转摘这个电解电容接反了吗?
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电路中错误 目 录
Contents 反极性电压 电解电容结构 为什么电容不立即损坏? 开膛破腹
§++01++ 电路中错误
在博文 [基于光耦的LED振荡电路](https
://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122304815) 介绍了一款基于光耦的多谐振荡电路,对于光耦前向耦合电流增益的特性进行了讨论。博文分别被公众号 [TSINGHUAZHUOQING](https
://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjQyNjc2NQ==&mid=2452246549&idx=1&sn=f26c3c574d57c8154d71deeac6afe497&chksm=876ebe77b0193761e7f0728f5cf4c54e9b1f420526df16feca5d90241e4489bde2c7645e06dc&token=730357272&lang=zh_CN#rd) 与 [电子工程专辑](https
://mp.weixin.qq.com/s/i97TieHuaCCMlMWmhaIx0A) 转载。
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▲ 图1.1 光耦振荡器及其电路
在 [电子工程专辑](https
://mp.weixin.qq.com/s/i97TieHuaCCMlMWmhaIx0A)的留言中,有读者对于电路图中电解电容 C 1 C_1 C1的极性提出了疑问。图中, C 1 C_1 C1的正极连接在光耦的PIn1,负极连接在光耦Pin3。X
- Coffee:
电路原理图错误,C1电解电容接反了,正确应该是正极接反馈光耦第3脚,负极接第2脚,接反了的话电容会一直反偏近似短路二极管常亮,光耦发热会很严重。看实物动图,一般光耦原点位是第一脚,电容接法也是反的,不知道为什么能闪。电路刚实搭了一个测试过。 - 北纬30度:
电解电容上电压怎么是负的,电解电容不是不能为负吗? - 北纬30度:
是啊,我也觉得电解电容如果这样接电压为负,不符合电解电容用法。@coffee
按照[基于光耦的LED振荡电路](https
://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122304815)显示电路中各点的电压波形来看,的确电容 C 1 C_1 C1的极性呈现反向,也就是它的负极性的电压始终比起正极要高。
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▲ 图1.2 示波器显示电路中各部分的电压波形
那么问题来了:对于电解电容在应用过程中需要避免施加的电压极性出错,但为什么在实验中,电容的极性反了,但电路工作确很正常呢?而且电容似乎也没有什么损坏的样子?
§++02++ 反极性电压
2.1 电解电容结构
之所以不能将电解电容上施加的电压极性调换,是因为其内部结构使然。在普通的铝电解电容中,有一层专门处理过的铝膜作为阳极,通过腐蚀使得阳极铝箔表面表的粗糙,并且覆盖了一层氧化膜。粗糙的表面增加了电容极板的面积,薄薄的氧化膜充当电容极板之间的绝缘介电材料。
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▲ 图1.3 电解电容内部的结构
除此之外外还有另外一层它连同电解液充当电容的阴极。浸满电解液的绝缘纸可以有效防止阴极和阳极短路,并饱含电解液。
在施加正确极性的电压时,作为绝缘层的氧化膜很稳定,而且还具有自愈功能,破损的氧化膜会自动形成修复。
在施加反向极性电压后,氧化膜会在电化学作用下被溶解,最先破损的部分就会导致短路并使得电解气化,温度上升,最终导致电容损坏。
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▲ 图2.1.2 电解电容内部的两个电极
2.2 为什么电容不立即损坏?
那么前面电路中的电解电容,命名在施加了反向电压之后,为什么电路还能够继续使用,并且电容似乎也没有任何损坏的现象呢?
根据网页 [Does an electrolytic capacitor degrade each time it receives reverse voltage?](https
://electronics.stackexchange.com/questions/161548/does-an-electrolytic-capacitor-degrade-each-time-it-receives-reverse-voltage) 中的讨论,可以看到电解电容之所以没有立即损坏,原因有:
- 反向极性破坏电容氧化膜的过程相对比较缓慢,所以短时间极性相反电压电容还是能够正常工作;
- 铝电解电容的氧化膜能够抵抗 1 ~ 1.5V的反向电压;在温度高的时候,容忍反向电压降低;
因此,一个电解电容施加反向极性电压,如果还没有损毁,要么别着急,是因为时间还没到;要么就是施加的反向电压太小。
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▲ 图1 电路内容
§++03++ 开膛破腹
如果手边恰好有一个无辜的电解电容,一把锋利的斜口钳也在旁边冷笑。但凡能动手绝不瞎哔哔的你就会将电容开膛破腹,一探究竟。
打开电容,解开捆卷在一起的铝膜和过滤纸。从结构上来看与所了解到的铝电解电容是一致的。但还是有少许的不同:
- 从外观上来看,正负两极的铝板大体相似,看不出太大的差别;
- 正极的铝箔显得较厚,负极的铝膜薄,偏软。
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▲ 图3.1 开膛破腹的电解电容
如果使用万用表测量两个铝箔的表面,所得到的阻值都是0。说好的绝缘氧化层呢?原来在这种低压电解电容里,绝缘氧化层非常薄,它们很容易就被破坏掉。
如果将电解电容施加长久的反向电压,等它彻底损坏爆破之后,再观察两个铝箔外观会有什么变化吗?
这的确是一个好的主意,不过手边的电容恰好没有了。等找到好的电容再测试一下吧。
■ 相关文献链接:
- [基于光耦的LED振荡电路]
(https
://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122304815) - [TSINGHUAZHUOQING]
(https
://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjQyNjc2NQ==&mid=2452246549&idx=1&sn=f26c3c574d57c8154d71deeac6afe497&chksm=876ebe77b0193761e7f0728f5cf4c54e9b1f420526df16feca5d90241e4489bde2c7645e06dc&token=730357272&lang=zh_CN#rd) - [电子工程专辑]
(https
://mp.weixin.qq.com/s/i97TieHuaCCMlMWmhaIx0A) - [Does an electrolytic capacitor degrade each time it receives reverse voltage?]
(https
://electronics.stackexchange.com/questions/161548/does-an-electrolytic-capacitor-degrade-each-time-it-receives-reverse-voltage)
● 相关图表链接:
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=========================== 【来源: CSDN】 【作者: 卓晴】 【原文链接】 https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122434023 声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。