Можете ли вы сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?

Прозвучало некоторое обсуждение этого вопроса

, который я не вижу как окончательно разрешенный:

  • "получается, что то, что может выглядеть как две обычные электролитики, фактически не являются двумя обычными электролитиками."
  • «Нет, не делай этого, он будет действовать и как конденсатор, но как только вы пройдете несколько вольт, он выдует изолятор».
  • «Как будто» вы не можете сделать BJT с двух диодов »
  • "это процесс, который tinkerer не может сделать"

Итак, это неполярная (NP) электролитическая крышка, электрически идентичная двум электролитическим колпачкам в обратной последовательности или нет? Не выдерживает ли это одно и то же напряжение? Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда большое напряжение помещается через комбинацию? Существуют ли практические ограничения, кроме физических? Имеет ли значение, какая полярность находится снаружи?

Я не понимаю, в чем разница, но многие думают, что есть один.

Резюме:

Как сообщается в одном из комментариев, происходит какой-то электрохимический диод:

  

Пленка проницаема для свободных электронов, но по существу непроницаема для ионов, при условии, что температура ячейки невелика. Когда металл, лежащий в основе пленки, имеет отрицательный потенциал, на этом электроде имеются свободные электроны, и ток протекает через пленку ячейки. При обратной полярности электролит подвергается отрицательному потенциалу, но поскольку в электролите есть только ионы и свободные электроны, ток блокируется. â € " Электролитический конденсатор Александр М. Георгиев

Обычно конденсатор не может быть обратным смещением в течение длительного времени или будут течь большие токи и «разрушить центральный слой диэлектрического материала посредством электрохимического восстановления»:

  

Электролиз может выдерживать обратное смещение в течение короткого периода времени, но будет проводить значительный ток и не действовать как очень хороший конденсатор. â € " Википедия: Электролитический конденсатор

Однако, когда у вас есть два спина к спине, конденсатор с прямым смещением предотвращает протекание длительного тока постоянного тока.

Работает с танталами тоже :

  

Для положений схемы, когда отклонения от обратного напряжения неизбежны,   два аналогичных конденсатора, последовательно соединенных «назад к спине» ... создадут   неполярная конденсаторная функция ... Это работает, потому что почти все напряжение цепи   падает на передний смещенный конденсатор, так что обратное   смещенное устройство видит только незначительное напряжение.

Конденсаторы с твердым танталом Часто задаваемые вопросы (FAQs) :

  

Конструкция оксидного диэлектрика, используемая в конденсаторах тантала   имеет основное выпрямленное свойство, которое блокирует ток в одном   и в то же время предлагает низкий путь сопротивления в   в противоположном направлении.

64 голоса | спросил endolith 7 12011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowMon, 07 Nov 2011 19:01:48 +0400 2011, 19:01:48

11 ответов


55

Резюме:

  • Да «поляризованные» алюминиевые «мокрые электролитические» конденсаторы могут законно соединяться «спина к спине» (то есть последовательно с противоположными полярностями), чтобы сформировать неполярный конденсатор.

  • C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению
    Ceffective = = C1 /2 = C2 /2

  • Величина = проницаемость C1 & amp; С2.

  • Посмотрите «Механизм» в конце, как это работает (возможно).


Общепризнано, что оба конденсатора имеют идентичную емкость, когда это делается.
 Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
 например, если два x 10 мкФ конденсатора помещаются последовательно, результирующая емкость будет составлять 5 мкФ.

Я заключаю, что результирующий конденсатор будет иметь тот же самый номинал напряжения, что и отдельные конденсаторы. (Возможно, я ошибаюсь).

Я видел этот метод, используемый во многих случаях в течение многих лет и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях к применению от ряда производителей конденсаторов. См. Конец для одной такой ссылки.

Понимание того, как индивидуальные конденсаторы становятся правильно заряженными, требует либо вероисповедания в заявках производителей конденсаторов («действовать так, как если бы они были обходились диодами», либо в случае дополнительной сложности). Но понимание того, как устроено устройство, когда-то было начато, проще.  Представьте себе две задние колпачки с Cl полностью заряженными и Cr полностью разряжен.
 Если теперь ток проходит через последовательную компоновку, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, тогда обратная полярность Cr приведет к тому, что он будет заряжен до полного напряжения. Попытки применить дополнительный ток и дальнейшую разрядку Cl, чтобы он допускал неправильную полярность, привел бы к тому, что заряд Cr превысит его номинальное напряжение. т. е. его можно было бы попытаться, но для обоих устройств это будет вне спецификации.

Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:

  

Каковы некоторые причины для последовательного подключения конденсаторов?

Может создать биполярный колпачок из 2 х полярных шапок.
 ИЛИ может удвоить номинальное напряжение до тех пор, пока берется забота о балансе распределения напряжения. Параллельные резисторы иногда используются для достижения баланса.

  

"получается, что то, что может выглядеть как две обычные электролитики, фактически не являются двумя обычными электролитиками."

Это можно сделать с помощью ординарной электролитики.

  

«Нет, не делайте этого, он будет действовать и как конденсатор, но как только вы пройдете несколько вольт, он выдует изолятор».

Работает нормально, если рейтинги не превышены.

  

«Как будто» вы не можете сделать BJT с двух диодов »

Причина сравнения отмечена, но не является допустимой. Каждая половина конденсатора по-прежнему подчиняется тем же правилам и требованиям, что и при одиночестве.

  

"это процесс, который tinkerer не может сделать"

Tinkerer может - полностью легитимный.

  

Итак, это неполярная (NP) электролитическая крышка, электрически идентичная двум электролитическим колпачкам в обратной последовательности или нет?

Это успокаивается, но производители обычно производят изменения, так что есть две анодные пленки, но результат тот же.

  

Не выдерживает ли такое же напряжение?

Номинальное напряжение - это одна крышка.

  

Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда большое напряжение помещается через комбинацию?

При нормальной работе нет обратного смещенного колпачка. Каждая кепка обрабатывает полный цикл переменного тока, эффективно просматривая половину цикла. См. Мои объяснения выше.

  

Существуют ли практические ограничения, кроме физического?

Нет очевидных ограничений, о которых я могу думать.

  

Имеет ли значение, какая полярность находится снаружи?

Нет. Нарисуйте изображение того, что каждая кепка видит изолированно без ссылки на то, что «вне его». Теперь измените их порядок в схеме. То, что они видят, идентично.

  

Я не понимаю, в чем разница, но многие думают, что есть один.

Вы правы. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.


ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:

В этом документе Руководство по применению, алюминиевые электролитические конденсаторы bY Корнелл Дубилье, компетентный и уважаемый изготовитель конденсатора, он говорит (в возрасте 2,143 и 2,184).

  • Если два, одно и то же, алюминиевые электролитические конденсаторы соединены последовательно, спина к спине с положительным клеммы или отрицательные клеммы, в результате одиночный конденсатор представляет собой неполярный конденсатор с половину емкости.

    Два конденсатора выпрямляют приложенное напряжение идействовать так, как если бы они были обойдены по диодам.

    Когда напряжение подается, конденсатор с правильной полярностью получает полное напряжение.

    В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах с электродвигателем вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для достижения неполярного конденсатора в одном случае.

Для понимания общего действия относится этот комментарий со страницы 2.183.

  • Пока может показаться, что емкость находится между две фольги, на самом деле емкость находится между анодной фольги и электролита.

    Положительная пластина - это анодная фольга;

    диэлектрик представляет собой изолирующий алюминий оксид на анодной фольге;

    истинная отрицательная пластина - это проводящий, жидкий электролит и катодная фольга просто соединяется с электролитом.

    Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость потому что травление фольги может увеличить площадь поверхности более 100 раз, а диэлектрик из оксида алюминия меньше толщины микрометра. Таким образом, конденсатор имеет очень большую площадь пластины и пластины ужасно близко друг к другу.


ДОБАВЛЕНО:

Я интуитивно чувствую, что Олин делает это, чтобы было необходимо обеспечить средство поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с «краевым условием запуска». Корнелл Дубильерс «действует как диод», нуждается в лучшем понимании.


<сильный> МЕХАНИЗМ:

Я думаю, что следующее описывает, как работает система.

Как я описал выше, как только один конденсатор полностью заряжен на одной крайности формы переменного тока, а другой полностью разряжен, система будет работать правильно, причем заряд передается во внешнюю «пластину» одной крышки, изнутри тарелки этой крышки с другой крышкой и «с другого конца». т.е. блок переноса заряда в оба конденсатора и между ними и позволяет пропускать чистый заряд через двойную крышку. Пока нет проблем.

Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
 Обратный смещенный конденсатор имеет более высокую утечку и, возможно, намного выше.
 При запуске один колпачок обратный смещен в каждом полупериоде, а ток утечки протекает.
 Поток заряда таков, чтобы привести конденсаторы в правильное сбалансированное состояние.
 Это «диодное действие», о котором идет речь, - не формальное выпрямление в расчете, а утечка при неправильном операционном смещении.
 После нескольких циклов баланс будет достигнут. «Протечка» колпачка находится в обратном направлении, а более быстрый баланс будет достигнут.
 Любые недостатки или неравенства будут компенсированы этим механизмом саморегулирования.  Очень аккуратно.

ответил Russell McMahon 7 12011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowMon, 07 Nov 2011 19:47:35 +0400 2011, 19:47:35
30

Я знаю, что это было сделано успешно целую вечность, но почему это работает, стоит посмотреть.

Я думал, что создаю быстрое симуляцию, основанную на информации, предоставленной Расселом в его ответе. Главным моментом было «действовать так, как если бы они были обойдены диодами». Это очень грубое приближение, но оно дает представление о том, что может произойти.

Биполярная схема

Биполярное моделирование

I [D1] и I [D2] представляют обратный ток через колпачки. Первоначально одна из колпачков получает кратковременный всплеск обратного тока, тогда она становится минимальной для обоих. I [C1] и I [C2] представляют ток через емкость. Это соответствует ожиданиям крышки 0,5uF при частоте 100 Гц. Емкостное сопротивление

$$ \ dfrac {1} {2 \ pi \ cdot 100 \ cdot 500e ^ {- 9}} = 3183 $$

Таким образом, максимальный ток будет

$$ \ frac {10} {3183} = 3.14mA $$

Синяя волна на третьем графике - это напряжение питания. Темно-синие и зеленые волны на третьем графике представляют напряжение, наблюдаемое на каждом конденсаторе (+ терминал по отношению к - терминалу каждого)

Как можно видеть, оба поля правильно поляризованы.

ответил Oli Glaser 8 22011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowTue, 08 Nov 2011 00:03:44 +0400 2011, 00:03:44
16

Да, можно объединить две поляризованные колпачки в эффективную единую неполяризованную крышку, но с некоторыми ограничениями. Каждая отдельная крышка по-прежнему должна видеть только напряжения в пределах ее спецификации. Самый простой способ сделать это - иметь напряжение питания, гарантируемое всегда выше или ниже любого напряжения, приложенного к любой стороне неполяризованного колпачка. Затем две поляризованные колпачки соединяются друг с другом, а к источнику питания подключается резистор высокого значения:

Обратите внимание, что общая емкость представляет собой комбинацию из двух отдельных конденсаторов, которая равна половине каждого, если они равны. В приведенном выше примере общая эффективная емкость составляет 235 мкФ.

Также необходимо тщательно учитывать диапазон напряжения каждой крышки. Худший случай зависит от того, что может сделать внешняя схема. Например, предположим, что оба конца удерживаются при 10 В, а затем левый конец внезапно падает до 0 В. Центр будет на -5V с 15V по правой крышке сразу после шага. Должен также учитываться импеданс 1 MÎ © на сигнале на питание. R1 должен быть достаточно низким, чтобы утечка через крышки не добавляла слишком много напряжения, но в противном случае как можно выше, чтобы не загрузить сигнал.

В общем, такого рода трюк следует считать последним средством. Поскольку биполярные конденсаторы обычно необходимы для сигналов, его часто можно устроить так, чтобы требовать более низкую биполярную емкость. Многослойные керамические колпачки значительно продвинулись в последнее десятилетие. Если вы можете делать с 10 мкФ вместо 100 мкс, возможно, керамика может сделать эту работу.

ответил Olin Lathrop 7 12011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowMon, 07 Nov 2011 19:42:22 +0400 2011, 19:42:22
10

Помните, что эквивалентное сопротивление серии (ESR) парных конденсаторов в серии удваивается. В случае, когда компоненты, отклоняющиеся от своей идеальной модели (близкий к идеальному /реальному, конденсатор должен иметь незначительное сопротивление и полное сопротивление), он может иметь нежелательные эффекты (то есть высвобождение дыма). Например, такие ИС, как LM78xx & amp; LM317 будет иметь плохое регулирование из-за звонка, введенного с помощью высококонцентрированных конденсаторов ESR

ответил shimofuri 8 22011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowTue, 08 Nov 2011 01:55:55 +0400 2011, 01:55:55
3

Да, это можно сделать и безопасно, но я боюсь, что есть несколько проблем, если вы просто следуете советам в некоторых ответах.

Например, если вы резистивно смещаете среднюю точку на потенциал питания, конденсаторы могут быть подвержены 1,5 x потенциалу питания, даже если конденсаторы совпадают. Любое несоответствие увеличивает возможный максимум, и в зависимости от спецификации несоответствие может быть существенным: даже +/- 20% представляет собой наихудший коэффициент 1,5: 1).

Обратная связь, основанная на ионных диодах, позволяет избежать указанной проблемы, но вводит другую - по крайней мере теоретически. Конденсаторы могут иметь низкоуровневую утечку, которая напрямую не связана с предполагаемой работой; это может вызвать проблемы со временем, если один конденсатор протекает, а другой - нет. Я не знаю об этом, но использование параллельных параллельных параллельных сигналов с низким разрешением должно быть более чем достаточным для подавления эффекта, поскольку алюминиевые электролиты не проводят значительно ниже примерно 1,5 В (хотя лично я предпочитаю поддерживать не более 1-вольта). (В качестве побочного примечания: кроме изворотливых разъемов, наиболее распространенная причина сбоев в оборудовании, которые я видел, объясняется тем, что схемы релаксации электролитических утечек подавляются от их предполагаемых условий смещения - поэтому, спина к спине или нет, не используйте электролитические средства в местах, где их максимальная утечка нарушит смещение вашей схемы).

Заключительная записка о безопасности: требование использовать смещение назад к спине предполагает наличие значительного переменного сигнала по паре. Это подразумевает пульсацию тока; убедитесь, что они не превышают номинальный ток пульсации, а также помните, что (в зависимости от типа и конструкции) номинальная мощность электролитических конденсаторов не зависит от частоты

ответил george storm 3 Mayam16 2016, 00:39:04
3

Я построил осциллятор TTL для проверки. Обсуждение отчасти верно.

Если рабочий цикл близок к 50%, то конденсаторы действуют так, как будто они имеют встроенные диоды и ограничивают отклонение напряжения отрицательного (неправильного направления). Если рабочий цикл не составляет 50% (в моем случае около 30%), то отрицательное отклонение напряжения составляло около 0 В на одном конденсаторе и 1,1 В на другом.

Я бы включил защитные диоды во всех приложениях симметричного сигнала с малой мощностью. Для применения в электропитании диоды Шоттки могут быть целесообразными инвестициями.

ответил AlanC 9 WedEurope/Moscow2015-12-09T04:53:20+03:00Europe/Moscow12bEurope/MoscowWed, 09 Dec 2015 04:53:20 +0300 2015, 04:53:20
2

Компания, с которой я работала, построила тысячи инструментов на протяжении многих лет, которые использовали электролитические спины к спине. Проблем никогда не было.

ответил user58805 18 FebruaryEurope/MoscowbWed, 18 Feb 2015 17:36:53 +0300000000pmWed, 18 Feb 2015 17:36:53 +030015 2015, 17:36:53
1

Это может показаться чрезвычайно основным наблюдательным анализом, но, глядя на синусоидальную волну, когда она пересекает ноль, у нас есть две половины, например. волна 110 В переменного тока составляет 220 В от (+) до (-) пиков. Это означает, что C1 & amp; C2 попеременно направлены вперед и назад, смещенными к их электролиту. Напряжение смещения вперед составляет 110 В по переднему смещенному колпачку С1, а затем через С2, соответственно, в течение каждого из их положительного полупериода (циклов). Рассматривая квартальные циклы, колпачки положительно заряжаются по сравнению с их положительным циклом первого квартала и разряжаются в течение второго квартала. 110V заряжает и разряжает один конденсатор, а затем другой, поочередно.

Но если предположить, что 110 В были сброшены на оба конденсатора, один вперед и другой обратный смещенный, то падение на любой одной крышке было бы фактически всего 55 В. Может быть, это не разумно, или рекомендуется отменить смещение электролитической крышки, но в описанном случае величина обратного смещения равна половине или фактически одной четверти фактического напряжения (220). Следуя передовым методам, используя колпачки, рассчитанные, по меньшей мере, в два раза на приложенное напряжение и никогда не превышающие половину этого номинала (1/4 отбрасывается на каждый колпачок), по-видимому, не достигает точки разрушения.

ответил guestimate 24 TueEurope/Moscow2013-12-24T08:21:49+04:00Europe/Moscow12bEurope/MoscowTue, 24 Dec 2013 08:21:49 +0400 2013, 08:21:49
0

Помните, Q = CV. Если у вас есть два конденсатора последовательно, и интегрируйте ток через конденсаторы, Q будет чередоваться от одного конденсатора к другому ... Однако можно иметь нулевые вольт в последовательной комбинации двух конденсаторов, но все же имеют очень значительное, но равное напряжение, на каждом конденсаторе. например, + 10v + -10v = 0v.

Но подождите, есть еще одно соображение. Помните Q = CV, который вы узнали в своем первом классе электроники? Хорошо, так как допуск электролитических элементов может быть очень легко составлять 20 процентов, то тот же Q на конденсаторах, которые изменяются на C на 20% или более, если отклонения находятся в противоположном направлении, может вызвать очень большую разницу в пике напряжения, каждый конденсатор увидит.

Идея размещения диода через каждый конденсатор для устранения возможности заметного обратного тока является очень хорошим решением. Напряжения на конденсаторах будут выравниваться, в основном, очень быстро в условиях переменного тока. Сделав это и убедившись, что вы консервативны при выборе максимального напряжения для конденсаторов, вы получите жизнеспособное решение.

Единственная проблема, с которой вы столкнетесь, заключается в том, что электролитики не любят полностью заряжаться и разряжаться повторно. Они намного лучше контролируют пульсацию, чем прохождение AC - производители конденсаторов заявляют об этом в своих примечаниях к применению.

ответил William 21 AM00000090000005031 2014, 09:21:50
0

Я видел, как свернул собственный биполярный колпачок, сделанный из двух спина к спине, с одинаковым значением с обратными диодами. Это было в 1988 году, когда я был свежим из Uni. Мне не нравились они на время и пообещал не делать этого ни на что новое. Звуковой продукт вещания, который их использовал, был изготовлен сотнями и не прерывался, поэтому мой босс не заставил меня перепроектировать его. Так что надежность была в этом низком пульсирующем приложении. техника и я это испытали вышеописанные колпачки на тестовом наборе AUDIO PRECISION, который был в то время пчелиным колени. Никто из нас не мог найти искажения, исходящие из кепок. Это было не то, что я ожидал, или то, что другие наблюдали за тестами Ожидается. С другой стороны, в кроссоверных сетях динамиков часто используются биполярные кепки eltec, которые, как известно, терпят неудачу и вынимают твитер. В редких случаях, когда я заменяю твитер тенора, я отказываюсь от биполярного электрода и заменяю металлической пленкой.

ответил Autistic 19 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowSat, 19 Sep 2015 10:52:37 +0300 2015, 10:52:37
-1

Я сделал это с четырьмя крышками 30uf, все отрицательные связаны. Возьмите два pos для одной стороны, две для другой. Все четыре колпачка составляли 30 футов при 150 В. Делайте математику, но вы хотите, но динамики работали хорошо в течение 33 лет, пока мне не пришлось менять компоненты просто потому, что пришло время перекрыть кроссоверы и повторно вскрыть вуферы.

ответил Tom 13 +03002016-10-13T04:56:23+03:00312016bEurope/MoscowThu, 13 Oct 2016 04:56:23 +0300 2016, 04:56:23

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132