Tại sao tôi có thể đặt một tụ điện điện phân trên AC?

Tôi đã thấy ở đây và có sơ đồ với các tụ điện điện phân đặt trên AC. Và điều này nghe có vẻ kỳ lạ với tôi.

Tụ điện có một cực, phải không? Nếu chúng ta đảo ngược các cực trên DC, điều tồi tệ sẽ xảy ra. Theo như tôi hiểu, AC đảo ngược cực tính mọi lúc mọi nơi (thường là 50Hz). Tại sao chúng ta có thể đặt các tụ điện như vậy trên AC mà không làm hỏng chúng?

Thí dụ:

từ trình diễn tại đây: http://youtu.be/qdXbnhb1bVo?t=5m57s

"Có thể" và "nên" là hai điều. Bạn có nên làm điều này? Không: việc sử dụng này nằm ngoài các thông số vận hành được chỉ định của các tụ điện điện thông thường. Bạn dường như hiểu điều này rồi. Bạn có làm được không Vâng, như video chứng minh. Để hiểu lý do tại sao đòi hỏi một số hiểu biết về những gì bên trong tụ điện.

Một tụ điện là hai dây dẫn (thường là các tấm) cách nhau bởi một chất cách điện. Diện tích bề mặt càng nhiều và càng gần nhau, điện dung càng cao. Tụ điện phân có một màng mỏng cuộn lại trong hộp. Bộ phim này được bao phủ trong một lớp oxit mỏng, và độ mỏng của lớp này là thứ mang lại cho các tụ điện điện dung điện dung cao so với kích thước của chúng.

Lớp oxit này được tạo ra bởi hóa học của các vật liệu trong tụ điện, và cực của điện áp đặt vào mỗi bên của màng. Một điện áp được áp dụng theo đúng hướng sẽ xây dựng và duy trì lớp oxit. Nếu cực tính bị đảo ngược, lớp oxit sẽ hòa tan.

Nếu lớp oxit hòa tan, bạn không còn có chất cách điện giữa hai bản của tụ điện. Thay vì hai tấm cách nhau bởi một chất cách điện, bạn có hai tấm cách nhau bởi một dây dẫn. Thay vì một thiết bị chặn DC, bạn có một thiết bị tiến hành nó. Về cơ bản, bạn có một dây trong một hộp.

Thông thường, khi bạn gặp chế độ thất bại này, một dòng điện lớn, nhanh chóng làm nóng phần bên trong của tụ điện. Chất lỏng và khí mở rộng làm vỡ lỗ thông hơi an toàn hoặc có thể phát nổ.

Tại sao sau đó, các tụ điện trong ví dụ này không nổ?

Điện áp phân cực ngược không bao giờ được áp dụng trong thời gian dài và không bao giờ không có điện áp phân cực chính xác được áp dụng ngay sau đó để sửa chữa bất kỳ hư hỏng nào.

Lớp oxit không tan ngay lập tức khi đặt điện áp ngược; nó cần có thời gian. Thời gian phụ thuộc vào điện áp đặt vào, kích thước của tụ điện, hóa học, v.v., nhưng nửa chu kỳ 50 Hz AC có lẽ không đủ dài để gây ra thiệt hại nghiêm trọng. Khi nửa còn lại của chu kỳ xuất hiện, lớp oxit được phục hồi.

Bất kỳ dòng sự cố được giới hạn đáng kể bởi các điện trở loạt.

Với các điện trở mắc nối tiếp, công suất có sẵn để làm nóng tụ điện là nhỏ. Đơn giản là không có đủ năng lượng để phá hủy tụ điện một cách thảm khốc bởi vì phần lớn năng lượng có sẵn đi vào các điện trở. Có lẽ bạn chỉ cần làm ấm tụ điện một chút. Khi điện áp đảo ngược hướng, lớp oxit có thể cải tổ.

Có thể cuối cùng bạn vẫn làm hỏng tụ điện, ở một mức độ nào đó, nhưng nó đủ hoạt động để trình diễn.

Nhiều khả năng bạn không nhận thấy rằng tụ điện có sai lệch DC và các đỉnh điện áp thấp nhất đi qua nó không bị âm.

Trong ví dụ duy nhất bạn cung cấp, có một đèn LED trong mạch. Hãy nhớ rằng một đèn LED cũng là một diode. Khi anh ta đặt tụ điện nối tiếp với đèn LED, nó sẽ ngăn chặn điện áp ngược đáng kể đi qua tụ điện. Khi tụ được đặt song song với đèn LED, đèn LED sẽ tắt bất cứ thứ gì nhiều hơn một vài vôn đảo ngược xung quanh tụ.

Quan trọng hơn, tuy nhiên, đây chỉ là một số video từ một số người trên internet thực hiện bản demo và không cố gắng nghiêm ngặt. Anh ta có thể đã nhận thức được rằng tụ điện đã bị lạm dụng phần nào và không quan tâm. Chúng tôi cũng không biết liệu tụ điện cuối cùng có bị hư hại hay không.

Vì vậy, tóm lại, những lý do bạn đang thấy các tụ điện điện phân rõ ràng là bị điện áp ngược là:

1. Họ không. Có một sự thiên vị DC mà bạn không nhận thấy.

2. Họ đang và có thể bị hư hỏng, nhưng bất cứ ai đang làm điều đó đều không nhận ra điều này hoặc không quan tâm.

3. Bạn không thể tin tất cả mọi thứ bạn nhìn thấy trên internet.

Có một vài câu trả lời có thể.

Ứng dụng phổ biến nhất của điện phân trong các ứng dụng AC là các tụ ghép trong các bộ khuếch đại AC. Trong trường hợp này, thường có một độ lệch DC rõ ràng trên tụ điện (do kết quả của các giai đoạn khuếch đại riêng lẻ bị sai lệch), do đó, mặc dù nó đi qua một dòng điện xoay chiều, nhưng điện áp trên tụ điện thực sự không bao giờ đảo ngược.

Thứ hai, có một thứ như một tụ điện điện phân không phân cực đôi khi được sử dụng trong các ứng dụng tần số dòng điện. Nó có các lớp oxit trên cả hai tấm.

Tại sao tôi có thể đặt một tụ điện điện phân trên AC?

Bạn có thể nhưng nó sẽ làm hỏng tụ điện, có thể gây tử vong, trừ trường hợp tầm thường.

Ví dụ hiển thị không chứng minh nhiều.

Nếu bạn đặt một điện áp ngược khiêm tốn cho một tụ điện so với định mức điện áp của nó, nó có thể không gây ra quá nhiều thiệt hại nếu không có quá nhiều dòng điện và nếu không được thực hiện quá lâu.

Một lượng nhỏ thiệt hại được thực hiện trong những trường hợp như vậy có thể không rõ ràng.

Đối với các giá trị quá mức khiêm tốn, quá nhiều, quá nhiều và quá dài, tụ điện có thể cho bạn biết bằng nhiều cách thú vị khác nhau như thổi tất cả các bên trong của nó thông qua con dấu cơ sở, hoặc thông qua lỗ thông hơi an toàn được tạo bởi các rãnh hình chữ thập trên đỉnh hoặc chỉ bằng cách đun sôi hoặc phơi khô hoặc từ chối đến bữa tiệc trong tương lai.

Một cách trong đó các tụ điện có thể được sử dụng trong mạch điện xoay chiều là đặt hai trong hai cực đối lập nhau. Mỗi tụ điện sẽ có xu hướng "đối phó" với phần thích hợp của dạng sóng. Tụ điện phân cực ngược sẽ truyền nhiều dòng điện ở điện áp ngược thấp và sử dụng nửa còn lại để chặn điện áp DC. Trong trường hợp này, giới hạn "quá nhiều" không đạt được.