Bu önemli uyarılar ile söylenir, ancak basınçlı bir ortam için tek elektrolitik kapasitör seçenekleri katı bir elektrolit, yani katı tantal, tantal polimer veya alüminyum polimer kapasitörleri olanlardır.
Örneğin Cornell Dublier, alüminyum elektrolitik kapasitörlerinin hepsinin 1.5 atmosfer ila 10.000 feet arasında bir çalışma aralığına sahip olduğunu belirtmektedir ( kaynak - sayfa 9 ).
Alüminyum elektrolitik kapasitörlerde boşluklar mükemmel değildir ve normal çalışması ve ilk eloksal, içeride, fabrikadan doğrudan az miktarda hidrojen gazı olmasını sağlar. Mütevazı basınçlarda, herhangi bir kirletici, potansiyel olarak kısa devreye veya kapasitansa neden olacak şekilde contaları geçerek kapasitöre zorlanacaktır ve daha yüksek basınçlarda, içe doğru ezilecek ve kısa devre arıza modunu garanti edecektir.
Basitçe söylemek gerekirse, normal alüminyum elektrolitikler tamamen masadan çıkar.
Şimdi, burada zorlaşıyor: basınca toleranslı elektronikler tasarlarken, çoğunlukla kendi başınasınız. Bununla kastettiğim, şirkete e-posta gönderseniz bile, çoğu bileşenin 'maksimum çalışma basıncı' gibi sorulara cevap bulamayacağınızdır. Çünkü böyle bir niş inanılmaz derecede küçüktür ve bu tür olağandışı çevre koşullarında ürünleri test etmek veya nitelemek için zaman ve çabaya değmez.
Bazıları 10.000 psi kadar yüksek kapasitörler gibi yüksek basınç dereceli bileşenlerin sınırlı bir seçimini yapan birkaç (çok az) şirket vardır . Bu kapasitörler çok pahalı olacak - bir fiyat bile bulamadım, bir teklif istemelisin. Yeterince yüksek bir hacme sahipseniz, yine de kapasitör başına 500 - 1000 $ 'ın üzerinde bir maliyete sahip olmasını beklerdim. Ayrıca büyük, 50.000µF tantal kapasitörler, gerçek 10.000 psi canavar. Aslında pratik olan kalifiye parçaları bulmak da sizin için gerçekçi bir seçenek değil.
Bunun anlamı, bileşenleri kendiniz nitelemek sizin elinizde. Eğitimli bir karar kullanmanız ve bir COTS kapasitör seçmeniz gerekir, ancak hiç kimse size bunun işe yarayıp yaramayacağından ya da özelliklerinin ya da uzun ömürlülüğünün sizinki gibi bir ortamda nasıl etkileneceğinden emin olamaz. Tüm bunları kendiniz test etmeniz gerekiyor.
Basınca toleranslı elektroniklerin çoğu bu şekilde tasarlanmalıdır. Parçaları kendi testinizle ayrı ayrı kalifiye edersiniz ve daha sonra tüm montajı test altında birlikte kalifiye edersiniz ve ardından kurulumunuzun güvenilirliği veya uzun ömürlülüğü hakkında hafif bir fikir edinmek için çok fazla zaman ve para harcarsınız, sadece en iyisini umuyorsunuz (ve sahadaki cihazlara ne olduğunu öğrenin - eğer ateş ederseniz deneyin).
Bu nedenle, tehlikede olan şeyin ve panonuzun başarısız olması durumunda sonuçların ne olacağından kesinlikle haberdar olmalısınız ve örneğin, kimsenin güvenliği riske atılmayacak şekilde ödeneklerin alındığından emin olmalısınız.
Bununla birlikte, toplu elektrolitik kapasitans için, katı tantal kapasitörler, performansta minimum değişikliklerle basıncı tolere etmek için en iyi seçiminiz olacaktır .
Başka bir seçenek de gerçekten elektrolitik kapasitörlere ihtiyacınız olduğundan emin olmaktır. 10V ve 100µF için derecelendirilmiş seramik kapasitörler kolayca temin edilebilir ve çok pahalı değildir . Örneğin bu Murata kapasitör bir seçenektir. Sadece DC önyargı grafiğine dikkat edin - yüksek kapasiteli seramik kapasitörlerin çoğu ferroelektrik etki gösteren dielektrikler kullanır. Manyetik alanın varlığında ferromanyetik malzemelere benzer şekilde, ferroelektrik malzemeler benzerdir ancak elektrik alanları için (ve elektrik alanı olarak depolanan enerji sonuçta kapasitörün nihayetinde depoladığı şeydir). Bu, seramik kapasitörlerin DC bias altında etkili kapasitans düşüşleri anlamına gelir. Bu yüzden kapasitanslarını düşürmeniz ve paralel olarak birden fazla kullanmanız gerekir.
Basınca toleranslı elektroniklerdeki altın standart her zaman polipropilen metal film kapasitör olmuştur , ancak açıkçası bunlar çok düşük bir değerdir ve herhangi bir toplu kapasitans uygulaması için uygun değildir. Yine de burada tamlık için not edeceğimi düşündüm.
Kapanışta, uygulamanız için muhtemelen pratik olmayan bazı egzotik yüksek basınçların yanı sıra deniz dibi kapasitörlerinin yanı sıra, sorunuzun kısa cevabı tantal kapasitörlerin yanı sıra çoğu kapasitörün maksimum çalışma basıncı derecesine sahip olmamasıdır . Derecelendirme burada amaçlanmıştır - herhangi bir baskı altında çalışabilecekleri anlamına gelmekle karıştırmayın. Kesinlikle çalışacakları bir maksimum basınca sahipler, ancak derecelendirmenin kendisi sadece mevcut olmayacak.
Ancak tüm bunların sizi caydırmasına izin vermeyin. Derin deniz basıncına toleranslı elektronikler gibi şeylerin yaşadığı basınçlar 30 bar'dan çok daha yüksektir ve kaliteli tantal kapasitörler burada ilk tercihtir ve amaçlı derin deniz 10,000 PSI kapasitörlerinin tümü de tantal kapasitörlerdir.
Sadece kapasitörler arızalanırsa veya başarısız olursa üreticinin hatalı olmadığını ve hala kendiniz kalifiye olmanız gerektiğini anlayın. Bu sadece arızayı kontrol etmek anlamına gelmez, aynı zamanda devreniz için önemli olan çeşitli özelliklerinin kabul edilebilir seviyelerde kalmasını sağlamaktır.
Bazı katı tantal kapasitörler alın ve bunları kendiniz test edin. Muhtemelen ilk denemede alacaksınız, ancak birkaç farklı marka veya inşaat türünü denemeye hazır olun.
Son notlar: Diğer bileşenler yüksek basınçlı ortamlarda beklenmedik davranışlar gösterebilir. Metal kutu konstrüksiyonu olmayan hiçbir şeye sahip olmadığınızdan emin olun. Göz ardı edilmesi kolay bir tanesi kuvars kristalleridir - delikten veya SMD'den, kutuda boş bir alana sahiptirler ve kristalin üzerindeki mekanik stres, basitçe yok edilmezse, frekans yolundan geçecektir.
Ayrıca, ıslak tantal kapasitörlere karşı dikkatli olun . Bunlardan kaçınmalısınız. Sıvıların sıkıştırılamaz olduğuna dair yaygın bir yanlış anlama vardır. Bu doğru değil - sıkıştırmak gazdan daha zordur, ancak katı maddeler gibi hala sıkıştırılabilir. Toplu modül budur - bir maddenin sıkıştırılabilirliği. Önemli olarak, sıvılar için katılara karşı sıkıştırılabilirlik farkı 10-100 ila 1 ila 2 büyüklük sırasıdır. Bu, sıvının katılardan çok daha fazlasını sıkıştıracağı anlamına gelir ve bu da potansiyel olarak önemli mekanik zorlanmaya izin verir.
Su için atmosfer başına yaklaşık 46.4ppm sıkıştırır. Bu nedenle, verilen su hacmi, 30 bar basınca maruz kalırsa toplam hacminin yaklaşık% 0.14'ünü kaybedecektir. Bu, teneke bir kutu gibi herhangi bir şey dökülmez, ancak içinde çok kırılgan malzemelere sahip bileşenler için (tantal pentoksit gibi), bu, yeterli esnekliğin / gerilmenin endişe verici olmasına izin verebilir. Katı elektrolit istediğiniz şeydir.
