概括:
是的,“极化”铝“湿电解”电容器可以合法地“背对背”连接(即以相反极性串联)以形成非极性电容器。
C1 + C2 的电容和额定电压始终相等
Ceffective = = C1/2 = C2/2
Veffective = C1 和 C2 的 vrating。
请参阅最后的“机制”了解这(可能)如何工作。
这样做时,普遍假设两个电容器具有相同的电容。
得到的电容器具有每个单独电容器的一半电容。
例如,如果两个 x 10 uF 电容器串联放置,则产生的电容将为 5 uF。
我得出结论,由此产生的电容器将具有与单个电容器相同的额定电压。(我可能错了)。
多年来,我在很多场合都看到过这种方法,更重要的是,我看到了许多电容器制造商的应用说明中描述的方法。参见最后一个这样的参考。
了解单个电容器如何正确充电需要相信电容器制造商的声明(“就像它们已被二极管绕过一样”或额外的复杂性,但了解一旦启动该安排如何工作更容易。
想象两个背靠背电容Cl 完全充电而 Cr 完全放电。
如果电流现在通过串联装置,使 Cl 然后放电至零电荷,则 Cr 的反向极性将导致其充电至满电压。尝试施加额外的电流并进一步放电 Cl,因此假设不正确的极性将导致 Cr 充电至高于其额定电压。即,可以尝试但将超出两个设备的规格。
综上所述,具体问题可以回答:
串联电容器的原因有哪些?
可以从 2 个极性电容创建一个双极性电容。
或者只要注意平衡电压分布,就可以将额定电压加倍。有时使用并联电阻器来帮助实现平衡。
“事实证明,看起来像两个普通电解液的东西实际上并不是两个普通电解液。”
这可以用普通的电解液来完成。
“不,不要这样做。它也会起到电容器的作用,但是一旦通过几伏电压,它就会烧毁绝缘体。”
如果不超过额定值,则可以正常工作。
'有点像'你不能用两个二极管制造 BJT''
比较的原因已注明,但不是一个有效的原因。每个半电容器仍然遵守与单独站立时相同的规则和要求。
“这是一个修补匠无法完成的过程”
Tinkerer 可以 - 完全合法。
那么,非极性 (NP) 电解帽在电气上是否与两个反向串联的电解帽相同?
它是盘绕的,但制造商通常会进行制造更改,以便有两个阳极箔,但结果是相同的。
它不能承受相同的电压吗?
额定电压是单个电容的额定电压。
当在组合上施加大电压时,反向偏置电容会发生什么情况?
在正常操作下,没有反向偏置帽。每个上限处理一个完整的 AC 整体周期,有效地看到半个周期。见我上面的解释。
除了物理尺寸外,还有实际限制吗?
没有我能想到的明显限制。
外面的极性有关系吗?
不。画出每个帽子孤立地看到的东西,而不参考“外面的东西”。现在改变他们在电路中的顺序。他们看到的东西是相同的。
我看不出有什么区别,但很多人似乎认为有区别。
你是对的。从“黑匣子”的角度来看,它们在功能上是相同的。
制造商的例子:
在本文档应用指南中,Cornell Dubilier 的铝电解电容器是一家称职且受人尊敬的电容器制造商(年龄 2.183 和 2.184)
如果两个相同值的铝电解电容器串联连接,正端子或负端子背靠背连接,则得到的单个电容器是具有一半电容的无极性电容器。
两个电容器对施加的电压进行整流,并像被二极管旁路一样工作。
施加电压时,极性正确的电容器获得全电压。
在无极性铝电解电容器和电机启动铝电解电容器中,第二个阳极箔代替阴极箔,以在单个外壳中实现无极性电容器。
与理解整体行动相关的是第 2.183 页的此评论。
虽然看起来电容在两个箔之间,但实际上电容在阳极箔和电解质之间。
正极板为阳极箔;
电介质是阳极箔上的绝缘氧化铝;
真正的负极板是导电的液体电解质,而阴极箔仅连接到电解质。
这种结构提供了巨大的电容,因为蚀刻箔可以将表面积增加 100 倍以上,并且氧化铝电介质的厚度不到一微米。因此,由此产生的电容器具有非常大的极板面积,并且极板非常靠近。
添加:
正如 Olin 所做的那样,我直觉地认为应该有必要提供一种保持正确极性的方法。在实践中,电容器似乎很好地适应了启动“边界条件”。Cornell Dubiliers “就像一个二极管”需要更好的理解。
机制:
我认为以下描述了该系统的工作原理。
如上所述,一旦一个电容器在交流波形的一个极端处完全充电,而另一个电容器完全放电,则系统将正常运行,电荷从一个电容器的内侧板穿过一个电容器的外部“板”。盖到另一个盖上并“从另一端出来”。即,电荷体在两个电容器之间来回传输,并允许净电荷流经双电容。到目前为止没有问题。
正确偏置的电容器具有非常低的泄漏。
反向偏置电容器具有更高的泄漏并且可能更高。
在启动时,一个电容在每个半周期反向偏置,并且漏电流流动。
电荷流是为了将电容器驱动到适当平衡的状态。
这就是所谓的“二极管动作”——不是正式的整流,而是在不正确的操作偏压下的泄漏。
若干循环后将达到平衡。盖子在相反方向上的“泄漏”越快,将实现更快的平衡。
任何缺陷或不平等都将通过这种自我调节机制得到补偿。非常整洁。