本文详细讲解铝电解电容为什么不能接反向电压?接反后会怎样,看看其结构原理的题和电解电容正负极相关的题,希望对大家都有帮助!
我们都知道电容器在电子电路中一直扮演着非常重要的角色。它们负责电子电路中信号的耦合,RC电路中伏安特性的微分,如积分、“槽”、旁路和电源滤波等。铝电解电容器由阳极铝箔制成,已被腐蚀形成氧化膜,腐蚀的阴极铝箔被电解纸隔开。然后将其卷起来,用工作电解质浸渍,然后密封在铝壳中。
铝电解电容为什么不能承受反向电压?
由于电解电容有极性,使用时必须注意正负极的正确连接。否则,不仅电容器不能发挥作用,而且漏电流也会很大。电容器会在短时间内升温,破坏氧化膜,进而损坏。
图为铝电解电容器的基本结构。它由阳极、附着在绝缘介质上的氧化铝组成的铝层、接收电极上的阴极铝层以及由电解质组成的真正的阴极组成。电解质浸透两个铝层之间的纸。氧化铝层电镀在铝层上。它相对于施加的电压来说非常薄,很容易被击穿,导致电容器失效。
氧化铝层可以承受正向直流电压,但如果受到反向直流电压,它很容易在几秒钟内失效。这种现象称为“阀门效应”,这就是铝电解电容器具有极性的原因。如果电解电容器的两个电极都有氧化层,则形成无极性电容器。
许多文章报道了铝电解电容器反向电压阈值现象的机理,称为氢离子理论。当电解电容器受到反向直流电压时,即电解液的阴极受到正电压而氧化层受到负电压时,收集在氧化层中的氢离子会穿过介质到达介质与金属层之间的边界,并转化为氢气。氢气的膨胀力会导致氧化层脱落。因此,电流击穿电解液后会直接流过电容器,电容器就会失效。这个直流电压很小,在1~2V的反向直流电压作用下,铝电解电容器会在几秒钟内立即因氢离子效应而失效。相反,当电解电容器受到正向电压时,负离子聚集在氧化层之间。由于负离子的直径很大,无法穿透氧化层,因此可以承受较高的电压。
电解电容相关的常用术语有哪些?
1阳极阳极铝层,是电解电容器的正极。
2阴极电解质层。
3电介质附着在铝层表面的氧化铝层。
4阴极箔连接电解质和外部的层。该层在生产过程中不需要被氧化。然而,在实际应用中,铝在蚀刻过程中很容易被氧化,因此会形成自然氧化的氧化层。该氧化层可承受1~2v的电压。
5绝缘纸spacerpaper:隔离正极和负极,使其不直接短路,并吸收一定量的电解液。
无极性电容和有极性电容有何异同?
无极性电容和无极性电解电容一样吗?
大多数类型的电容器都是无极性的。只有电解电容有极性。在电解电容器中,有一种非常特殊的无极性电解电容器。与普通电容器相比,电解电容器具有其他电容器无法比拟的容量大、价格低、体积小等优点。但电解电容器一般都有极性,其工作可靠性、耐压、耐温、介质损耗等指标不如其他电容器。所谓无极性电解电容,实际上是两个相同的电解电容背靠背封装而成。此类电容器损耗大、可靠性低、耐压能力低,只能用于少数要求不高的场合。
如果有极性的电容接反了会怎样?
如果电容器容量小,耐压高,工作电压低,接反了就什么也看不见了。如果容量稍大,耐压接近工作电压,10分钟以上电容器不会击穿。损坏的症状是先鼓胀,然后炸裂,最后爆炸。
有极性的电容如果接反了会爆炸。这是否意味着它们不能直接连接到交流电源?
它不能连接到交流电源上,因为这个极化电容器设计用于直流电源上进行滤波。由于这种极化电容内部有特殊材料,这种材料不能承受背压。如果连接到交流电源上,将会反向击穿或爆炸。
为什么电容器极性反了会导致短路?
有极性电容器的内部结构分为正极、介电层和负极。介电层具有单向导电的特性。当然,如果产品接反了,介质层就无法绝缘,电容自然会短路。
为什么电解电容正负极颠倒后电阻率会变小?
涉及到电解电容的原理正向连接时,电容的正极会形成一层极薄的氧化膜作为电介质;反接时,金属铝片接电源负极,H2会被电解,不会形成氧化膜。另一个电极由于材料不同,没有形成可以充当电介质的氧化膜。
为什么纯交流电路中只能使用无极性电容?
在直流电压叠加在交流信号上,并保证叠加后的最低电压不会变成负值的电路中,可以使用极化电容器。容量相同时,有极性电容的体积和成本比无极性电容小很多。因此,当需要更大的电容量时,电容器的尺寸是一个很大的矛盾。可以使用无极性电容器。在所有情况下,很自然地使用极化电容器来代替,这不仅解决了尺寸题,而且成本也低得多。真丢脸。大电容可以滤除较低频率以上的交流信号,而小电容只能滤除较高频率以上的信号。
什么是电解电容器?
电解电容器是电容器的一种。该介质涂有电解质并具有极性。分正负极,不能接错。电容器电容由两个金属极组成,金属极之间夹有绝缘材料。电解电容器的特点一单位体积的电容量很大,比其他类型的电容器大几十到几百倍。电解电容的特点二额定容量可以很大,很容易达到几万F,甚至几F。电解电容的特点三价格相对于其他类型有压倒性的优势,因为电解电容的材料都是常见的工业材料,如铝等。制造电解电容器的设备也是常见的工业设备,可以大规模生产,成本也比较低。电解电容器通常采用金属箔作为正极,金属箔的绝缘氧化层作为电介质。电解电容器按正极分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负极由薄纸/薄膜或浸有电解质溶液的电解质聚合物组成;钽电解电容器的负极通常采用二氧化锰。由于它们都使用电解质作为负极,电解电容器因此而得名。极化电解电容通常在电源电路或中低频电路中起到电源滤波、去耦、信号耦合、时间常数整定、直流隔离等作用。一般不能用于交流电源电路。在直流电源电路中用作滤波电容器时,阳极应接电源电压的正极,负极应接电源电压的负极。不能反接,否则会损坏电容器。
有极性电容和无极性电容在性能和原理结构上有哪些不可忽视的异同?
有极性电容器是指电解电容器等电容器。它由阳极的铝箔和阴极的电解质形成的两个电极组成。阳极铝箔上产生的一层氧化铝薄膜充当介质电容器。由于这种结构,使其具有极性。当电容器正向连接时,由于电化学反应,氧化铝膜将保持稳定。当电容器反接时,氧化铝层会变薄,使电容器容易被击穿和损坏。因此,电路中存在电解电容。必须注意的是,普通极性的电容器是无极性的。也可以将两个电解电容器的阳极或阴极串联起来,组成无极性电解电容器。
1、原理是一样的。它们都是关于储存电荷和释放电荷;板上的电压不能突然改变。
2、媒体不同。什么是媒介?说白了,就是电容器两块极板之间的材料。大多数极化电容器使用电解质作为介电材料。一般相同体积的有极性电容器容量较大。另外,不同电解质材料和工艺制造的极化电容器在相同体积下的容量也会不同。此外,耐压性能也与介电材料的使用密切相关。无极性电容器介质材料也很多,大部分采用金属氧化膜、聚酯等,介质的可逆或不可逆性质决定了有极性和无极性电容器的使用环境。
3、性能不同。性能是使用的要求,最大化需求是使用的要求。如果电视机电源部分采用金属氧化膜电容器进行滤波,则必须满足滤波所需的电容器容量和耐压。恐怕机箱内只能安装一个电源。因此,只有极化电容才能用作滤波器,而且极化电容是不可逆的。也就是说,正极必须连接到高电位端,负极必须连接到低电位端。一般电解电容在1微法以上,用于耦合、去耦、电源滤波等。无极性电容大多在1微法以下,参与谐振、耦合、选频、限流等。当然,也有也是大容量、高压的,多用于电力无功补偿、电机移相、变频电源移相等。无极性电容器的种类很多,所以我这里不再赘述。
4、容量不同。前面已经提到过,相同体积的电容器,介电容量不同,这里不再赘述。5、结构不同。原则上,在不考虑尖端放电的情况下,使用环境所需的任何形状的电容器都可以使用。常用的电解电容是圆形的,方形的很少用。无极性电容器有多种形状。如管式、变形矩形、片式、方形、圆形、方圆组合等,具体取决于使用的场合。当然,还有无形资产。这里的无形是指分布电容。在高频和中频器件中,分布电容不容忽视。从功能上来说是一样的。主要区别在于容量。受材料结构影响,无极性电容的容量一般较小,一般在10uF以下,而有极性电容的容量一般较大。例如,对电源进行滤波时,必须使用大容量的有极性电容。
电路设计的一个基本原则是要求设计者充分理解和掌握现实中的元件。所用部件应为标准件、通用件,最好是市场上最常见的型号。对于图纸中使用的部件,如果只能通过定制来获得材料,成本肯定会很高。如果连定制都做不到,那么这张设计图就等于废纸。
另外,大电容适合过滤低频信号,小电容适合过滤高频信号。然而,去耦只是电容器的功能之一。电容器还有其他功能。不同类型的电容器有很大不同的特性和用途。原理图上的电容只是一个符号,背后还有很多技巧。这方面和经验有很大关系。它不可能很快达到,只能通过实践慢慢积累。
电容器应该如何分类?
根据电容器中的电介质
空气电容器是使用空气作为电介质的电容器,例如用于收音机中“调谐”的可变电容器。
纸电容器采用特殊的电容纸作为介质电容器。
电解电容器以电解液作为电介质的电容器。
云母电容器采用天然云母作为电介质的电容器。
陶瓷电容器使用单层陶瓷材料作为电介质的电容器。
独石电容器也是采用陶瓷材料作为电介质的电容器。为了解决单层陶瓷电容器容量小的缺点,它实际上是采用多个陶瓷电容器串联而成的电容器。
聚酯电容器采用尼龙材料作为电介质的电容器。
铌电容器以金属铌[n]为正极,稀硫酸等溶液为负极,以铌表面生成的氧化膜为电介质。
钽电容器是以金属钽为阳极材料制成的电容器。
线绕电容器是以金属线缠绕在电介质上作为电极的电容器。您可以通过改变金属线的匝数来调整电极面积,从而调整容量。
油浸纸电容器采用中性油作为电介质的电容器,多用于电力系统。
根据电容器的可调性分为
固定电容器电容量不发生变化的电容器。
可变电容器其电容量在一定容量范围内可以自由调节的电容器。例如,收音机可以使用可变电容器手动调谐和选择。
可调电容器可调电容器是指电容量可以在一定范围内调节的电容器,如陶瓷微刻电容器、绕线电容器等。
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