Τι είναι οι συμπαγείς πυκνωτές; Σήμανση και ταξινόμηση

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Μιλώντας για συμπαγείς πυκνωτές, αυτός είναι ο ίδιος ηλεκτρολυτικός πυκνωτής, αλλά χρησιμοποιεί ένα ειδικό αγώγιμο πολυμερές ή έναν πολυμερισμένο οργανικό ημιαγωγό. Ενώ άλλοι πυκνωτές χρησιμοποιούν έναν συμβατικό υγρό ηλεκτρολύτη.

Γενικά χαρακτηριστικά

Όπως αναφέρθηκε ήδη, η διαφορά μεταξύ στερεών και συμβατικών πυκνωτών είναι η εσωτερική «γέμιση» της συσκευής. Γιατί λοιπόν είναι καλύτερα;

Η πρώτη και πιο σημαντική διαφορά έγκειται ακριβώς στο γεγονός ότι οι πυκνωτές στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν έναν στερεό πολυμερή ηλεκτρολύτη και όχι έναν υγρό. Αυτό εξαλείφει την πιθανότητα διαρροής ή εξάτμισης του ηλεκτρολύτη. Το δεύτερο σημαντικό πλεονέκτημα των συσκευών στερεάς κατάστασης ήταν η ισοδύναμη αντίσταση σε σειρά, η οποία ονομάζεται ESR. Η μείωση αυτού του δείκτη οδήγησε στο γεγονός ότι κατέστη δυνατή η χρήση λιγότερο χωρητικών πυκνωτών, καθώς και μικρότερων μεγεθών στις ίδιες συνθήκες. Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα των συμπαγών πυκνωτών είναι ότι είναι λιγότερο ευαίσθητοι στις αλλαγές θερμοκρασίας. Αυτό το πλεονέκτημα είναι επίσηςυποδεικνύει ότι η διάρκεια ζωής ενός τέτοιου αντικειμένου θα είναι περίπου έξι φορές μεγαλύτερη, πράγμα που σημαίνει ότι το αντικείμενο στο οποίο είναι εγκατεστημένο θα διαρκέσει πολύ περισσότερο.

Ηλεκτρολυτικό

Ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής στερεάς κατάστασης χρησιμοποιεί ένα λεπτό στρώμα οξειδίου μετάλλου ως διηλεκτρικό. Ο σχηματισμός αυτού του στρώματος πραγματοποιείται με ηλεκτροχημική μέθοδο. Η ροή αυτής της διαδικασίας πραγματοποιείται στο κάλυμμα του ίδιου μετάλλου.

Το δεύτερο κάλυμμα αυτού του πυκνωτή μπορεί να παρουσιαστεί με τη μορφή υγρού ή ξηρού ηλεκτρολύτη. Τα συμβατικά ηλεκτρολυτικά χρησιμοποιούν υγρό, ενώ τα στερεά χρησιμοποιούν ξηρά. Αυτός ο τύπος συμπαγούς πυκνωτή χρησιμοποιεί ένα υλικό όπως το ταντάλιο ή το αλουμίνιο για τη δημιουργία του μεταλλικού ηλεκτροδίου.

Αξίζει να σημειωθεί ότι στην ηλεκτρολυτική ομάδα ανήκουν και οι πυκνωτές τανταλίου.

Ασύμμετρο

Ο ασύμμετρος πυκνωτής στερεάς κατάστασης είναι μια σχετικά πρόσφατη εφεύρεση, καθώς άλλες συσκευές έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν. Ο πρώτος και απλούστερος πυκνωτής από αυτή την ομάδα ήταν ο σε σχήμα Τ. Σε αυτό το αντικείμενο, οι πλάκες βρίσκονταν στο ίδιο επίπεδο. Η μετέπειτα ανάπτυξη ασύμμετρων πυκνωτών οδήγησε στον τύπο του δίσκου. Αποτελούνταν από ένα επίπεδο δακτύλιο, καθώς και από έναν δίσκο που βρισκόταν στο εσωτερικό του. Η επακόλουθη βελτίωση των ασύμμετρων πυκνωτών οδήγησε σε ακόμη μεγαλύτερη απλοποίηση του σχεδιασμού και αποκτήθηκαν συσκευές με δύο ηλεκτρόδια. Ένα από αυτά ήτανπαρουσιάζεται με τη μορφή ενός λεπτού σύρματος, και το δεύτερο - μια λεπτή πλάκα ή μια λεπτή λωρίδα μετάλλου. Αξίζει όμως να σημειωθεί ότι η χρήση αυτού του συγκεκριμένου τύπου πυκνωτή είναι δύσκολη λόγω της χρήσης εξοπλισμού υψηλής τάσης.

Σήμανση

Υπάρχει μια ετικέτα για συμπαγείς πυκνωτές που περιγράφει τα χαρακτηριστικά τους. Η παρουσία αυτής της σήμανσης θα βοηθήσει στην κατανόηση ορισμένων ιδιοτήτων του πυκνωτή:

• Με βάση τη σήμανση της συσκευής, μπορείτε να προσδιορίσετε με ακρίβεια την τάση λειτουργίας για κάθε πυκνωτή. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι αυτή η τιμή πρέπει να υπερβαίνει την τάση που υπάρχει στο κύκλωμα που χρησιμοποιεί αυτό το αντικείμενο. Εάν αυτή η προϋπόθεση δεν πληρούται, τότε είτε θα υπάρξουν βλάβες στη λειτουργία ολόκληρου του κυκλώματος, είτε ο πυκνωτής απλά θα εκραγεί.
• 1.000.000 pF (picofarad)=1 uF. Αυτή η σήμανση είναι η ίδια για πολλούς πυκνωτές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σχεδόν όλες οι συσκευές έχουν χωρητικότητα ίση ή κοντά σε αυτήν την τιμή, και επομένως μπορεί να υποδεικνύεται τόσο σε picofarads όσο και σε microfarads.

Πυκνωτής διόγκωσης

Παρά το γεγονός ότι οι πυκνωτές αυτού του τύπου είναι αρκετά ανθεκτικοί στη θραύση, δεν διαρκούν για πάντα και πρέπει επίσης να αλλάξουν. Η αντικατάσταση ενός συμπαγούς πυκνωτή μπορεί να είναι απαραίτητη σε πολλές περιπτώσεις:

• Μπορεί να υπάρχουν αρκετοί λόγοι για τη βλάβη, δηλαδή το πρήξιμο αυτής της συσκευής, αλλά ο κύριος ονομάζεται η κακή ποιότητα του ίδιου του εξαρτήματος.
• Στις αιτίες του φουσκώματος, μπορείτεανατρέξτε επίσης στο βρασμό ή την εξάτμιση του ηλεκτρολύτη. Παρόλο που χρησιμοποιείται στερεός ηλεκτρολύτης, τέτοια προβλήματα εξακολουθούν να μην αποκλείονται εντελώς, και σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες συμβαίνει.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η υπερθέρμανση αυτής της συσκευής μπορεί να συμβεί τόσο λόγω της επίδρασης του εξωτερικού περιβάλλοντος όσο και λόγω του εσωτερικού. Η λανθασμένη εγκατάσταση μπορεί να αποδοθεί σε εσωτερική επιρροή. Με άλλα λόγια, εάν η πολικότητα αντιστραφεί κατά την τοποθέτηση αυτού του εξαρτήματος, τότε όταν εκκινηθεί, θα θερμανθεί σχεδόν αμέσως και, πιθανότατα, θα εκραγεί. Εκτός από αυτούς τους λόγους, είναι επίσης δυνατή η σοβαρή υπερθέρμανση λόγω μη συμμόρφωσης με τους κανόνες λειτουργίας. Μπορεί να είναι λάθος τάση, χωρητικότητα ή λειτουργία σε περιβάλλον πολύ υψηλής θερμοκρασίας.

Πώς να αποφύγετε το φούσκωμα και τη συχνή αντικατάσταση

Ξεκινήστε με το πώς να αποφύγετε το φούσκωμα ενός συμπαγούς πυκνωτή.

• Το πρώτο πράγμα που συνιστάται είναι να χρησιμοποιείτε μόνο ποιοτικά ανταλλακτικά.
• Η δεύτερη συμβουλή που μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή τέτοιων προβλημάτων είναι να μην υπερθερμανθεί ο πυκνωτής. Εάν η θερμοκρασία φτάσει τους 45 βαθμούς ή περισσότερο, τότε απαιτείται επείγουσα ψύξη και είναι ακόμη καλύτερο να τοποθετήσετε αυτές τις συσκευές όσο το δυνατόν πιο μακριά από πηγές θερμότητας.
• Δεδομένου ότι οι περισσότεροι πυκνωτές διογκώνονται στα τροφοδοτικά υπολογιστών, συνιστάται η χρήση σταθεροποιητών τάσης που προστατεύουν το δίκτυο από ξαφνικές υπερτάσεις ρεύματος.

Αν εμφανίστηκε οίδημα, τότεη συσκευή πρέπει να αντικατασταθεί. Ο κύριος κανόνας επισκευής είναι να επιλέξετε έναν πυκνωτή με την ίδια χωρητικότητα. Επιτρέπεται η απόκλιση αυτής της παραμέτρου προς τα πάνω, αλλά μόνο ελαφρά. Δεν επιτρέπονται αποκλίσεις προς τα κάτω. Οι ίδιοι κανόνες ισχύουν για την τάση του αντικειμένου. Αξίζει επίσης να προστεθεί ότι κατά την αντικατάσταση ηλεκτρολυτικών πυκνωτών με πυκνωτές στερεάς κατάστασης, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν συσκευές με χαμηλότερη χωρητικότητα. Αυτό είναι δυνατό λόγω του χαμηλότερου ESR που συζητήθηκε προηγουμένως. Αλλά πριν από αυτό, αξίζει ακόμα να συμβουλευτείτε έναν ειδικό. Η ίδια η διαδικασία αντικατάστασης συνίσταται στην αφαίρεση του καμένου μέρους με τη συγκόλληση και τη συγκόλληση ενός νέου.

Επισκευή

Αρκετά συχνά, είναι απαραίτητο να πραγματοποιείτε προληπτική συντήρηση των πυκνωτών. Ας υποθέσουμε ότι βρέθηκε ένας ύποπτος πυκνωτής κατά την αποσυναρμολόγηση ενός υπολογιστή. Πρέπει να ελεγχθεί και να αντικατασταθεί εάν είναι απαραίτητο. Για την αντικατάσταση, θα χρειαστείτε ένα κολλητήρι ισχύος 25 έως 40 watt. Αυτές είναι συσκευές μέσης ισχύος. Η χρήση τους δικαιολογείται από το γεγονός ότι τα λιγότερο ισχυρά συγκολλητικά σίδερα δεν θα μπορούν να συγκολλήσουν τον πυκνωτή και τα πιο ισχυρά είναι πολύ μεγάλα και δεν είναι βολικό να δουλεύεις μαζί τους.

Είναι καλύτερο να έχετε στη διάθεσή σας ένα κολλητήρι με κωνικό άκρο. Για την πραγματοποίηση επισκευών, ο παλιός πυκνωτής είναι συγκολλημένος, αλλά αυτό πρέπει να γίνει πολύ προσεκτικά, καθώς οι σανίδες στις οποίες είναι εγκατεστημένες είναι συνήθως πολυστρωματικές - έως 5 στρώσεις. Η ζημιά σε τουλάχιστον ένα από αυτά θα απενεργοποιήσει ολόκληρη την πλακέτα και δεν μπορεί πλέον να επισκευαστεί. Μετά τη συγκόλληση της παλιάς συσκευής, οι οπές εγκατάστασης τρυπούνταιβελόνα, καλύτερη ιατρική, είναι πιο λεπτή. Η συγκόλληση ενός νέου αντικειμένου γίνεται καλύτερα χρησιμοποιώντας κολοφώνιο.

Στερεά πολυμερή πυκνωτές

Μπορεί να ειπωθεί ότι όλες οι συσκευές αυτού του τύπου είναι πολυμερείς, αφού μέσα σε αυτήν τη συσκευή χρησιμοποιείται στερεό πολυμερές αντί για υγρό ηλεκτρολύτη. Η χρήση στερεού υλικού σε τυπικούς συμπαγείς πυκνωτές είχε ως αποτέλεσμα τα ακόλουθα οφέλη:

• σε υψηλές συχνότητες - χαμηλή ισοδύναμη αντίσταση;
• υψηλή τρέχουσα τιμή κυματισμού;
• η διάρκεια ζωής του πυκνωτή είναι πολύ μεγαλύτερη;
• πιο σταθερή λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες.

Αναλυτικότερα, για παράδειγμα, μειωμένο ESR σημαίνει λιγότερη κατανάλωση ενέργειας και επομένως λιγότερη θέρμανση του πυκνωτή στα ίδια φορτία. Ένας υψηλότερος βαθμός κυματισμού ρεύματος εξασφαλίζει σταθερή λειτουργία ολόκληρης της πλακέτας στο σύνολό της. Φυσικά, ήταν η αντικατάσταση του υγρού ηλεκτρολύτη με έναν στερεό που οδήγησε στο γεγονός ότι η διάρκεια ζωής αυξήθηκε σημαντικά.