Ano ba talaga ang sanhi ng pagsabog ng electrolytic capacitor? Isang teknikal na pagtingin sa kung bakit ang mga malalaking capacitor 'sumabog '

Sa mga elektronikong aparato at mga sistema ng kuryente, ang mga capacitor - lalo na ang mga malalaking uri ng electrolytic - ay mga mahahalagang sangkap ng imbakan ng enerhiya. Karaniwan silang nagpapatakbo nang tahimik, nagpapatatag ng mga circuit. Gayunpaman, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang mga tila hindi nakakapinsalang mga elemento ay maaaring maging mapanganib 'bomba, ' na sumasabog nang marahas. Ang mga nasabing kaganapan ay hindi lamang pumipinsala sa kagamitan ngunit nagdudulot din ng malubhang panganib sa personal na kaligtasan - tulad ng kamakailang insidente na kinasasangkutan ng mga pagsabog ng kapasitor sa higit sa 40 mga makina ng paglilinis ng TTI. Kaya, ano ang sanhi ng mga pagsabog na ito, at gaano sila mapanganib?

I. Ang sanhi ng ugat: pagkawala ng kontrol sa panloob na presyon

Upang maunawaan kung bakit sumabog ang mga capacitor, dapat muna nating tingnan ang kanilang istraktura. Kunin ang karaniwang aluminyo electrolytic capacitor bilang isang halimbawa:

Panloob na istraktura : Naglalaman ito ng dielectric na babad na babad sa electrolyte, sandwiched sa pagitan ng dalawang foil ng aluminyo (anode at katod), lahat ay selyadong sa isang aluminyo na pambalot.

Prinsipyo ng Paggawa : Kapag sisingilin, isang ultra-manipis na insulating oxide layer form sa anode foil, na susi sa pag-iimbak ng elektrikal na enerhiya.

Trigger point para sa pagsabog : Ang selyadong electrolyte ay kumukulo kapag pinainit, na bumubuo ng gas na mabilis na pinatataas ang panloob na presyon hanggang sa pagsabog ng pambalot - katulad ng isang pressure cooker na may naharang na mga balbula sa kaligtasan.

Ii. Tukoy na Mga Sanhi ng Pressure Buildup (Trigger para sa Pagsabog)

Maraming mga karaniwang kondisyon ang maaaring maging sanhi ng sobrang pag -init, henerasyon ng gas, at pagsabog sa wakas:

Overvoltage - Ang pinaka -karaniwang sanhi : Kapag ang boltahe ay lumampas sa na -rate na halaga ng kapasitor, ang dielectric oxide layer ay bumagsak, na nagiging sanhi ng isang maikling circuit. Ang mataas na short-circuit na kasalukuyang agad ay nag-iinit ng electrolyte, na gumagawa ng mga gas (higit sa lahat hydrogen) at mabilis na pagtaas ng presyon hanggang sa mga ruptures ng pambalot.

Ang reverse polarity : Ang mga electrolytic capacitor ay polarized. Kung konektado sa baligtad, ang mga panloob na reaksyon ng kemikal ay nagambala, na humahantong sa mataas na kasalukuyang daloy, mabilis na pag -init at henerasyon ng gas, at potensyal na pagsabog - lalo na sa panahon ng pagpapanatili o kapalit.

Overheating : Ang Lifespan ng Capacitor at Pagganap ay lubos na sensitibo sa temperatura. Ang mataas na nakapaligid na temperatura o labis na ripple kasalukuyang ay maaaring maging sanhi ng mabilis na pagtaas ng temperatura.

Pag -iipon at pagkabigo : Sa paglipas ng panahon, ang electrolyte ay unti -unting nalulunod, na nagdaragdag ng katumbas na paglaban sa serye (ESR). Ito ay humahantong sa mas mataas na pagkawala ng kuryente at init sa ilalim ng parehong kasalukuyang, pabilis na pagkabigo.

Mga depekto sa pagmamanupaktura : Ang mahinang pag -sealing, kontaminadong electrolyte, o panloob na burrs ay maaaring maging sanhi ng napaaga na pagkabigo kahit sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating.

III. Nakatagong mga panganib ng pagsabog ng kapasitor

Ang pagsabog ng kapasitor ay higit pa sa isang 'pop ' - nagdadala ito ng maraming mga panganib:

Pisikal na pinsala sa pagsabog : Ang metal casing ay maaaring fragment sa high-speed shrapnel na may kakayahang tumagos sa mga marupok na bagay at nagdudulot ng malubhang pinsala.

Hazard ng Fire : Ang mga spark mula sa pagsabog ay maaaring mag -apoy ng mga nasusunog na gas (halimbawa, hydrogen) at iba pang mga materyales sa loob ng aparato.

Ang kaagnasan ng kemikal : Ang electrolyte ay madalas na lubos na nakakadilim at nakakalason. Kapag na -ejected, maaari itong hindi maibabalik na makapinsala sa mga circuit board at sangkap, o maging sanhi ng malubhang pagkasunog ng kemikal sa balat at mata.

Secondary Equipment Pinsala : Ang pagsabog ng mga capacitor ay maaaring sirain ang buong circuit board, na may shrapnel at electrolyte shorting iba pang mga kritikal na sangkap, na humahantong sa kumpletong pagkabigo ng aparato at magastos na pag -aayos.

Konklusyon

Sa core nito, ang isang malaking pagsabog ng kapasitor ay nagreresulta mula sa pagkawala ng thermal at control control na na -trigger ng overvoltage, reverse polarity, overheating, o iba pang mga kadahilanan. Ito ay hindi lamang isang pagkabigo sa sangkap - ito ay isang kumplikadong kaganapan sa kaligtasan na kinasasangkutan ng pisikal na pagsabog, kaagnasan ng kemikal, at panganib sa sunog.

Gayunpaman, ang pinaka -pangunahing solusyon ay maaaring magsinungaling sa muling pag -iisip ng disenyo mismo: pag -minimize o pagtanggal ng pangangailangan para sa mga malalaking capacitor ng electrolytic. Sa mabilis na pagsulong ng teknolohikal, ang mga solusyon na 'capacitor-free ' ay nagiging isang pangunahing kalakaran sa mga elektronikong elektroniko, pagmamaneho ng pagbuo ng mga suplay ng kuryente na mas mahusay, compact, at ligtas.