Apa itu Kapasitor Elektrolit: Konstruksi, Simbol & Adavantages

Apa itu Kapasitor Elektrolit: Konstruksi, Simbol & Adavantages

Elektrolitik kapasitor dikenal sebagai kapasitor terpolarisasi, dimana anoda lebih positif tegangan dari katoda. Mereka digunakan dalam aplikasi pemfilteran, filter low-pass, sirkuit penguat audio, dan banyak lagi. Logam seperti aluminium, tantalum, niobium, mangan, dll. Membentuk lapisan oksida dalam proses elektrokimia, yang menghalangi arus listrik yang mengalir ke satu arah tetapi memungkinkan aliran arus ke arah yang berlawanan. Fenomena ini pertama kali diamati oleh Johann Heinrich Buff (1805–1878), fisikawan dan kimiawan Jerman pada tahun 1857. Peneliti dan pendiri Perancis Eugene Ducretet pada tahun 1875 adalah orang pertama yang menerapkan ide ini dan menemukan istilah 'logam katup' untuk ini logam. Perkembangan aktual kapasitor elektrolitik dengan foil luka dipisahkan oleh kertas yang dimulai oleh A. Eckel dari Hydra-Werke (Jerman) pada tahun 1927 dikombinasikan dengan gagasan Samuel Ruben tentang konstruksi bertumpuk.



Apa itu Kapasitor Elektrolit?

Definisi kapasitor elektrolitik adalah, itu adalah kapasitor terpolarisasi yang anoda memiliki tegangan lebih tinggi atau lebih positif daripada katoda. Seperti namanya, ini adalah kapasitor terpolarisasi dan fungsi kapasitor elektrolitik adalah, ia menggunakan elektrolit untuk beroperasi dengan tegangan yang lebih tinggi atau lebih positif pada anoda daripada katoda. Oleh karena itu terminal anoda dilambangkan dengan tanda positif, sedangkan katoda dengan tanda negatif. Menerapkan tegangan polaritas terbalik 1 hingga 1,5 volt dapat merusak kapasitor dan dielektrik dan akibatnya berbahaya, yang menyebabkan ledakan atau kebakaran.


Kapasitor elektrolit menggunakan elektrolit, dalam bentuk padat, cair atau gel - berfungsi sebagai katoda atau pelat negatif untuk mencapai kapasitansi per satuan volume yang jauh lebih tinggi. Di sisi lain, pelat atau anoda positif yang terbuat dari logam bertindak sebagai lapisan oksida isolasi yang terbentuk melalui anodisasi. Hal ini memungkinkan lapisan oksida bekerja sebagai dielektrik kapasitor.





Konstruksi

Konstruksi kapasitor elektrolitik melibatkan dua lapisan tipis aluminium foil - foil biasa dan foil tergores. Kedua foil ini dipisahkan oleh elektrolit. Untuk mengatur polaritas dua foil, mereka dianodisasi dengan menumbuhkan secara kimiawi lapisan tipis aluminium oksida untuk membentuk anoda dan membedakan dirinya dari katoda. Dalam proses pembuatan kapasitor elektrolit, terbentuk katoda dan anodized anoda, yang dipisahkan oleh elektrolit (kertas dibasahi dengan elektrolit).



Selama operasi standar, anoda dipegang pada posisi positif terhadap katoda, oleh karena itu katoda ditunjukkan dengan tanda negatif (-) pada badan kapasitor. Karena aluminium adalah perangkat yang terpolarisasi, menerapkan tegangan balik pada terminal ini akan menghasilkan insulasi di kapasitor, merusak kapasitor.

Sifat unik dari kapasitor aluminium adalah proses penyembuhan sendiri dari kapasitor yang rusak. Selama tegangan balik, lapisan oksida dilepaskan dari foil, namun memungkinkan arus mengalir dari satu foil ke foil lainnya.


Simbol Kapasitor Elektrolit

Simbol kapasitor elektrolitik ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Simbol kapasitor terdiri dari dua jenis. Simbol kedua (b) melambangkan kapasitor terpolarisasi, yang dapat berupa kapasitor elektrolitik atau tantalum. Pelat melengkung pada simbol menyiratkan bahwa kapasitor terpolarisasi dan merupakan katoda, yang dipegang pada tegangan lebih rendah dari anoda. Simbol pertama (a) pada gambar di bawah ini mewakili kapasitor non-terpolarisasi.

Polaritas

Mengetahui polaritas perangkat apa pun penting untuk membangunnya sirkuit elektronik . Menghubungkan sebaliknya dapat merusak kapasitor. Meskipun beberapa kapasitor tidak terpolarisasi, seperti kapasitor keramik (1 µF atau kurang), kapasitor dapat dihubungkan dengan cara apa pun.

Keramik-Kapasitor

kapasitor keramik

Dalam kasus tertentu, kabel positif kapasitor akan lebih panjang daripada kabel negatif. Terkadang terminal kapasitor dipangkas, dimana pengguna harus berhati-hati dalam menyambungkan kapasitor.

Kapasitor tantalum dan aluminium terdiri dari polaritas yang ditandai dengan tanda plus (+) yang menunjukkan sisi anoda.

Kapasitor elektrolit jenis non-padat terdiri dari polaritas yang ditandai dengan tanda minus (-) yang menunjukkan sisi katoda.

Tidak padat

Tidak padat

Kapasitor elektrolit jenis elektrolit padat terdiri dari polaritas yang ditandai dengan tanda plus yang menunjukkan sisi anoda, tetapi tidak ada untuk kapasitor polimer led dan kapasitor polimer SMD.

Padat

Padat

Nilai Kapasitor Elektrolit

Bergantung pada struktur anoda dan elektrolit, nilai kapasitansi elektrolit cenderung terpengaruh. Dengan elektrolit non-padat, kapasitor elektrolit menampilkan deviasi yang lebih luas untuk rentang frekuensi dan suhu daripada elektrolit padat.

Unit dasar kapasitor elektrolitik dinyatakan sebagai mikrofarad (μF). Dalam lembar data yang disiapkan oleh produsen, nilai kapasitansi disebutkan sebagai kapasitansi pengenal (CR) atau kapasitansi nominal (CN). Ini adalah nilai yang dirancang untuk kapasitansi.

Kapasitor elektrolitik adalah struktur silinder besar, yang terpolarisasi dan lebih tinggi kapasitansi .

Nilai dan unit Kapasitor Elektrolit dicetak dengan jelas pada badan kapasitor. Mulai dari kiri ke kanan, 1µF, 10µF, 100µF, 1000µF.

Jenis Kapasitor Elektrolit

Berdasarkan jenis bahan dan elektrolit yang digunakan, kapasitor elektrolit diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berikut.

Kapasitor Elektrolit Aluminium

Kapasitor elektrolitik aluminium adalah kapasitor terpolarisasi, di mana terminal anoda (+) dibentuk dari aluminium foil bersama dengan permukaan terukir. Proses anodisasi menghasilkan lapisan isolasi tipis oksida, yang bertindak sebagai dielektrik. Katoda dibentuk melalui aluminium foil kedua ketika elektrolit non-padat menutupi area permukaan kasar dari lapisan oksida.

Kapasitor Non Elektrolit

Kapasitor non-elektrolitik adalah kapasitor yang terdiri dari 'bahan isolasi' sebagai dielektrik dalam bentuk non-elektrolitik. Jenis kapasitor seperti itu tidak terpolarisasi dan memiliki banyak kegunaan.

Kapasitor Elektrolit Tantalum

Kapasitor elektrolitik Tantalum menawarkan arus bocor yang lebih rendah dan ESR. Ia menggunakan logam tantalum yang bekerja sebagai anoda, ditutup oleh lapisan oksida untuk bekerja sebagai dielektrik, dan selanjutnya dibungkus dengan katoda konduktif. Kapasitor ini adalah perangkat terpolarisasi bawaan dan sangat stabil. Ini beroperasi secara efisien dengan frekuensi luar biasa bila terhubung dengan benar.

Niobium Oxide- Kapasitor Elektrolit

Konstruksi kapasitor elektrolitik Niobium oksida mirip dengan kapasitor tantalum. Ini menggunakan niobium oksida sebagai pengganti logam tantalum untuk bertindak sebagai anoda. Niobium oksida tersedia melimpah dan menawarkan karakteristik yang sangat stabil daripada kapasitor tantalum.

Kegunaan / Aplikasi

Berbagai macam kapasitor elektrolitik aplikasi adalah sebagai berikut

  • Digunakan dalam aplikasi penyaringan untuk mengurangi riak pada catu daya
  • Digunakan sebagai filter akses rendah untuk memperhalus sinyal input dan output
  • Digunakan dalam sirkuit amplifikasi audio sebagai filter untuk mengurangi dengungan

Keuntungan dan kerugian

Keuntungan dari kapasitor elektrolitik adalah

  • Digunakan untuk mencapai nilai kapasitansi tinggi
  • Digunakan dalam aplikasi frekuensi rendah
  • Kapasitor Tantalum lebih disukai daripada jenis lain karena kelemahan stabilitas tinggi dari kapasitor elektrolitik adalah sebagai berikut:
  • Harus berhati-hati untuk memastikan bahwa kapasitor dikoreksi dengan terminal yang benar
  • Tegangan balik dapat merusak kapasitor
  • Mudah terpengaruh karena perubahan suhu
  • Kapasitor bila digunakan dengan kombinasi non elektrolit meningkatkan ukuran kapasitor

FAQ

1. Dimana kapasitor elektrolitik digunakan?

Mereka digunakan dalam aplikasi penyaringan, sirkuit amplifikasi audio, dan filter akses rendah

2. Bagaimana Anda mengidentifikasi kapasitor elektrolitik?

Kapasitor elektrolitik biasanya ditandai dengan garis yang menunjukkan timbal negatif. Lead positif biasanya lebih panjang dari lead negatif.

3. Apakah kapasitor memiliki oli di dalamnya?

Iya. Kapasitor berisi minyak tersedia dan umumnya berdaya tinggi dan bertegangan tinggi.

4. Apakah kapasitor elektrolitik AC atau DC?

Kapasitor elektrolitik umumnya digunakan di sirkuit dengan catu daya DC. Tegangan AC dapat merusak kapasitor.

5. Berapa umur rata-rata sebuah kapasitor?

Umur rata-rata kapasitor diharapkan 15 tahun. Umur dapat dikurangi jika arus riak berlebihan dan kapasitor memanaskan.

Pada artikel ini, pembaca mengetahui wawasan kapasitor elektrolitik. Kami membahas definisi, konstruksi, polaritas dan penandaan, aplikasi serta kelebihan dan kekurangan. Selanjutnya pembaca bisa mengetahui jenis-jenis elektrolitik kapasitor .