Elektrolitik kondansatöre AC voltaj uygulanırsa ne olur?

[taydin]

Elektrolitik kondansatörler kutupludur, yani bir voltaj kaynağına doğru yönde bağlanması gerekir. Eğer bir elektrolitik kondansatör, bir DC voltaj kaynağına ters yönde bağlanırsa, plakalardaki oksit kaplaması erimeye başlar, düşük empedanslı hale gelir, ve akım çekmeye başlar. Ters bağlanma süresine ve geçen akıma bağlı olarak ya hemen patlar, ya elektrolitiği dışarı sızdırmaya başlar ve bir süre sonra kurur, veya kalıcı olara vasıf kaybına uğrar (ESR değeri artar, kaçak akım değeri artar vs).

Peki bir elektrolitik kondansatöre bir AC voltaj uygularsak ne olur? Bunu deneyerek görelim. Elimdeki 10 µF 63 V luk elektrolitik kondansatörün ESR değerini 1 kHz frekansta ölçtüm. ESR değeri 3.42 Ω çıktı. Sonra da bu kondansatörü sinyal jeneratörüne bağladım ve 1 kHz frekansta 4 V_PP sinüs sinyali uygulamaya başladım. Şu anda 15 dakikadır bu sinyali uyguluyorum. Kabaca 1 saat sonunda sökeceğim ve tekrar ESR ölçümü yapacağım.

 

[taydin]

Bir yandan da kondansatörün sıcaklığını takip ediyorum. Herhangi bir sıcaklık artışı görmüyorum, konsansatör şimdiye kadar hep ortam sıcaklığında kaldı.

 

[taydin]

1 saat testin sonunda kondansatörün ESR testini tekrarladım. ESR değerinde anlamlı bir değişiklik olmamış. Kapasite değerinde de anlamlı bir değişiklik yok. 2 VDC de sızıntı akımını ölçtüğümde 2 nA den az olduğunu görüyorum. Yani kondansatöre hiçbir şey olmamış.

Şimdi aynı testi tüm geceyi kapsayacak şekilde yapacağım.

 

[taydin]

Evet 15 saat gibi bir süre kondansatörü 1kHz, 4 V_pp AC sinyale tabi tuttuktan sonra tekrar ölçüm yaptım. Kapasite değerinde gene anlamlı bir değişiklik yok. Ama ESR değeri iyileşmiş. Daha önce 3.42 Ω iken şimdi 3.25 Ω Sonra doğru polarite ile bağlı iken 2 VDC de sızıntı akımını ölçtüm, onda da belirgin bir iyileşme var. Sızıntı akım 1 nA'in altında. İlginç bir sonuç, AC voltaj ile masaj kondansatöre iyi gelmiş

 

[taydin]

Şimdi aynı denemeyi 4 V_pp 100 Hz ile tekrarlayalım. Bakalım bir fark olacak mı ...

 

[Atak]

Şimdi aynı denemeyi 4 V_pp 100 Hz ile tekrarlayalım. Bakalım bir fark olacak mı ...

Ben de daha düşük frekansta acaba daha uzun süre belli bir polarite geleceği için zarar görür mü diye düşünüyordum, merakla bekliyorum.

 

[taydin]

Ben de daha düşük frekansta acaba daha uzun süre belli bir polarite geleceği için zarar görür mü diye düşünüyordum, merakla bekliyorum.

Bu deneyde seçtiğimiz voltaj ve frekans değerleri, ses frekans devrelerinde yaygın görülen değerler. Neticede konu şuraya gelecek: Amfi girişlerinde bulunan kuplaj kondansatörlerinin hangi polarite ile bağlanması gerektiği, ve ters bağlanırsa nasıl bir olumsuzluk olur, onu anlamak. 20 Hz ile ölçmek isterdim ama benim LCR metre en az 100 Hz ile ölçebiliyor. Şimdi 100 Hz ile ESR ölçtüm ve 8.67 Ω

 

[taydin]

100 Hz ile birkaç saat masaj yaptıktan sonra şimdi ölçtüm. Kapasite değeri belirgin olarak artmış ve 10.17 µF olmuş. Daha önce 9 µF idi. ESR değeri 8.17 Ω olmuş. Kondansatör gittikçe iyileşiyor. Bundan sonraki deney bunu türk hamamına götürüp göbek taşında kese yaptırmak

 

[taydin]

Biraz dinlendireyim bakalım kondansatörü, ondan sonra tekrar ölçeceğim.

 

[taydin]

Şimdi biraz dinlendirdikten sonra tekrar ESR ölçümü yaptım, anlamlı bir değişiklik yok bu sefer. Tekrar 1 kHz de ölçümleri yaptım, yukarıdaki ölçümlere oldukça yakın. Aradaki farklar da esasında çok anlamlı değil.

Neticede benim çıkardığım sonuç, bir elektrolitik kondansatöre AC voltaj uygulandığında herhangi bir sorun çıkmıyor ve kondansatör görevini yapmaya devam ediyor. Ama eğer olaya odyofil güruhunun bakış açısıyla bakıyorsanız, kondansatörün empedansı ileri ve ters yönde bir miktar farklı olacaktır. Bu fark, kulakla duyulmasa bile, hatta üst seviye bir audio analizör ile çok zor ölçülebiliyor olsa bile, bir odyofili rahatsız edecektir.

 

[taydin]

Burada bahsi geçen konu, amfi girişindeki kuplaj kondansatörü. Başka yerlerde kullanılan kondansatörler ayrı bir konudur ve ona göre değerlendirilmeli.

 

[ckocagil]

Vay be, ben hep AC sinyalde kondansatörler zarar görmesin diye iki kondansatörü ters yönde seri bağlayıp kutupsuz kondansatör olarak kullanıyordum. Meğer bir tane kutuplu kullanınca kondansatöre daha bile iyi geliyormuş

 

[taydin]

Şimdi bu olayın altında yatan nedenler ile ilgili fikir yürütelim. Bunun için de bir kondansatörü bir DC kaynağa kontrollü bir şekilde ters bağlayıp bakalım. Farklı bir 10 µF 63 V kondansatör aldım ve bu kondansatörün sızıntı akımını 20 VDC ile ölçtüm. Sızıntı akımı ölçümü normalde uzun sürer, ama ben bir dakika sonraki rakama baktım ve 110 nA gibi bir değer ölçtüm. Sonra bu kondansatörü ters bağladım ve akımı takip etmeye başladım. Akım hızla artmaya başladı ve kısa sürede 1 mA değerine ulaştı ve her saniye 1 mA daha artarak devam etti. 3 mA gibi bir akım aktığı anda kondansatörü kaynaktan ayırdım.

Sonra kondansatörü aynı kaynağa düz olarak bağladım. İlk başta yüzlerce mikroamper olan sızıntı akımı giderek azaldı ve birkaç dakika sonra 100 nA civarındaki bir değerde stabilize oldu.

Ben buradan şu sonucu çıkarıyorum: Kondansatör ters bağlanınca, plakalardaki oksit tabakasının çözülmeye başlamasıyla giderek artan akım akmaya başlıyor. Ama sonra kondansatör düz bağlanınca, bu çözünen oksit tabakası tekrar oluşmaya başlıyor ve kondansatörün "yarası iyileşiyor" Ama saniyede 100 defa ters düz bağlanınca (AC voltaj durumu), oksit tabakasındaki çözülme çok az oluyor, bu çok az çözülme de diğer döngüde onarılıyor.

 

[B-Devi]

Onursal Hocam, hazır kondansatörlerden konu açılmışken size danışmak istediğim bir konu var. Mutlaka biliyorsunuzdur. 3 yol crossoverdan çıkan şu kondansatörü 2 haftadır hiçbir yerde bulamıyorum.

22uf/100v Alüminyum bipolar elektrolitik kondansatör
Woofer kanalının Paralel kondansatörü

Nasıl patladı dersen, Tweeter'ı (ayna bakalitine) fiber kabin döktürürken kalıp olarak kullanacakları için söküp verdim. Yüksek volume çalarken patladı. Sanırım yüksek frekansları çeken tweeter olmayınca bütün frekans garibimin üzerine binmiş olacak ki 100V 'luk yüksek akımlı kondansatör hiç oldu.

EDIT: @taydin Hocam. AC'den etkilenmezdi belki ama ses frekansı çok daha farklı demekki. Max. 33Vrms giriyorum buna. Sizin deneyi audio sinyali altında da yapabilirmisiniz acaba?

 

[taydin]

Vay be, ben hep AC sinyalde kondansatörler zarar görmesin diye iki kondansatörü ters yönde seri bağlayıp kutupsuz kondansatör olarak kullanıyordum. Meğer bir tane kutuplu kullanınca kondansatöre daha bile iyi geliyormuş

Evet ölçülebilir bir iyileşme oldu, ama faydalı bir iyileşme olduğunu söylemek zor. 100 mΩ seviyesindeki bir ESR azalışı pratikte bir fark yaratmaz.

Belki de bu iyileşme şundan oluyor: Elektrolitik kondansatörün imalatı sırasında, oksit tabakasının mümkün olduğunca hızlı bir şekilde oluşturulup bir sonraki kondansatöre geçilmesi gerekiyor. Bu ani elektrolizde de belki oksit tabakasının kalınlığı uniform olmuyor. Bazı yerlerde kalın bazı yerlerde ince. Ama biz saatlerce bunu masaj yapınca oksit tabakasını sök tak yapa yapa sonunda daha uniform hale getiriyoruz

 

[B-Devi]

Hocam Polyproplen kondansatör işimi görecekse onu rahatlıkla bulabilirim diye düşünüyorum. Hatta 2 tane alıp diğer crossover'dakini de değiştiririm ki birebir eş olsun. Ama aynısı olması gerekebileceğini düşünüyordum. 22uf/100v bipolar elektrolitik kondansatörlerim var ama boyutları bunun 1/4'i bile değil. Muhtemelen gücü taşımayacaklar.

 

[taydin]

Onursal Hocam, hazır kondansatörlerden konu açılmışken size danışmak istediğim bir konu var. Mutlaka biliyorsunuzdur. 3 yol crossoverdan çıkan şu kondansatörü 2 haftadır hiçbir yerde bulamıyorum.

22uf/100v Alüminyum bipolar elektrolitik kondansatör
Woofer kanalının Paralel kondansatörü

Nasıl patladı dersen, Tweeter'ı (ayna bakalitine) fiber kabin döktürürken kalıp olarak kullanacakları için söküp verdim. Yüksek volume çalarken patladı. Sanırım yüksek frekansları çeken tweeter olmayınca bütün frekans garibimin üzerine binmiş olacak ki 100V 'luk yüksek akımlı kondansatör hiç oldu.

EDIT: @taydin Hocam. AC'den etkilenmezdi belki ama ses frekansı çok daha farklı demekki. Max. 33Vrms giriyorum buna. Sizin deneyi audio sinyali altında da yapabilirmisiniz acaba?

Amfi çıkışındaki kuplaj kondansatörü ve crossover'daki kondansatörler hem çok yüksek voltaj hem de yüksek akım görüyor. Burada işin dinamiği baya değişiyordur. Bu testi yapmam için daha kapsamlı bir test hazırlamam gerekir, sinyal jeneratörü ile bu voltaj ve akımlara çıkamam.

 

[B-Devi]

Haklısınız hocam. Jenaratörle değil ama anfi çıkışında denenebilir.

 

[by lent]

Benim hatırladığım da eskilerin kullandığı fakat günümüzde esamesi okunmayan kondansatör değer düzeltici veya buna benzer adı varmış. Bilhassa yurtdışı ustaların elinin altına olurmuş.

 

[B-Devi]

Polyproplen audio için daha kararlıdır.
Mümkünse tüm kondansatörleri aynı değerlerde temin edip değiştir.
Arada duyumsal farklar bile olabilecektir. Özellikle medum ve tiz bölgesinde.
Ancak senin crossover'da tiz kondansatörü zaten benim önerdiğim tipten kullanılmış.

Oradaki alüminyum kondansatörün yüksek frekanslarda yanması son derece olağandır.

Polyester nasıl olur hocam? Linkteki hem 105°C hem de 500V. Üstelik boyutlarına bakılırsa güç olarak da daha iyi. Gerçi %5 Tölerans biraz fazla gibi geldi ama siz daha iyi bilirsiniz.

22uF 500Vdc 5% Polyester Kondansatör 27.5mm Uygun Fiyatıyla Satın Al - Direnc.net®

22uF 500Vdc 5% Polyester Kondansatör 27.5mm ürününü uygun fiyatı, hızlı kargo seçeneği ile Kutupsuz uF Kondansatörler kategorisinden online olarak Türkiye'nin en büyük elektronik komponent satış sitesi Direnc.net® 'ten hemen satın alabilirsiniz.

www.direnc.net