Czym jest kondensator elektrolitowy i jak jest zbudowany?
Kondensator to element elektroniczny zbudowany z dwóch przewodników (okładzin) rozdzielonych dielektrykiem. W kondensatorach elektrolitycznych jedną z elektrod stanowi elektrolit, drugą zaś metal. Oddzielone są one od siebie dielektrykiem, którym jest najczęściej cienka warstwa tlenku metalu.
Doprowadzenie napięcia do okładzin kondensatora powoduje zgromadzenie się na nich ładunku elektrycznego, przy czym ważne jest to, że kondensatory elektrolityczne działają prawidłowo tylko przy odpowiednim spolaryzowaniu. Charakteryzują się one z reguły dużą pojemnością przy zachowaniu relatywnie małych rozmiarów. Kondensatory takie charakteryzuje pojemność wyrażona w faradach. Jeden farad to bardzo duża jednostka, dlatego w praktyce spotyka się kondensatory o pojemnościach piko-, nano- i mikrofaradów.
Jakie są typy kondensatorów elektrolitycznych?
Na właściwości kondensatorów wpływają przede wszystkim właściwości zastosowanego elektrolitu lub dieletryka. Ze względu na zastosowany dielektryk dzielimy kondensatory elektrolitowe na:
- aluminiowe, w których rolę dielektryka pełni cienka warstwa tlenku glinu, mogące pracować przy napięciu rzędu kilkuset woltów i o szerokim zakresie pojemności.
- tantalowe, z tlenkiem tantalu, o bardziej stabilnej pojemności i mniejszej upłynności niż kondensatory aluminiowe, jednak są one bardziej podatne na uszkodzenia spowodowane skokami napięcia o wartości wyższej od ich napięcia znamionowego, mogą eksplodować gdy zostanie zamieniona ich polaryzacja,
- niobowe, z tlenkiem niobu, o właściwościach podobnych do kondensatorów tantalowych, mogące pracować przy napięciach do 10 woltów,
Jedną z modyfikacji kondensatorów elektrolitowych są kondensatory polimerowe, w których elektrolit występuje w formie stałego polimeru, zaś katoda wykonana jest z aluminium lub tlenku tantalu. Inną modyfikacją są kondensatory hybrydowe, w których używana jest kombinacja elektrolitu stałego i ciekłego jako anoda i aluminiowa katoda.
Bezpieczeństwo stosowania kondensatorów elektrolitycznych
W przypadku doboru kondensatorów elektrolitycznych ważne jest wybranie towaru pochodzące od sprawdzonego dostawcy. Ważne jest to dlatego, że na rynku dostępne są kondensatory o wadliwej budowie. Wada ta objawia się tym, że w wyniku wytwarzania gazu na elektrodach wewnątrz kondensatora dochodzi do wzrostu ciśnienia wewnętrznego i jego rozszczelnienia, co skutkowało ich przedwczesnymi awariami. Problem ten dotykał niektórych serii kondensatorów wyprodukowanych w Chinach i na Tajwanie na początku XXI wieku, jednak obecnie jeszcze spotyka się w ofercie pewnych dostawców kondensatory o wadliwej konstrukcji. Sprawdzone jakościowo kondensatory elektrolityczne oferowane są przez hurtownię Micros. Ma ona w swojej ofercie kondensatory elektrolityczne zarówno THT jak i SMD a także kondensatory elektrolityczne polimerowe.
