Чи знаєте ви, чому алюмінієві електролітні конденсатори не витримують зворотної напруги?

Oct 14, 2024 Залишити повідомлення

Оскільки основна структура алюмінієвих електролітичних конденсаторів складається з анода, оксиду алюмінію, прикріпленого до ізоляційного середовища, катодного алюмінієвого шару для приймального електрода та справжнього катодного електроліту.

Насправді всередині алюмінієвого електролітичного конденсатора є два конденсатори: один утворений анодною фольгою, анодною оксидною плівкою та електролітом, а інший утворений катодною фольгою, природною оксидною плівкою та електролітом. Ці два конденсатори з’єднані послідовно для формування кінцевої еквівалентної ємності.

news-638-241


Зазвичай значення допуску цих двох конденсаторів сильно відрізняються, оскільки на поверхні анодної фольги є товста оксидна плівка, яка штучно окислюється за допомогою електрохімічних реакцій для отримання відносно щільної плівки оксиду алюмінію. Цей оксид алюмінію є ізолятором і має дуже велику діелектричну проникність, що полегшує формування більших значень ємності. У ємності катода оксидна плівка на поверхні катода природно утворена алюмінієвою фольгою в повітрі та робочому середовищі електроліту, і вона дуже тонка. Таким чином, її здатність витримувати напругу буде дуже низькою, приблизно 1-1,5 В, тоді як оксидна плівка на анодній фользі, яка є результатом хімічної обробки, товща, однорідніша та стабільніша, тому значення витримуваної напруги становить відносно високий.


Тож чому різниця в витримуваній напрузі опосередковано призводить до легкого вибуху алюмінієвих електролітичних конденсаторів, коли вони перевернуті?

news-549-244


Це пояснюється тим, що зворотне підключення означає застосування напруги, що виходить за межі діапазону витримуваної напруги на катоді. У цей час волога в катоді та електроліті буде електрично розкладатися з утворенням кисню, який реагує з алюмінієм на поверхні катода з утворенням кислотної плівки. Крім того, внаслідок окисно-відновної реакції, з одного боку, всередині конденсатора буде утворюватися велика кількість газоподібного водню, що підвищить внутрішній тиск, а з іншого боку, буде виділятися тепло, викликаючи підвищення температури . В результаті алюмінієвий електролітичний конденсатор починає швидко розширюватися, в результаті чого оксидна плівка відпадає і в кінцевому підсумку вибухає.