Pouvez-vous faire un condensateur électrolytique non polaire de deux condensateurs électrolytiques réguliers
Il y avait une discussion sur cette question
que je ne vois pas comme étant concluante résolu:
- « Se révèle que ce qui pourrait ressembler à deux ordinaires ne sont pas electrolytiques, en fait, deux ordinaires electrolytiques. »
- « Non, ne pas le faire. Il agira comme un condensateur aussi, mais une fois que vous passez quelques volts il soufflera l'isolant. »
- « Un peu comme « vous ne pouvez pas faire un BJT de deux diodes » »
- « Il est un processus qui bidouilleur ne peut pas faire »
Ainsi, un bouchon électrolytique non polaire (NP) électriquement identique à deux capuchons d'électrolyse en série inverse, ou non? Est-il survit pas les mêmes tensions? Qu'advient-il le bouchon biaisé inverse quand une grande tension est placé dans la combinaison? Y at-il des limites pratiques autres que la taille physique? Est-il important que la polarité est à l'extérieur?
Je ne vois pas ce que la différence est, mais beaucoup de gens semblent penser qu'il ya un.
Le film est perméable aux électrons libres, mais sensiblement imperméable aux ions, à condition que la température de la cellule est pas élevé. Lorsque le métal sous-jacent du film est à un potentiel négatif, les électrons libres sont disponibles dans cette électrode et le courant circule à travers le film de la cellule. Avec l'inversion de polarité, l'électrolyte est soumis à un potentiel négatif, mais comme il n'y a pas d'ions uniquement et des électrons libres dans l'électrolyte du courant est bloqué. - Le condensateur électrolytique par Alexander M. Georgiev
Normalement, un condensateur ne peut pas être polarisée en inverse pendant longtemps, ou de grands courants circule et « détruire la couche centrale de matériau diélectrique par réduction électrochimique »:
Un électrolytique peut résister à une polarisation inverse pendant une courte période, mais conduire le courant et ne pas agir comme un important condensateur très bon. - Wikipedia: condensateur électrolytique
Toutefois, lorsque vous avez deux dos à dos, le condensateur polarisé en direct empêche un courant continu prolongé de couler.
Pour les postes de circuit lors de sorties en tension inverse sont inévitables, deux condensateurs similaires connectés en série « dos à dos ». va créer une fonction de condensateur non polaire. Cela fonctionne parce que presque toute la tension du circuit est tombé aux bornes du condensateur biaisé vers l'avant, de sorte que le dispositif polarisation inverse ne voit qu'une tension négligeable.
Oui « polarisé » condensateurs électrolytiques en aluminium « humides » peuvent être connectés légitimement « back-to-back » (par exemple en série avec des polarités opposées) pour former un condensateur non polaire.
C1 + C2 sont toujours égales dans le classement de la capacité et de la tension
Ceffective = = C1 / 2 = C2 / 2
Veffective = vrating de C1 - C2.
Voir « Mécanisme » à la fin de la façon dont cela (probablement) fonctionne.
Il est universellement admis que les deux condensateurs ont une capacité identique lorsque cela est fait.
Le condensateur obtenu avec la moitié de la capacité de chaque condensateur individuel.
par exemple, si deux condensateurs x 10 uF sont placés en série de la capacité résultante sera 5 uF.
Je l'ai vu cette méthode utilisée à plusieurs reprises depuis de nombreuses années et, plus importanttly ont vu la méthode décrite dans les notes d'application d'un certain nombre de fabricants de condensateurs. Voir à la fin pour une telle référence.
Comprendre comment les condensateurs individuels deviennent correctement chargés nécessite soit la foi dans les déclarations des fabricants de condensateurs ( « agir comme si elles avaient été contournés par des diodes » ou la complexité mais la compréhension supplémentaire comment fonctionne une fois lancé l'accord est plus facile.
Imaginons deux bouchons dos-à-dos avec Cl complètement chargée et Cr complètement déchargée.
Si un courant est maintenant passé si le montage en série de telle sorte que Cl se décharge alors à une charge nulle alors la polarité inversée de Cr fera à charger à pleine tension. Les tentatives faites pour appliquer un courant supplémentaire et de se décharger en outre Cl de sorte qu'il assume la polarité conduirait à Cr étant chargé au-dessus de sa tension nominale. dire qu'elle pourrait être tentée, mais serait en dehors de spécifications pour les deux appareils.
Compte tenu de ce qui précède, les questions spécifiques peuvent répondre:
Quelles sont les raisons de connecter des condensateurs en série?
Peut créer un bouchon bipolaire de 2 x calottes polaires.
OU peut doubler la tension nominale tant que l'on prend soin d'équilibrer la distribution de tension. résistances Paralleld sont parfois utilisés pour aider à atteindre l'équilibre.
« Se révèle que ce qui pourrait ressembler à deux ordinaires ne sont pas electrolytiques, en fait, deux ordinaires electrolytiques. »
Cela peut être fait avec electrolytiques oridinary.
« Non, ne pas le faire. Il agira comme un condensateur aussi, mais une fois que vous passez quelques volts il soufflera l'isolant. »
OK si Works évaluations ne sont pas dépassées.
« Un peu comme « vous ne pouvez pas faire un BJT de deux diodes » »
Motif de comparaison est notée, mais n'est pas valide. Chaque condensateur moitié est encore soumis à des règles et des mêmes exigences que se tenant debout seul.
« Il est un processus qui bidouilleur ne peut pas faire »
Bricoleur peut - tout à fait légitime.
Ainsi, un bouchon électrolytique non polaire (NP) électriquement identique à deux capuchons d'électrolyse en série inverse, ou non?
Il coild être, mais les fabricants font généralement un changement de fabrication afin qu'il y ait deux feuilles Anode mais le résultat est le même.
Est-il survit pas les mêmes tensions?
Tension nominale est celle d'un plafond unique.
Qu'advient-il le bouchon biaisé inverse quand une grande tension est placé dans la combinaison?
En fonctionnement normal, il n'y a pas inverse bouchon biaisé. Chaque bouchon gère un cycle complet de tout voir efficacement AC un demi-cycle. Voir mon explication ci-dessus.
Y at-il des limites pratiques autres que la taille physique?
Aucune limite évidente que je peux penser.
Est-il important que la polarité est à l'extérieur?
Non. Dessiner une image de ce que chaque bouchon voit sans se référer à ce qui est « à l'extérieur. Maintenant, changer leur ordre dans le circuit. Ce qu'ils voient est identique.
Je ne vois pas ce que la différence est, mais beaucoup de gens semblent penser qu'il ya un.
Vous avez raison. Fonctionnellement d'un point de vue « boîte noire », ils sont les mêmes.
Dans ce document Guide d'application, Condensateurs électrolytiques en aluminium Cornell Dubilier, un fabricant de condensateur compétent et respecté il est dit (l'âge 2,183 à 2,184)
Si deux, de même valeur, les condensateurs électrolytiques en aluminium sont connectées en série, dos-à-dos avec les bornes positives ou négatives connectées aux bornes, le condensateur unique résultant est un condensateur non polaire avec la moitié de la capacité.
Les deux condensateurs et redresser la tension appliquée comme acte si elles avaient été contournés par des diodes.
Lorsqu'une tension est appliquée, le condensateur de polarité correcte obtient la pleine tension.
Dans des condensateurs électrolytiques en aluminium non polaires et des condensateurs en aluminium de démarrage du moteur d'électrolyse un second succédanés de feuille d'anode pour la feuille de cathode pour réaliser un condensateur non polaire dans un seul boîtier.
La plaque positive est la feuille d'anode;
le diélectrique est l'oxyde d'aluminium isolant sur la feuille d'anode;
la plaque négative est vrai l'électrolyte conducteur, liquide, et la feuille de cathode se connecte seulement à l'électrolyte.
Cette construction offre une capacité colossale parce que la gravure des feuilles peut augmenter la surface de plus de 100 fois et le diélectrique d'oxyde d'aluminium est inférieure à un micromètre d'épaisseur. Ainsi, le condensateur résultant a une très grande surface de la plaque et les plaques sont terriblement proches.
Je me sens intuitivement que Olin fait qu'il devrait être nécessaire de prévoir un moyen de maintenir la bonne polarité. Dans la pratique, il semble que les condensateurs font un bon travail d'accueillir le démarrage « état limite ». Cornell Dubiliers « agit comme une diode » besoin d'une meilleure compréhension.
Je pense que ce qui suit décrit comment le système fonctionne.
Comme je l'ai décrit ci-dessus, une fois qu'un condensateur est complètement chargé à une extrémité de la forme d'onde AC et l'autre puis décharger complètement le système fonctionne correctement, avec charge étant introduit dans la « plaque » à l'extérieur d'un bouchon, en face de la plaque à l'intérieur de cette cap à l'autre bouchon et « à l'autre bout ». à-dire un ensemble de transferts de charge vers et depuis entre les deux condensateurs et permet l'écoulement de charge nette et de par le bouchon double. Pas de problème jusqu'à présent.
Un condensateur correctement polarisé a une fuite très faible.
Un condensateur polarisée en inverse a une fuite ultérieure et peut-être beaucoup plus élevé.
Au démarrage, une capsule est polarisée en inverse sur chaque demi-cycle et les flux de courant de fuite.
Le flux de charge est de nature à conduire les condensateurs vers la condition bien équilibrée.
Ceci est la « action de diode » appelée - pas de rectification formelle par exemple, mais une fuite en biais de fonctionnement incorrect.
Après un certain nombre d'équilibre des cycles sera atteint. Le « moins étanche » le bouchon est dans le sens inverse sera atteint l'équilibre plus rapide.
Toutes les imperfections ou les inégalités seront compensées par ce mécanisme d'auto de réglage. Très propre.
Je sais que cela a été fait avec succès depuis des siècles, mais pourquoi cela fonctionne est intéressant de regarder.
Je pensais que je mis en place une simulation rapide basée sur l'information donnée par Russell dans sa réponse. Le point principal étant le « agir comme si elles avaient été contournés par des diodes » partie. Il est une approximation très grossière, mais il donne une idée de ce qui pourrait se produire.
Le I [D1] et I [D2] représente le courant inverse à travers les bouchons. Dans un premier temps l'un des bouchons obtient une brève poussée de courant inverse, il devient alors minime pour les deux. Le I [C1] et I [C2] représente le courant traversant le condensateur. Ce répondre aux attentes d'un plafond de 0.5uF à 100Hz. La réactance capacitive
Donc courant pic sera
L'onde de lumière bleue dans le troisième graphique est la tension d'alimentation. Les ondes bleues et vertes sombres dans le troisième graphique représentent la tension aux bornes de chaque condensateur vu (+ borne par rapport à borne - de chaque)
Comme on peut le voir, les deux sont correctement polarisé.
Oui, il est possible de combiner deux bouchons polarisés en un seul bouchon non polarisé efficace, mais avec certaines restrictions. Chaque plafond individuel doit encore voir que des tensions au sein de ses spécifications. La façon la plus simple est d'avoir une tension d'alimentation qui est garanti à toujours au-dessus ou au-dessous une tension appliquée de chaque côté du bouchon non polarisée. Les deux capuchons polarisées sont alors reliés dos à dos et une résistance de valeur élevée connecté à l'alimentation:
On notera que la capacité totale est la combinaison en série des deux condensateurs individuels, ce qui est la moitié de chaque si elles sont égales. Dans l'exemple ci-dessus, la capacité effective totale est de 235 uF.
La plage de tension de chaque capsule doit être examinée avec soin. Le pire des cas dépend de ce que peut faire le circuit externe. Supposons par exemple que les deux extrémités sont tenues à 10V, puis l'extrémité gauche a soudainement baissé à 0V. Le centre sera à -5V avec 15V accross le bouchon droit immédiatement après l'étape. L'impédance 1 mQ sur le signal à l'alimentation doit également être envisagée. R1 doit être suffisamment faible pour que la fuite à travers les bouchons ne pas ajouter trop de tension, mais sinon aussi haut que possible pour ne pas charger le signal.
Oui, il peut être fait, et en toute sécurité, mais je crains qu'il ya plusieurs problèmes si vous suivez simplement les conseils de quelques-unes des réponses.
Par exemple, si vous Joule biais du point médian du potentiel d'alimentation des condensateurs pourraient être exposés à 1,5 x le potentiel d'alimentation, même si le match condensateurs. Tout décalage augmenterait le maximum possible, et en fonction de la spécification du décalage pourrait être importante: même +/- 20% représente un ratio pire cas de 1,5: 1).
connexion Back-to-back se fondant sur les diodes ioniques évite le problème ci-dessus, mais introduit un différent - du moins en théorie. Il est possible pour les condensateurs d'avoir des fuites de bas niveau qui ne sont pas directement associé à l'opération prévue; cela pourrait causer des problèmes pour développer au fil du temps si l'on fuites de condensateur et l'autre ne fonctionne pas. Je n'ai aucune connaissance de ce qui se passe, mais l'application de diodes petits signaux en parallèle bon marché devrait être plus que suffisant pour supprimer l'effet, comme electrolytiques en aluminium ne conduisent pas significativement inférieure à environ 1,5 Volt (bien que personnellement, je préfère maintenir au plus long terme 1-Volt). (Comme un côté note: autre que les connecteurs louches, la cause la plus fréquente des défaillances de Equpment que j'ai vu est dû à une fuite électrolytique rebiasing circuits hors de leurs conditions de polarisation prévues - donc, dos à dos ou non, ne sont pas utiliser electrolytiques dans des endroits où leur fuite maximale perturber le biais de votre circuit).
Une note finale sur la sécurité: l'obligation d'utiliser le biais de back-to-back indique qu'il ya signal alternatif significatif sur la paire. Cela implique ondulation de courant; Veillez à ne pas dépasser la valeur nominale du courant d'ondulation, et aussi être conscients que (selon le type et la conception) la note-courant d'ondulation de condensateurs électrolytiques dépend de la fréquence
Je construit un oscillateur TTL pour vérifier. La discussion est en partie correcte.
Si le cycle de travail est proche de 50% alors que les condensateurs n'agissent comme si elles ont construit dans des diodes et de limiter l'excursion de tension négative (mauvais sens). Si le cycle de service ne sont pas 50% (dans mon cas environ 30%), puis l'excursion de tension négative était environ 0 V sur un condensateur et 1,1 V sur l'autre.
J'inclure des diodes de protection sur toutes les applications, mais à faible signal symétrique de puissance. Pour les applications de puissance diodes Schottky pourrait être un investissement rentable.
L'entreprise où je travaillais pour des milliers d'instruments construits au cours des années qui ont utilisé electrolytiques dos à dos. Il n'a jamais été un problème.