Kondensator elektrolityczny

Kondensator elektrolityczny – typ kondensatora, w którym rolę jednej z elektrod pełni elektrolit. Pozwala na pozyskanie większej pojemności w stosunku do wielkości niż inne rodzaje kondensatorów.

Kondensatory elektrolityczne
Oznaczenie biegunowości
Oznaczenie biegunowości
Symbole na schematach
Polarized capacitor symbol.svg Polarized capacitor symbol 2.svg Polarized capacitor symbol 3.svg Polarized capacitor symbol 4.svg

Kondensator elektrolityczny został wynaleziony i opatentowany w 1896 roku przez polskiego elektrotechnika i przemysłowca Karola Pollaka[1][2].

BudowaEdytuj

Kondensator elektrolityczny zbudowany jest z elektrody metalowej i elektrolitowej, które podłączone są do wyprowadzeń i rozdzielone są warstwą dielektryka. Elektroda metalowa wykonana jest zazwyczaj z aluminium lub tantalu, a rolę dielektryka pełni cienka warstwa tlenku metalu (np. tlenku glinu).

CharakterystykaEdytuj

  • duża pojemność,
  • małe rozmiary,
  • mała rezystancja szeregowa,
  • mała indukcyjność szeregowa,
  • poprawne działanie tylko dla małych częstotliwości,
  • poprawne działanie tylko przy odpowiednim spolaryzowaniu.

RodzajeEdytuj

Kondensatory elektrolityczne aluminioweEdytuj

Dostępne w zakresie pojemności od 100 nF do 1 F, przystosowane do pracy z napięciem stałym rzędu kilkuset woltów. Dielektrykiem jest cienka (< 1 µm) warstwa tlenku glinu.

Kondensatory elektrolityczne tantaloweEdytuj

Dostępne w zakresie pojemności do ok. 3000 µF. Dielektrykiem jest cienka warstwa tlenku tantalu(V) (Ta2O5). W porównaniu do kondensatorów aluminiowych, mają znacznie bardziej stabilną pojemność i mniejszą upływność, jak również bardzo niską impedancję przy niskich częstotliwościach pracy. Nie są jednak odporne na piki napięciowe i ulegają zniszczeniu (któremu może towarzyszyć ich eksplozja), jeśli zostaną odwrotnie spolaryzowane lub narażone nawet na krótkie impulsy napięcia przekraczające ich znamionowe napięcie pracy.

Kondensatory elektrolityczne nioboweEdytuj

Mają konstrukcję taką samą jak kondensatory tantalowe i porównywalne z nimi właściwości. Dielektrykiem jest cienka warstwa tlenku niobu(V) (Nb2O5). Oferowane są w wąskim zakresie pojemności i na napięcia do 10 V[3].

"Choroba kondensatorów"Edytuj

 
Uszkodzone kondensatory z wyciekającym elektrolitem

W latach 2001–2002 zaczęły się pojawiać liczne doniesienia o awariach komputerów i innego sprzętu wywołanych przez wycieki elektrolitu z aluminiowych kondensatorów elekrolitycznych. Problem dotyczył kondensatorów wielu wytwórców, głównie z Tajwanu. ABIT i IBM były pierwszymi firmami, które oficjalnie przyznały w roku 2002, że ich produkty dotknięte są tego typu awariami na dużą skalę.

Powodem problemu okazało się wytwarzanie wodoru na elektrodach kondensatora, co powodowało wzrost wewnętrznego ciśnienia, rozszczelnienie i wyciek elektrolitu. Jak ustalono, pewien pracownik japońskiej firmy produkującej kondensatory wykradł formułę elektrolitu i otworzył w Chinach fabrykę kondensatorów, a także sprzedał wykradzioną formułę innym producentom. Jednak wykradzione przez niego dane były niepełne, przez co kondensatory napełnione tym elektrolitem ulegały przedwczesnym awariom[4].

Wprawdzie problem został rozpoznany, jednak według niektórych źródeł[5], wadliwe kondensatory są wciąż spotykane, nawet w nowych urządzeniach.

Internauci stworzyli, na podstawie doniesień techników naprawiających sprzęt elektroniczny, listę producentów, których niektóre kondensatory dotknięte były tym problemem[6][7].

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. Charles Pollak: Improvements in Means for Controlling or Directing Electric Currents. Patent GB189524398 (ang.). 1895 (zgłoszenie), 1896 (patent). [dostęp 2016-10-21].
  2. Charles Pollak: Elektrischer Flüssigkeitskondensator mit Aluminiumelektroden. Patent DE92564 (niem.). Kaiserliches Patentamt, 1896. [dostęp 2016-10-21].
  3. Piotr Górecki. Kondensatory tantalowe i niobowe. „Elektronika dla Wszystkich”, s. 24–25, kwiecień 2012. ISSN 1425-1698. 
  4. Samuel K. Moore, Yu-Tzu Chiu. Leaking capacitors muck up motherboards. „Spectrum”. 40 (2), 2003. IEEE. [dostęp 2016-10-21]. 
  5. BadCaps.net (ang.)
  6. lista z capacitorlab.com (ang.)
  7. lista z badcaps.net forum (ang.)