Полярные и неполярные конденсаторы — в чем отличие
Всевозможные типы конденсаторов , используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества. Однако, что касается конкретно электролитических конденсаторов , в частности также танталовых и полимерных, то для них при включении в схему важно строгое соблюдение полярности. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то он не сможет нормально работать. Данные конденсаторы называются поэтому полярными.
В чем же заключается принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему одним конденсаторам все равно как быть включенными в схему, а другим принципиально важно соблюдение полярности? В этом и попробуем сейчас разобраться.
Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых . Если у последних двух как обкладки, так и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет различия в структуре на границе обкладка-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые, полимерные) имеют различие в структуре перехода диэлектрик-обкладка с двух сторон диэлектрика: анод и катод отличаются по химическому составу и физическим свойствам.
Когда изготавливают электролитический алюминиевый конденсатор, то не просто скручивают в рулон две одинаковые обкладки из фольги, проложенные пропитанной электролитом бумагой.
Со стороны анодной обкладки (на которую подается +) присутствует слой оксида алюминия, нанесенный на травленую поверхность фольги особым способом. Анод призван отдавать электроны через внешнюю цепь катоду в процессе заряда конденсатора.
Отрицательная обкладка (катод) — просто алюминиевая фольга, на нее в процессе заряда приходят электроны по внешней цепи. Электролит здесь служит проводником ионов.
Так же обстоит дело и с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода служит порошок тантала, на котором формируется пленка пентаоксида тантала (анод связан с оксидом!), несущего функцию диэлектрика, затем идет слой полупроводника — диоксида марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, с которого будут уходить электроны в процессе разряда.
Полимерные электролитические конденсаторы в качестве катода используют легкий проводящий полимер, а в остальном все процессы аналогичны. Суть — окислительная и восстановительная реакции, как в аккумуляторной батарее. Анод окисляется во время электрохимической реакции разрядки, а катод восстанавливается.
Когда электролитический конденсатор заряжен, то имеет место избыток электронов на его катоде, на минусовой обкладке, сообщающий как раз отрицательный заряд этой клемме, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом получаем разность потенциалов.
Если заряженный электролитический конденсатор замкнуть на внешнюю цепь, то избыточные электроны побегут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован. В электролите положительные ионы движутся в этот момент от катода к аноду.
Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать. Неполярные же конденсаторы могут работать в любом включении, поскольку в них нет ни анода, ни катода, ни электролита, и их обкладки взаимодействуют с диэлектриком одинаково, ровно как и с источником.
А что если под рукой есть только полярные электролитические конденсаторы, а нужно осуществить включение конденсатора в цепь тока с меняющейся полярностью? Для этого существует одна хитрость. Нужно взять два одинаковых полярных электролитических конденсатора, и соединить их между собой последовательно одноименными клеммами. Получится один неполярный конденсатор из двух полярных, емкость которого будет в 2 раза меньше каждого из двух его составляющих.
На этой основе, кстати, изготавливают неполярные электролитические конденсаторы, в которых слой оксида присутствует на обеих обкладках. По этой причине неполярные электролитические конденсаторы имеют значительно больший размер, чем полярные аналогичной емкости. Основываясь на данном принципе, изготавливают также электролитические пусковые неполярные конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока частотой 50-60 Гц.
Информация, опубликованная на данном веб-сайте, представлена исключительно в ознакомительных целях, за применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
Как сделать неполярный конденсатор из двух полярных конденсаторов
Конденсаторы бывают полярные и неполярные. Полярные конденсаторы нужно устанавливать обязательно с учетом полярности. Для этого на плате есть соответствующие пометки, да и на самом конденсаторе тоже.
Светлая линия или ноль на корпусе конденсатора указывает на то, что перед нами минусовой контакт. Также, определить, где плюс, а где минус у полярного конденсатора можно по длине ножек. Плюсовой контакт полярного конденсатора длиннее , чем минусовой.
И соответственно бывают неполярные конденсаторы, которые можно впаивать куда угодно и как угодно. Целесообразно заметить, что полярные конденсаторы имеют большую распространённость, чем неполярные конденсаторы. Следовательно, у радиолюбителей часто возникает дефицит неполярных конденсаторов, какой-то конкретной емкости и напряжения.
Однако, как оказывается, это не беда. Имея под рукой два обычных полярных конденсатора можно легко сделать один неполярный конденсатор . Как именно их нужно соединить и что потребуется учитывать, читайте ниже.
Как сделать неполярный конденсатор из двух полярных конденсаторов: 2 схемы соединения
В прошлой статье рассказывалось о том, как заменить электролитический конденсатор. Статья получилось обширной и довольно интересной для начинающих радиолюбителей. Можете почитать, кому нужно. Настал черед поговорить, как из полярных конденсаторов сделать неполярный .
Итак, самый простой способ сделать неполярный конденсатор, это соединить два полярных конденсатора. Для этого полярные конденсаторы соединяются минусами, а плюсами впаиваются в плату, вместо одного полярного конденсатора, который подлежит замене. Для наглядности я приложил схему, как правильно соединить полярные конденсаторы.
При этом следует заметить, что не в любом случае такой конденсатор будет работать, так как надо. Однако если под рукой ничего нет, то можно поэкспериментировать и сделать неполярный конденсатор из двух полярных. Подробная схема описывалась в такой литературе, как Журнал Радио за 1982 3 (прим. https://samelektrikinfo.ru/)
Зачем конденсаторы соединяют через диоды
Другой популярной схемой получения неполярного конденсатора из двух полярных, является схема подключения через диоды . Такая схема позволяет предотвратить появление так называемой «обратной полярности». В случае с использованием диодов такая проблема полностью исключена.
В независимости от того, были ли использованы диоды, соединение неполярных конденсаторов любым способом имеет ряд существенных недостатков, а именно:
- Малая реактивная мощность. Из-за чего переделанные конденсаторы допускается использовать только в слаботочных сетях;
- Не рекомендуется использовать такие конденсаторы в качестве пусковых конденсаторов. В лучшем случае они быстро перегреются и выйдут из строя.
Во всем же остальном, каких-либо ограничений нет. И если у вас под рукой не оказалось конденсаторов на замену, то вы всегда можете сделать неполярный конденсатор из двух полярных , применив вышеприведённые схемы в статье.
Неполярный Конденсатор Из Двух Полярных
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Поделиться
Последние посетители 0 пользователей онлайн
- Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
Объявления
Сообщения
И? За то коробочки, коробочки, коробочки, коробченочки, коробушечки. и много много
и будет у меня молотить принтер 24/7)
Так подключите-же параллельно амперметру конденсатор ( например, 4700 мкф ) и посмотрите , как изменятся показания .
При включении и выключении усилителя по светодиодам видно, как кратковременно подается сильная напруга на чипы. Видимо от этого и идут щелчки. Нужно разобраться из за чего так происходит и исправить это. В режиме ожидания светодиоды как я думаю должны гаснуть, а также отключаться модуль блютуз и USB, но они продолжают работать. Замерил напряжение на светодиодах, в режиме ожидания 1.62V, когда включен — 1.78V. Вот видео: https://wdfiles.ru/3uBoC/VID_20240430_153621.mp4 https://wdfiles.ru/MLzo/VID_20240430_153631.mp4 Почитаю темку. Правда там же про транзисторные усилители, а тут цифровые.
@Гость DUNG В перечне элементов указаны все используемые элементы (все элементы, которые должны быть установлены на печатной плате).
Конденсаторы электролитические неполярные
Конденсаторы электролитические неполярные (non polar) – электролитическое накопительное устройство постоянной ёмкости, диапазон накапливаемого заряда от 1мкФ до 220мкФ при напряжении от 16В до 160В. Допустимое отклонение ёмкости составляет ±20%.
Цилиндрический корпус с однонаправленными гибкими проволочными выводами радиального типа. Представленные серии конденсаторов имеют неполярный тип конструкции.
Повышенная рабочая температура среды составляет не более +85°С, рабочая пониженная температура – не ниже -40°С. Предельный тангенс угла потерь tgδ не выше 0,24, максимальный ток утечки – 4мкА. Наработка при этом составляет не менее 2000 ч.
Неполярные электролитические конденсаторы широко используются в цепях переменного тока, а также в цепях с неизвестной полярностью.
Подробные характеристики, расшифровка маркировки, габаритные и установочные размеры алюминиевых электролитических конденсаторов указаны ниже. Наша компания гарантирует качество и работу конденсаторов в течение 2 лет с момента их приобретения; предоставляются паспорта качества.
Окончательная цена на алюминиевые электролитические конденсаторы зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.
- -40°C – +85°C
- -40°C – +105°C
| Конденсаторы электролитические неполярные | |||
| Диапазон емкостей | 1 — 220 мкФ | ||
| Диапазон напряжений | 16 — 160 В | ||
| Допустимое отклонение емкости | ±20% | ||
| Ток утечки | 4 мкА | ||
| Тангенс угла потерь, tgδ | 0,12 — 0,24 | ||
| Выработка | 2000 ч | ||
| Рабочая температура | -40°C – +85°C | ||
| Серия | Цена | Серия | Цена |
| 1мкФ 50В 85°C (non polar) | по запросу | ||
Маркировка конденсаторов электролитических:
| 220мкФ | 25В | 85°C | non polar |
| 220мкФ | – | Номинальная емкость. |
| 25В | – | Номинальное напряжение. |
| 85°C | – | Рабочая температура. |
| non polar | – | Неполярный. |
Габаритные и установочные размеры конденсаторов электролитических неполярных:
| Емкость | Размеры DxL, мм | ||||||
| 16В | 25В | 35В | 50В | 63В | 100В | 160В | |
| 1мкФ | — | — | — | 5×11 | — | 5×11 | — |
| 2,2мкФ | — | — | — | 5×11 | 5×11 | 6,3×11 | — |
| 3,3мкФ | — | — | — | 6,3×11 | 6,3×11 | 8×11,5 | 10×16 |
| 4,7мкФ | — | 5×11 | 5×11 | 6,3×11 | 6,3×11 | 8×11,5 | 10×16 |
| 10мкФ | 5×11 | 6,3×11 | 6,3×11 | 8×11,5 | 8×11,5 | 10×16 | 13×20 |
| 22мкФ | 6,3×11 | 8×11,5 | 8×11,5 | 10×12,5 | 10×16 | 12,5×20 | 13×25 |
| 33мкФ | 8×11,5 | 8×11,5 | 10×12,5 | 10×16 | 10×20 | 12,5×25 | 16×25 |
| 47мкФ | 8×11,5 | 10×12,5 | 10×16 | 10×20 | 12,5×20 | 16×25 | 16×35 |
| 100мкФ | 10×16 | 10×20 | 12,5×20 | 12,5×25 | 16×25 | 16×31,5 | 19×35 |
| 220мкФ | 10×20 | 12,5×20 | 12,5×25 | 16×31,5 | 16×31,5 | 16×35,5 | — |
| Подробные характеристики неполярных электролитических конденсаторов | |||||||
| Номинальное напряжение | 16В | 25В | 35В | 50В | 63В | 100В | 160В |
| Импульсное напряжение | 20В | 32В | 44В | 63В | 79В | 125В | 200В |
| Тангенс угла потерь | 0,17 | 0,15 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,15 |
| Коэффициент импеданса -25°С / +20°С |
2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 |
| Коэффициент импеданса -40°С / +20°С |
6 | 5 | 4 | 4 | 3 | 3 | — |
| Конденсаторы электролитические неполярные | |||
| Диапазон емкостей | 4,7 — 1000 мкФ | ||
| Диапазон напряжений | 16 — 100 В | ||
| Допустимое отклонение емкости | ±20% | ||
| Ток утечки | 3 мкА | ||
| Тангенс угла потерь, tgδ | 0,10 — 0,25 | ||
| Выработка | 1000 ч | ||
| Рабочая температура | -40°C – +105°C | ||
| Серия | Цена | Серия | Цена |
| 4,7мкФ 100В 105°C (non polar) | по запросу | ||
Маркировка конденсаторов электролитических:
| 220мкФ | 25В | 85°C | non polar |
| 220мкФ | – | Номинальная емкость. |
| 25В | – | Номинальное напряжение. |
| 85°C | – | Рабочая температура. |
| non polar | – | Неполярный. |
Устройство электролитических конденсаторов:
В цилиндрическом алюминиевом корпусе расположены две электродные фольги – электроды, между которыми находится бумага, пропитанная электролитом, диэлетрик (тонкая оксидная пленка) и бумажный разделитель. В неполярных конденсаторах диэлетрик (тонкая оксидная пленка) нанесена на оба электрода для симметрии их электрических параметров.
В нижней части конденсатора размещен резиновый уплотнитель и вывода. Алюминиевый корпус конденсатора покрыт изолирующей оболочкой.
На верхней торцевой части корпуса расположен предохранительный клапан или защитные надсечки (крестообразные, в форме буквы К или Т), которые обеспечивают взрывобезопасность конденсатора при его выходе из строя вследствие перегрева, пробоя или переполюсовки. Суть защитного устройства базируется на возможности выброса накопленного внутри корпуса излишнего давления паров газа электролита. Возрастание внутреннего давления сопровождается выбросом пробки клапана или разрушением корпуса по надсечкам, но без взрыва, разбрасывания обкладок и сепаратора, предотвращая таким образом повреждения соседних элементов схемы.
Емкость электролитического конденсатора обратно пропорциональна минусовой температуре: с понижением температуры вязкость электролита увеличивается, тем самым снижая его проводимость. Повышение температурного режима приводит к уменьшению срока службы конденсатора, поэтому при их установке следует избегать близкого расположения тепловыделяющих компонентов.
Неполярный конденсатор из полярных:
Получить неполярный электролитический конденсатор можно путем последовательного соединения двух одинаковых полярных электролитов полюсами друг к другу — плюс к плюсу или минус к минусу. В этом случае его емкость будет равна половине емкости одного полярного конденсатора, а номинальное напряжение останется неизменным.
Изменение емкости электролитических конденсаторов от температуры и частоты:
Типовая зависимость емкости электролитического конденсатора от температуры
Типовая зависимость емкости электролитического конденсатора от
частоты
Монтаж электролитических конденсаторов на плату:
Рекомендации по монтажу и эксплуатации:
- Располагайте конденсаторы так, чтобы другие компоненты и проводники находились на расстоянии от вентиляционного отверстия конденсатора.
- Конденсаторы с жесткими выводами «snap-in» должны плотно, без люфта и зазора устанавливаться на печатную плату.
- Конденсаторы под винт «screw terminal» монтируются в вертикальном положении выводами вниз или горизонтально с положительным выводом сверху относительно отрицательного.
- После хранения конденсаторы рекомендуется «тренировать» подачей постоянного напряжения через токоограничивающий резистор сопротивлением примерно 1кОм.
- Перед установкой конденсаторы следует разрядить, замыкая выводы через резистор сопротивлением 1кОм.
Допустимое расстояние между корпусом конденсатора и стенкой корпуса оборудования:
 |
Диаметр конденсатора | Зазор |
| 6,3 – 16 мм | > 2 мм | |
| 18 – 35 мм | > 3 мм | |
| более 40 мм | > 5 мм |
Пайка электролитических конденсаторов:
Режимы пайки (длительности и температуры на каждой операции) должны соответствовать указаниям в спецификации к конденсатору.
Есть два способа пайки электролитических конденсаторов:
- Пайка волной – выполняется при температуре до 260°С и не более 10 секунд.
- Групповая пайка оплавлением пасты в печи с конвекционным или инфракрасным нагревом.
Параметры режима групповой пайки оплавлением пасты
Параметры режима групповой пайки оплавлением пасты бессвинцовыми припоями
Меры предосторожности:
- При появлении «дыма» с предохранительного клапана электролитического конденсатора следует немедленно обесточить электрическую цепь.
- Не приближайте лицо к предохранительному клапану электролитического конденсатора. Газы, выбрасываемые из конденсатора, могут достигать температуры свыше 100°C.
- Не препятствуйте работе вентиляционных систем, соблюдайте необходимый зазор между корпусом конденсатора и стенкой корпуса оборудования.
- Не используйте конденсаторы в системах с частыми внезапными зарядами и разрядами, т.к. конденсаторы могут быть повреждены.
- Подаваемое на конденсатор напряжение не должно превышать значения номинального напряжения.
- Используйте конденсатор при допустимом значении тока пульсации, т.к. превышение допустимого тока пульсации может вызвать перегрев, уменьшение емкости или повреждение конденсатора.
- Используйте конденсаторы при допустимом диапазоне рабочих температур.
- Не применяйте чрезмерную силу воздействия на терминалы и выводы конденсаторов, чтобы исключить повреждение и нарушение внутренних элементов.
- Длительное хранение конденсаторов допускается только в сухих прохладных помещениях.