Sommaire:
Oui, les condensateurs "électrolytiques humides" en aluminium "polarisés" peuvent légitimement être connectés "dos à dos" (c'est-à-dire en série avec des polarités opposées) pour former un condensateur non polaire.
C1 + C2 sont toujours égaux en capacité et en tension nominale
Ceffective = = C1 / 2 = C2 / 2
Veffective = vrating de C1 & C2.
Voir "Mécanisme" à la fin pour savoir comment cela fonctionne (probablement).
Il est universellement admis que les deux condensateurs ont une capacité identique lorsque cela est fait.
Le condensateur résultant avec la moitié de la capacité de chaque condensateur individuel.
Par exemple, si deux condensateurs x 10 µF sont placés en série, la capacité résultante sera de 5 µF.
Je conclus que le condensateur résultant aura la même tension nominale que les condensateurs individuels. (J'ai peut-être tort).
J'ai vu cette méthode utilisée à plusieurs reprises au cours de nombreuses années et, plus important encore, décrite dans les notes d'application de nombreux fabricants de condensateurs. Voir à la fin une de ces références.
Comprendre comment les condensateurs individuels sont correctement chargés nécessite soit de faire confiance aux déclarations du fabricant du condensateur ("agir comme si elles avaient été contournées par des diodes"), soit une complexité supplémentaire, MAIS comprendre comment l'arrangement fonctionne une fois initié est plus facile.
Imaginez deux casquettes dos à dos. avec Cl complètement chargé et Cr complètement déchargé.
Si un courant est maintenant passé dans le montage en série, de telle sorte que Cl se décharge ensuite à charge nulle, la polarité inversée de Cr le chargera à pleine tension. Déchargez ensuite Cl de manière à supposer qu’une polarité incorrecte conduirait à une charge de Cr supérieure à sa tension nominale, c’est-à-dire qu’elle pourrait être tentée MAIS serait hors des spécifications des deux appareils.
Compte tenu de ce qui précède, il est possible de répondre aux questions spécifiques suivantes:
Quelles sont les raisons pour connecter des condensateurs en série?
Peut créer une calotte bipolaire à partir de 2 x calottes polaires.
OU peut doubler la tension nominale tant que la répartition de la tension est équilibrée. Des résistances en parallèle sont parfois utilisées pour aider à atteindre l'équilibre.
"Il s'avère que ce qui pourrait ressembler à deux électrolytiques ordinaires ne sont pas, en fait, deux électrolytiques ordinaires."
Cela peut être fait avec des électrolytiques oridinaires.
"Non, ne faites pas ceci. Il agira également comme un condensateur, mais une fois que vous aurez dépassé quelques volts, l'isolant sera éliminé."
Fonctionne correctement si les cotes ne sont pas dépassées.
"Un peu comme" tu ne peux pas faire un BJT à partir de deux diodes "'
Le motif de la comparaison est noté mais n'est pas valide. Chaque demi-condensateur est toujours soumis aux mêmes règles et exigences que lorsqu'il est utilisé seul.
"c'est un processus qu'un bricoleur ne peut pas faire"
Bricoleur peut - tout à fait légitime.
Alors, une calotte électrolytique non polaire (NP) est-elle électriquement identique à deux calottes électrolytiques en série inverse, ou non?
Cela semble être le cas, mais les fabricants procèdent généralement à un changement de fabrication afin d’obtenir deux feuilles d’anode MAIS le résultat est identique.
Ne survit-il pas aux mêmes tensions?
La tension nominale est celle d'un seul bouchon.
Qu'advient-il du bouchon polarisé en inverse lorsqu'une tension élevée est appliquée dans la combinaison?
En fonctionnement normal, il n'y a PAS de bouchon polarisé en inverse. Chaque casquette gère un cycle complet de courant alternatif, ce qui correspond à un demi-cycle. Voir mon explication ci-dessus.
Existe-t-il des limitations pratiques autres que la taille physique?
Aucune limite évidente que je peux penser.
La polarité est-elle importante à l'extérieur?
Dessinez une image de ce que chaque casquette voit de manière isolée sans faire référence à ce qui est "extérieur". Modifiez maintenant leur ordre dans le circuit. Ce qu'ils voient est identique.
Je ne vois pas quelle est la différence, mais beaucoup de gens semblent penser qu'il y en a un.
Vous avez raison. Fonctionnellement, du point de vue de la "boîte noire", ils sont identiques.
EXEMPLE DU FABRICANT:
Dans ce document, Application Guide, Condensateurs électrolytiques en aluminium de Cornell Dubilier, un fabricant de condensateurs compétent et respecté, indique (à partir de 2.183 & 2.184).
Si deux condensateurs électrolytiques en aluminium de même valeur sont connectés en série, dos à dos avec les bornes positives ou les bornes négatives connectées, le condensateur simple résultant est un condensateur non polaire avec la moitié de la capacité.
Les deux condensateurs corrigent la tension appliquée et agissent comme s'ils avaient été contournés par des diodes.
Lorsque la tension est appliquée, le condensateur de polarité correcte obtient la tension complète.
Dans les condensateurs électrolytiques en aluminium non polaires et les condensateurs électrolytiques en aluminium à démarrage moteur, une seconde feuille d'anode remplace la feuille de cathode pour réaliser un condensateur non polaire dans un seul boîtier.
Ce commentaire de la page 2.183 est important pour comprendre l’action globale.
Bien qu'il puisse sembler que la capacité se situe entre les deux feuilles, en réalité, la capacité se situe entre la feuille d'anode et l'électrolyte.
La plaque positive est la feuille d'anode;
le diélectrique est l'oxyde d'aluminium isolant sur la feuille d'anode;
la véritable plaque négative est l'électrolyte conducteur liquide et la feuille de cathode se connecte simplement à l'électrolyte.
Cette construction offre une capacité colossale car la gravure des feuilles peut augmenter la surface spécifique plus de 100 fois et que le diélectrique en oxyde d’aluminium a une épaisseur inférieure à un micromètre. Ainsi, le condensateur résultant a une très grande surface de plaque et les plaques sont terriblement proches les unes des autres.
AJOUTÉE:
Je pense intuitivement, comme le fait Olin, qu’il devrait être nécessaire de fournir un moyen de maintenir une polarité correcte. En pratique, il semble que les condensateurs tiennent bien la "condition limite" au démarrage. Cornell Dubiliers "agit comme une diode" nécessite une meilleure compréhension.
MÉCANISME:
Je pense que ce qui suit décrit le fonctionnement du système.
Comme je l'ai décrit ci-dessus, une fois qu'un condensateur est complètement chargé à une extrémité de la forme d'onde CA et l'autre complètement déchargé, le système fonctionnera correctement, la charge étant passée dans la "plaque" extérieure d'un capuchon, en face de la plaque intérieure de celui-ci. cap à l'autre bouchon et "à l'autre extrémité". c’est-à-dire qu’un ensemble de charges transfère entre les deux condensateurs et permet un flux net de charges vers et depuis le double bouchon. Pas de problème jusqu'à présent.
Un condensateur correctement polarisé a une très faible fuite.
Un condensateur polarisé en inverse a des fuites plus importantes et peut-être beaucoup plus élevées.
Au démarrage, un capuchon est polarisé en inverse à chaque demi-cycle et un courant de fuite circule.
Le flux de charge est tel que les condensateurs sont conduits vers la condition correctement équilibrée.
Il s'agit de "l'action de la diode" - non pas une rectification formelle mais une fuite en cas de biais de fonctionnement incorrect.
Après un certain nombre de cycles, l’équilibre sera atteint. Plus le bouchon est «étanche» dans le sens inverse, plus l’équilibre sera rapide.
Toutes les imperfections ou inégalités seront compensées par ce mécanisme d'ajustement automatique. Très propre.