콘텐츠
- 커패시터 극성 결정
- 팁
- 전해 커패시터 특성
- 정전 용량 측정시 안전주의 사항
- 전해 커패시터 기호
- 전기 용량 계산
- 실험적으로 정전 용량 측정
- 정전 용량 측정시 응용
- 전해 커패시터 구성
- 알루미늄 전해 커패시터
- 알루미늄 전해 커패시터의 전해질
- 니오브 및 탄탈륨 커패시터
커패시터는 애플리케이션 계산 및 회로의 전기 신호 필터링에 사용하기위한 다양한 디자인을 갖추고 있습니다. 그것들은 그들이 만들어지는 방식과 그것들에 사용되는 방식의 차이에도 불구하고 모두 동일한 전기 화학 원리를 통해 기능합니다.
엔지니어는이를 구축 할 때 커패시턴스 값, 정격 전압, 역 전압 및 누설 전류와 같은 수량을 고려하여 용도에 이상적입니다. 전기 회로에 많은 양의 전하를 저장하려면 전해 커패시터에 대해 자세히 알아보십시오.
커패시터 극성 결정
커패시터 극성을 파악하기 위해 전해 커패시터의 스트라이프가 음의 끝을 알려줍니다. 축 방향 리드 커패시터 (콘덴서의 반대쪽 끝에서 리드가 나옴)의 경우, 전하 흐름을 나타내는 음의 끝을 가리키는 화살표가있을 수 있습니다.
적절한 방향으로 전기 회로에 연결할 수 있도록 커패시터의 극성이 무엇인지 확인하십시오. 잘못된 방향으로 연결하면 회로가 단락되거나 과열 될 수 있습니다.
팁
경우에 따라 커패시터의 양극 끝이 음극보다 길 수 있지만 많은 커패시터의 리드가 다듬어 지므로이 기준에주의해야합니다. 탄탈륨 커패시터는 때때로 양의 끝을 나타내는 더하기 (+) 부호를 가질 수 있습니다.
일부 전해 커패시터는 양극 방식으로 사용되어 필요할 때 극성을 반대로 할 수 있습니다. 교류 (AC) 회로를 통한 전하 흐름을 전환하여이를 수행합니다.
일부 전해 커패시터는 비 편광 방법을 통한 양극 작동을 위해 고안되었습니다. 이 커패시터는 역 극성으로 연결된 두 개의 양극판으로 구성됩니다. ac 사이클의 연속적인 부분에서, 하나의 산화물은 차단 유전체로서 기능한다. 역전 류가 반대쪽 전해질을 파괴하는 것을 방지합니다.
전해 커패시터 특성
전해 커패시터는 전해질을 사용하여 커패시턴스의 양 또는 전하를 저장하는 능력을 증가시킬 수 있습니다. 그것들은 양극화되어 있는데, 이는 전하를 저장할 수있는 분포로 전하가 정렬됨을 의미합니다. 이 경우, 전해질은 쉽게 충전되도록하는 많은 양의 이온을 갖는 액체 또는 겔이다.
전해 커패시터가 분극화 될 때, 양극 단자의 전압 또는 전위는 음극 단자의 전압 또는 전위보다 커서 커패시터를 통해 전하가 자유롭게 흐르게한다.
커패시터가 분극화되면 일반적으로 마이너스 (-) 또는 플러스 (+)로 표시되어 음과 양의 끝을 나타냅니다. 커패시터를 회로에 잘못 연결하면 커패시터에 너무 큰 전류가 흘러 영구적으로 손상 될 수 있으므로 단락 될 수 있으므로주의해야합니다.
커패시턴스가 크면 전해 커패시터가 더 많은 양의 전하를 저장할 수 있지만 누설 전류의 영향을 받아 적절한 값 공차를 충족시키지 못할 수 있지만 커패시턴스가 실제 목적에 따라 변하는 것이 허용됩니다. 커패시터가 반복 사용 후에 쉽게 마모되는 경우 특정 설계 요소가 전해 커패시터의 수명을 제한 할 수도 있습니다.
전해 커패시터의 이러한 극성으로 인해 순방향 바이어스되어야합니다. 이것은 커패시터의 양극 끝이 음극보다 높은 전압에 있어야 전하가 양극에서 음극으로 회로를 통해 흐르도록해야합니다.
커패시터를 회로에 잘못된 방향으로 연결하면 커패시터 또는 단락 자체를 절연시키는 산화 알루미늄 재료가 손상 될 수 있습니다. 또한 전해질이 과열되거나 누출되도록 과열을 일으킬 수 있습니다.
정전 용량 측정시 안전주의 사항
캐패시턴스를 측정하기 전에 커패시터를 사용할 때 안전 예방책을 숙지해야합니다. 회로에서 전원을 제거한 후에도 커패시터에 전원이 공급 될 수 있습니다. 만지기 전에 멀티 미터를 사용하여 회로의 모든 전원이 꺼져 있는지 확인하여 전원이 꺼져 있는지 확인하고 커패시터 리드에 저항을 연결하여 커패시터를 방전시킵니다.
커패시터를 안전하게 방전하려면 커패시터 단자에 5 초 동안 5 와트 저항을 연결하십시오. 멀티 미터를 사용하여 전원이 꺼져 있는지 확인하십시오. 커패시터에 누출, 균열 및 기타 마모 흔적이 있는지 지속적으로 점검하십시오.
전해 커패시터 기호
••• Syed Hussain Ather전해 커패시터 기호는 커패시터의 일반적인 기호입니다. 유럽과 미국 스타일의 경우 위 그림과 같이 회로도에 전해 커패시터가 표시되어 있습니다. 더하기 및 빼기 기호는 양극 및 음극 단자, 양극 및 음극을 나타냅니다.
전기 용량 계산
커패시턴스는 전해 커패시터에 내재 된 값이므로 패러 드 단위로 계산할 수 있습니다. C = ε아르 자형 ε0 기원 후 두 판의 중첩 면적 에이 m에서2, ε아르 자형 물질의 무 차원 유전 상수로 ε0 패럿 / 미터의 전기 상수, 및 미터 단위의 플레이트 사이의 분리로서 d.
실험적으로 정전 용량 측정
멀티 미터를 사용하여 커패시턴스를 측정 할 수 있습니다. 멀티 미터는 전류와 전압을 측정하고이 두 값을 사용하여 정전 용량을 계산합니다. 멀티 미터를 캐패시턴스 모드 (일반적으로 캐패시턴스 기호로 표시)로 설정하십시오.
커패시터를 회로에 연결하고 충전하기에 충분한 시간을 준 후 방금 설명한 안전주의 사항에 따라 회로에서 분리하십시오.
커패시터의 리드를 멀티 미터 단자에 연결하십시오. 상대 모드를 사용하여 서로 테스트 리드의 정전 용량을 측정 할 수 있습니다. 이 기능은 감지하기 더 어려울 수있는 낮은 정전 용량 값에 유용합니다.
전기 회로의 구성에 따라 정확한 판독 값을 찾을 때까지 다양한 범위의 정전 용량을 사용해보십시오.
정전 용량 측정시 응용
엔지니어는 멀티 미터를 사용하여 산업용 애플리케이션을 위해 작은 크기의 단상 모터, 장비 및 기계의 커패시턴스를 자주 측정합니다. 단상 모터는 모터의 고정자 권선에 교류 플럭스를 생성하여 작동합니다. 이것은 전자기 유도의 법칙과 원칙에 따라 고정자 권선을 통해 흐르는 동안 전류가 방향을 번갈아 가도록합니다.
특히 전해 커패시터는 전원 공급 회로 및 컴퓨터 용 마더 보드와 같은 높은 정전 용량 사용에 적합합니다.
모터의 유도 전류는 고정자 권선의 플럭스와 반대로 자체 자속을 생성합니다. 단상 모터는 과열 및 기타 문제가 발생할 수 있으므로 커패시턴스를 확인하기 위해 커패시턴스 및 멀티 미터를 사용하여 작동하는 능력을 확인해야합니다.
커패시터의 고장은 수명을 제한 할 수 있습니다. 단락 커패시터는 더 이상 작동하지 않도록 일부 부품을 손상시킬 수도 있습니다.
전해 커패시터 구성
엔지니어 빌드 알루미늄 전해 커패시터 알루미늄 호일과 종이 스페이서를 사용하여 진동의 손상을 방지하기 위해 전압 변동을 유발하는 장치로 전해액에 담가 있습니다. 이들은 전형적으로 커패시터의 양극에서 산화층으로 2 개의 알루미늄 호일 중 하나를 덮는다.
커패시터의이 부분의 산화물은 충전 및 충전 과정에서 물질이 전자를 잃게한다. 캐소드에서, 물질은 전해 커패시터 구성의 환원 공정 동안 전자를 얻는다.
그런 다음 제조업체는 전해액이 담긴 종이를 전기 회로에서 서로 연결하고 회로에 연결된 원통형 케이스로 말아 캐소드에 계속 쌓아 놓습니다. 엔지니어는 일반적으로 용지를 축 방향 또는 반경 방향으로 정렬하도록 선택합니다.
축 방향 커패시터는 실린더의 각 끝에 하나의 핀으로 만들어지며 방사형 설계는 원통형 케이스의 같은쪽에 두 개의 핀을 사용합니다.
플레이트 면적과 전해 두께는 커패시턴스를 결정하고 전해 커패시터가 오디오 증폭기와 같은 응용 분야에 이상적인 후보가되도록합니다. 알루미늄 전해 커패시터는 전원 공급 장치, 컴퓨터 마더 보드 및 가정용 장비에 사용됩니다.
이러한 기능을 통해 전해 커패시터는 다른 커패시터보다 훨씬 더 많은 전하를 저장할 수 있습니다. 이중층 커패시터 또는 수퍼 커패시터는 수천 개의 패러 드 용량을 달성 할 수 있습니다.
알루미늄 전해 커패시터
알루미늄 전해 커패시터는 고체 알루미늄 재료를 사용하여 "밸브 (valve)"를 생성하여 전해액의 양의 전압이 유전체로 작용하는 산화물 층을 형성하게하여 전하가 흐르는 것을 방지하기 위해 분극 될 수있는 절연 재료를 형성한다. 엔지니어는 알루미늄 양극으로 이러한 커패시터를 만듭니다. 이것은 커패시터 층을 만드는 데 사용되며 전하 저장에 이상적입니다. 엔지니어들은 이산화망간을 사용하여 음극을 만듭니다.
이러한 유형의 전해 커패시터는 더 세분화 될 수 있습니다 얇은 플레인 포일 타입과 에칭 포일 타입. 플레인 포일 유형은 에칭 된 포일 유형 커패시터가 애노드 상에 산화 알루미늄을 사용하고 전하를 저장하는 물질 능력의 척도 인 표면적 및 유전율을 증가시키기 위해 에칭 된 캐소드 포일을 사용하는 동안 방금 기술 된 것들이다.
이것은 커패시턴스를 증가 시키지만, 회로에서 단일 방향으로 이동하는 전류의 유형 인 높은 직류 (DC)를 견딜 수있는 물질 능력을 방해한다.
알루미늄 전해 커패시터의 전해질
알루미늄 커패시터에 사용되는 전해질의 유형은 비고 형 고체 이산화망간과 고체 중합체간에 상이 할 수있다. 비 고체 또는 액체 전해질은 비교적 저렴하고 다양한 크기, 커패시턴스 및 전압 값에 적합하기 때문에 일반적으로 사용됩니다. 그러나 회로에 사용될 때 많은 양의 에너지 손실이 있습니다. 에틸렌 글리콜 및 붕산은 액체 전해질을 구성한다.
디메틸 포름 아미드 및 디메틸 아세트 아미드와 같은 다른 용매도 사용하기 위해 물에 용해 될 수있다. 이러한 유형의 커패시터는 또한 이산화망간 또는 고체 중합체 전해질과 같은 고체 전해질을 사용할 수있다. 이산화망간은 또한 고온 및 습도 값에서 비용 효율적이고 신뢰할 수있다. DC 누설 전류가 적고 전기 전도성이 높습니다.
전해질은 전해 커패시터의 일반적인 에너지 손실뿐만 아니라 높은 손실 계수의 문제를 해결하기 위해 선택됩니다.
니오브 및 탄탈륨 커패시터
탄탈륨 커패시터는 주로 군용, 의료 및 우주 장비뿐만 아니라 컴퓨팅 응용 분야의 표면 실장 장치에 사용됩니다.
양극의 탄탈륨 물질은 알루미늄 커패시터처럼 쉽게 산화 될 수 있으며, 또한 탄탈륨 분말이 전도성 와이어에 눌려 질 때 증가 된 전도성을 이용할 수 있습니다. 그런 다음 산화물은 재료의 표면과 공동 내에 형성됩니다. 이는 알루미늄보다 유전율이 더 높은 전하를 저장하는 능력을 향상시키기 위해 더 큰 표면적을 생성한다.
니오브 기반 커패시터는 유전체를 생성 할 때 산화를 사용하는 와이어 도체 주변에 대량의 재료를 사용합니다. 이 유전체는 탄탈륨 커패시터보다 유전율이 크지 만 주어진 전압 정격에 대해 더 많은 유전체 두께를 사용합니다. 이 커패시터는 탄탈륨 커패시터가 더 비싸기 때문에 최근에 더 자주 사용되었습니다.