इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र: ध्रुवीयता, प्रकार, 7 महत्वपूर्ण कारक

चर्चा के बिंदु

विद्युत - अपघटनी संधारित्र

परिभाषा

“एक इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को संधारित्र के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो धातु ने एनोड को समाप्त कर दिया। यह एनोड एक इन्सुलेट ऑक्साइड परत बनाता है। "

संधारित्र की ढांकता हुआ परत के रूप में इन्सुलेट ऑक्साइड परत कार्य करता है। ऑक्साइड की परत कंक्रीट, तरल या जेल इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा छत है। यह छत वाला हिस्सा इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के कैथोड के रूप में कार्य करता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर पोलारिटी

संधारित्र का प्रतीक

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में विशिष्ट प्रतीक होते हैं। सर्किट में प्रतीक, आइए हम समझते हैं कि यह किस प्रकार का कैपेसिटर है।

एक विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में अन्य प्रकारों की तुलना में प्रति यूनिट वॉल्यूम में एक उच्च कैपेसिटेंस-वोल्टेज (सीवी) उत्पाद होता है। कमजोर ढांकता हुआ परत और साथ ही व्यापक एनोड सतह को प्राप्त करने में मदद करता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के प्रकार

उनके तीन प्रकार हैं -

• एल्यूमीनियम प्रकार कैपेसिटर
• टैंटलम प्रकार कैपेसिटर
• नाइओबियम प्रकार कैपेसिटर

इस प्रकार के कैपेसिटर में बड़ी क्षमता होती है, जो उन्हें कम-आवृत्ति संकेतों को बायपास करने और बड़ी संख्या में ऊर्जा संग्रहीत करने में मदद करती है। वे डिकॉउलिंग और फ़िल्टरिंग सर्किट में अनुप्रयोग ढूंढते हैं।

इस प्रकार के कैपेसिटर ध्रुवीकृत होते हैं। उनके पीछे का कारण उनकी विशेष संरचना है। उन्हें उच्च वोल्टेज पर संचालित किया जाना चाहिए, और अधिक सकारात्मक वोल्टेज एनोड और कैथोड पर होना चाहिए।

एक औद्योगिक प्रयोग करने योग्य इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का एनोड एक प्लस चिह्न के साथ चिह्नित है। एक इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को रिवर्स पोलरिटी वोल्टेज लगाने या रेटेड काम करने वाले वोल्टेज की तुलना में अत्यधिक वोल्टेज का उपयोग करके नष्ट किया जा सकता है। विनाश खतरनाक है और आग के लिए एक विस्फोट पैदा कर सकता है।

द्विध्रुवी इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर भी अपनी तरह का एक है। एनोड और कैथोड को कैथोड से जोड़कर बस दो कैपेसिटर को जोड़कर इसका गठन किया जा सकता है।

अन्य प्रकार के कैपेसिटर और कामकाज के बारे में जानें

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का पारिवारिक पेड़

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की कई किस्में होती हैं। सकारात्मक प्लेट की प्रकृति और उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोलाइटिक के प्रकार में भिन्नता है। इन तीन प्रकार के कैपेसिटर में से प्रत्येक ठोस और गैर-ठोस प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करता है। पेड़ को नीचे दिखाया गया है -

आवेश का सिद्धांत

यह कैपेसिटर नियमित कैपेसिटर की तरह ही ऊर्जा का भंडारण करता है। यह कंडक्टरों के अंदर इन्सुलेट ऑक्साइड परत में एक विद्युत क्षेत्र में चार्जिंग पार्ट द्वारा शक्ति रखता है। एक इलेक्ट्रोलाइट यहां मौजूद है, जो कैथोड के रूप में कार्य करता है। यह संधारित्र का एक और इलेक्ट्रोड भी बनाता है।

निर्माण

ये कैपेसिटर संधारित्र बनाने के लिए "वाल्व धातुओं" की एक रासायनिक संपत्ति का अभ्यास करते हैं। जब एक निश्चित प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट के साथ संभोग होता है, तो ऑक्साइड ऑक्साइड की एक पतली परत बनाता है। इन संधारित्रों में एनोड के रूप में तीन ठोस प्रकार का अभ्यास किया जाता है।

1. एल्यूमीनियम - इस प्रकार के कैपेसिटर, ढांकता हुआ पदार्थ के रूप में एल्यूमीनियम ऑक्साइड के साथ एक उच्च शुद्धता वाले अंकित एल्यूमीनियम पन्नी का उपयोग करता है।

2. टैंटलम - इस प्रकार के कैपेसिटर में टैंटलम डस्ट का उपयोग किया जाता है जिसका डोपिंग का स्तर सबसे कम होता है।

[ टैंटलम कैपेसिटर के बारे में पढ़ें। यहाँ क्लिक करें! ]

3. नाइओबियम - इस प्रकार के कैपेसिटर में एक नाइओबियम धूल की गोली का उपयोग किया जाता है जिसमें डोपिंग का निम्नतम स्तर होता है।

एनोड सामग्री की संपत्ति का अध्ययन नीचे किया जा सकता है -

हम देख सकते हैं कि टैंटलम ऑक्साइड की पारगम्यता एल्यूमीनियम ऑक्साइड की तुलना में तीन गुना अधिक है।

प्रत्येक एनोड को कम चिकने आवरण क्षेत्र के साथ अंकित किया जाता है और इसमें चिकना करने की तुलना में बड़ा आवरण क्षेत्र होता है। यह संधारित्र की प्रति इकाई मात्रा के समाई को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

यदि संधारित्र के एनोड के पार एक सकारात्मक मूल्यवान क्षमता लागू की जाती है, तो एक मोटी ऑक्साइड बाधा परत बनाई जाएगी। कोटिंग क्षेत्र की मोटाई एनोड पर लागू वोल्टेज पर निर्भर करती है। यह ऑक्साइड परत जो इन्सुलेटर के रूप में अच्छी तरह से है, फिर एक ढांकता हुआ सामग्री के रूप में कार्य करता है। एनोड द्वारा उत्पन्न ऑक्साइड परत को नष्ट किया जा सकता है यदि लागू वोल्टेज की ध्रुवीयता उलट हो।

ढांकता हुआ गठन के बाद, एक काउंटर को उस मोटे इन्सुलेट क्षेत्र से मेल खाना चाहिए जिस पर ऑक्साइड का गठन किया गया था। जैसा कि इलेक्ट्रोलाइट एक कैथोड के रूप में कार्य करता है, यह मिलान प्रक्रिया को पूरा करता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स को मुख्य रूप से दो वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है - 'सॉलिड' और 'नॉन-सॉलिड।' आयनों को ले जाकर आयन चालकता वाले तरल माध्यमों को गैर-ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स माना जाता है। इस तरह के इलेक्ट्रोलाइट्स को किसी न किसी सतह पर आसानी से फिट किया जा सकता है। ठोस प्रक्रियाएं रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके बीहड़ संरचना में काम करती हैं जैसे - मैंगनीज डाइऑक्साइड के लिए पॉलिमर या पाइरोलिसिस के संचालन के लिए बहुलकीकरण।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर कैपेसिटेंस और वॉल्यूमेट्रिक दक्षता

इलेक्ट्रोलाइटिक प्रकार के संधारित्र का कार्य सिद्धांत 'प्लेट संधारित्र' के कार्य के समान है।

कैपेसिटेंस निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया गया है।  

सी = (* (ए / डी)

यहाँ,

C समाई है।

A प्लेटों का क्षेत्र है।

d दो प्लेटों के बीच की दूरी है।  

ε दो प्लेट के बीच माध्यम की पारगम्यता है।

इलेक्ट्रोड क्षेत्र और ढांकता हुआ परमिट बढ़ाने से कैपेसिटेंस में वृद्धि होगी।

अगर हम विस्तार से देखें, एक इलेक्ट्रोलाइटिक प्रकार के संधारित्र में एक कमजोर ढांकता हुआ परत होता है, और यह नैनोमीटर प्रति वोल्ट की सीमा में रहता है। उच्च समाई के पीछे एक और कारण है। यह खुरदरी सतह वाला क्षेत्र है।

विद्युत विशेषतायें

श्रृंखला तुल्यता सर्किटरी

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की विशेषताओं को 'अंतर्राष्ट्रीय जेनेरिक विवरण IEC 60384-1' में अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है। कैपेसिटर को विद्युत घटकों के श्रृंखला कनेक्शन के साथ एक निर्दोष संगत सर्किट के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसमें सभी ओमिक नुकसान, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के कैपेसिटिव, इंडक्टिव पैरामीटर शामिल हैं।

नीचे सर्किट इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के बराबर श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है

सी संधारित्र के समाई मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है; RESR श्रृंखला समकक्ष प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है। गर्मी और ओमिक प्रभाव के कारण होने वाले नुकसानों को भी ध्यान में रखा जाता है। LESL श्रृंखला में संगत अधिष्ठापन है और इसे इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र के आत्म-अधिष्ठापन के रूप में माना जाता है। ब्लेक रिसाव प्रतिरोध है।

Capacitance, Standard Values, और Electrolytic Capacitor का Tolerances Parameter

एनोड और कैथोड का निर्माण मुख्य रूप से एक इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र की विशेषताओं को तय करता है। एक संधारित्र का समाई मान तापमान पैरामीटर और आवृत्ति जैसे कुछ कारकों पर निर्भर है। गैर-ठोस प्रकारों के इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में तापमान के प्रति विचलन का गुण होता है। यह ठोस प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट्स की तुलना में अधिक विचलन दिखाता है।

कैपेसिटेंस की इकाई आमतौर पर माइक्रोफ़ारड (.F) में होती है।

• समाई की आवश्यक स्वीकृति मूल्य निर्दिष्ट अनुप्रयोगों द्वारा निर्धारित किया जाता है।
• इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को संकीर्ण सहिष्णुता की आवश्यकता नहीं होती है।

तैयार और श्रेणी वोल्टेज

इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र के रेटेड वोल्टेज को उस वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर संधारित्र पूरी दक्षता के साथ काम करता है। यदि संधारित्र को रेटेड वोल्टेज से अधिक आपूर्ति की जाती है, तो संधारित्र क्षतिग्रस्त हो जाता है।

यदि संधारित्र को रेटेड स्तर से कम वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, तो यह संधारित्र को भी प्रभावित करता है। कम वोल्टेज लागू करने से संधारित्र के जीवन में वृद्धि होती है। कभी-कभी यह टैंटलम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के लिए विश्वसनीयता बढ़ाता है।

सर्ज वोल्टेज

सर्ज वोल्टेज पीक वोल्टेज की अधिकतम मात्रा है जो इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को आपूर्ति की जाती है। इसकी गणना सीमित संख्या में चक्रों में संधारित्र के उपयोग की अवधि के लिए की जाती है।

क्षणिक वोल्टेज

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, जिसमें एल्युमिनियम होता है, सामग्री में क्षणिक वोल्टेज के प्रति कम संवेदनशीलता दिखाने की प्रवृत्ति होती है।

यह स्थिति केवल तभी होती है जब आवृत्ति और क्षणिक की ऊर्जा तुलनात्मक रूप से कम होती है।

रिवर्स वोल्टेज

एक विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र ध्रुवीकृत होता है और सामान्य तौर पर, कैथोड वोल्टेज के संबंध में एनोड इलेक्ट्रोड वोल्टेज को सकारात्मक बनाता है।

रिवर्स वोल्टेज शायद ही कभी एसी सर्किट में उपयोग किया जाता है।

मुक़ाबला

एक विशिष्ट संधारित्र का उपयोग विद्युत ऊर्जा के भंडारण घटक के रूप में किया जाता है। कभी-कभी एक संधारित्र को एक प्रतिरोधक तत्व के रूप में कार्य करने के लिए रखा जाता है a एसी सर्किट. an . का प्रमुख अनुप्रयोग electrolytic कैपेसिटर डिकूपिंग कैपेसिटर है।

संधारित्र का प्रभाव एसी प्रतिरोध द्वारा दिया जाता है जो आवृत्ति पर निर्भर है और एक निर्दिष्ट आवृत्ति पर चरण और परिमाण है।

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सुदीप्त रॉय

नमस्ते, मैं सुदीप्त रॉय हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में बी.टेक किया है। मैं इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र के लिए समर्पित हूं। मुझे एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में गहरी रुचि है। मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है। किसी को ज्ञान प्राप्त करने में मदद करने से मुझे बहुत खुशी मिलती है।
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