Kāds ir kondensatoru kalpošanas laiks un uzticamība?

Kondensatori ir būtisks daudzu ķēžu konstrukciju elements, taču tie var būt arī dārga sistēmas daļa. Tāpēc, pērkot komponentus elektroniskai ierīcei, ir svarīgi zināt, kāds ir dažādu veidu kondensatoru kalpošanas laiks un uzticamība.

Kondensators ir ierīce, kas uzglabā elektrisko lādiņu, kas sastāv no vadītājiem, kas atdalīti ar izolācijas materiālu, ko sauc par "dielektriķi". Tas var būt gaiss, papīrs, plastmasa, vizla vai keramika. Dielektriķim ir vairākas īpašības, kas ir svarīgas kondensatora konstrukcijā, un šīs īpašības ietekmē to, cik lielu kapacitāti kondensators var sasniegt.

Visizplatītākais kondensatoru veids ir alumīnija elektrolītiskais kondensators, kas ir izgatavots no divām vadošām alumīnija folijām, no kurām vienai ir izolējošs oksīda slānis, un starplikas, kas iemērc vadītspējīgā šķidrā elektrolītā. Tas ir sarullēts, ievietots cilindriskā apvalkā un aprīkots ar divām savienojuma tapām vai kājām.

Šie vāciņi ir polarizēti, kas nozīmē, ka tiem līdzstrāvas spriegumiem jābūt orientētiem atbilstoši pozitīvajiem vai negatīvajiem marķējumiem uz to korpusa. To ražošana ir lēta, un atšķirībā no vairuma citu kondensatoru veidu tie ir fiziski mazi attiecībā uz to nodrošināto kapacitāti.

To kalpošanas laiks parasti ir 15 gadi vai vairāk, un tos parasti var izmantot atkārtoti ilgu laiku pēc tam. Bieži vien tie būs zaudējuši daļu no nominālās kapacitātes elektrolīta iztvaikošanas dēļ, taču tie joprojām būs izmantojami.

Audio shēmās kondensatorus visbiežāk izmanto trīs funkcijām: līdzstrāvas sprieguma savienošanai no viena ķēdes elementa izejas uz otru; strāvas padeves sliežu atvienošana un uzglabāšana; un frekvences selektīvās shēmas, piemēram, filtri un ekvalaizeri. Šajos lietojumos tie darbojas kā ļoti efektīvs līdzstrāvas plūsmas "bloķētājs", samazinot traucējumu ietekmi, kas var traucēt audio signāla kvalitāti, ieviešot sistēmā lielu trokšņa daudzumu.

Tie darbojas arī kā “filtrs”, samazinot zemfrekvences signālu ietekmi un dažkārt uzlabojot augstāku frekvenču reakciju, lai pastiprinātājam būtu vieglāk reproducēt šos signālus. Tos izmanto dažādās shēmās, un tos var atrast daudzu veidu ierīcēs, sākot no cauruļu radio līdz datoriem un audio iekārtām.

Kondensatora kalpošanas laiks ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp materiāla, no kura tas ir izgatavots, tā pielietojuma un apkārtējās vides temperatūras, kurā tas tiek uzglabāts vai darbināts. To ietekmē arī vietējā apkure, apgrieztās polaritātes līdzstrāvas un strāvas pārspriegums, kā arī pulsācijas strāvas pielietojums ķēdē.

Vispārīgi runājot, elektrolītiskie kondensatori ir jutīgāki pret noārdīšanos nekā tie, kas nav elektrolītiskie, un to ESR (iekšējā ekvivalentā sērijas pretestība) mēdz palielināties līdz ar vecumu. Tas ir tāpēc, ka elektrolītisko līdzekļu izolatori ir plānāki un tiem ir lielāks virsmas laukums nekā to neelektrolītiskajiem kolēģiem, tāpēc tie ir vairāk pakļauti noplūdes strāvai.

Tomēr labi izstrādāts barošanas avots var pagarināt elektrolītisko vāciņu kalpošanas laiku, novēršot siltuma uzkrāšanos uz tiem. Šeit ieteicams izmantot barošanas bloku, kuram ir iebūvēti aizsardzības līdzekļi, lai novērstu termisku noplūdi, un nepieciešamības gadījumā nomainīt visus elektrolītiskos līdzekļus, kuru kalpošanas laiks ir beidzies.