خازن الکترولیتی چیست؟

• 11 /1402/8

خازن الکترولیتی نوعی خازن است که از یک الکترولیت برای رسیدن به یک ظرفیت بزرگتر نسبت به سایر انواع خازن استفاده می کند. الکترولیت یک مایع یا ژل حاوی دارای غلظت بالا یون است. تقریبا تمام خازن های الکترولیتی قطبی هستند، بدین معنا که ولتاژ در ترمینال مثبت همیشه باید از ولتاژ ترمینال منفی بیشتر باشد.
مزایای خازن بزرگ در خازن های الکترولیتی دارای چندین اشکال نیز می باشد.
                                           
خازن الکترولیتی electrolytic capacitor  (e-cap به طور خلاصه) یک خازن قطبی است که آند یا صفحه مثبت آن از فلزی ساخته شده است که از طریق یونیزاسیون یک لایه اکسید عایق تشکیل می دهد. این لایه اکسید به عنوان دی الکتریک خازن عمل می کند. الکترولیت جامد ، مایع یا ژل سطح این لایه اکسید را پوشانده و به عنوان کاتد یا صفحه منفی خازن عمل می کند. با توجه به لایه اکسید دی الکتریک بسیار نازک و سطح آند بزرگ می شود . خازن های الکترولیتی نسبت به خازن های سرامیکی یا خازن های فیلم از محصول دارای ولتاژ خازن (CV) بسیار بالاتر هستند و بنابراین می توانند مقادیر خازنی زیادی داشته باشند. سه خانواده خازن الکترولیتی وجود دارد: خازن های الکترولیتی آلومینیومی aluminum electrolytic capacitors، خازن های الکترولیتی تانتال tantalum electrolytic capacitors و خازن های الکترولیتی نیوبیوم niobium electrolytic capacitors.

در میان این اشکالات، جریان های نشت زیاد، میزان تحمل (value tolerances)، مقاومت سری معادل و طول عمر محدود است. خازن های الکترولیتی می توانند یا الکترولیت مرطوب یا پلیمر جامد باشند. در تولید خازن الکترولیتی اگر چه از مواد دیگر استفاده می شود اما معمولا از تانتالم یا آلومینیوم ساخته می شوند. خازن های سوپر یک زیرمجموعه ویژه از خازن های الکترولیتی هستند که همچنین خازن های الکترولیتی دو لایه را با ظرفیت های صدها و هزاران فاراد  نامگذاری می کنند.

                                                     
خازن های الکترولیتی به دلیل ساخت و سازهای نامتقارن ، اجزای قطبی هستند و باید با ولتاژ بالاتر (یعنی مثبت تر) روی آند نسبت به کاتد در هر زمان کار کنند. به همین دلیل پایانه آند با علامت مثبت و کاتد با علامت منفی مشخص شده است.

با استفاده از ولتاژ قطبیت معکوس یا حداکثر ولتاژ دارای امتیاز حداکثر به اندازه 1 یا 1.5 ولت ، دی الکتریک و در نتیجه خازن را از بین می برد. خرابی خازنهای الکترولیتی می تواند خطرناک باشد و در نتیجه انفجار یا آتش سوزی ایجاد شود. خازن های الکترولیتی دو قطبی که ممکن است با هر دو قطبیت کار کنند ، با استفاده از سازه های ویژه با دو آند متصل به سری ساخته شده اند.

انواع خازن الکترولیتی | خازن DC؟