خازن الکترولیتی

خازن الکترولیتی نوعی از خازن است که از مایع رسانای یونیزه شده در آن استفاده شده و بیشترین میزان ذخیره برق را نسبت به خازن‌های دیگر دارد.این خازن ها با جا به جا بستن پایه هایشان جریان زیادی را به خود وارد کرده و منفجر می شوند.تعریف دیگری که می توان برای خازن های الکترولیتی کرد، این است که این خازن ها از نوع پلاریزه می باشند. یعنی خازن دارای یک قطب مثبت و یک قطب منفی دائمی بوده و بر خلاف خازن های نوع دیگر، نمی توان جای این دو قطب را با هم عوض نمود. به همین دلیل هم از لحاظ الکتریکی نمی توان خازن های الکترولیتی را در یک مدار معکوس بست، به طوری که قطب مثبت آن به منفی منبع ولتاژ و قطب منفی آن به مثبت منبع ولتاژ DC وصل گردد. بسته به مقدار ولتاژ و قدرت منبع و همچنین مدّت زمان قرار گرفتن خازن در این حالت، امکان دارد که خازن آسیب ببیند، داغ شود و حتّی منفجر گردد. به همین دلیل طرز اتصال خازن های الکترولیتی بر روی بدنه آنها مانند تصویر شکل ۳ علامت گذاری می شود. باید یادآوری شود که از آنجایی که در ولتاژ AC پلاریته یا قطب های منبع، پیوسته در حال تغییر هستند، اتصال خازن های الکترولیتی به منبع ولتاژ AC می تواند همان عوارض ناشی از برعکس بسته شدن خازن الکترولیتی به منبع DC به ویژه انفجار آن را در پی داشته باشد.

  ۳ نحوه علامت گذاری قطب ها بر روی بدنه خازن های الکترولیتی با الکترولیت مایع

ساختمان خازن الکترولیتی :خازن های الکترولیتی نیز مانند بقیه خازن ها دارای یک آند و یک کاتد می باشند که توسط یک ماده عایق از هم جدا می شوند.آند معمولاً از یک صفحه فلزی تشکیل می شود. در طی فرآیند آندش Anodization یک لایه اکسید بر روی صفحه فلزی آند، تشکیل می گردد. این لایه اکسید، نقش عایق را در خازن الکترولیتی به عهده دارد. در این خازن، کاتد عبارت است از یک الکترولیت که ممکن است به صورت جامد، مایع و یا ژلاتینی باشد. این الکترولیت لایه اکسید را تحت پوشش گرفته و نقش صفحه کاتد را در خازن الکترولیتی به عهده دارد. به دلیل نازک بودن لایه اکسید میان صفحه فلزی آند و الکترولیت از یک طرف و همچنین سطح زیاد آند از طرف دیگر، ظرفیت خازن الکترولیتی در مقایسه با خازن های سرامیکی یا خازن فیلمی، بسیار بزرگتر می باشد. 

انواع خازن الکترولیتی : خازن های الکترولیتی را می توان به سه نوع عمده تقسیم بندی نمود که عبارتند از:

۱ — خازن های الکترولیتی گروه آلومینیوم : که به خازن های الکترولیتی آلومینیومی موسوم می باشندو آند آنها از آلومینیوم خالص ساخته شده است. در این گروه خازن ها، عایق خازن از تشکیل اکسید آلومینیوم، بوجود می آید. الکترولیت این خازن ها هم معمولاً به صورت جامد می باشد.  

۲– خازن های الکترولیتی تانتالیوم: که معروف به خازن های تانتالیوم بوده و آند در این نوع خازن از جنس فلز تانتالیوم و به صورت گوی یا استوانه می باشد. بر روی تانتالیوم یک لایه اکسید نازک به عنوان عایق به کار برده شده که الکترولیتی به صورت مایع به عنوان کاتد آن را در برگرفته است. 

 

۳– خازن های الکترولیتی نیوبیوم Niobium :در این نوع خازن ها آند از فلزی به نام نیوبیوم که از لحاظ شیمیایی مانند تانتالیوم است ساخته می شود. عایق نیز از تشکیل پنتااکسید نیوبیوم بر روی آند بوجود می آید. کاتد در این خازن نیز از الکترولیت در حالت جامد تشکیل شده است. از این خازن معمولاً در مدارات چاپی SMD استفاده می شود. تهیه نیوبیوم از تانتالیوم با دسترسی بهتری انجام می شود. 

با تشکر از مهندس بهرام علیزاده