Разрушается ли электролитический конденсатор каждый раз, когда он получает обратное напряжение?

Я знаю, что не должен подключать электролитический конденсатор обратно. Он взорвется, если подать обратное напряжение достаточно долго.

Но что произойдет, если обратное напряжение будет подано в течение короткого времени? Например, в цепи возникает неисправность, и конденсатор смещается в обратном направлении или подвергается воздействию переменного тока в течение короткого времени, но снаружи он все еще выглядит нормально. Внутренняя физическая и химическая структура конденсатора постоянно меняется? Будет ли он по-прежнему иметь номинальную емкость, напряжение и время жизни? Можно ли продолжать использовать его, если он не взорвется? Я чувствую, что ответ «нет», но я ищу объяснение этому.

Есть много типов и подтипов электролитики, я сосредоточусь на наиболее распространенных для любителей: жидкий электролит алюминиевый.

Большинство деталей можно прочитать в соответствующей статье в Википедии, но вкратце:

• Катодный оксидный слой может выдерживать до 1,5 В обратного напряжения
• он может получить постоянный урон раньше, но 0.5V считается безопасным

При слишком высоком обратном напряжении может произойти одно из двух:

• выделение газа вызывает взрыв крышки
• растворение оксидного слоя шорт шапки

Эти цифры и вероятность отказа режима могут значительно отличаться при выходе далеко за пределы того, что считается "комнатной температурой".

Даже кратковременное применение слишком большого обратного напряжения может привести к необратимому повреждению конденсатора. Иногда способности к самовосстановлению могут со временем немного изменить это, но будет постоянный урон.

Некоторые способы увидеть ущерб это:

• повышенный ток утечки (из-за частично растворенного оксидного слоя)
• уменьшенная емкость (из-за самовосстановления отверстий в оксидном слое)

Другие типы электролитов имеют разные типы поведения, но большинство людей считают, что короткое воздействие обратного напряжения до 0,5 В нормально. Вот почему многие измерители LCR измеряют емкость с напряжением 0,5 В переменного тока независимо от полярности.

Электролитические конденсаторы могут в течение коротких мгновений выдерживать обратное напряжение в течение ограниченного числа циклов. Подробно, алюминиевые электролитические конденсаторы с нетвердым электролитом могут выдерживать обратное напряжение от около 1 В до 1,5 В.

Твердые танталовые конденсаторы также могут выдерживать обратное напряжение в течение коротких периодов. Наиболее распространенные рекомендации для обратного напряжения тантала:

• 10% от номинального напряжения до 1 В при 25 ° C,
• 3% от номинального напряжения максимум до 0,5 В при 85 ° C,
• 1% от номинального напряжения максимум до 0,1 В при 125 ° C.

Эти рекомендации применяются для коротких экскурсий и никогда не должны использоваться для определения максимального обратного напряжения, при котором конденсатор может использоваться постоянно.

Больше на Википедии

То, о чем вы говорите, в основном происходит в переменном токе, когда в течение короткого периода времени прикладывается обратное напряжение, а затем сразу после этого положительное напряжение, чтобы обратить небольшое повреждение.

Обратная поляризация не происходит настолько быстро, чтобы навредить конденсатору. Время его повреждения зависит от приложенного обратного напряжения, размера конденсатора и материала, используемого для диэлектрика и электродов.

Обычно при использовании в переменном токе, чаще всего в качестве фильтра, я не вижу конденсаторов, которые достаточно повреждены, чтобы мешать работе. Конденсаторы используются в фильтрах в зарядных устройствах постоянного тока, и мы используем их каждый день, и они работают годами. При использовании в таких приложениях может происходить медленное повреждение, и может образовываться оксидный слой, но никаких помех в нормальной работе нет.

Хотя частые переходные напряжения могут довольно быстро повредить конденсаторы. Поэтому всегда при выключении какого-либо устройства уменьшайте громкость, выключайте устройство, а затем вынимайте вилку из розетки.

Если вы чувствуете, что ваша схема может иметь такой режим отказа (Святая корова - в тех местах, где я полагаюсь на полярность электролитических конденсаторов, изменение полярности обычно приводит к сгоранию всей цепи!), Лучше всего

• обратитесь к спецификации конкретной детали, а не из Википедии об обратном напряжении конкретной крышки, которую вы используете
• использовать биполярный электролитический конденсатор
• принять меры защиты (диоды или диоды + предохранители) от внешних изменений полярности / переворотов батареи
• используйте цепи контроля напряжения только для включения электроники, если все источники питания готовы, и быстрого отключения питания в случае сбоя (я наблюдаю очень странный режим отказа, когда потеря отрицательной шины приводит к входному зажимному диоду операционного усилителя, посылая положительное напряжение рейка на якобы вход с высоким сопротивлением ....)

Никогда не делайте это нормальным режимом