Tụ điện

Buzz

Nội dung bài viết

Đặc điểm cấu tạo

Phân cực

Các loại khác nhau

Siêu tụ điện

Liên kết tham khảo

Xem thêm

Tụ điện phân

Tụ điện phân hay Tụ hoá (tiếng Anh: electrolytic capacitor) là một loại tụ điện có phân cực với anode (+) làm từ kim loại đặc biệt, xử lý bề mặt để tạo lớp oxyt cách điện. Chất điện phân, có thể là rắn hoặc lỏng, được phủ lên lớp oxyt để hình thành cathode.

Nhờ lớp oxyt cách điện mỏng, tụ điện phân có khả năng lưu trữ điện tích lớn trên mỗi đơn vị thể tích, rất quan trọng trong các mạch tần số thấp và dòng điện cao. Nó thường được sử dụng trong các bộ lọc nguồn, chỉnh lưu đầu ra, và trong trường hợp không có nguồn pin sạc, để cung cấp dòng điện tần số thấp.

Tụ điện phân tantali 10 µF 30 VDC với chất điện phân dạng rắn.

Đặc điểm cấu tạo

Tụ điện có anode (+) làm từ kim loại đặc biệt, với bề mặt được xử lý để tạo lớp oxyt cách điện. Chất điện phân, dạng rắn hoặc lỏng, phủ lên lớp oxyt để hình thành cathode. Các tụ được cuộn lại, gắn chân nối, và đặt trong lớp vỏ nhôm hình trụ.

Phân loại theo vật liệu bao gồm:

Tụ điện phân nhôm: Loại tụ phổ biến nhất.
Tụ điện phân tantali: Tụ tantali có giá cao hơn nhiều so với tụ nhôm, thường sử dụng ở điện áp thấp nhưng có điện dung cao hơn nhiều trên mỗi đơn vị thể tích, phù hợp cho các thiết bị nhỏ gọn như điện thoại di động.
Tụ điện phân niobi
Tụ điện polyme, tụ OS-CON

Phân cực

Tụ điện phân có tính phân cực, khác với hầu hết các loại tụ điện khác. Lớp oxyt nhôm giữ vững nhờ điện trường; khi đảo cực, lớp này sẽ hòa tan vào chất điện phân, gây ra đoản mạch giữa điện phân và nhôm. Chất lỏng sẽ nóng lên và tụ điện có thể phát nổ. Lớp oxyt nhôm đóng vai trò cách điện, và độ mỏng của nó, cùng với khả năng chịu điện trường khoảng 10 volts/mét, tạo ra dung tích cao. Các tụ điện hiện đại thường có van an toàn để thoát khí/chất lỏng nóng, nhưng tiếng nổ vẫn có thể lớn. Đảm bảo phân cực đúng cách được ghi rõ trên bao bì bằng các dấu hiệu âm và mũi tên để phân biệt cực âm và cực dương.

Khi cực của tụ điện phân bị đảo ngược, nó sẽ hành xử như bất kỳ tụ điện nào khác cho đến khi bị hư hại. Điều này là lý do chính cho yêu cầu về phân cực. Tuy nhiên, tụ vẫn hoạt động tốt nếu không có sự đảo cực liên tục (điện một chiều) hoặc chỉ điện xoay chiều, và có thể chịu đựng sự đảo cực trong một thời gian ngắn. Tuy nhiên, mạch điện nên được thiết kế để tránh đảo cực liên tục nhằm kéo dài tuổi thọ của tụ.

Các loại khác nhau

Tụ điện phân có nhiều kích cỡ khác nhau

Khác với tụ điện dùng chất điện môi làm từ các vật liệu cách điện, tụ điện phân dựa vào việc hình thành và duy trì lớp oxyt kim loại cực mỏng. Chất điện môi mỏng này cho phép tạo ra dung tích lớn hơn trên mỗi đơn vị thể tích. Tụ điện phân thường sử dụng hóa chất làm ướt bên trong và có thể hỏng khi nước bên trong bốc hơi.

Tụ Li-ion 200 F cho mạch in

Siêu tụ điện

Siêu tụ điện (Supercapacitor) là các tụ điện mới công nghệ cao, chẳng hạn như tụ điện lớp kép EDLS (Electric double-layer capacitor) hay tụ Lithium-ion. Chúng có mật độ điện dung cao gấp hàng trăm lần so với tụ điện thông thường.

Siêu tụ điện Nanoionic
Siêu tụ điện Li-ion (LIC)

Khả năng sạc xả nhanh và lưu trữ năng lượng lớn khiến siêu tụ điện hứa hẹn ứng dụng trong giao thông, như khai thác năng lượng từ phanh, cung cấp năng lượng đỉnh cho ô tô điện, tàu điện, tàu hỏa nhanh,...

Tụ điện
Linh kiện điện tử
Ký hiệu điện tử

Glenn Zorpette (tháng 1 năm 2005). “Siêu Sạc: Một Công Ty Nhỏ Hàn Quốc Đang Hướng Đến Việc Tạo Ra Các Tụ Điện Mạnh Mẽ Đủ Để Đẩy Các Xe Hybrid-Electric Thế Hệ Mới”. IEEE Spectrum. 42 Số 1.

Liên kết tham khảo

NessCap, nhà sản xuất tụ điện 5000 farad
Skeleton NanoLab, Nghiên cứu & Phát triển tụ điện tiên tiến Lưu trữ 2017-07-10 tại Wayback Machine
Tụ điện điện phân Lưu trữ 2008-12-18 tại Wayback Machine

Theovi.wikipedia.org

Copy link

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.

Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]

Các câu hỏi thường gặp

Tụ điện phân có những đặc điểm cấu tạo gì nổi bật?

Tụ điện phân có cấu tạo đặc biệt với anode làm từ kim loại đã được xử lý để tạo lớp oxyt cách điện. Chất điện phân có thể là dạng rắn hoặc lỏng, tạo nên cathode hiệu quả.

Tại sao cần chú ý đến phân cực của tụ điện phân?

Cần chú ý đến phân cực của tụ điện phân vì nếu cực bị đảo ngược, lớp oxyt sẽ hòa tan, dẫn đến đoản mạch và nguy cơ nổ cao, gây hỏng hóc thiết bị.

Có những loại tụ điện phân nào và ứng dụng của chúng ra sao?

Có nhiều loại tụ điện phân như tụ nhôm, tụ tantali và tụ polyme, mỗi loại được ứng dụng trong các thiết bị điện tử khác nhau, tùy thuộc vào điện áp và điện dung cần thiết.

Siêu tụ điện là gì và chúng có ứng dụng gì trong công nghệ hiện đại?

Siêu tụ điện là loại tụ điện mới với mật độ điện dung cao gấp nhiều lần so với tụ điện thông thường, hứa hẹn ứng dụng trong giao thông, như khai thác năng lượng từ phanh và cung cấp năng lượng cho ô tô điện.