1. Cynwysyddion electrolytig
Cynwysyddion electrolytig yw cynwysyddion a ffurfir gan yr haen ocsideiddio ar yr electrod trwy weithred yr electrolyt fel haen inswleiddio, sydd fel arfer â chynhwysedd mawr. Mae'r electrolyt yn ddeunydd hylifol, tebyg i jeli sy'n gyfoethog mewn ïonau, ac mae'r rhan fwyaf o gynwysyddion electrolytig yn begynol, hynny yw, wrth weithio, mae angen i foltedd electrod positif y cynhwysydd fod bob amser yn uwch na'r foltedd negatif.
Mae capasiti uchel cynwysyddion electrolytig hefyd yn cael ei aberthu er mwyn llawer o nodweddion eraill, megis cael cerrynt gollyngiad mawr, anwythiant a gwrthiant cyfres cywerth mawr, gwall goddefgarwch mawr, a bywyd byr.
Yn ogystal â chynwysyddion electrolytig pegynol, mae yna gynwysyddion electrolytig anbegynol hefyd. Yn y ffigur isod, mae dau fath o gynwysyddion electrolytig 1000uF, 16V. Yn eu plith, mae'r mwyaf yn anbegynol, a'r lleiaf yn begynol.
(Cynwysyddion electrolytig anpolar a phegynol)
Gall tu mewn y cynhwysydd electrolytig fod yn electrolyt hylifol neu'n bolymer solet, ac mae deunydd yr electrod fel arfer yn Alwminiwm (Alwminiwm) neu'n tantalwm (Tandalum). Dyma strwythur cynhwysydd electrolytig alwminiwm pegynol cyffredin y tu mewn i'r strwythur, rhwng y ddwy haen o electrodau mae haen o bapur ffibr wedi'i socian yn yr electrolyt, ynghyd â haen o bapur inswleiddio wedi'i droi'n silindr, wedi'i selio yn y gragen alwminiwm.
(Strwythur mewnol cynhwysydd electrolytig)
Wrth ddadansoddi'r cynhwysydd electrolytig, gellir gweld ei strwythur sylfaenol yn glir. Er mwyn atal anweddiad a gollyngiad yr electrolyt, mae rhan pin y cynhwysydd wedi'i gosod â rwber selio.
Wrth gwrs, mae'r ffigur hefyd yn dangos y gwahaniaeth mewn cyfaint mewnol rhwng cynwysyddion electrolytig pegynol ac anbegynol. Ar yr un lefel capasiti a foltedd, mae'r cynhwysydd electrolytig anbegynol tua dwywaith mor fawr â'r un pegynol.
(Strwythur mewnol cynwysyddion electrolytig anpolar a phegynol)
Mae'r gwahaniaeth hwn yn deillio'n bennaf o'r gwahaniaeth mawr yn arwynebedd yr electrodau y tu mewn i'r ddau gynhwysydd. Mae electrod y cynhwysydd anpolar ar y chwith a'r electrod polar ar y dde. Yn ogystal â'r gwahaniaeth arwynebedd, mae trwch y ddau electrod hefyd yn wahanol, ac mae trwch electrod y cynhwysydd polar yn deneuach.
(Dalen alwminiwm cynhwysydd electrolytig o wahanol led)
2. Ffrwydrad cynhwysydd
Pan fydd y foltedd a roddir gan y cynhwysydd yn fwy na'i foltedd gwrthsefyll, neu pan fydd polaredd foltedd y cynhwysydd electrolytig pegynol yn cael ei wrthdroi, bydd cerrynt gollyngiad y cynhwysydd yn codi'n sydyn, gan arwain at gynnydd yng ngwres mewnol y cynhwysydd, a bydd yr electrolyt yn cynhyrchu llawer iawn o nwy.
Er mwyn atal ffrwydrad y cynhwysydd, mae tri rhigol wedi'u pwyso ar ben tai'r cynhwysydd, fel bod pen y cynhwysydd yn hawdd ei dorri o dan bwysau uchel a rhyddhau'r pwysau mewnol.
(Tanc ffrwydro ar ben y cynhwysydd electrolytig)
Fodd bynnag, mewn rhai cynwysyddion yn y broses gynhyrchu, nid yw'r gwasgu rhigol uchaf wedi'i gymhwyso, bydd y pwysau y tu mewn i'r cynhwysydd yn gwneud i'r rwber selio ar waelod y cynhwysydd gael ei daflu allan, ar yr adeg hon mae'r pwysau y tu mewn i'r cynhwysydd yn cael ei ryddhau'n sydyn, a bydd ffrwydrad yn ffurfio.
1, ffrwydrad cynhwysydd electrolytig anpolar
Mae'r ffigur isod yn dangos cynhwysydd electrolytig anpolar wrth law, gyda chynhwysedd o 1000uF a foltedd o 16V. Ar ôl i'r foltedd a gymhwysir fynd yn fwy na 18V, mae'r cerrynt gollyngiad yn cynyddu'n sydyn, ac mae'r tymheredd a'r pwysau y tu mewn i'r cynhwysydd yn cynyddu. Yn y pen draw, mae'r sêl rwber ar waelod y cynhwysydd yn byrstio ar agor, ac mae'r electrodau mewnol yn cael eu malu'n rhydd fel popcorn.
(ffrwydro gorfoltedd cynhwysydd electrolytig anpolar)
Drwy glymu thermocwl i gynhwysydd, mae'n bosibl mesur y broses lle mae tymheredd y cynhwysydd yn newid wrth i'r foltedd cymhwysol gynyddu. Mae'r ffigur canlynol yn dangos y cynhwysydd anpolar yn y broses o gynyddu foltedd, pan fydd y foltedd cymhwysol yn fwy na'r gwerth foltedd gwrthsefyll, mae'r tymheredd mewnol yn parhau i gynyddu.
(Perthynas rhwng foltedd a thymheredd)
Mae'r ffigur isod yn dangos y newid yn y cerrynt sy'n llifo drwy'r cynhwysydd yn ystod yr un broses. Gellir gweld mai'r cynnydd yn y cerrynt yw'r prif reswm dros y cynnydd yn y tymheredd mewnol. Yn y broses hon, mae'r foltedd yn cynyddu'n llinol, ac wrth i'r cerrynt godi'n sydyn, mae'r grŵp cyflenwad pŵer yn gwneud i'r foltedd ostwng. Yn olaf, pan fydd y cerrynt yn fwy na 6A, mae'r cynhwysydd yn ffrwydro gyda bang uchel.
(Perthynas rhwng foltedd a cherrynt)
Oherwydd cyfaint mewnol mawr y cynhwysydd electrolytig anpolar a faint o electrolyt, mae'r pwysau a gynhyrchir ar ôl y gorlif yn enfawr, gan arwain at y tanc rhyddhad pwysau ar ben y gragen nad yw'n torri, ac mae'r rwber selio ar waelod y cynhwysydd yn cael ei chwythu ar agor.
2, ffrwydrad cynhwysydd electrolytig pegynol
Ar gyfer cynwysyddion electrolytig pegynol, rhoddir foltedd. Pan fydd y foltedd yn fwy na foltedd gwrthsefyll y cynhwysydd, bydd y cerrynt gollyngiad hefyd yn codi'n sydyn, gan achosi i'r cynhwysydd orboethi a ffrwydro.
Mae'r ffigur isod yn dangos y cynhwysydd electrolytig cyfyngol, sydd â chynhwysedd o 1000uF a foltedd o 16V. Ar ôl gor-foltedd, caiff y broses bwysau fewnol ei rhyddhau trwy'r tanc rhyddhad pwysau uchaf, felly mae'r broses ffrwydrad cynhwysydd yn cael ei hosgoi.
Mae'r ffigur canlynol yn dangos sut mae tymheredd y cynhwysydd yn newid gyda chynnydd y foltedd a gymhwysir. Wrth i'r foltedd agosáu'n raddol at foltedd gwrthsefyll y cynhwysydd, mae cerrynt gweddilliol y cynhwysydd yn cynyddu, ac mae'r tymheredd mewnol yn parhau i godi.
(Perthynas rhwng foltedd a thymheredd)
Y ffigur canlynol yw'r newid yng ngherrynt gollyngiad y cynhwysydd, y cynhwysydd electrolytig enwol 16V, yn y broses brawf, pan fydd y foltedd yn fwy na 15V, mae gollyngiad y cynhwysydd yn dechrau codi'n sydyn.
(Perthynas rhwng foltedd a cherrynt)
Drwy broses arbrofol y ddau gynhwysydd electrolytig cyntaf, gellir gweld hefyd fod terfyn foltedd cynwysyddion electrolytig cyffredin o'r fath yn 1000uF. Er mwyn osgoi chwalfa foltedd uchel y cynhwysydd, wrth ddefnyddio'r cynhwysydd electrolytig, mae angen gadael digon o ymyl yn ôl yr amrywiadau foltedd gwirioneddol.
3,cynwysyddion electrolytig mewn cyfres
Lle bo'n briodol, gellir cael cynhwysedd mwy a foltedd gwrthsefyll cynhwysedd mwy trwy gysylltiad paralel a chyfres, yn y drefn honno.
(popcorn cynhwysydd electrolytig ar ôl ffrwydrad gorbwysau)
Mewn rhai cymwysiadau, foltedd AC yw'r foltedd a roddir ar y cynhwysydd, megis cynwysyddion cyplu siaradwyr, iawndal cyfnod cerrynt eiledol, cynwysyddion symud cyfnod modur, ac ati, sy'n gofyn am ddefnyddio cynwysyddion electrolytig anpolar.
Yn y llawlyfr defnyddiwr a roddir gan rai gweithgynhyrchwyr cynwysyddion, rhoddir hefyd y defnydd o gynwysyddion pegynol traddodiadol trwy gyfres gefn wrth gefn, hynny yw, dau gynwysydd mewn cyfres gyda'i gilydd, ond mae'r polaredd yn groes i gael effaith cynwysyddion anbegynol.
(cynhwysedd electrolytig ar ôl ffrwydrad gor-foltedd)
Dyma gymhariaeth o'r cynhwysydd pegynol wrth gymhwyso foltedd ymlaen, foltedd gwrthdro, dau gynhwysydd electrolytig yn gyfres gefn wrth gefn i dair achos o gynhwysedd anbegynol, ac mae'r cerrynt gollyngiad yn newid gyda chynnydd y foltedd cymhwysol.
1. Foltedd ymlaen a cherrynt gollyngiad
Mesurir y cerrynt sy'n llifo drwy'r cynhwysydd drwy gysylltu gwrthydd mewn cyfres. O fewn yr ystod goddefgarwch foltedd ar gyfer y cynhwysydd electrolytig (1000uF, 16V), cynyddir y foltedd a gymhwysir yn raddol o 0V i fesur y berthynas rhwng y cerrynt gollyngiad cyfatebol a'r foltedd.
(cynhwysedd cyfres positif)
Mae'r ffigur canlynol yn dangos y berthynas rhwng y cerrynt gollyngiad a foltedd cynhwysydd electrolytig alwminiwm pegynol, sef perthynas anlinellol gyda'r cerrynt gollyngiad islaw 0.5mA.
(Y berthynas rhwng foltedd a cherrynt ar ôl y gyfres ymlaen)
2, foltedd gwrthdro a cherrynt gollyngiad
Gan ddefnyddio'r un cerrynt i fesur y berthynas rhwng y foltedd cyfeiriad cymhwysol a cherrynt gollyngiad y cynhwysydd electrolytig, gellir gweld o'r ffigur isod pan fydd y foltedd gwrthdro cymhwysol yn fwy na 4V, mae'r cerrynt gollyngiad yn dechrau cynyddu'n gyflym. O lethr y gromlin ganlynol, mae'r cynhwysedd electrolytig gwrthdro yn gyfwerth â gwrthiant o 1 ohms.
(Perthynas foltedd gwrthdro rhwng foltedd a cherrynt)
3. Cynwysyddion cyfres cefn wrth gefn
Mae dau gynhwysydd electrolytig union yr un fath (1000uF, 16V) wedi'u cysylltu cefn wrth gefn mewn cyfres i ffurfio cynhwysydd electrolytig cyfatebol anholar, ac yna mae'r gromlin berthynas rhwng eu foltedd a'u cerrynt gollyngiad yn cael ei mesur.
(cynhwysedd cyfres polaredd positif a negatif)
Mae'r diagram canlynol yn dangos y berthynas rhwng foltedd y cynhwysydd a'r cerrynt gollyngiad, a gallwch weld bod y cerrynt gollyngiad yn cynyddu ar ôl i'r foltedd cymhwysol fynd yn fwy na 4V, ac mae osgled y cerrynt yn llai nag 1.5mA.
Ac mae'r mesuriad hwn braidd yn syndod, oherwydd rydych chi'n gweld bod cerrynt gollyngiad y ddau gynhwysydd cyfres cefn wrth gefn hyn mewn gwirionedd yn fwy na cherrynt gollyngiad cynhwysydd sengl pan gymhwysir y foltedd ymlaen.
(Y berthynas rhwng foltedd a cherrynt ar ôl cyfresi positif a negatif)
Fodd bynnag, oherwydd rhesymau amser, ni chynhaliwyd prawf ailadroddus ar gyfer y ffenomen hon. Efallai mai un o'r cynwysyddion a ddefnyddiwyd oedd cynhwysydd y prawf foltedd gwrthdro ar hyn o bryd, ac roedd difrod y tu mewn, felly cynhyrchwyd y gromlin brawf uchod.
Amser postio: Gorff-25-2023
