Verschlechtert sich ein Elektrolytkondensator jedes Mal, wenn er eine Sperrspannung erhält?

Ich weiß, dass ich einen Elektrolytkondensator nicht verkehrt herum anschließen darf. Es wird explodieren, wenn ich die Sperrspannung lange genug anlege.

Aber was passiert, wenn die Sperrspannung für kurze Zeit anliegt? Zum Beispiel tritt ein Fehler in der Schaltung auf und der Kondensator wird für eine kurze Zeit in Sperrrichtung vorgespannt oder Wechselspannung ausgesetzt, von außen sieht es jedoch noch in Ordnung aus. Ändert sich die innere physikalische und chemische Struktur des Kondensators dauerhaft? Hätte es noch die Nennkapazität, Spannung und Lebensdauer? Ist es in Ordnung, es weiter zu verwenden, wenn es nicht explodiert? Ich habe das Gefühl, dass die Antwort "nein" ist, aber ich suche eine Erklärung dafür.

Es gibt viele Arten und Untertypen von Elektrolyten, ich werde mich auf die für Hobbyisten am häufigsten verwendeten konzentrieren: den flüssigen Elektrolyten Aluminium.

Die meisten Details können im entsprechenden Wikipedia-Artikel nachgelesen werden, aber in Kürze:

• Die Kathodenoxidschicht kann bis zu 1,5 V Sperrspannung aushalten
• Es kann früher dauerhaften Schaden erleiden, aber 0,5 V gelten als sicher

Wenn zu lange zu hohe Sperrspannungen angelegt werden, kann Folgendes passieren:

• Durch die Vergasung explodiert die Kappe
• Das Auflösen der Oxidschicht schließt die Kappe kurz

Diese Zahlen und Fehlerwahrscheinlichkeiten können sich stark unterscheiden, wenn sie weit außerhalb der "Raumtemperatur" liegen.

Selbst kurzzeitiges Anlegen einer zu hohen Sperrspannung kann den Kondensator dauerhaft beschädigen. Manchmal können sich die Selbstheilungskräfte mit der Zeit umkehren, aber es kommt zu bleibendem Schaden.

Einige Möglichkeiten, den Schaden zu erkennen, sind:

• erhöhter Leckstrom (durch teilweise gelöste Oxidschicht)
• verminderte Kapazität (durch Selbstheilung der Oxidschichtlöcher)

Andere Arten von Elektrolyten verhalten sich anders, aber die meisten Menschen halten eine kurzzeitige Exposition von bis zu 0,5 V Sperrspannung für in Ordnung. Aus diesem Grund messen viele LCR-Messgeräte die Kapazität unabhängig von der Polarität mit 0,5 V Wechselstrom.

Elektrolytkondensatoren können für kurze Zeit eine Sperrspannung für eine begrenzte Anzahl von Zyklen aushalten. Im Detail können Aluminium-Elektrolytkondensatoren mit nichtfestem Elektrolyten eine Sperrspannung von etwa 1 V bis 1,5 V aushalten.

Feste Tantalkondensatoren können auch kurzfristig Sperrspannungen standhalten. Die gebräuchlichsten Richtlinien für die Tantal-Sperrspannung sind:

• 10% der Nennspannung bis maximal 1 V bei 25 ° C,
• 3% der Nennspannung bis maximal 0,5 V bei 85 ° C,
• 1% der Nennspannung bis maximal 0,1 V bei 125 ° C.

Diese Richtlinien gelten für kurze Auslenkungen und sollten niemals verwendet werden, um die maximale Sperrspannung zu bestimmen, unter der ein Kondensator dauerhaft verwendet werden kann.

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Worüber Sie sprechen, geschieht meistens in Wechselstrom, wo für einen kurzen Zeitraum eine Sperrspannung und unmittelbar danach eine positive Spannung angelegt wird, um den kleinen Schaden umzukehren.

Die Umkehrpolarisation erfolgt nicht so schnell, dass der Kondensator dauerhaft beschädigt wird. Die Zeit bis zur Beschädigung hängt von der angelegten Sperrspannung, der Größe des Kondensators und dem für das Dielektrikum und die Elektroden verwendeten Material ab.

Im Allgemeinen sehe ich bei der Verwendung in Wechselstrom, wobei die häufigste Anwendung der Filter ist, keine Kondensatoren, die ausreichend beschädigt sind, um den Betrieb zu stören. Kondensatoren werden in Filtern von Gleichstromladegeräten verwendet, und wir verwenden sie täglich und sie arbeiten seit Jahren. Bei Verwendung in solchen Anwendungen kann es zu langsamen Beschädigungen kommen und es kann sich eine Oxidschicht bilden, die jedoch den normalen Betrieb nicht behindert.

Häufige transiente Spannungen können die Kondensatoren jedoch sehr schnell beschädigen. Deshalb sollten Sie beim Ausschalten eines Geräts immer die Lautstärke verringern, das Gerät ausschalten und dann den Netzstecker ziehen.

Wenn Sie das Gefühl haben, dass Ihr Stromkreis möglicherweise einen solchen Fehlermodus aufweist (Holy Cow - an den Stellen, an denen ich mich auf die Polarität von Elektrolytkondensatoren verlasse, würde das Umkehren der Polarität normalerweise den gesamten Stromkreis braten!), Ist dies am besten

• Informationen zu den Sperrspannungen der von Ihnen verwendeten Kappe finden Sie im Datenblatt des jeweiligen Teils, nicht in Wikipedia
• Verwenden Sie einen bipolaren Elektrolytkondensator
• Treffen Sie Schutzmaßnahmen (Dioden oder Dioden + Sicherungen) gegen externe Polaritätsänderungen / Batteriewechsel
• Verwenden Sie Spannungsüberwachungsschaltungen, um die Elektronik nur dann einzuschalten, wenn alle Netzteile betriebsbereit sind - und schalten Sie sie bei einem Ausfall schnell ab (ich beobachte einen wirklich seltsamen Fehlermodus, bei dem der Verlust der negativen Schiene zu einer Eingangsklemmdiode eines Operationsverstärkers führt, der das Plus sendet Schiene zum vermeintlich hochohmigen Eingang ....)

Machen Sie das niemals zu einem normalen Betriebsmodus