Kaj so trdni kondenzatorji? Označevanje in razvrščanje

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Ko že govorimo o trdnih kondenzatorjih, je to isti elektrolitski kondenzator, vendar uporablja poseben prevodni polimer ali polimeriziran organski polprevodnik. Medtem ko drugi kondenzatorji uporabljajo običajen tekoči elektrolit.

Splošne značilnosti

Kot smo že omenili, je razlika med polprevodniškimi in običajnimi kondenzatorji notranja "polnitev" naprave. Zakaj so torej boljši?

Prva in najpomembnejša razlika je ravno v tem, da polprevodniški kondenzatorji uporabljajo trdni polimerni elektrolit in ne tekoči. To odpravlja možnost puščanja ali izhlapevanja elektrolita. Druga pomembna prednost polprevodniških naprav je bila njihova serijska ekvivalentna upornost, ki se imenuje ESR. Zmanjšanje tega kazalnika je privedlo do dejstva, da je v enakih pogojih postala možna uporaba manj kapacitivnih kondenzatorjev, pa tudi manjših velikosti. Druga pomembna prednost trdnih kondenzatorjev je, da so manj občutljivi na temperaturne spremembe. Ta prednost je tudioznačuje, da bo življenjska doba takega predmeta približno šestkrat daljša, kar pomeni, da bo objekt, v katerega je nameščen, zdržal veliko dlje.

elektrolit

Polprevodniški elektrolitski kondenzator uporablja tanko plast kovinskega oksida kot dielektrik. Tvorba te plasti se izvaja z elektrokemično metodo. Potek tega postopka se izvaja na pokrovu iz iste kovine.

Drugi pokrov tega kondenzatorja je lahko predstavljen v obliki tekočega ali suhega elektrolita. Konvencionalni elektroliti uporabljajo tekoče, medtem ko trdno stanje uporablja suho. Ta vrsta trdnega kondenzatorja za izdelavo kovinske elektrode uporablja material, kot sta tantal ali aluminij.

Omeniti velja, da tantalski kondenzatorji spadajo tudi v elektrolitsko skupino.

Asimetrično

Asimetrični polprevodniški kondenzator je relativno nov izum, saj so bile druge naprave uporabljene že prej. Prvi in najpreprostejši kondenzator iz te skupine je bil v obliki črke T. V tem objektu so bile plošče nameščene v isti ravnini. Kasnejši razvoj asimetričnih kondenzatorjev je privedel do tipa diska. Sestavljen je iz ravnega obroča in diska, ki se nahaja v njem. Naknadna izboljšava asimetričnih kondenzatorjev je privedla do še večje poenostavitve zasnove in pridobljene so bile naprave z dvema elektrodama. Eden izmed njih je bilpredstavljena v obliki tanke žice, druga pa je tanka plošča ali tanek kovinski trak. Vendar je treba omeniti, da je uporaba te posebne vrste kondenzatorja težka zaradi uporabe visokonapetostne opreme.

Označevanje

Obstaja oznaka za polprevodniške kondenzatorje, ki opisuje njihove značilnosti. Prisotnost te oznake bo pomagala razumeti nekatere lastnosti kondenzatorja:

• Na podlagi oznake naprave lahko natančno določite delovno napetost za vsak kondenzator. Prav tako je treba omeniti, da mora ta vrednost presegati napetost, ki je prisotna v tokokrogu, ki uporablja ta predmet. Če ta pogoj ni izpolnjen, bo prišlo do napak v delovanju celotnega vezja ali pa bo kondenzator preprosto eksplodiral.
• 1.000.000 pF (pikofarad)=1 uF. Ta oznaka je enaka za številne kondenzatorje. To je posledica dejstva, da imajo skoraj vse naprave kapacitivnost, ki je enaka ali blizu tej vrednosti, zato jo je mogoče navesti tako v pikofaradih kot v mikrofaradih.

Nabrekajoči kondenzator

Kljub temu, da so tovrstni kondenzatorji precej odporni na lomljenje, še vedno ne zdržijo večno in jih je treba tudi zamenjati. Zamenjava trdnega kondenzatorja bo morda potrebna v več primerih:

• Vzrokov za okvaro, torej otekanje te naprave je lahko kar nekaj, glavni pa se imenuje slaba kakovost samega dela.
• Do vzrokov za napihnjenost lahkonanašajo se tudi na uparjanje ali izhlapevanje elektrolita. Čeprav se uporablja trden elektrolit, takšne težave še vedno niso povsem izključene, pri zelo visokih temperaturah pa se to zgodi.

Pomembno je upoštevati, da lahko do pregrevanja te naprave pride tako zaradi vpliva zunanjega okolja kot zaradi notranjega okolja. Nepravilno namestitev lahko pripišemo notranjemu vplivu. Z drugimi besedami, če se pri montaži tega dela obrne polarnost, se bo ob zagonu skoraj takoj segrel in najverjetneje eksplodiral. Poleg teh razlogov je možno tudi močno pregrevanje zaradi neupoštevanja pravil delovanja. Lahko je napačna napetost, kapacitivnost ali delovanje v okolju previsokih temperatur.

Kako se izogniti napihnjenosti in pogosti zamenjavi

Začnite s tem, kako se izogniti napihnjenosti trdnega kondenzatorja.

• Prva stvar, ki jo priporočamo, je uporaba samo kakovostnih delov.
• Drugi nasvet, ki vam lahko pomaga preprečiti takšne težave, je, da preprečite pregrevanje kondenzatorja. Če temperatura doseže 45 stopinj ali več, je potrebno nujno hlajenje, še bolje pa je te naprave postaviti čim dlje od virov toplote.
• Ker večina kondenzatorjev nabrekne v računalniških napajalnikih, je priporočljiva uporaba napetostnih stabilizatorjev, ki ščitijo omrežje pred nenadnimi prenapetostmi.

Če je prišlo do otekline, potemnapravo je treba zamenjati. Glavno pravilo popravila je izbrati kondenzator z enako zmogljivostjo. Ta parameter je dovoljeno odstopati navzgor, vendar le rahlo. Odstopanja navzdol niso dovoljena. Ista pravila veljajo za napetost predmeta. Prav tako velja dodati, da se pri zamenjavi elektrolitskih kondenzatorjev s polprevodniškimi lahko uporabljajo tudi naprave z manjšo kapaciteto. To je mogoče zaradi nižjega ESR, o katerem smo govorili prej. Toda pred tem se je še vedno vredno posvetovati s strokovnjakom. Sam postopek zamenjave sestoji iz odstranitve zgorelega dela s spajkanjem in spajkanja novega.

Popravilo

Precej pogosto je potrebno izvajati preventivno vzdrževanje kondenzatorjev. Recimo, da je bil med razstavljanjem računalnika odkrit sumljiv kondenzator. Treba ga je preveriti in po potrebi zamenjati. Za zamenjavo boste potrebovali spajkalnik z močjo od 25 do 40 vatov. To so naprave srednje moči. Njihova uporaba je utemeljena z dejstvom, da manj zmogljivi spajkalniki ne bodo mogli spajkati kondenzatorja, močnejši pa so preveliki in je z njimi neprijetno delati.

Najbolje je imeti pri roki spajkalnik s stožčasto konico. Za izvedbo popravil je stari kondenzator spajkan, vendar je treba to narediti zelo previdno, saj so plošče, v katere so nameščene, najpogosteje večplastne - do 5 plasti. Poškodba vsaj enega od njih bo onemogočila celotno ploščo in je ni več mogoče popraviti. Po spajkanju stare naprave se preluknjajo namestitvene luknjeigla, najboljša medicinska, je tanjša. Spajkanje novega predmeta je najbolje izvesti s kolofonijo.

kondenzatorji iz trdnega polimera

Lahko rečemo, da so vse naprave te vrste polimerne, saj se v tej napravi namesto tekočega elektrolita uporablja trdni polimer. Uporaba trdnega materiala v standardnih trdnih kondenzatorjih je prinesla naslednje prednosti:

• pri visokih frekvencah - nizka ekvivalentna odpornost;
• vrednost toka visokega valovanja;
• življenjska doba kondenzatorja je veliko daljša;
• bolj stabilno delovanje pri visokih temperaturah.

Podrobneje, na primer zmanjšan ESR pomeni manjšo porabo energije in s tem manj segrevanja kondenzatorja pri enakih obremenitvah. Višja stopnja valovanja toka zagotavlja stabilno delovanje celotne plošče kot celote. Seveda je bila zamenjava tekočega elektrolita s trdnim povzročila, da se je življenjska doba znatno povečala.