Polaire en niet-polaire condensatoren - wat is het verschil

Allerlei soorten soorten condensatorenZe worden tegenwoordig bijna overal in de elektronica en elektrotechniek gebruikt en bevatten verschillende stoffen als diëlektrica. Specifiek echter elektrolytische condensatoren, in het bijzonder ook tantaal en polymeer, dan is het voor hen, wanneer opgenomen in het schema, belangrijk om de polariteit strikt in acht te nemen. Als een dergelijke condensator niet correct in het circuit is opgenomen, kan deze niet normaal werken. Deze condensatoren worden daarom polair genoemd.

Wat is het fundamentele verschil tussen een polaire condensator en een niet-polaire condensator, waarom geven sommige condensatoren er nog steeds om hoe ze in het circuit moeten worden opgenomen, en het respecteren van polariteit is fundamenteel belangrijk voor anderen? We proberen het nu uit te zoeken.

Het punt hier is dat het productieproces van elektrolytische condensatoren heel anders is dan bijvoorbeeld keramiek of polypropyleen. Als de laatste twee zowel de platen als het diëlektricum homogeen zijn ten opzichte van elkaar, dat wil zeggen dat er geen verschil is in de structuur op het plaat-diëlektrische grensvlak aan beide zijden van het diëlektricum, dan hebben de elektrolytische condensatoren (cilindrisch aluminium, tantaal, polymeer) een verschil in de structuur van de diëlektrische overgang -bekleding aan beide zijden van het diëlektricum: de anode en kathode verschillen in chemische samenstelling en fysische eigenschappen.

Wanneer een elektrolytische aluminiumcondensator wordt gemaakt, is het niet alleen dat ze twee identieke foliedeksels rollen die zijn gelegd met met elektrolyt geïmpregneerd papier.

Van de zijkant van de anodeplaat (waaraan + wordt geleverd) wordt op een speciale manier een laag aluminiumoxide afgezet op het geëtste oppervlak van de folie. De anode is ontworpen om elektronen via een extern circuit aan de kathode te geven tijdens het opladen van een condensator.

De negatieve voering (kathode) is gewoon aluminiumfolie; elektronen komen eraan tijdens het opladen via een extern circuit. De elektrolyt dient hier als een geleider van ionen.

De situatie is hetzelfde met tantaalcondensatoren, waarbij tantaalpoeder wordt gebruikt als een anode, waarop een tantaalpentoxidefilm wordt gevormd (de anode is verbonden met een oxide!), Met de functie van een diëlektricum, dan is er een laag van een halfgeleider - mangaandioxide als een elektrolyt, vervolgens een zilveren kathode, waaruit de elektronen vertrekken tijdens het ontladingsproces.

Polymeer elektrolytische condensatoren gebruiken een lichtgeleidend polymeer als kathode, maar verder zijn alle processen vergelijkbaar. De bottom line is de oxidatie- en reductiereacties, zoals in een batterij. De anode wordt geoxideerd tijdens de elektrochemische ontladingsreactie en de kathode wordt hersteld.

Wanneer de elektrolytische condensator wordt opgeladen, is er een overmaat aan elektronen op zijn kathode, op de minusplaat, die alleen de negatieve lading naar deze aansluiting rapporteert, en op de anode - een gebrek aan elektronen, die een positieve lading geven, dus krijgen we het potentiaalverschil.

Als een geladen elektrolytische condensator wordt kortgesloten naar een extern circuit, zullen overtollige elektronen van de negatief geladen kathode naar de positief geladen anode lopen en de lading wordt geneutraliseerd. In het elektrolyt bewegen positieve ionen op dit moment van de kathode naar de anode.

Als een dergelijke polaire condensator niet correct in het circuit is opgenomen, kunnen de beschreven reacties niet normaal verlopen en werkt de condensator niet normaal. Niet-polaire condensatoren kunnen in elke opname werken, omdat ze noch anode, noch kathode, noch elektrolyt hebben, en hun platen op dezelfde manier interageren met het diëlektricum, net als met de bron.

Maar wat als er alleen polaire elektrolytische condensatoren zijn, maar u moet een condensator opnemen in een stroomcircuit met een veranderende polariteit? Hier is een trucje voor. Het is noodzakelijk om twee identieke polaire elektrolytische condensatoren te nemen en deze in serie met dezelfde klemmen met elkaar te verbinden. Het zal een niet-polaire condensator van twee polaire blijken te zijn, waarvan de capaciteit 2 keer minder zal zijn dan elk van zijn twee componenten.

Op deze basis worden trouwens niet-polaire elektrolytische condensatoren gemaakt waarin een oxidelaag op beide platen aanwezig is. Om deze reden zijn niet-polaire elektrolytische condensatoren veel groter dan polaire condensatoren met een vergelijkbare capaciteit. Op basis van dit principe worden ook niet-polaire startelektrolytische condensatoren vervaardigd die zijn ontworpen om te werken in wisselstroomcircuits met een frequentie van 50-60 Hz.

Zie ook:Condensatoren in elektronische schakelingen