¿Qué sucede con un condensador sensible a la polaridad cuando se alimenta una onda cuadrada a través de él?

2

Considera el siguiente circuito.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La forma de onda de salida se verá así

Naranja-señaldeentradaAzul-señaldesalida

LaentradadeWikipediaen Condensadores electrolíticos dice

  

Sin embargo, los condensadores electrolíticos pueden soportar instantes cortos   Una tensión inversa para un número limitado de ciclos. En detalle de aluminio   Condensadores electrolíticos con electrolito no sólido pueden soportar una   tensión inversa de aproximadamente 1 V a 1,5 V. Esta tensión inversa debería   nunca debe utilizarse para determinar el voltaje inverso máximo bajo el cual un   El condensador se puede utilizar de forma permanente

No especifica qué es una corta duración.

Dado que los condensadores polarizados deben usarse de una manera, ¿dañará el condensador el cable de caída / inclinación dv / dt?

    
pregunta efox29

3 respuestas

3

No estoy de acuerdo con la respuesta dada. Creo que la respuesta confunde un voltaje negativo (con respecto a cero o tierra) con la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito (es decir, las placas del condensador).

La tensión A TRAVÉS de un condensador no se puede cambiar instantáneamente, por lo que la placa positiva sigue siendo MÁS POSITIVA que la placa negativa en la transición, por lo que siempre mantiene la polarización normal .

Caso 1: Supongamos que la entrada fue de 0 V a 5 V (o de 0 a + V).

En el borde negativo del pulso de entrada, la placa positiva cae a 0V PERO la placa negativa cae a -5V al mismo tiempo, manteniendo la dirección de polarización correcta (placa positiva más positiva que el negativo). La placa negativa se descarga a través de R1 a cero.

En el borde positivo, el voltaje a través de el condensador es cero. La placa positiva se eleva a + 5V al igual que la placa negativa. Todavía tenemos cero voltios en el condensador. La placa negativa se descarga a través de R1 hasta cero PERO , la placa positiva permanece a +5 voltios. El condensador está polarizado normalmente.

En ningún momento la placa negativa es más positiva que la positiva.

Caso 2: (como se sugiere en los comentarios) Supongamos que la entrada fue de + 5v a -5V (o + V, -V)

Esto simplemente no puede ser el circuito como se dibujó arriba. Hay una conexión común (a tierra) claramente mostrada entre la señal de pulso y R1 con un extremo positivo que se muestra conectado al capacitor.

    
respondido por el JIm Dearden
1

Esto no es recomendable, ya que somete el condensador a un voltaje inverso. No es "dv / dt" lo que duele la tapa, es un voltaje inverso de más de un voltio o menos.

En la práctica real, si el condensador es de tipo electrolítico de aluminio y está clasificado para un voltaje bastante alto, como 63V o 100V, puede sobrevivir por algún tiempo.

Use una parte no polarizada o bipolar para este tipo de aplicación.

    
respondido por el Spehro Pefhany
1

Un condensador electrolítico generalmente se filtrará mucho más cuando se polariza en sentido inverso que cuando se polariza en sentido directo. Cualquier corriente que se filtre a través de la tapa en la dirección inversa hará que el dieléctrico se vuelva más delgado; este efecto será mayor en el punto donde ya es más delgado . La corriente que se fuga hacia adelante hará que el dieléctrico se vuelva más grueso, pero debido a que la fuga hacia adelante está muy por debajo de la fuga inversa, este efecto generalmente será mucho menos significativo.

Lo importante no es tanto la duración por la cual la tapa ve una tensión inversa a través de ella, sino el número total de electrones que se filtran a través de la tapa en cada dirección. Si uno carga algunas tapas una vez a su nivel de voltaje "normal", pero a la inversa, y luego las desconecta con la carga allí, las tapas que se dañarían más rápidamente por una tensión aplicada en reversa también serán las que se auto descarguen el más rápido; los que se descargarían más lentamente también serían los menos dañados por la tensión inversa. En cualquier caso, una "carga de condensador" del flujo de carga inversa no debería causar daños significativos.

Este tipo de principio es muy importante de entender cuando se conectan tapas polarizadas en serie. Si uno se conecta por ejemplo dos tapas de 10uF 6V en la serie espalda con espalda (con los terminales - juntos, por ejemplo) y controla la combinación con 5 voltios, luego inicialmente una tapa tendrá +2.5 voltios y la otra tendrá -2.5; la fuga de carga a través de la tapa de -2.5V hará que se desplace hacia una tapa que tiene 5 voltios y la otra cero. Si la polaridad del voltaje aplicado se invirtiera, la tapa que se había cargado a 5 voltios se descargaría y la que se había descargado se cargaría a 5 voltios. Tenga en cuenta que la carga total que fluye a través de la combinación en serie sería la requerida para cargar una de las tapas de 0 a 5 voltios, pero el cambio de voltaje sería el doble. La combinación en serie de tapas pasaría así a la mitad de la carga por voltio que a cada tapa individualmente, lo que quiere decir que tendría la mitad de la capacidad.

    
respondido por el supercat

Lea otras preguntas en las etiquetas