Tại sao chúng ta sử dụng tụ điện phân cực?

Tôi muốn biết nếu tụ điện phân cực có một số lợi thế mà chúng được sử dụng trong một số mạch?

Ví dụ, trong sơ đồ của IC điều khiển BISS001 Pir, ở một số nơi, một tụ điện phân cực được sử dụng và ở một số nơi một tụ điện không phân cực.

Tôi có thể sử dụng một tụ điện không phân cực có cùng điện áp và điện dung thay vì các tụ điện phân cực này không?

Tài liệu tham khảo:

1. Bảng dữ liệu BISS001
2. Bảng dữ liệu DETECTOR HC-SR501
3. Grove - Cảm biến chuyển động Pir hoặc liên kết EasyEDA

Điều tôi hiểu từ câu trả lời của bạn là tại sao các tụ điện được sử dụng và tại sao chúng lại bị phân cực.

Nhưng các nhà thiết kế của mạch này có thể đã sử dụng một tụ điện không phân cực hoặc thậm chí tụ điện tantali phân cực . Có thật không? Vì mô-đun ( Grove - Pir Motion Sensor ) sử dụng tụ điện tantali phân cực.

Tôi muốn biết nếu các tụ điện phân cực đang được sử dụng để bảo vệ mạch hoặc có bất kỳ lý do nào khác (bất kể loại tụ điện.)

Có vấn đề gì nếu các tụ điện này được thay thế bằng các tụ điện không phân cực trong các mạch này?

Tôi có thể sử dụng một tụ điện không phân cực có cùng điện áp và điện dung thay vì các tụ điện phân cực này không?

Nói về điện, tụ điện không phân cực luôn tốt hơn so với tụ điện phân cực. Có, bạn luôn có thể thay thế bằng một tụ điện không phân cực với cùng một đánh giá.

Nhưng có một giả định ẩn ở đây: Provided you can find one that's physically small enough to fit on your board and cheap enough to fit in your budget.Và thực tế là bạn không thể là lý do duy nhất chúng tôi sử dụng mũ phân cực.

Tôi giả định rằng, nếu chúng ta từng học cách chế tạo các loại mũ không phân cực, rẻ tiền và đậm đặc (công suất trên mỗi thể tích) như các chất điện phân, các tụ điện phân cực sẽ biến mất.

Lưu ý bên - điện áp và điện dung không phải là thông số điện duy nhất của tụ điện. Họ sẽ đủ cho một tụ điện lý tưởng, nhưng thế giới thực mang đến những số liệu xấu xí khác. Giống như ESR, hệ số công suất với nhiệt độ hoặc điện áp, đáp ứng tần số, v.v ... Mạch được thiết kế xung quanh các quirks của công nghệ cụ thể có thể thất bại nếu sự thay thế khác nhau ở đó. Thậm chí là quá tốt có thể gây rắc rối, ví dụ. Mũ ESR cao tự nhiên giữ dòng điện cực đại trong kiểm tra để thay thế bằng phần ESR thấp vượt trội về mặt lý thuyết có thể khiến toàn bộ sự việc nổ tung. Thêm ESR là chuyện nhỏ - nhưng đó không còn là sự thay thế thả xuống, mà là thiết kế lại mạch. Vì vậy, chúng tôi không thay thế điện phân bằng một thứ khác không phải vì phân cực là quan trọng, nó chỉ gây phiền toái. Chúng tôi giữ chúng vì nhiều thông số khác, ít rõ ràng hơn C, V và phân cực.

Kích thước vật lý của tụ điện là một hàm của độ dày của chất điện môi (trong số những thứ khác).

Ngay từ sớm, người ta đã phát hiện ra rằng các oxit của một số kim loại nhất định (đặc biệt là nhôm và tantalum) đã tạo ra chất điện môi tốt và có thể được làm rất mỏng thông qua một quá trình hóa học - các đơn đặt hàng có độ lớn hơn so với các chất điện môi khác như giấy sáp / màng và màng nhựa . Do đó, tụ điện đã được phát minh để cung cấp điện dung cao trong một khối lượng hợp lý.

Thật không may, quá trình hóa học đòi hỏi điện áp trên tụ phải chỉ có một cực duy nhất, vì vậy các tụ này được "phân cực". Đảo ngược sự suy giảm phân cực và cuối cùng phá hủy lớp oxit. Đó là thứ chúng ta phải sống để tận dụng lợi thế của công nghệ này.

Khả năng sản xuất các tụ điện có giá trị cao trong các công nghệ không phân cực như gốm nhiều lớp có nghĩa là giờ đây có thể sử dụng chúng khi chỉ có một tụ điện phân cực. Nhìn chung không có vấn đề gì với việc thay thế này, mặc dù bạn có thể cần xem xét một số điểm kỳ quặc của công nghệ mà bạn đang chuyển sang.

Ví dụ, một số đồ gốm cao K (hằng số điện môi cao) thể hiện sự thay đổi điện dung đáng kể với điện áp. Điều này có thể được chấp nhận trong một ứng dụng khớp nối hoặc bỏ qua, nhưng hoàn toàn không thể chấp nhận được trong thiết kế bộ lọc.

Vì bạn đề cập đến bảo vệ, tôi sẽ thêm rằng mũ phân cực không nên được sử dụng để bảo vệ phân cực ngược . Chúng sẽ phản ứng với điện áp ngược rất chậm (giây hoặc phút), trong khi các thành phần nhạy cảm điển hình đáng được bảo vệ sẽ bị chết trong vòng một phần nghìn giây. Và một khi nắp phân cực bắt đầu hấp thụ điện áp ngược, nó có thể thông hơi, phát nổ hoặc bắt lửa , ngoài vấn đề rõ ràng với khói và lửa) có thể khiến nó không dẫn điện trở lại, làm lộ mạch điện của bạn ra điện áp ngược một lần nữa.