Струја таласања и називна струја таласа у електролитичком кондензатору

1. Таласна струја електролитског кондензатора
Током употребе електролитског кондензатора, напон који се примењује на оба краја електролитског кондензатора флуктуира током времена. Када се подиже и спушта, кондензатор ће се пунити и празнити, а пуњење ће тећи, формирајући струју. Напон на електролитичком кондензатору се константно мења током времена, а његова крива промене током времена је као да падне камен на површину мирног рибњака. Мрешкање изазвано каменом на површини воде има врхове и долине. Због тога људи живописно називају напон на оба краја електролитског кондензатора напоном таласања. Када се таласни напон примени на кондензатор, кондензатор ће се напунити и испразнити. Струја формирана у кондензатору живописно се назива струја таласа. Струја таласања И у електролитичком кондензатору има следећу везу са таласним напоном В и капацитетом Ц на оба краја, и електричном количином К на њој:
Јер Ц=К ⁄ В=(дК ⁄ дт)/(дВ ⁄ дт) дК ⁄ дт=И
Дакле, И=Ц × (дВ⁄дт)
2. Називна струја таласања електролитског кондензатора
У употреби електролитског кондензатора постоји важан параметар, односно називна струја таласа електролитског кондензатора. Различити произвођачи имају различите вредности овог параметра, односно називна струја таласања производа истог произвођача, исте спецификације и различите серије можда неће бити исте. Даје га произвођач електролитског кондензатора. Струја таласа у електролитичком кондензатору и његова називна струја таласа су два различита концепта.
Одређивање називне струје таласа електролитског кондензатора углавном одређује произвођач електролитског кондензатора према употреби, условима рада и радном времену (обично познатом као животни век) електролитског кондензатора ове спецификације и перформансама материјала самог кондензатора .
3. Фактори које треба узети у обзир при одређивању називне таласне струје електролитског кондензатора
(1) Животни век електролитског кондензатора
Живот је посвећеност произвођача електролитских кондензатора корисницима. Укратко, то је ефективно радно време кондензатора под одређеним условима рада. То је такође једна од важних брига корисника при избору електролитског кондензатора, што произвођачи углавном наводе у својим упутствима за производе.
(2) Еквивалентни серијски отпор ЕСР електролитског кондензатора
Величина ЕСР-а одређује капацитет грејања таласне струје у електролитичком кондензатору. Теоретски, топлота коју генерише таласна струја у електролитичком кондензатору (у јединици времена): овде је И ефективна вредност таласне струје, а ЕСР је еквивалентни серијски отпор кондензатора.
(3) Када је електролитички кондензатор на горњој граничној температури, притисак унутар електролитичког кондензатора
Када ради, температура околине електролитског кондензатора је релативно висока. Због губитка и загревања самог електролитског кондензатора, његова унутрашња температура је виша од температуре околине. Течни електролит општег влажног електролитичког кондензатора ће испарити и створити одређени притисак паре. Овај притисак паре и притисак који ствара ваздух затворен унутар електролитичког кондензатора чине укупан притисак унутар електролитичког кондензатора. Величина различитих парцијалних притисака следи Далтонову теорему парцијалног притиска. Укупни унутрашњи притисак не сме бити већи од чврстоће на притисак алуминијумског омотача сигурносног вентила електролитског кондензатора, иначе ће се сигурносни вентил отворити и електролитички кондензатор ће отказати. Цурење електролита је узроковано разликом између унутрашњег притиска и спољашњег притиска електролитског кондензатора.
(4) Заптивне карактеристике електролитског кондензатора
Пошто је електролит електролитског кондензатора течан, када електролитички кондензатор ради, електролит ће испарити и произвести притисак паре. Да би се спречило истицање електролита и изазивање електролитичког квара, језгро ће бити запечаћено алуминијумском шкољком и гуменим поклопцем. Заптивање гуменог поклопца са алуминијумском шкољком и алуминијумским стубом језгра је неподударна заптивка и доћи ће до извесне количине цурења. Величина цурења је поред завршне површине заптивне површине гуменог покривног материјала, завршне обраде алуминијумске шкољке и алуминијумског стуба, и процеса заптивања, поред степена подударања између алуминијумског стуба и отвора гуменог поклопца , такође је повезан са притиском засићене паре који ствара електролит када електролитички кондензатор ради. Што је већи притисак засићене паре, већа ће бити разлика у притиску између електролитског кондензатора унутар и споља на алуминијумском омотачу, брже ће бити цурење електролита, а релативно говорећи, живот електролитског кондензатора ће бити скраћен.
(5) Стабилност електролита
Када електролит ради у електролитичком кондензатору, сама температура је релативно висока. Поред поправљања оксидног филма позитивне фолије, електролит такође спроводи неке хемијске реакције. На пример, електролит који користи етилен гликол као растварач ће бити подвргнут реакцији естерификације на високим температурама, тако да стабилност електролита такође има велики утицај на животни век електролизе. Међутим, генерално, што је боља стабилност, то је лошија проводљивост, што је контрадикција. Стога, ЕСР дуготрајне електролизе на високим температурама не може бити премали.
(6) Други фактори
Генерално, постоји много фактора који утичу на номиналну струју таласа електролитског кондензатора. Поред горе наведених пет важних фактора, треба узети у обзир способност електролита да поправи оксидни филм и губитак позитивне фолије. Поред тога, треба узети у обзир и поузданост електролитског кондензатора. Називна струја таласања електролитичког кондензатора је на одређеној температури и фреквенцији, а напон који се примењује на електролизу не прелази називну вредност. Струја таласања која се генерише при електролизи не прелази називну струју таласа, што може осигурати да век трајања електролитског кондензатора није мањи од вредности коју је обећао произвођач. Називна струја таласања електролитског кондензатора не може се директно израчунати. Није једноставно тестирати неколико параметара да би се утврдило, већ се мора извршити одређена серија теста животног века да би се утврдило, што ће коштати знатне трошкове и време. Популарна метода одређивања таласне струје тестирањем максималног пораста температуре језгра унутар електролитског кондензатора није свеобухватна, само с обзиром на загревање електролизе, не узимајући у обзир многе друге факторе. На пример, ако је заптивање електролитског кондензатора лоше, чак и ако пораст температуре електролизе није висок, електролит ће брзо побећи на вишој температури околине и електролиза неће успети. Поред тога, није јасно дато како одредити максималну температуру унутар електролитског кондензатора и како одредити грешку изазвану тестом.
У процесу коришћења електролитског кондензатора, како би се обезбедио радни век електролитског кондензатора, корисници треба да учине да струја таласа на електролизи не прелази номиналну вредност коју је навео произвођач према стварним условима рада, односно номиналном таласу струја електролитског кондензатора је максимална таласна струја која се може применити на електролитички кондензатор да би се обезбедио радни век под условима које је одредио произвођач.
4. Коефицијент корекције фреквенције
У стварној употреби електролитског кондензатора, постоје различите ситуације. Електролитички кондензатор који се користи за енергетску електронику се генерално користи за филтрирање након исправљања мреже и филтрирање након високофреквентног исправљања (ф мање од или једнако 100 кХз). Међутим, већина произвођача електролитских кондензатора ће директно дати називну струју таласа на 100 кХз или 120 Хз. Називна струја таласања електролитског кондензатора има различите вредности на различитим фреквенцијама. Генерално, произвођачи електролитских кондензатора дају факторе корекције фреквенције. Када се користи на различитим фреквенцијама, називна струја таласања треба да се коригује.
Коефицијент корекције струје таласања одређује произвођач алуминијумских електролитичких кондензатора на основу дизајна производа, перформанси и процеса производње материјала. Након разматрања ових услова, ЕСР електролитског кондензатора се заправо тестира као функција фреквенције. Према принципу да је грејање називне таласне струје једнако на различитим фреквенцијама, то јест, Иф12 (ф1) × ЕСР (ф1)=И2ф2(ф2) × ЕСР (ф2)
Међу њима, ф1 и ф2 су фреквенције различитих таласних струја.
ЕСР (ф1) и ЕСР (ф2) су еквивалентни серијски отпори електролитског кондензатора на фреквенцијама ф1 и ф2 респективно. Иф1 и Иф2 су називна струја таласања електролитског кондензатора на фреквенцијама ф1 и ф2 респективно.
У ствари, струја таласа на електролитичком кондензатору је веома сложена, и постоји неколико једноставних хармоника. Да ли таласна струја са дисконтинуалним фреквенцијама премашује називну струју таласа може се одредити према следећој формули: калорична вредност струје таласа по јединици времена у електролизи (К) Збир калоријске вредности по јединици времена хармонијске таласне струје на свакој фреквенцији је К=∑ Ифи2 × ЕСР (фи ） (и=0,1,23...Н)
Ифи је компонента таласне струје на овој фреквенцији када је пролазна фреквенција електролитског кондензатора фи, а ЕСР (фи) је еквивалентни серијски отпор електролитског кондензатора на овој фреквенцији.
Називна струја таласања И{{0}} (ф0) на фреквенцији ф0, стварање топлоте по јединици времена у електролизи Кф0: Кф0= И02 (ф0) ​​× Ако је ЕСР (ф0) К мањи или једнак Кф0, то указује да струја таласања која пролази кроз електролизу не прелази номиналну вредност, а произвођач обезбеђује гарантовани век трајања називног напона на називној температури.
If Q>Кф0, струја таласа у електролитичком кондензатору прелази његову номиналну вредност. Радни век при називној температури и напону не може достићи обећани радни век произвођача.
Ифи је компонента сваке фреквенције таласне струје, која се може добити спектралном анализом таласне струје.
Горња формула се такође може трансформисати у:
К/Кф{{0}} –{∑[ЕСР(фи )/ ЕСР(ф0)]}/ И02(ф0)
У ствари, пошто се ЕСР електролитског кондензатора мења са временом употребе, он се повећава са временом употребе, а како би се осигурала поузданост, ЕСР је генерално већи од стварне вредности. Правило промене ЕСР (фи) са временом употребе електролизе је исто, све док се мери правило промене ЕСР (фи) и релативна вредност ЕСР (фи)/ЕСР (ф{{{{1} }}}) у односу на одређену фреквенцију (ф0).
If Q/Qf0.>1. Показује да је струја таласа у електролитичком кондензатору већа од његове номиналне вредности.
Ако је К/Кф0< 1. It indicates that the ripple current in the electrolytic capacitor is less than its rated value.
Ако је К/Кф0= 1. То указује да је струја таласања у електролитичком кондензатору једнака његовој номиналној вредности.
У практичној употреби, с обзиром на захтеве поузданости, струја таласа у електролитичком кондензатору је генерално 80 процената његове номиналне вредности.