Koks yra kondensatorių tarnavimo laikas ir patikimumas?

Kondensatoriai yra esminis daugelio grandinių konstrukcijų elementas, tačiau jie taip pat gali būti brangi sistemos dalis. Būtent todėl perkant komponentus elektroniniam įrenginiui svarbu žinoti, koks yra įvairių tipų kondensatorių tarnavimo laikas ir patikimumas.

Kondensatorius yra įtaisas, kaupiantis elektros krūvį, sudarytas iš laidininkų, atskirtų izoliacine medžiaga, vadinama „dielektriku“. Tai gali būti oras, popierius, plastikas, žėrutis ar keramika. Dielektrikas turi daugybę savybių, kurios yra svarbios kuriant kondensatorių, ir šios savybės turi įtakos tam, kiek kondensatorius gali pasiekti talpos.

Labiausiai paplitęs kondensatorių tipas yra aliuminio elektrolitinis kondensatorius, pagamintas iš dviejų laidžių aliuminio folijų, iš kurių viena turi izoliacinį oksido sluoksnį, ir tarpiklio, įmirkyto laidžiame skystame elektrolite. Jis suvyniojamas, įdedamas į cilindrinį korpusą ir su dviem jungiamaisiais kaiščiais arba kojelėmis.

Šie dangteliai yra poliarizuoti, o tai reiškia, kad bet kokia nuolatinė įtampa ant jų turi būti nukreipta pagal teigiamus arba neigiamus jų korpuso ženklus. Jie yra pigūs gaminti ir, skirtingai nuo daugelio kitų tipų kondensatorių, yra fiziškai maži, palyginti su jų teikiama talpa.

Jų tarnavimo laikas paprastai yra 15 ar daugiau metų, o po to jie paprastai gali būti pakartotinai naudojami ilgą laiką. Dažnai jie bus praradę dalį savo vardinės talpos dėl elektrolito išgaravimo, tačiau jie vis tiek bus tinkami naudoti.

Garso grandinėse kondensatoriai dažniausiai naudojami trims funkcijoms: nuolatinės srovės įtampai prijungti nuo vieno grandinės elemento išėjimo į kitą; maitinimo bėgių atjungimas ir saugojimas; ir dažnio atrankos grandinės, tokios kaip filtrai ir ekvalaizeriai. Šiose programose jie veikia kaip labai efektyvus nuolatinės srovės srauto „blokatorius“, sumažindamas trukdžių, galinčių sutrikdyti garso signalo kokybę, poveikį, nes sistema sukelia daug triukšmo.

Jie taip pat veikia kaip „filtras“, sumažindami žemo dažnio signalų poveikį ir kartais sustiprindami aukštesnių dažnių atsaką, kad stiprintuvui būtų lengviau atkurti šiuos signalus. Jie naudojami įvairiose skirtingose ​​grandinėse ir juos galima rasti daugelio tipų įrenginiuose nuo vamzdinių radijo imtuvų iki kompiuterių ir garso įrangos.

Kondensatoriaus eksploatavimo laikas priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant medžiagą, iš kurios jis pagamintas, jo pritaikymą ir aplinkos temperatūrą, kurioje jis laikomas arba naudojamas. Tai taip pat turi įtakos vietinis šildymas, atvirkštinio poliškumo nuolatinės srovės ir srovės šuoliai bei virpėjimo srovės taikymas grandinėje.

Paprastai tariant, elektrolitiniai kondensatoriai yra jautresni degradacijai nei neelektrolitiniai, o jų ESR (vidinė ekvivalentinė serijos varža) didėja senstant. Taip yra todėl, kad elektrolitiniai izoliatoriai yra plonesni ir turi didesnį paviršiaus plotą nei jų neelektrolitiniai analogai, todėl jie labiau linkę į nuotėkio srovę.

Tačiau gerai suprojektuotas maitinimo šaltinis gali pailginti elektrolitinių dangtelių tarnavimo laiką, nes neleidžia ant jų kauptis šilumai. Čia verta naudoti maitinimo šaltinį su įmontuotomis apsaugos funkcijomis, kad būtų išvengta šilumos nutekėjimo, ir pakeisti bet kokius elektrolitus, kurių eksploatavimo laikas baigėsi, kai to prireiks.