Có một tụ điện điện phân xuống cấp mỗi khi nó nhận được điện áp ngược?


12

Tôi biết rằng tôi không được kết nối một tụ điện điện đảo ngược. Nó sẽ phát nổ nếu tôi áp dụng điện áp ngược đủ lâu.

Nhưng, điều gì xảy ra nếu điện áp ngược được áp dụng trong một thời gian ngắn? Ví dụ, một lỗi xảy ra trong mạch và tụ điện bị phân cực ngược hoặc tiếp xúc với điện áp AC trong một thời gian ngắn, nhưng nó vẫn có vẻ ổn từ bên ngoài. Liệu cấu trúc vật lý và hóa học bên trong của tụ thay đổi vĩnh viễn? Nó vẫn sẽ có điện dung định mức, điện áp và thời gian sống? Có thể giữ nó bằng cách sử dụng nếu nó không nổ? Tôi cảm thấy câu trả lời là "không", nhưng tôi đang tìm lời giải thích cho nó.

Câu trả lời:


12

Có nhiều loại và phân loại điện phân, tôi sẽ tập trung vào những loại phổ biến nhất cho người có sở thích: loại nhôm điện phân lỏng.

Hầu hết các chi tiết có thể được đọc trong bài viết wikipedia tương ứng nhưng tóm lại:

  • Lớp oxit catốt có thể chịu được tới 1,5V điện áp ngược
  • nó có thể nhận sát thương vĩnh viễn sớm hơn, nhưng 0,5V được coi là an toàn

Khi đặt điện áp ngược quá cao quá lâu, một trong hai điều có thể xảy ra:

  • khí đốt làm cho nắp phát nổ
  • hòa tan lớp oxit quần short nắp

Những con số và xác suất của chế độ thất bại có thể khác nhau rất nhiều khi đi xa ra ngoài cái được coi là "nhiệt độ phòng".

Ngay cả ứng dụng ngắn của quá nhiều điện áp ngược có thể làm hỏng tụ điện vĩnh viễn. Đôi khi khả năng tự phục hồi có thể đảo ngược điều này một chút theo thời gian, nhưng sẽ có thiệt hại vĩnh viễn.

Một số cách để thấy thiệt hại là:

  • tăng dòng rò (do lớp oxit hòa tan một phần)
  • giảm công suất (do tự chữa lành các lỗ lớp oxit)

Các loại điện phân khác có các loại hành vi khác nhau, nhưng hầu hết mọi người cho rằng tiếp xúc ngắn với điện áp ngược lên đến 0,5V ok. Đây là lý do tại sao rất nhiều máy đo LCR đo điện dung với 0,5V AC bất kể phân cực nào.


4

Tụ điện có thể chịu được điện áp ngắn, điện áp ngược trong một số chu kỳ giới hạn. Cụ thể, các tụ điện điện phân nhôm với chất điện phân không rắn có thể chịu được điện áp ngược khoảng 1 V đến 1,5 V.

Tụ điện rắn cũng có thể chịu được điện áp ngược trong thời gian ngắn. Các hướng dẫn phổ biến nhất cho điện áp ngược tantalum là:

  • 10% điện áp định mức đến tối đa 1 V ở 25 ° C,
  • 3% điện áp định mức đến tối đa 0,5 V ở 85 ° C,
  • 1% điện áp định mức đến tối đa 0,1 V ở 125 ° C.

Những hướng dẫn này áp dụng cho chuyến tham quan ngắn và không bao giờ nên được sử dụng để xác định điện áp ngược cực đại mà theo đó một tụ điện có thể được sử dụng vĩnh viễn.

Thêm thông tin trên Wikipedia


Những gì bạn đang nói về hầu hết xảy ra trong ac trong một thời gian ngắn, một điện áp ngược được áp dụng và sau đó là một điện áp dương ngay sau đó để đảo ngược những thiệt hại nhỏ.

Phân cực ngược không xảy ra đủ nhanh để làm hỏng tụ điện vĩnh viễn. Thời gian để nó bị hỏng phụ thuộc vào điện áp ngược được áp dụng, kích thước của tụ điện và vật liệu được sử dụng cho điện môi và điện cực.

Nói chung khi được sử dụng trong ac, ứng dụng phổ biến nhất là bộ lọc, tôi không thấy các tụ điện bị hư hỏng đủ để can thiệp vào hoạt động. Tụ điện được sử dụng trong bộ lọc trong bộ sạc dc và chúng tôi sử dụng chúng mỗi ngày, và chúng hoạt động trong nhiều năm. Khi được sử dụng trong các ứng dụng như vậy, có thể có thiệt hại chậm và lớp oxit có thể hình thành, nhưng không có trở ngại nào trong hoạt động bình thường.

Mặc dù, điện áp thoáng qua thường xuyên có thể làm hỏng các tụ điện khá nhanh. Đó là lý do tại sao, luôn luôn khi tắt bất kỳ thiết bị nào, giảm âm lượng, tắt thiết bị và sau đó rút phích cắm điện xoay chiều.


1
Ít nhất bạn nên đề cập rằng bạn đã sao chép điều này trực tiếp từ bài viết trên wikipedia
PlasmaHH

Đó chỉ là phần giới thiệu. dù sao cũng đề cập đến nó.
Neil Patrao

0

Nếu bạn cảm thấy rằng mạch của bạn có thể có chế độ thất bại như thế này (Holy cow - tại những nơi tôi dựa vào cực của các tụ điện điện phân đảo ngược cực thường sẽ chiên toàn bộ mạch!), Thì đó là cách tốt nhất để

  • tham khảo bảng dữ liệu của phần cụ thể, không phải wikipedia về điện áp ngược của nắp cụ thể bạn đang sử dụng
  • sử dụng một tụ điện điện cực lưỡng cực
  • thực hiện các biện pháp bảo vệ (điốt hoặc điốt + cầu chì) chống lại sự thay đổi cực bên ngoài / lật pin
  • sử dụng mạch theo dõi điện áp để chỉ cấp nguồn cho thiết bị điện tử nếu tất cả các nguồn cung cấp đã sẵn sàng - và tắt nguồn nhanh nếu bị hỏng (tôi quan sát một chế độ thất bại thực sự kỳ lạ khi mất đường ray âm dẫn đến một diode kẹp đầu vào của opamp gửi cực dương đường sắt đến đầu vào được cho là trở kháng cao ....)

Không bao giờ biến nó thành chế độ bình thường

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.