Pourquoi utilisons-nous des condensateurs polarisés?

Je veux savoir si le condensateur polarisé a un certain avantage qu'il est utilisé dans certains circuits?

Par exemple, dans un schéma du CI du contrôleur PIR BISS001, à certains endroits, un condensateur polarisé est utilisé et à certains endroits un condensateur non polarisé.

Puis-je utiliser un condensateur non polarisé avec la même tension et la même capacité au lieu de ces condensateurs polarisants?

Documents de référence:

1. Fiche technique BISS001
2. Fiche technique du DÉTECTEUR DE MOUVEMENT PIR HC-SR501
3. Grove - Capteur de mouvement PIR ou lien EasyEDA

Ce que j'ai compris de vos réponses, c'est pourquoi les condensateurs électrolytiques sont utilisés et pourquoi ils sont polarisés.

Mais les concepteurs de ce circuit auraient pu utiliser un condensateur non polarisé ou même des condensateurs au tantale polarisés . Est-ce vrai? Comme le module ( Grove - PIR Motion Sensor ) utilise des condensateurs au tantale polarisés.

Je veux savoir si les condensateurs polarisés sont utilisés pour la protection des circuits ou existe-t-il une autre raison (quel que soit le type de condensateur).

Y a-t-il un problème si ces condensateurs sont remplacés par des condensateurs non polarisés dans ces circuits?

Puis-je utiliser un condensateur non polarisé avec la même tension et la même capacité au lieu de ces condensateurs polarisants?

Un condensateur non polarisé électriquement est toujours meilleur qu'un condensateur polarisé. Oui, vous pouvez toujours remplacer par un condensateur non polarisé avec exactement la même valeur.

Mais il y a une hypothèse cachée ici: Provided you can find one that's physically small enough to fit on your board and cheap enough to fit in your budget.et le fait que vous ne puissiez pas est la seule raison pour laquelle nous utilisons des bouchons polarisés.

Je suppose que, si jamais nous apprenons à fabriquer des bouchons non polarisés qui sont aussi bon marché et denses (capacité par volume) que les bouchons électrolytiques, les condensateurs polarisés disparaîtront.

Note latérale - la tension et la capacité ne sont pas les seuls paramètres électriques d'un condensateur. Ils suffiraient pour un condensateur idéal, mais le monde réel apporte d'autres métriques laides. Comme l'ESR, le coefficient de capacité avec la température ou la tension, la réponse en fréquence, etc. Les circuits conçus autour de bizarreries d'une technologie particulière peuvent échouer si le substitut diffère là-bas. Même être trop bon peut causer des problèmes, par exemple. les bouchons à haute ESR gardent naturellement le courant de pointe sous contrôle, donc le remplacement par une pièce à faible ESR théoriquement supérieure peut faire exploser le tout. L'ajout d'ESR est trivial - mais ce n'est plus un remplacement direct, mais plutôt une refonte du circuit. Nous ne remplaçons donc pas l'électrolyse par autre chose non pas parce que la polarisation est importante, c'est juste une nuisance. Nous les conservons à cause de nombreux autres paramètres, moins évidents que C, V et la polarisation.

La taille physique d'un condensateur est fonction de l'épaisseur du diélectrique (entre autres).

Très tôt, il a été découvert que les oxydes de certains métaux (aluminium et tantale en particulier) constituaient de bons diélectriques et pouvaient être rendus très minces par un procédé chimique - des ordres de grandeur plus fins que d'autres diélectriques tels que le papier ciré / huilé et le film plastique. . Par conséquent, le condensateur électrolytique a été inventé pour fournir une capacité élevée dans un volume raisonnable.

Malheureusement, le processus chimique exige que la tension aux bornes du condensateur ne présente qu'une seule polarité, de sorte que ces condensateurs sont "polarisés". L'inversion de la polarité dégrade et finit par détruire la couche d'oxyde. C'est quelque chose avec lequel nous devons simplement vivre pour profiter de cette technologie.

La capacité de produire des condensateurs de grande valeur dans des technologies non polarisées telles que la céramique multicouche signifie qu'il est désormais possible de les utiliser là où seul un condensateur polarisé aurait été auparavant disponible. Il n'y a généralement aucun problème à effectuer cette substitution, bien que vous deviez peut-être prendre en compte certaines des bizarreries de la technologie vers laquelle vous passez.

Par exemple, certaines céramiques à K élevé (constante diélectrique élevée) présentent des changements de capacité importants avec la tension. Cela peut être acceptable dans une application de couplage ou de dérivation, mais complètement inacceptable dans une conception de filtre.

Puisque vous mentionnez la protection, j'ajouterai que les bouchons polarisés ne doivent pas être utilisés pour la protection contre l'inversion de polarité . Ils réagiront très lentement sur une tension inverse (secondes ou minutes), tandis que les composants sensibles typiques qui méritent d'être protégés seront morts en quelques millisecondes. Et une fois qu'un capuchon polarisé commence à absorber la tension inverse, il peut se ventiler, exploser ou prendre feu qui (à part le problème évident de fumée et d'incendie) peut le rendre à nouveau non conducteur, exposant à nouveau votre circuit à la tension inverse.