Un condensateur électrolytique se dégrade-t-il chaque fois qu'il reçoit une tension inverse?

Je sais que je ne dois pas connecter un condensateur électrolytique à l'envers. Il explosera si j'applique la tension inverse assez longtemps.

Mais que se passe-t-il si la tension inverse est appliquée pendant une courte période? Par exemple, un défaut se produit dans le circuit et le condensateur est polarisé en inverse ou exposé à une tension alternative pendant une courte période, mais il semble toujours correct de l'extérieur. La structure physique et chimique interne du condensateur change-t-elle de façon permanente? Aurait-il toujours la capacité nominale, la tension et la durée de vie? Peut-on continuer à l'utiliser s'il n'explose pas? Je pense que la réponse est "non", mais je cherche une explication.

Il existe de nombreux types et sous-types d'électrolytes, je me concentrerai sur ceux les plus courants pour les amateurs: l'électrolyte liquide en aluminium.

La plupart des détails peuvent être lus dans l' article wikipedia correspondant, mais en bref:

• La couche d'oxyde de cathode peut supporter jusqu'à 1,5 V de tension inverse
• il peut recevoir des dommages permanents plus tôt, mais 0,5 V est considéré comme sûr

Lorsque vous appliquez des tensions inverses trop élevées pendant trop longtemps, deux choses peuvent se produire:

• le gazage fait exploser le bouchon
• la dissolution de la couche d'oxyde raccourcit le capuchon

Ces nombres et la probabilité de mode de défaillance peuvent différer considérablement lorsque l'on va bien au-delà de ce qui est considéré comme la «température ambiante».

Même une application brève d'une tension inverse trop élevée peut endommager définitivement le condensateur. Parfois, les capacités d'auto-guérison peuvent inverser cela un peu au fil du temps, mais il y aura des dommages permanents.

Voici quelques façons de voir les dommages:

• courant de fuite accru (dû à la couche d'oxyde partiellement dissoute)
• diminution de la capacité (en raison de l'auto-guérison des trous de la couche d'oxyde)

D'autres types d'électrolytes ont différents types de comportement, mais la plupart des gens jugent acceptable une exposition courte jusqu'à 0,5 V de tension inverse. C'est pourquoi de nombreux compteurs LCR mesurent la capacité avec 0,5 V CA quelle que soit la polarité.

Les condensateurs électrolytiques peuvent résister pendant de courts instants à une tension inverse pendant un nombre limité de cycles. En détail, les condensateurs électrolytiques en aluminium à électrolyte non solide peuvent résister à une tension inverse d'environ 1 V à 1,5 V.

Les condensateurs au tantale solides peuvent également résister à des tensions inverses pendant de courtes périodes. Les directives les plus courantes pour la tension inverse du tantale sont:

• 10% de la tension nominale jusqu'à 1 V maximum à 25 ° C,
• 3% de la tension nominale jusqu'à un maximum de 0,5 V à 85 ° C,
• 1% de la tension nominale jusqu'à un maximum de 0,1 V à 125 ° C.

Ces directives s'appliquent pour une courte excursion et ne doivent jamais être utilisées pour déterminer la tension inverse maximale sous laquelle un condensateur peut être utilisé en permanence.

Plus sur Wikipédia

Ce dont vous parlez se produit principalement en courant alternatif où pendant une courte période de temps, une tension inverse est appliquée, puis une tension positive immédiatement après pour inverser les petits dommages.

La polarisation inverse ne se produit pas assez rapidement pour endommager le condensateur de façon permanente. Le temps pour qu'il soit endommagé dépend de la tension inverse appliquée, de la taille du condensateur et du matériau utilisé pour le diélectrique et les électrodes.

Généralement, lorsqu'il est utilisé en courant alternatif, l'application la plus courante étant le filtre, je n'ai pas vu de condensateurs subissant suffisamment de dommages pour interférer avec le fonctionnement. Les condensateurs sont utilisés dans les filtres dans les chargeurs cc et nous les utilisons tous les jours, et ils fonctionnent pendant des années. Lorsqu'il est utilisé dans de telles applications, il peut y avoir des dommages lents et une couche d'oxyde peut se former, mais aucun obstacle au fonctionnement normal.

Cependant, des tensions transitoires fréquentes peuvent endommager les condensateurs assez rapidement. C'est pourquoi, toujours lorsque vous éteignez un appareil, baissez le volume, éteignez l'appareil, puis retirez la fiche d'alimentation secteur.

Si vous pensez que votre circuit peut avoir un mode de défaillance comme celui-ci (Holy Cow - aux endroits où je compte sur la polarité des condensateurs d'électrolyte, inverser la polarité ferait généralement frire tout le circuit!), Ce serait le meilleur pour

• consultez la fiche technique de la pièce spécifique, pas wikipedia sur les tensions inverses du capuchon spécifique que vous utilisez
• utiliser un condensateur à électrolyte bipolaire
• prendre des mesures de protection (diodes ou diodes + fusibles) contre les changements de polarité externes / flips de batterie
• utiliser des circuits de surveillance de tension pour alimenter l'électronique uniquement si toutes les alimentations sont prêtes - et éteindre rapidement en cas de défaillance (j'observe un mode de défaillance vraiment étrange où la perte du rail négatif conduit à une diode de serrage d'entrée d'un ampli-op envoyant le positif rail à l'entrée supposée à haute impédance ....)

Ne jamais en faire un mode de fonctionnement normla