Un condensatore elettrolitico si degrada ogni volta che riceve una tensione inversa?


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So che non devo collegare un condensatore elettrolitico al contrario. Esploderà se applico la tensione inversa abbastanza a lungo.

Ma cosa succede se si applica la tensione inversa per un breve periodo? Ad esempio, si verifica un errore nel circuito e il condensatore diventa polarizzato inverso o esposto alla tensione CA per un breve periodo, ma sembra ancora OK dall'esterno. La struttura fisica e chimica interna del condensatore cambia in modo permanente? Avrebbe comunque la capacità nominale, la tensione e la durata? Va bene usarlo se non esplode? Sento che la risposta è "no", ma sto cercando una spiegazione per questo.

Risposte:


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Esistono molti tipi e sottotipi di elettrolitici, mi concentrerò su quelli più comuni per gli hobbisti: quello elettrolitico liquido di alluminio.

La maggior parte dei dettagli può essere letta nel corrispondente articolo di Wikipedia ma in breve:

  • Lo strato di ossido catodico può resistere fino a 1,5 V di tensione inversa
  • può ricevere danni permanenti prima, ma 0,5 V è considerato sicuro

Quando si applicano tensioni inverse troppo elevate per troppo tempo, può accadere una delle due cose:

  • la gassificazione fa esplodere il tappo
  • la dissoluzione dello strato di ossido riduce il cappuccio

Questi numeri e probabilità di guasto possono differire notevolmente quando si va molto al di fuori di quella che viene considerata la "temperatura ambiente".

Anche una breve applicazione di troppa tensione inversa può danneggiare permanentemente il condensatore. A volte le abilità di auto-guarigione possono invertire questo un po 'nel tempo, ma ci saranno danni permanenti.

Alcuni modi per vedere il danno sono:

  • aumento della corrente di dispersione (a causa dello strato di ossido parzialmente disciolto)
  • riduzione della capacità (dovuta all'auto-guarigione dei fori dello strato di ossido)

Altri tipi di elettrolitici hanno diversi tipi di comportamento, ma la maggior parte delle persone ritiene ok l'esposizione a una tensione inversa fino a 0,5 V. Ecco perché molti misuratori LCR misurano la capacità con 0,5 V CA indipendentemente da qualsiasi polarità.


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I condensatori elettrolitici possono sopportare per brevi istanti una tensione inversa per un numero limitato di cicli. Nel dettaglio, i condensatori elettrolitici in alluminio con elettrolita non solido possono sopportare una tensione inversa da circa 1 V a 1,5 V.

I condensatori al tantalio solido possono anche resistere a tensioni inverse per brevi periodi. Le linee guida più comuni per la tensione inversa al tantalio sono:

  • 10% della tensione nominale fino ad un massimo di 1 V a 25 ° C,
  • 3% della tensione nominale fino a un massimo di 0,5 V a 85 ° C,
  • 1% della tensione nominale fino a un massimo di 0,1 V a 125 ° C.

Queste linee guida si applicano per brevi escursioni e non devono mai essere utilizzate per determinare la massima tensione inversa in base alla quale un condensatore può essere utilizzato in modo permanente.

Altro su Wikipedia


Quello di cui stai parlando avviene principalmente in ca dove per un breve periodo di tempo viene applicata una tensione inversa e quindi una tensione positiva immediatamente dopo per invertire il piccolo danno.

La polarizzazione inversa non si verifica così velocemente da danneggiare permanentemente il condensatore. Il tempo di danneggiamento dipende dalla tensione inversa applicata, dalle dimensioni del condensatore e dal materiale utilizzato per il dielettrico e gli elettrodi.

Generalmente quando usato in corrente alternata, l'applicazione più comune è il filtro, non vedo i condensatori che subiscono danni sufficienti a interferire con l'operazione. I condensatori sono utilizzati nel filtro nei caricabatterie cc e li usiamo ogni giorno e funzionano per anni. Se utilizzato in tali applicazioni, potrebbero verificarsi danni lenti e potrebbe formarsi uno strato di ossido, ma nessun ostacolo durante il normale funzionamento.

Tuttavia, frequenti tensioni transitorie possono danneggiare i condensatori abbastanza velocemente. Ecco perché, sempre quando si spegne qualsiasi dispositivo, abbassare il volume, spegnere il dispositivo e quindi rimuovere la spina di alimentazione CA.


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Dovresti almeno menzionare che l'hai copiato direttamente dall'articolo di Wikipedia
PlasmaHH,

Questa era solo l'introduzione. comunque menzionato.
Neil Patrao,

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Se ritieni che il tuo circuito possa avere una modalità di guasto come questa (Vacca sacra - nei punti in cui faccio affidamento sulla polarità dei condensatori di elettroliti che invertono la polarità di solito friggerebbe l'intero circuito!), Sarebbe il migliore per

  • consultare la scheda tecnica della parte specifica, non wikipedia sulle tensioni inverse del cappuccio specifico che si sta utilizzando
  • utilizzare un condensatore di elettrolita bipolare
  • adottare misure di protezione (diodi o diodi + fusibili) contro i cambiamenti di polarità esterni / ribaltamenti della batteria
  • utilizzare i circuiti di controllo della tensione per alimentare l'elettronica solo se tutte le alimentazioni sono pronte - e spegnersi rapidamente se si guasta (osservo una modalità di guasto davvero strana in cui la perdita della guida negativa porta a un diodo a morsetto di ingresso di un opamp che invia il positivo guida all'ingresso presumibilmente ad alta impedenza ....)

Non trasformarlo mai in una modalità normale

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