Конструкции электролитического конденсатора

Ранее основным типом вентильного металла, применяемого при изготовлении электролитических конденсаторов, являлся только алюминий. Наряду с ним нашли широкое применение и другие вентильные металлы: тантал, ниобий и титан. Свойства этих металлов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Металл	,	,	оксид		,
Алюминий
Ниобий
Титан
Тантал

В отношении конструкции электролитические конденсаторы отличаются типом второй обкладки – катода (рис. 80).

1- вентильный металл (анод); 2- оксидный слой; 3- жидкий электролит; 4- металлический корпус (катод); 5- вязкий электролит в волокнистой прокладке; 6- катодная фольга; 7- слой полупроводника; 8- слой графита; 9- слой металла, нанесенный напылением; 10- тонкий слой металла, нанесенный испарением.

а) В качестве второй обкладки использовался жидкий электролит (водный раствор кислот, щелочей);

Недостатки: низкая морозостойкость, сложность конструкции, большой .

Преимущества: способность к самовосстановлению при пробое.

б) Сухой конденсатор. Значительное упрощение конструкции достигнуто при замене жидкого электролита вязким пастообразным электролитом, которым пропитана волокнистая прокладка (бумага, ткань), разделяющая анодную и катодную фольгу. Сближение анода и катода уменьшило путь тока через электролит, что привело к уменьшению и улучшению температурно-частотных характеристик.

Недостатки: хуже способность к самовосстановлению.

Преимущества: улучшилась стабильность характеристик конденсатора во времени, улучшилась морозостойкость, уменьшился , улучшились температурно-частотные характеристики.

в) Встречно-последовательное соединение двух полярных конденсаторов позволило получит неполярную систему, не чувствительную к изменению полярности напряжения. Но такие конденсаторы можно использовать, лишь при постоянном напряжении, когда возможна смена полярности при кратковременном включении на переменное напряжение.

г) Качественное изменение характеристик электролитического конденсатора было получено при замене электролита твердым полупроводником. Конденсаторы с таким типом катода получили название оксидно-полупроводниковые (ОП). Замена электролита слоем полупроводника снижает величину сопротивления , меняет характер его зависимости от температуры, так как вместо ионной электропроводности электролита имеем электронную проводимость полупроводника. В области низких температур угол потерь мало изменяется с температурой, а емкость снижается почти линейно (рис. 81).

Недостатком ОП-конденсатора является резкое ухудшение способности к самовосстановлению, поэтому при равных значениях рабочего напряжения приходится увеличивать толщину оксидного слоя – это снижает и .

д) В оксидно-металлическом конденсаторе полупроводник заменен второй металлической обкладкой. У алюминия много дефектов в оксидном слое, что приводит к короткому замыканию, поэтому применить такую конструкцию для алюминиевых конденсаторов нельзя. У других типов металлов, например тантала, оксидный слой однородный, дефектов мало, поэтому применение такой конструкции возможно. Используют в плоских, малогабаритных схемах, микромодулях.