными положительными или отрицательными клеммами, то получающийся в результате одиночный конденсатор является неполярным конденсатором с половиной емкости.

Два конденсатора выпрямляют приложенное напряжение и действуют так, как если бы они были обойдены диодами.

При подаче напряжения конденсатор правильной полярности получает полное напряжение.

В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах с пусковым электродвигателем вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для достижения неполярного конденсатора в одном корпусе.

Для понимания общего действия важен этот комментарий на странице 2.183.

Хотя может показаться, что емкость находится между двумя фольгами, фактически емкость находится между анодной фольгой и электролитом.

Положительная пластина – анодная фольга;

диэлектрик представляет собой изолирующий оксид алюминия на анодной фольге;

истинная отрицательная пластинка – проводящий жидкий электролит, а катодная фольга просто соединяется с электролитом.

Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость, поскольку травление фольги может увеличить площадь поверхности более чем в 100 раз, а диэлектрик из оксида алюминия имеет толщину менее микрометра. Таким образом, полученный конденсатор имеет очень большую площадь пластины, и пластины очень близко друг к другу.

Как и Олин, я интуитивно чувствую, что необходимо обеспечить средства поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с учетом «граничных условий» запуска. Cornell Dubiliers «ведет себя как диод» нуждается в лучшем понимании.

МЕХАНИЗМ:

Я думаю, что ниже описано, как работает система.

Как я описал выше, как только один конденсатор будет полностью заряжен в одной из крайностей формы волны переменного тока, а другой полностью разряжен, тогда система будет работать правильно, с зарядом, передаваемым во внешнюю “пластину” одного колпачка, напротив внутренней пластины этого крышка к другой крышке и «из другого конца». т. е. совокупность зарядов переносится между двумя конденсаторами и между ними и обеспечивает поток чистого заряда в двойную крышку и из нее. Пока проблем нет.

Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
Конденсатор с обратным смещением имеет большую утечку и, возможно, намного выше.
При запуске один колпачок смещается в обратном направлении в каждом полупериоде и протекает ток утечки.
Поток заряда таков, что приводит конденсаторы к правильно сбалансированному состоянию.
Это и есть «действие диода» – не формальное выпрямление, а утечка при неправильном смещении.
После ряда циклов баланс будет достигнут. Чем «утечка» крышки в обратном направлении, тем быстрее будет достигнут баланс.
Любые недостатки или неравенства будут компенсированы этим саморегулирующимся механизмом. Очень аккуратный.

Как из полярного конденсатора сделать неполярный

+- Hi-Fi Forum (https://hi-fidelity-forum.com/forum)
+– Форум: Звук (/forum-3.html)
+— Форум: Hi-Fi Аудио (/forum-8.html)
+— Тема: Конденсаторы в фильтре АС (/thread-189573.html)

Здравствуйте, изначально стояли и стоят полевые конденсаторы в фильтрах 2-х полосной АС . Читал разные статьи , но толком нету каких либо примеров и доказательств . В чем плохо для звука полярные конденсаторы ? Емкости сравнительно большие для пленки если их заменить на
биполярный Nichicon ES будет ли улучшения звука в лучшую сторону заметно ушам ? А не к примеру, “приборами на 0.001% стало лучше” .

RE: Конденсаторы в фильтре АС – ovcharov231280 – 22-05-2019 08:38

(22-05-2019 08:29) Fostex 126 писал(а): Здравствуйте, изначально стояли и стоят полевые конденсаторы в фильтрах 2-х полосной АС .

Вы, видимо, ошиблись.
В кроссоверах АС зачастую применяются неполярные электролитические конденсаторы. Срок жизни их сравнительно маленький и качество звука так себе.
Существует широкий спектр пленочных конденсаторов большой емкости разных производителей, который с успехом работают в АС (металлобумажные, полистирольные, поликарбонатные, полипропиленовые и т.д.). Все зависит от ваших финансовых возможностей.
Удачи.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 09:05

(22-05-2019 08:38) ovcharov231280 писал(а): Вы, видимо, ошиблись.
В кроссоверах АС зачастую применяются неполярные электролитические конденсаторы. Срок жизни их сравнительно маленький и качество звука так себе.
Существует широкий спектр пленочных конденсаторов большой емкости разных производителей, который с успехом работают в АС (металлобумажные, полистирольные, поликарбонатные, полипропиленовые и т.д.). Все зависит от ваших финансовых возможностей.
Удачи.

Да нет там на конденсатора стоят метки плюс где на нем как и на плате фильтра АС

RE: Конденсаторы в фильтре АС – ovcharov231280 – 22-05-2019 09:40

(22-05-2019 09:05) Fostex 126 писал(а): Да нет там на конденсатора стоят метки плюс где на нем как и на плате фильтра АС

Было время, когда использовали полярные электролитические конденсаторы, других нужной емкости просто не было тогда. Они включались встречно-последовательно, то есть из двух полярных конденсаторов делался один неполярный вдвое меньшей емкости.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 10:17

(22-05-2019 09:40) ovcharov231280 писал(а): Было время, когда использовали полярные электролитические конденсаторы, других нужной емкости просто не было тогда. Они включались встречно-последовательно, то есть из двух полярных конденсаторов делался один неполярный вдвое меньшей емкости.

Это я знаю , но там что по схеме что по плате включение 1 конденсатора + к начала звука и – к его – подключается + второго конденсатора а – второго уже на вывод динамика . И смотрел фото оригинальных фильтров у всех такое подключение шло , я думал вдруг ученик мои фильтры паял напутал, но нет у всех так.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – djo – 22-05-2019 10:40

Звичайні конденсатори ставили в японських ас – голубі нічікони зустрічав

RE: Конденсаторы в фильтре АС – serpens – 22-05-2019 11:04

Вы должны решить для себя – верите ли вы в конденсаторы, кабели, разъемы, припой и так далее.
Если да, то начинайте пробовать и экспериментировать. Если нет, и все это – развод лохов-аудиофилов, то ставьте аналог серийного, и не парьтесь.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 11:25

(22-05-2019 11:04) serpens писал(а): Вы должны решить для себя – верите ли вы в конденсаторы, кабели, разъемы, припой и так далее.
Если да, то начинайте пробовать и экспериментировать. Если нет, и все это – развод лохов-аудиофилов, то ставьте аналог серийного, и не парьтесь.

Ну провода менял на большее сечения звук хуже стал и сильно вч выпирали . Родной провод 0 5 мм на + шел а – 0.75мм . Вернул все обратно. Особо не верю кондеры голубые но немцы. Хочу заменить на ничикон все таки старым уже под 30-ку уже лучше заменить на новые звук я думаю лучше станет .

RE: Конденсаторы в фильтре АС – serpens – 22-05-2019 12:46

(22-05-2019 11:25) Fostex 126 писал(а): Ну провода менял на большее сечения звук хуже стал и сильно вч выпирали .

Вы написали примерно следующее:
у меня сгорел динамик, я его поменял на такой же по посадочному месту, звук сильно хуже стал.
Нельзя влепить любой кабель! Для разводки в акустике есть минимальный набор рекомендованных (аудиофилами) проводов, которые и надо ставить.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – ovcharov231280 – 22-05-2019 17:32

(22-05-2019 10:17) Fostex 126 писал(а): Это я знаю , но там что по схеме что по плате включение 1 конденсатора + к начала звука и – к его – подключается + второго конденсатора а – второго уже на вывод динамика . И смотрел фото оригинальных фильтров у всех такое подключение шло , я думал вдруг ученик мои фильтры паял напутал, но нет у всех так.

Дайте модель АС. Разберемся.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 17:41

(22-05-2019 17:32) ovcharov231280 писал(а): Дайте модель АС. Разберемся.

Rft kompaktbox b 9251

RE: Конденсаторы в фильтре АС – ovcharov231280 – 22-05-2019 18:15

Нашел схему кроссовера.
В ВЧ фильтре вместо конденсаторов 22,0 мкФ и 10,0 мкФ смело ставьте неполярный пленочный конденсатор 6,8 мкФ на напряжение 63 вольт и выше.
Катушку индуктивности перед ними 100 мкГ можно убрать, вместо нее перемычку.
В НЧ звене вместо двух конденсаторов 47,0 мкФ ставьте неполярный пленочный конденсатор 22,0 мкФ на напряжение 63 вольт и выше.
Есть еще модификация этих АС, в которых низкочастотный динамик включен в широкую полосу без фильтра. Тогда менять только ВЧ звено.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – SUIGYNTOU – 22-05-2019 19:00

По поводу схемы.
ovcharov231280, я конечно наверное что-то путаю но по моему в фильтрах ас применяются неполярные конденсаторы.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 19:38

(22-05-2019 18:15) ovcharov231280 писал(а): Нашел схему кроссовера.
В ВЧ фильтре вместо конденсаторов 22,0 мкФ и 10,0 мкФ смело ставьте неполярный пленочный конденсатор 6,8 мкФ на напряжение 63 вольт и выше.
Катушку индуктивности перед ними 100 мкГ можно убрать, вместо нее перемычку.
В НЧ звене вместо двух конденсаторов 47,0 мкФ ставьте неполярный пленочный конденсатор 22,0 мкФ на напряжение 63 вольт и выше.
Есть еще модификация этих АС, в которых низкочастотный динамик включен в широкую полосу без фильтра. Тогда менять только ВЧ звено.

Так в оригинале посмотрите эти фильтры там не 6.8 мкФ а 32мкф так как два конденсатора полярные и подключаются плюс к минусу

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Radioliubovnik – 22-05-2019 19:48

При последовательном включении суммарная емкость уменьшается, не суммируется.
Вам правильно написали – 6,8мкФ.
С= С1С2 / C1+C2

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 20:10

(22-05-2019 19:48) Radioliubovnik писал(а): При последовательном включении суммарная емкость уменьшается, не суммируется.
Вам правильно написали – 6,8мкФ.
С= С1С2 / C1+C2

Я это знаю я четко написал на плате все 4 конденсатора припаяны последовательно как на схеме показано . И на конденсаторах самих написано где идет + . Все родное стоит и на самой плате стоят метки + так же выходит последовательно

RE: Конденсаторы в фильтре АС – ovcharov231280 – 22-05-2019 20:36

Уважаемый Fostex 126!
Вы попросили совет – вы его получили.
Если сомневаетесь в его верности, тогда сами разберитесь как работает кроссовер АС, как работает полярный электролитический конденсатор, схемы его включения (в том числе в фильтрах АС), чем отличается параллельное соединение от последовательного, как из двух полярных конденсаторов сделать один неполярный, как подсчитать суммарную емкость при параллельном и последовательном включении конденсаторов и т.д.

Извините за категоричность, но это азы, которые должен знать человек, поднявший паяльник на заводские кроссоверы.

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 21:43

(22-05-2019 20:36) ovcharov231280 писал(а): Уважаемый Fostex 126!
Вы попросили совет – вы его получили.
Если сомневаетесь в его верности, тогда сами разберитесь как работает кроссовер АС, как работает полярный электролитический конденсатор, схемы его включения (в том числе в фильтрах АС), чем отличается параллельное соединение от последовательного, как из двух полярных конденсаторов сделать один неполярный, как подсчитать суммарную емкость при параллельном и последовательном включении конденсаторов и т.д.

Извините за категоричность, но это азы, которые должен знать человек, поднявший паяльник на заводские кроссоверы.

Я это прекрасно знаю я задал вопрос изначально в чем разница полярных конденсаторов от биполярных . А мне тут начали намекать что я дурак не знаю элементарного , это мы все в школе проходили подключения , знаю я это прекрасно . И надо смотреть схему сначала, где видно что там 32 мкф выходит а не 6.8 мкф . А мне тут пытаются что то доказать обратное . Я уже просто разжевал что в схема так , что по схеме родные кондеры стоят так же что и у других так же , что конденсаторы полярные, даже на плате + стоят . Но мне пытаются что то доказать . Хотя вопрос был у меня другой ! А насчет азов сначала научитесь сами читать схемы и сообщения а потом что то писать !

RE: Конденсаторы в фильтре АС – глухой – 22-05-2019 23:15

Fostex 126 , ты по ходу форумом ошибся , тебе здесь ни кто, ни чего, НЕ ДОЛЖЕН ! Впаяй лучше себе в мозг эти электролиты

RE: Конденсаторы в фильтре АС – Fostex 126 – 22-05-2019 23:37

(22-05-2019 23:15) глухой писал(а): Fostex 126 , ты по ходу форумом ошибся , тебе здесь ни кто, ни чего, НЕ ДОЛЖЕН ! Впаяй лучше себе в мозг эти электролиты

Слышь умник ты укажи где я написал что мне кто то что то должен ? Или ты в каждой бочке затычка по жизни ?

Полярные и неполярные конденсаторы – в чем отличие

Всевозможные типы конденсаторов, используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества. Однако, что касается конкретно электролитических конденсаторов, в частности также танталовых и полимерных, то для них при включении в схему важно строгое соблюдение полярности. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то он не сможет нормально работать. Данные конденсаторы называются поэтому полярными.

В чем же заключается принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему одним конденсаторам все равно как быть включенными в схему, а другим принципиально важно соблюдение полярности? В этом и попробуем сейчас разобраться.

Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых. Если у последних двух как обкладки, так и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет различия в структуре на границе обкладка-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые, полимерные) имеют различие в структуре перехода диэлектрик-обкладка с двух сторон диэлектрика: анод и катод отличаются по химическому составу и физическим свойствам.

Когда изготавливают электролитический алюминиевый конденсатор, то не просто скручивают в рулон две одинаковые обкладки из фольги, проложенные пропитанной электролитом бумагой.

Со стороны анодной обкладки (на которую подается +) присутствует слой оксида алюминия, нанесенный на травленую поверхность фольги особым способом. Анод призван отдавать электроны через внешнюю цепь катоду в процессе заряда конденсатора.

Отрицательная обкладка (катод) – просто алюминиевая фольга, на нее в процессе заряда приходят электроны по внешней цепи. Электролит здесь служит проводником ионов.

Так же обстоит дело и с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода служит порошок тантала, на котором формируется пленка пентаоксида тантала (анод связан с оксидом!), несущего функцию диэлектрика, затем идет слой полупроводника — диоксида марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, с которого будут уходить электроны в процессе разряда.

Полимерные электролитические конденсаторы в качестве катода используют легкий проводящий полимер, а в остальном все процессы аналогичны. Суть — окислительная и восстановительная реакции, как в аккумуляторной батарее. Анод окисляется во время электрохимической реакции разрядки, а катод восстанавливается.

Когда электролитический конденсатор заряжен, то имеет место избыток электронов на его катоде, на минусовой обкладке, сообщающий как раз отрицательный заряд этой клемме, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом получаем разность потенциалов.

Если заряженный электролитический конденсатор замкнуть на внешнюю цепь, то избыточные электроны побегут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован. В электролите положительные ионы движутся в этот момент от катода к аноду.

Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать. Неполярные же конденсаторы могут работать в любом включении, поскольку в них нет ни анода, ни катода, ни электролита, и их обкладки взаимодействуют с диэлектриком одинаково, ровно как и с источником.

А что если под рукой есть только полярные электролитические конденсаторы, а нужно осуществить включение конденсатора в цепь тока с меняющейся полярностью? Для этого существует одна хитрость. Нужно взять два одинаковых полярных электролитических конденсатора, и соединить их между собой последовательно одноименными клеммами. Получится один неполярный конденсатор из двух полярных, емкость которого будет в 2 раза меньше каждого из двух его составляющих.

На этой основе, кстати, изготавливают неполярные электролитические конденсаторы, в которых слой оксида присутствует на обеих обкладках. По этой причине неполярные электролитические конденсаторы имеют значительно больший размер, чем полярные аналогичной емкости. Основываясь на данном принципе, изготавливают также электролитические пусковые неполярные конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока частотой 50-60 Гц.

Неполярный конденсатор

Среди большого разнообразия известных типов конденсаторов особую группу составляют электролитические изделия, которые способны работать только при условии соблюдения полярности их включения. Но существует и особый вид конденсаторных элементов, в которых данный фактор не имеет преимущественного значения. Это неполярный конденсатор, или НЭК (смотрите рисунок ниже).

Неполярные электролитические конденсаторы

Рассмотрим, в чём состоит конструктивное отличие неполярных электролитических конденсаторов (ЭК) от своих полярных аналогов, а также каким образом каждое из этих изделий включается в электрическую схему.

Особенности полярных изделий

Основное различие рассматриваемых модификаций конденсаторных изделий состоит в технологии изготовления перехода, образуемого на границе раздела двух контактов. У неполярных электролитов нет существенных отличий в характере сред, располагающихся по обеим сторонам раздела обкладки и диэлектрика. В полярных конденсаторах эти среды существенно различаются по своим физическим и химическим свойствам и образуют своеобразный переход с двумя полюсами (плюс и минус).

Полярные конденсаторы имеют специфические отличия от неполярных аналогов, прежде всего, в части своей конструкции и методики сборки при их массовом производстве. В их основу могут закладываться следующие хорошо известные проводящие материалы:

  • Алюминиевая плёнка (фольга);
  • Танталовый порошок;
  • Современные полимеры.

Рассмотрим каждый из указанных типов более подробно.

Алюминиевые электролиты

Для изготовления ЭК на основе алюминия используются две обкладки из фольгированной плёнки, между которыми размещается бумажный слой, пропитанный электролитом. Со стороны одной из обкладок, называемой анодной (на неё подается плюс питания) имеется слой окисла или оксида алюминия, особым способом нанесенный на предварительно протравленную поверхность плёнки.

Обратите внимание! Анод обеспечивает эмиссию электронов во внешнюю электрическую цепь, которые в процессе заряда электролита перемещаются по ней в сторону катода.

Схема полярного ЭК

Отрицательный полюс или катод делается из «чистой» алюминиевой фольги, на поверхности которой в процессе перезарядки скапливаются электроны, поступающие из внешней электрической цепи. Бумажная прокладка или электролит выполняет в данном случае функцию среды, проводящей ионы и восстанавливающей электрический баланс в системе.

Электролиты на основе тантала

Аналогичным образом устроены танталовые конденсаторы, в которых в качестве анодного материала применяется порошок, на основе которого формируется особая оксидная плёнка. Последняя выполняет функцию диэлектрика, за которым следует полупроводниковый слой из диоксида марганца (он играет роль электролита). С другой стороны к нему примыкает посеребрённый катод, являющийся приёмником электронов, попадающих на эту обкладку в процессе разрядки.

Изделия из полимеров

В конденсаторах этого типа в качестве катода используется токопроводящий полимерный материал, все же остальные протекающие в них процессы аналогичны тем, что были описаны выше. Суть происходящих в них явлений – это реакции окислительно-восстановительного характера, подобные тем, что протекают в аккумуляторных батареях.

Дополнительная информация. В результате этих реакций анод при разрядке окисляется, а катод, напротив, восстанавливается.

В заряженном ЭК на его отрицательной обкладке присутствует избыток электронов, сообщающий этому контакту соответствующий заряд. На аноде, наоборот, наблюдается их недостаток, превращающий его в положительный полюс. Вследствие этого образуется разность потенциалов между обкладками полярного конденсатора, необходимая для его нормального функционирования в рабочей схеме.

Особенности конструкции и включения НЭК

Конструкция

В составе типовых изделий типа «НЭК» также присутствует раздел двух сред между обкладкой и диэлектриком. Но только в этом случае постоянного смещения электронных носителей на их обкладках не наблюдается. Добиться этого удаётся за счёт того, что в процессе производства алюминиевая обкладка, аналогичная той, что используется в полярном конденсаторе, окисляется с обеих сторон диэлектрика.

Вследствие этого такое изделие представляет собой аналог двух включённых встречно полярных электролитов, которые суммарно не имеют заряда на своих обкладках. Именно поэтому при их включении во внешнюю цепь не возникает необходимости в привязке к определённым схемным потенциалам. Благодаря этому, они могут работать на любых участках электрической цепи, обеспечивая при этом требуемые значения электролитической ёмкости.

Важно! В этом и состоит суть применения неполярных электролитов, которые востребованы в фильтрующих или времязадающих цепочках с большими номиналами ёмкостей.

Одновременно с выполнением последнего условия необходимости привязывать эти элементы к определённым напряжениям в конкретной схемной цепочке не возникает.

Такие особенности их собственной конструкции, как наличие окисной плёнки на обеих обкладках, приводит к усложнению состава всего изделия и увеличению его размеров. По этому принципу изготавливаются и другие модели НЭК, основное назначение которых – работа в цепях 220 Вольт со стандартными частотами 50-60 Герц.

Особенности включения

При некорректном включении полярного электролита (плюс и минус перепутаны местами) он не будет работать, как положено, поскольку нормальный режим зарядки и разрядки в этом случае невозможен. В отличие от них, неполярные электролитические изделия могут функционировать в любой схеме без соблюдения полярности их включения. Указанная возможность появляется вследствие того, что они не имеют ни положительно, ни отрицательно заряженных пластин (катода и анода).

В ситуации, когда требуется обеспечить неполярное подключение электролитических изделий, а под рукой имеются одни лишь полярные аналоги, единственно приемлемым вариантом является встречное включение двух элементов (смотрите рисунок ниже).

«Встречная» схема включения полярных изделий

В заключительной части обзора необходимо отметить ещё одну группу неполярных конденсаторов, в конструкции которых предусматриваются только обычные (неполяризованные) обкладки с размещённым между ними диэлектриком. Эти изделия не относятся к категории электролитов и устанавливаются в цепях в качестве разделительных, блокирующих и времязадающих элементов малой ёмкости.

Видео

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий