PCB Tecnico - Condensatori elettrolitici in alluminio del circuito stampato PCB

I condensatori elettrolitici in alluminio PCB utilizzano un guscio cilindrico in alluminio come elettrodo negativo, che è riempito con elettrolita liquido e l'elettrodo positivo è condotto fuori dalla striscia di alluminio e dall'elettrodo. Dopo il trattamento di tensione CC, un dielettrico del film di ossido è formato sul nastro di alluminio dell'anodo. I condensatori elettrolitici in alluminio PCB possono essere resi di grande capacità e relativamente economici e sono utilizzati nelle occasioni di filtraggio a bassa frequenza.

La capacità dei condensatori elettrolitici in alluminio varia da pochi decimi di microfarad a decine di migliaia di microfarad e resistono tensioni da 5V a 630V sono comuni. L'errore di capacità dei condensatori elettrolitici sui circuiti stampati PCB è generalmente del 20%.

A causa delle caratteristiche del processo di produzione dei condensatori elettrolitici in alluminio, nella produzione effettiva di PCB, la fabbrica di PCB non può considerare il condensatore come un condensatore ideale. Non sono solo le caratteristiche di capacità del condensatore, ma anche i parametri e le caratteristiche ESR (resistenza equivalente serie) e ESL (induttanza equivalente serie) e di perdita.

Il cosiddetto ESR significa che il condensatore effettivo è equivalente alla connessione in serie di un condensatore ideale e di una resistenza. Quando la corrente CA che passa attraverso il condensatore è relativamente grande, la corrente CA passerà anche attraverso la resistenza equivalente di serie allo stesso tempo, in modo che l'ondulazione dell'alimentazione elettrica sarà ostacolata e filtrata. L'effetto sarà notevolmente ridotto e allo stesso tempo, l'ESR genererà calore e influenzerà la durata del condensatore. I condensatori effettivi hanno anche determinate caratteristiche di induttanza, che hanno un effetto ostruttivo sulla tensione e sulla corrente CA. Più alta è la frequenza, più evidente è l'effetto, quindi l'effetto filtrante del disordine ad alta frequenza non è ideale. Inoltre, i condensatori elettrolitici in alluminio hanno ancora una certa quantità di corrente di perdita. Maggiore è la tensione e maggiore è la temperatura, più evidente è la perdita.

Sulla base dei fattori di cui sopra, i progettisti di circuiti ridurranno l'impatto di ESR parallelamente a più condensatori elettrolitici in alluminio e, allo stesso tempo, piccoli condensatori paralleli come condensatori ceramici e condensatori monolitici che filtrano i componenti ad alta frequenza sui condensatori elettrolitici in alluminio.

La volatilizzazione dell'elettrolita dei condensatori elettrolitici in alluminio è inevitabile. Pertanto, i condensatori elettrolitici in alluminio saranno quasi sempre danneggiati. E' solo questione di tempo.

In condizioni di lavoro normali, il fattore più grande che influisce sulla vita dei condensatori elettrolitici in alluminio è la temperatura. Per ogni aumento di 10°C, la durata del condensatore viene dimezzata. Secondo le statistiche di manutenzione effettive dell'autore, condensatori di buona marca come NICHICON RUBYCON e altri condensatori elettrolitici di marca generalmente richiedono più di 10 anni per fallire, mentre condensatori di scarsa qualità falliscono in tre o cinque anni. Quando si sostituiscono i condensatori elettrolitici in alluminio, prestare attenzione al rapporto di riduzione della tensione di resistenza e lasciare almeno il 15% del margine di tensione di resistenza. Ad esempio, se un alimentatore a 24V utilizza un condensatore di tensione di resistenza a 25V, non dovrebbero esserci problemi in breve tempo e il problema apparirà dopo molto tempo e la durata del condensatore sarà notevolmente ridotta. I condensatori elettrolitici in alluminio sono condensatori polarizzati. Fare attenzione a non invertire la polarità dei condensatori, altrimenti ci sarà un pericolo di esplosione, soprattutto per i condensatori elettrolitici ad alta tensione. Il potere esplosivo dell'elettrificazione dopo la connessione inversa causerà paure persistenti. I condensatori elettrolitici in alluminio saranno contrassegnati specialmente sul caso del polo negativo, che devono essere confrontati con i poli positivi e negativi sul circuito stampato durante la sostituzione. Alcuni PCB industriali non segneranno la polarità sulla scheda. Segnali prima di smontare e sostituire per evitare sostituzione e saldatura. Il tempo è sbagliato.