ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าลดลงทุกครั้งที่รับแรงดันย้อนกลับหรือไม่?

ฉันรู้ว่าฉันต้องไม่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าแบบกลับด้าน มันจะระเบิดถ้าฉันใช้แรงดันย้อนกลับนานพอ

แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากมีแรงดันย้อนกลับใช้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ตัวอย่างเช่นความผิดพลาดเกิดขึ้นในวงจรและตัวเก็บประจุจะกลายเป็นความเอนเอียงแบบย้อนกลับหรือสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่ก็ยังดูโอเคจากภายนอก โครงสร้างทางกายภาพและทางเคมีของตัวเก็บประจุมีการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรหรือไม่? มันจะยังคงมีความจุแรงดันไฟฟ้าและเวลาชีวิตหรือไม่? มันจะโอเคไหมถ้าใช้ไม่ระเบิด ฉันรู้สึกว่าคำตอบคือ "ไม่" แต่ฉันกำลังมองหาคำอธิบาย

มีอิเล็กโทรไลต์หลายประเภทและอิเล็กโทรไลต์ฉันจะมีสมาธิกับสิ่งที่พบมากที่สุดสำหรับมือสมัครเล่น: อะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์เหลว

รายละเอียดส่วนใหญ่สามารถอ่านได้ในบทความ wikipedia ที่เกี่ยวข้องแต่โดยย่อ:

• ชั้นแคโทดออกไซด์สามารถทนแรงดันย้อนกลับได้สูงถึง 1.5V
• สามารถได้รับความเสียหายถาวรก่อนหน้านี้ แต่ 0.5V ถือว่าปลอดภัย

เมื่อใช้แรงดันย้อนกลับที่สูงเกินไปนานเกินไปหนึ่งในสองสิ่งสามารถเกิดขึ้นได้:

• แก๊สทำให้หมวกระเบิด
• การละลายของชั้นออกไซด์ทำให้กางเกงขาสั้นหลุด

ตัวเลขและความน่าจะเป็นของโหมดความล้มเหลวอาจแตกต่างกันอย่างมากเมื่อออกไปข้างนอกสิ่งที่ถือว่าเป็น "อุณหภูมิห้อง"

แม้แต่การใช้แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับสั้นเกินไปมากเกินไปก็สามารถทำให้ตัวเก็บประจุเสียหายได้ บางครั้งความสามารถในการรักษาตัวเองสามารถย้อนกลับได้เล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไป แต่จะมีความเสียหายถาวร

วิธีการดูความเสียหายคือ:

• เพิ่มกระแสรั่วไหล (เนื่องจากชั้นออกไซด์ที่ละลายบางส่วน)
• ความจุลดลง (เนื่องจากการรักษาด้วยตนเองของหลุมชั้นออกไซด์)

อิเล็กโทรไลต์ชนิดอื่นมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน แต่คนส่วนใหญ่เห็นว่ามีการเปิดรับแรงดันย้อนกลับสูงถึง 0.5V โอเค นี่คือเหตุผลที่หลายเมตร LCR วัดความจุด้วย 0.5V AC โดยไม่คำนึงถึงขั้วใด ๆ

ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับสั้น ๆ สำหรับจำนวนรอบที่ จำกัด ในรายละเอียดตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์ที่มีอิเล็กโทรไลต์ไม่แข็งสามารถทนแรงดันย้อนกลับได้ประมาณ 1 V ถึง 1.5 V

ตัวเก็บประจุแทนทาลัมชนิดแข็งสามารถทนแรงดันย้อนกลับได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ แนวทางที่พบมากที่สุดสำหรับแรงดันย้อนกลับแทนทาลัมคือ:

• 10% ของพิกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 1 V ที่ 25 ° C
• 3% ของพิกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 0.5 V ที่ 85 ° C
• 1% ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้สูงสุด 0.1 V ที่ 125 ° C

แนวทางเหล่านี้ใช้สำหรับการไปเที่ยวระยะสั้นและไม่ควรใช้เพื่อกำหนดแรงดันย้อนกลับสูงสุดซึ่งตัวเก็บประจุสามารถใช้งานได้อย่างถาวร

เพิ่มเติมเกี่ยวกับWikipedia

สิ่งที่คุณกำลังพูดถึงส่วนใหญ่เกิดขึ้นใน ac ที่ช่วงเวลาสั้น ๆ แรงดันย้อนกลับถูกนำไปใช้และจากนั้นแรงดันบวกทันทีหลังจากนั้นเพื่อย้อนกลับความเสียหายเล็ก ๆ

โพลาไรเซชันแบบย้อนกลับไม่ได้เกิดขึ้นเร็วพอที่จะทำให้ตัวเก็บประจุเสียหายอย่างถาวร เวลาที่จะเกิดความเสียหายขึ้นอยู่กับแรงดันย้อนกลับที่ใช้ขนาดของตัวเก็บประจุและวัสดุที่ใช้สำหรับอิเล็กทริกและอิเล็กโทรด

โดยทั่วไปเมื่อใช้งานใน ac ส่วนใหญ่มักจะเป็นตัวกรองฉันไม่เห็นตัวเก็บประจุที่ได้รับความเสียหายเพียงพอที่จะรบกวนการทำงาน ตัวเก็บประจุใช้ในตัวกรองในเครื่องชาร์จ dc และเราใช้งานได้ทุกวันและใช้งานได้หลายปี เมื่อใช้ในงานดังกล่าวอาจเกิดความเสียหายช้าและชั้นออกไซด์อาจก่อตัวขึ้น แต่ไม่มีอุปสรรคในการทำงานปกติ

แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่บ่อยครั้งสามารถสร้างความเสียหายให้ตัวเก็บประจุค่อนข้างเร็ว นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเมื่อปิดอุปกรณ์ใด ๆ ลดระดับเสียงปิดอุปกรณ์แล้วถอดปลั๊กไฟ ac

หากคุณรู้สึกว่าวงจรของคุณอาจมีโหมดความล้มเหลวเช่นนี้ (Holy cow - ในสถานที่ที่ฉันพึ่งพาขั้วของตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์การย้อนกลับของขั้วมักจะทอดทั้งวงจร!) มันจะดีที่สุด

• ปรึกษาแผ่นข้อมูลของส่วนเฉพาะไม่ใช่วิกิพีเดียกับแรงดันย้อนกลับของฝาเฉพาะที่คุณใช้
• ใช้ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์แบบสองขั้ว
• ใช้มาตรการป้องกัน (ไดโอดหรือไดโอด + ฟิวส์) กับการเปลี่ยนแปลงขั้วภายนอก / พลิกแบตเตอรี่
• ใช้วงจรจ้องจับตาดูแรงดันไฟฟ้าเพื่อเพิ่มกำลังให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้นหากอุปกรณ์ทั้งหมดพร้อมใช้งานและปิดลงอย่างรวดเร็วหากล้มเหลว (ฉันสังเกตเห็นโหมดความล้มเหลวที่แปลกจริง ๆ ซึ่งการสูญเสียของรางติดลบนำไปสู่ไดโอดแคลมป์อินพุต รถไฟไปยังอินพุตอิมพิแดนซ์สูงที่คาดคะเน .... )

อย่าทำให้เป็นโหมดการใช้งานปกติ