コンデンサとは何ですか &電解コンデンサはどのように形成されますか?
電解コンデンサがどのように形成されるか、利点とアプリケーションでの用途を理解するために、コンデンサとは何かを確認してみましょう。また、コンデンサの静電容量がどのパラメータに依存するか。
「コンデンサ」とは?
「コンデンサは、電界に関して電荷を蓄えるために使用される電子デバイスとして定義できます」
コンデンサは受動部品です。この時点で、パッシブという用語の定義を考えていますか? 「パッシブとは、別の電気信号によって電流を制御できないデバイスを示します。 」 (つまり、抵抗、変圧器、インダクタ、ダイオード、およびコンデンサ)
2 種類のコンデンサ (有極性コンデンサと無極性コンデンサ)。電解コンデンサは有極性コンデンサです（つまり、極性があります）。この記事では、有極コンデンサ (つまり、電解コンデンサに分類されるアルミ電解コンデンサ) について説明します。
コンデンサに使用されている 2 枚の金属板 (陽極と陰極) は、正しい電圧極性が印加されると電荷を蓄える能力があります。平行板コンデンサに電圧が印加されると、電界が生成されます。この電界は非常に高いため、コンデンサの静電容量が減少します (静電容量は電界に反比例するため)。静電容量は、1Vの電位差で電荷を蓄える能力です。コンデンサの静電容量を増加させるために、コンデンサのプレート間に誘電体が挿入されるため、誘電体は電気絶縁材料です。
誘電体を導入することにより、電界が減少し、電圧が減少し、静電容量が増加します。静電容量は、3 つのパラメーター (つまり、コンデンサーの面積、プレート間の距離、および誘電体の誘電率) に依存します。
電解コンデンサ:
電解コンデンサは、電源、テレビやコンピュータのマザーボード、より不活性な回路、マイクロコントローラ ボード、オーディオ アンプ、カップリングやデカップリングの目的など、さまざまな用途に使用されています。電解コンデンサは、非常に高い値のコンデンサの極板間に誘電体を使用しているため、静電容量が減少します。 
電解コンデンサは基本的にどのように形成されますか?
電解コンデンサは、金属でできた2枚の板（陽極と陰極）からなり、陽極酸化によって陽極板上に誘電体が形成され、この工程で絶縁酸化物層（コンデンサの誘電体）が形成されます。 ）陽極板（陽極酸化は、金属を耐久性と耐腐食性にするために必要な電気化学プロセスです）。一方、陰極の役割を果たす電解質（イオン化された液体）。この酸化物層の厚さは、誘電体を破壊から保護するために、コンデンサの最大動作電圧に依存します。
金属板から見た 3 種類の電解コンデンサ:
<オール>この記事では、アルミ電解コンデンサについて説明します。
アルミニウム電解コンデンサ:
アルミ電解コンデンサは、他の種類のコンデンサの中でも主要な位置を占めています。と、幅広い用途に使用できます。他のタイプのコンデンサよりも電解コンデンサをより便利にする主な利点は、非常に高い静電容量値、高い信頼性、および最高の性能です。
アルミニウム電解コンデンサの構造原理:
電解コンデンサは 2 枚のアルミ箔で構成されているため (つまり、1 枚の箔が陽極の役割を果たし、もう 1 枚が陰極の役割を果たします)、誘電体によって分離されています (誘電体の役割については前に説明しました)。カソード側には、電解液 (基本的にはイオン化された液体) とスペーサー ペーパーがあります。
陽極ホイル:
アルミ電解コンデンサの陽極板は、純度の高い（純度99.99%）アルミニウム（金属）でできています。このプレートの厚さは約 20~100um です。
<ウル>コンデンサの静電容量は、金属板の表面積にも依存するためです。エッチングのプロセスにより、コンデンサの有効表面積が増加します。
エッチングには 2 つの基本的なプロセスがあります。
<オール>
エッチングの方法は、コンデンサの所望の性能によって決定することができます。エッチング後、箔の表面の塩素イオンは、化学反応によってアルミニウム金属をゆっくりと破壊し、その結果、コンデンサが損傷する可能性があります。したがって、アルミホイルを損傷から保護するために、アルミホイルを水で洗い流します。下の図は、エッチング後の低電圧および高電圧箔の表面積を示しています。 
誘電体を形成するプロセスをエッチングした後。酸化層はエッチングされたアルミニウム箔上に形成され、この酸化層は誘電体の役割を果たします。エッチングされた箔は、電解液（リン酸アンモニウムまたはホウ酸アンモニウム）に浸漬され、直流電圧がかけられます。このプロセス中に、AL2O3 (つまり、誘電体) 層がアルミニウム ホイル上に形成されます。この酸化物層の厚さは、印加電圧に比例します (通常、1 ボルトあたり 1.4 nm)。
陰極箔:
陰極側のアルミ箔は、電解液と外部端子を電気的に接触させる役割があります。このアルミニウムは純度が低い (すなわち、9.8%)。この箔もエッチングされていますが、陽極アルミ箔のように酸化処理はされていません。しかし、自然に起こる空気とアルミニウム表面の反応による非常に薄い酸化層も持っています。この自然酸化層は、約 (1-2 V) の電圧に耐えることができます。
電解質:
陽極と陰極箔の間の電解質 (つまり、イオン化された導電性液体) は、基本的にコンデンサの陰極の役割を果たします。
電解質の基本的な要件は次のとおりです。
<ウル>スペーサー ペーパー:
コンデンサのカソードとアノードは、短絡 (つまり、直接接触) から保護する必要があります。アノードとカソードの間のスペーサー ペーパーは、アノードとカソードの間の物理的な接触を保護する (つまり、短絡から保護する) ために、高純度の吸収剤で構成されています。
スペーサー紙の厚さは、コンデンサの電圧定格に依存します。 100V コンデンサの場合、スペーサー紙の厚さは 35 ～ 75um です。より高い電圧での絶縁破壊からスペーサー紙を保護します。コンデンサの定格電圧に耐えられるように厚く作られています。コンデンサが定格電圧よりも高い電圧で爆発する理由の1つは、コンデンサに定格電圧を超える電圧が印加されると、コンデンサの定格電圧を許容するように設計されたスペーサ紙の厚さが印加電圧に耐えられなくなり、破壊が発生することです。 (その結果、スペーサー紙が損傷し、陽極と陰極が短絡し、コンデンサが悪用されます。
製造:
まず、アルミニウム ホイルのマスター ロールは、エッチングのプロセスとフォーミングのプロセス (つまり、誘電体層) を通過します。その後、所定の幅と長さのマスターロールから陽極箔と陰極箔を切り出します。次に、陽極と陰極のホイルをリード線で縫い合わせ、次にスペーサー紙 (つまり、陽極と陰極の間) で縫い合わせます
電解質には、エチレングリコールなどの多価アルコール (溶媒の役割) やアンモニウム塩 (溶質の役割) が含まれており、損傷した酸化物層 (誘電体) を修復し、性能と寿命を向上させます。コンデンサ。次に、含浸エレメントをゴムシールで取り付け、さらにアルミケースに入れてゴムケースでシールする含浸エレメントを組み立てる。
密封されたコンデンサーは、PVC 製のスリーブで覆われています。このスリーブはコンデンサの情報を示しています。スリットやスティッチングの工程では、フォーミング工程で形成された酸化皮膜が損傷する可能性があるため、コンデンサを正常に機能させるためには、酸化皮膜を修復する必要があります。 AGINGのプロセスでは、コンデンサに高温でDC電圧を印加して、酸化物層を復元します。このプロセスにより、漏れ電流が安定します。これで、コンデンサが最終的にテストされ、必要な基準が満たされました。
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