Kas yra elektrolitinis kondensatorius?

Elektrolitinis kondensatorius yra elektros saugojimo įtaiso tipas, kuriame elektrolito tirpalas naudojamas kaip vienas arba abu laidininkai. Įkrautos cheminės dalelės, vadinamos jonais, elektrolito tirpale praleidžia elektrą. Standartinius kondensatorius sudaro du metaliniai laidininkai, atskirti izoliatoriumi, vadinamu dielektriku. Elektrolito tirpalo naudojimas kaip laidininkas efektyviai padidina jo paviršiaus plotą, leidžiantį kaupti didesnį krūvį nei standartiniuose tokio paties dydžio kondensatoriuose. Elektrolitiniai kondensatoriai dažnai naudojami maitinimo šaltinio filtruose, kuriuose kaupiama elektros energija, reikalinga išėjimo svyravimams sušvelninti.

Metalinis elektrolitinio kondensatoriaus laidininkas pagamintas iš plonos folijos. Dielektrikas yra šio metalo oksidas, padengtas ant folijos elektrocheminiu procesu, vadinamu anodavimu. Šį procesą palaiko tik tam tikri metalai, o dažniausiai naudojamas aliuminis ir tantalas. Folija su dielektriniu sluoksniu sudaro anodą arba įėjimo kelią elektros srovei. Elektrolito tirpalas ir neizoliuotas folijos ilgis sudaro katodą arba išėjimo kelią elektros srovei.

Aliuminio elektrolitinis kondensatorius pagamintas iš didelio grynumo aliuminio folijos. Efektyvus folijos paviršiaus plotas padidinamas ėsdinant, kol susidaro aliuminio oksido dielektrinis sluoksnis. Sugeriamojo popieriaus sluoksnis dedamas tarp anodo ir katodo folijos, tada visas susukamas į ritę. Pritvirtinamos kaištinės jungtys, o konstrukcija dedama į aliuminio korpusą. Tada prietaisas panardinamas į elektrolito vonią, dažniausiai boro rūgšties arba natrio borato tirpalą, kruopščiai sudrėkinant folijos ir popieriaus sluoksnius.

Tantalo elektrolitiniai kondensatoriai iš pradžių buvo gaminami panašiai kaip aliuminio versija, tačiau pastebimas skirtumas, kad elektrolitas buvo sieros rūgšties tirpalas. Dabar gaminamas kietas, o ne šlapias tantalo kondensatorius. Kadangi tantalo kondensatoriai yra daug brangesni už aliuminį, jie paprastai parduodami tik mažomis žemos įtampos versijomis, skirtomis elektroniniams įrenginiams, pvz., mobiliesiems telefonams.

Plonas dielektrinio oksido sluoksnis susidaro elektrolitiniu procesu, labai panašiu į tą, kuris naudojamas įprastai naudojant kondensatorių. Reguliariai naudojant pagal nurodytus parametrus, elektrolitinio kondensatoriaus dielektriko pažeidimai gali pasitaisyti savaime. Jis taip pat gali būti lėtai sunaikintas, jei nebus kreipiamas dėmesys į tinkamą srovės srauto poliškumą arba kryptį.

Elektrolitinio kondensatoriaus konstrukcija leidžia naudoti savybes, ypač tinkamas tam tikriems tikslams. Elektrolitinio tirpalo naudojimas suteikia jiems galimybę išlaikyti didesnį krūvį mažesniame tūryje. Dėl to taip pat atsirado tam tikrų įsipareigojimų. 2000-ųjų pradžioje kai kurie gamintojai netinkamai suformavus elektrolito tirpalą sukėlė daugybę gedimų, vadinamų kondensatorių maru. Net ir tinkamai sukonstruotuose elektrolitiniuose kondensatoriuose, naudojant skystą tirpalą, jie gali sugesti dėl išdžiūvimo.