Tụ điện điện phân

Một tụ điện điện phân (tiếng Anh: electrolytic capacitor, còn được gọi là tụ hoá) là một loại tụ điện với điện dung lớn trên mỗi đơn vị thể tích so với nhiều loại khác, có ý nghĩa quan trọng trong các mạch có tần số thấp và cường độ dòng điện cao. Nó được dùng nhiều trong các bộ lọc cung cấp nguồn, nơi mà điện tích lưu trữ cần cho việc điều tiết điện áp ra và sự dao động của dòng điện, trong chỉnh lưu ngõ ra, và đặc biệt khi thiếu nguồn pin sạc để cung cấp dòng điện tần số thấp.

Cấu tạo

bằng nhôm được tạo từ hai lá nhôm kim loại dẫn điện, một trong chúng được phủ một lớp ôxít cách điện, và một miếng đệm bằng giấy được nhúng trong chất điện phân. Lá được phủ bởi lớp ôxít là anốt còn chất điện phân là chất rắn và lá thứ hai đóng vai trò là catốt. Chúng được cuộn lại, đưa vào các chân nối và đặt vào bên trong lớp bọc bằng nhôm hình trụ.

Tụ điện tantali (tiếng Anh: tantalum capacitors) thì đắt hơn rất nhiều so với tụ điện bằng nhôm, và thường dùng với điện áp thấp, nhưng chúng có điện dung cao hơn rất nhiều trên mỗi đơn vị thể tích và được dùng cho các ứng dụng thu nhỏ như điện thoại di động.

Phân cực

có sự phân cực, không giống như hầu hết tụ điện khác. Điều này là do lớp aluminum oxide được giữ yên chỗ bởi điện trường, và khi đảo cực, nó sẽ hòa tan vào electrolyte. Điều này làm xảy ra đoản mạch giữa electrolyte và aluminum. Chất lỏng sẽ nóng lên và tụ điện có thể phát nổ. Lớp aluminium oxide là dielectric, và độ mỏng của lớp này, cùng với khả năng chịu đựng một điện trường với cường độ khoảng 109 volts per metre, làm tạo ra dung tích cao của tụ điện. Các tụ điện hiện đại có van an toàn trên một mặt tròn để thông thoáng khí/chất lỏng nóng, nhưng tiếng nổ vẫn có thể lớn. Sự phân cực đúng đắn được viết ra trên gói bởi một lằn với dấu âm và có thể là những mũi tên, kí hiệu cực ngay cạnh đó âm hơn cực còn lại.

Tụ điện phân sẽ có hành vi giống như bất cứ tụ điện nào khác nếu cực bị nghịch đảo, cho đến điểm chúng bị hủy. Đây là lý do duy nhất cho yêu cầu về phân cực. Đa số vẫn chịu đựng nếu không có sự đảo cực (điện một chiều) hoặc chỉ điện xoay chiều, và có thể chịu sự đảo cực trong một khoảng thời gian, nhưng mạch điện nên được thiết kế sao cho không có sự đảo cực không đổi trong một lượng thời gian lớn. Một sự phân đúng cực không đổi sẽ làm tăng tuổi thọ của tụ điện.

Các biến thể

Khác với tụ điện mà dùng một khối lượng chất điện môi làm từ các nguyên liệu cách điện, chất điện môi trong tụ điện điện phân phụ thuộc vào việc hình thành và duy trì của lớp ôxit kim loại cực nhỏ. So với tụ điện dùng chất điện môi, chất điện môi rất mỏng này cho phép điện dung lớn hơn trên mỗi đơn vị thể tích. thường dùng một hóa chất làm ướt bên trong, và chúng cuối cùng sẽ hỏng khi nước bên trong tụ điện bốc hơi.

có nhiều biến thể: