Home / elektronika / Kapasitor Elektrolit

Kapasitor Elektrolit

kelas-fisika.com – Kapasitor elektrolit

Apa itu kapasitor elektrolitik?

Kapasitor elektrolitik atau Kondensator elektrolit (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( – ) adalah kaki negatif.

Elektrolit adalah cairan atau gel yang mengandung konsentrasi ion yang tinggi. Hampir semua kapasitor elektrolitik terpolarisasi, yang berarti tegangan pada terminal positif harus selalu lebih besar dari tegangan pada terminal negatif. Manfaat kapasitansi besar pada kapasitor elektrolitik dilengkapi dengan beberapa kekurangan juga. Di antara kekurangan ini adalah arus bocor yang besar, toleransi nilai, resistansi seri setara dan masa pakai terbatas.

kapasitor atau elco

Kapasitor elektrolit bisa berupa elektrolit basah atau polimer padat. Mereka umumnya terbuat dari tantalum atau aluminium, meski bahan lainnya bisa digunakan. Supercapacitors adalah subtipe khusus dari kapasitor elektrolitik, yang disebut juga kapasitor elektrolit lapis ganda, dengan kapasitansi ratusan dan ribuan farads. Artikel ini akan didasarkan pada kapasitor elektrolitik aluminium. Ini memiliki kapasitansi khas antara 1μF sampai 47mF dan voltase operasi hingga beberapa ratus volt DC.

Kapasitor elektrolitik aluminium ditemukan di banyak aplikasi seperti catu daya, motherboard komputer dan peralatan rumah tangga yang banyak. Karena mereka terpolarisasi, hanya bisa digunakan di sirkuit DC.

Definisi kapasitor elektrolit

Kapasitor elektrolitik adalah kapasitor polarisasi yang menggunakan elektrolit untuk mencapai kapasitansi yang lebih besar daripada jenis kapasitor lainnya.

Membaca nilai kapasitansi

Dalam kasus kapasitor melalui lubang, nilai kapasitansi serta voltase pengenal maksimum dicetak di selungkup. Sebuah kapasitor yang memiliki “4.7μF 25V” yang tercetak di atasnya memiliki nilai kapasitansi nominal 4.7μF dan nilai voltase maksimum 25 volt, yang tidak pernah terlampaui.

Dalam kasus kapasitor elektrolitik SMD (surface mounted), ada dua tipe marka dasar. Yang pertama dengan jelas menyatakan nilai pada mikrofarad dan voltase operasi. Sebagai contoh, dengan menggunakan pendekatan ini, kapasitor 4.7 μF dengan voltase operasi 25 volt akan menghasilkan tanda “4.7 25V”. Dalam sistem penandaan lainnya, sebuah surat diikuti tiga angka. Huruf tersebut mewakili nilai voltase sesuai tabel di bawah ini. Dua angka pertama mewakili nilai pada picofarads, sedangkan angka ketiga adalah jumlah nol yang akan ditambahkan ke dua yang pertama. Sebagai contoh, kapasitor 4,7 μF dengan nilai voltase 25 volt akan menghasilkan tanda E476. Ini berarti 47000000 pF = 47000 nF = 47 μF.

Letter Voltage
e 2.5
G 4
J 6.3
A 10
C 16
D 20
E 25
V 35
H 50

Karakteristik

Drift Kapasitansi

Kapasitansi kapasitor elektrolitik melayang dari nilai nominal seiring berjalannya waktu, dan mereka memiliki toleransi yang besar, biasanya 20%. Ini berarti bahwa kapasitor elektrolitik aluminium dengan kapasitansi nominal 47μF diharapkan memiliki nilai terukur antara 37.6μF dan 56.4μF. Kapasitor elektrolit Tantalum dapat dibuat dengan toleransi yang lebih ketat, namun voltase operasi maksimumnya lebih rendah sehingga tidak bisa digunakan sebagai pengganti langsung.

Polaritas dan keamanan

Karena konstruksi kapasitor elektrolitik dan karakteristik elektrolit yang digunakan, kapasitor elektrolitik harus bias maju. Ini berarti terminal positif harus selalu berada pada tegangan yang lebih tinggi daripada terminal negatif. Jika kapasitor menjadi bias balik (jika polaritas voltase pada terminal dibalik), oksida aluminium isolasi, yang bertindak sebagai dielektrik, mungkin rusak dan mulai berfungsi sebagai hubungan pendek antara dua terminal kapasitor. Hal ini dapat menyebabkan kapasitor terlalu panas karena arus besar yang melewatinya. Saat kapasitor terlalu panas, elektrolit memanas dan bocor atau bahkan menguap, menyebabkan selungkupnya meledak. Proses ini terjadi pada tegangan balik sekitar 1 volt dan diatasnya. Untuk menjaga keamanan dan mencegah agar tidak meledak karena tekanan tinggi yang dihasilkan di bawah kondisi terlalu panas, katup pengaman terpasang di dalam enclosure. Hal ini biasanya dibuat dengan membuat skor di permukaan atas kapasitor, yang muncul secara terkendali saat kapasitor terlalu panas. Karena elektrolit bisa bersifat racun atau korosif, diperlukan tindakan pengamanan tambahan saat membersihkan dan mengganti kapasitor elektrolitik yang terlalu panas.

Ada tipe khusus kapasitor elektrolitik untuk penggunaan AC, yang dirancang untuk menahan polarisasi terbalik. Jenis ini disebut tipe non-polarized atau NP.

Konstruksi dan sifat kapasitor elektrolitik

Kapasitor elektrolitik aluminium terbuat dari dua aluminium foil dan kertas spacer yang direndam dalam elektrolit. Salah satu dari dua aluminium foil ditutupi dengan lapisan oksida, dan foil tersebut bertindak sebagai anoda, sedangkan yang tidak dilapisi berfungsi sebagai katoda. Selama operasi normal, anoda harus berada pada voltase positif dalam kaitannya dengan katoda, itulah sebabnya katoda paling sering ditandai dengan tanda minus di sepanjang bodi kapasitor. Kertas anoda, elektrolit yang direndam dan katoda ditumpuk. Tumpukan digulung, ditempatkan ke dalam kandang silindris dan dihubungkan ke sirkuit dengan menggunakan pin. Ada dua geometri umum: aksial dan radial. Kapasitor aksial memiliki satu pin pada setiap ujung silinder, sedangkan pada geometri radial, kedua pin berada pada ujung silinder yang sama.

Kapasitor elektrolit memiliki kapasitansi yang lebih besar daripada kebanyakan jenis kapasitor lainnya, biasanya 1μF sampai 47mF. Ada tipe khusus kapasitor elektrolitik, yang disebut kapasitor lapisan ganda atau supercapacitor, yang kapasitansinya bisa mencapai ribuan farads. Kapasitansi kapasitor elektrolitik aluminium ditentukan oleh beberapa faktor, seperti luas pelat dan ketebalan elektrolit. Ini berarti kapasitor kapasitansi besar berukuran besar dan besar.
Perlu disebutkan bahwa kapasitor elektrolitik yang menggunakan teknologi lama tidak memiliki umur simpan yang sangat lama, biasanya hanya beberapa bulan. Jika dibiarkan tidak terpakai, lapisan oksida memburuk dan harus dibangun kembali dalam proses yang disebut pembaharuan kapasitor. Hal ini dapat dilakukan dengan menghubungkan kapasitor ke sumber tegangan melalui sebuah resistor dan perlahan meningkatkan voltase sampai lapisan oksida telah sepenuhnya dibangun kembali. Kapasitor elektrolitik modern memiliki umur simpan 2 tahun atau lebih. Jika kapasitor dibiarkan tak terpolarisasi untuk waktu yang lebih lama, mereka harus direformasi sebelum digunakan.

Aplikasi untuk kapasitor elektrolitik

Ada banyak aplikasi yang tidak memerlukan toleransi ketat dan polarisasi AC, namun membutuhkan nilai kapasitansi yang besar. Mereka umumnya digunakan sebagai perangkat penyaringan di berbagai catu daya untuk mengurangi riak tegangan. Bila digunakan untuk mengganti catu daya, komponen ini seringkali merupakan komponen penting yang membatasi masa pakai catu daya, sehingga kapasitor berkualitas tinggi digunakan dalam aplikasi ini.

Mereka juga dapat digunakan dalam penghitungan input dan output sebagai filter lolos rendah jika sinyal adalah sinyal DC dengan komponen AC lemah. Namun, kapasitor elektrolitik tidak bekerja dengan baik dengan amplitudo dan sinyal frekuensi tinggi karena daya yang dihamburkan pada tahanan internal parasit disebut resistansi seri setara (ESR). Dalam aplikasi seperti itu, kapasitor ESR rendah harus digunakan untuk mengurangi kerugian dan menghindari overheating.

Contoh praktisnya adalah penggunaan kapasitor elektrolitik sebagai filter amplifier audio yang tujuan utamanya adalah mengurangi daya dorong. Induk hum adalah suara listrik 50Hz atau 60Hz yang diinduksi dari suplai listrik yang akan terdengar jika diperkuat.

Check Also

Transformator Tenaga Listrik | Definisi dan Jenis Transformator

kelas-fisika.com – Transformator Tenaga Listrik | Definisi dan Jenis Transformator Definisi Transformator Transformator atau Trafo …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Powered by themekiller.com