Ist es sicher, in Serie polarisierte Kondensatoren zu verwenden, um nicht polarisierte Kondensatoren für höhere Nennspannungen zu bilden?

Ich denke, die Frage ist, wie sichergestellt werden kann, dass die +/- 400 V richtig auf alle Kondensatoren verteilt werden.

Wenn zwei identisch polarisierte Kondensatoren zu einem nicht polarisierten Kondensator kombiniert werden, sorgt beim Laden nur ein Kondensator für die Spannung, der die richtige Polarität für diese Spannung hat und geladen wird. Wir gehen davon aus, dass der Kondensator mit der "falschen" Spannung sich wie eine Diode verhält und nicht lädt, aber auch nicht beschädigt wird. Ich habe meine Zweifel, ob dies für alle Arten von polarisierten Kondensatoren der Fall sein wird.

Jetzt fügt Ihr Fall hinzu, dass auch die Spannung geteilt werden muss. 400 V werden also gleichmäßig auf zwei 200-V-Kondensatoren aufgeteilt. Beide sollten gleich geladen werden, damit keine Spannungsdifferenz auftritt.

Theoretisch könnte das funktionieren, da sich die Kondensatoren identisch verhalten, sie haben genau die gleiche Kapazität usw.

In der realen Welt sind jedoch keine zwei Kondensatoren genau gleich. Auch das Verhalten eines Kondensators ändert sich mit der Zeit. Wenn ein Kondensator etwas weniger Kapazität hat, wird er auf mehr als 200 V aufgeladen. Angenommen, eine leichte Überspannung verursacht mehr Alterung und Kapazitätsverlust. Dann würde dieser Unterschied mit der Zeit immer schlimmer werden.

Ich würde mich nicht darauf verlassen, dass sich diese Kondensatoren "selbst aussortieren". Ich würde Ausgleichswiderstände und vielleicht sogar Dioden (zum Schutz der in Sperrrichtung vorgespannten Kondensatoren) hinzufügen, damit der Effekt von nicht übereinstimmenden Kondensatoren minimiert wird.

Das ist was ich meine:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Dies würde zu einem 400-V-ungepolten Kondensator von 50 mF führen ($\frac{1}{2}C$) Wo$C$ist die Nennkapazität jedes der 4 Kondensatoren.

Rückspannung zerstört die Isolierung. Es ist leicht zu hoffen, dass es bald behoben wird, wenn die richtige Polarität zurückgegeben wird. Ich glaube es erst, wenn ich es aus dem Datenblatt lesen kann. Ihr System kann lange Zeit umgekehrte Zustände haben. Die Sperrspannung kann ungestört ihre Arbeit verrichten.

Einige Elektrolyte können eine Sperrspannung von 1 V oder weniger aushalten. Erwägen Sie, über jedem Kondensator eine Diode anzuschließen, um die Sperrspannung unter 1 V zu halten. Auch dies garantiert nichts, aber zumindest beträgt die Sperrspannung keine zehn Volt.

Eigentlich reichen 2 Dioden - eine für die mit + oben und die andere für die mit - oben, wenn die Kappen nachbestellt werden. Tauschen Sie dafür C4 und C1.

Der Kondensatortyp wäre von entscheidender Bedeutung, wenn man den Wert der Widerstände in der von Bimpelrekkie bereitgestellten Schaltung berücksichtigt.

Bei den Elkos mit älterer Technologie waren diese notorisch undicht, und der Leckagewert variierte im Kondensator, selbst wenn er "gut" war. Und insbesondere bei den vorgeschlagenen Spannungen für diese ältere Technologie waren etwa 450 VDC immer die Obergrenze für eine kontinuierliche Spannung über einem (und ein solcher Kondensator wäre auf 450 VDC ausgelegt gewesen). Sie könnten normalerweise einen Spitzenwert von einem Bruchteil über 500 VDC erreichen, aber darüber würden Sie eine spektakuläre Explosion erwarten. Diese Elektrolyte stützten sich auch auf eine sehr dünne Isolierschicht als Dielektrikum, die durch chemische Einwirkung auf dünnes Aluminium durch einen in absorbierendes Material getränkten Elektrolyten aufgetragen wurde. Das Aluminium war eine Kondensatorplatte und der Elektrolyt war die andere "Platte".

Auf dieser Grundlage würde ich selbst angesichts der obigen Schaltung, die sicherlich Sicherheitsfunktionen enthält, eine spektakuläre "Explosion" eines oder mehrerer Kondensatoren erwarten - und zwar ziemlich bald. Ich würde eine solche Schaltung in nichts, was ich entwerfe, verwenden, da ich ihr in einer realen Betriebssituation niemals vertrauen könnte. Um die Dinge jedoch etwas zuverlässiger zu machen, würde ich die Ausgleichswiderstände auf jeweils 100 k reduzieren, und dies würde die veränderlichen und manchmal "niedrigen" Innenwiderstände jedes Elektrolyten besser "bekämpfen".

Es scheint mir, dass die einzige praktische Absicht für jede der obigen Schaltungen darin besteht, das Dielektrikum in jedem Kondensator zu "bilden", indem die Hochspannung durch einen Strombegrenzungswiderstand (die 100-Ohm-Widerstände) geleitet wird. Das Dielektrikum wird durch elektrolytische Wirkung innerhalb des intern feuchten Kondensators gebildet, der die Isolierschicht auf der Aluminiumplatte bildet.

Ich habe vor vielen Jahren eine Spezifikation gesehen, deren Quelle vergessen wurde, die eine typische Toleranz für die Kapazität von Elektrolyten von bis zu -50% bis + 100% angab (ich gebe zu, dass sie wahrscheinlich "einen Punkt machen") + oder - 20 %, die Hersteller auf die Geräte gestempelt haben.

In Kombination mit ihrer Undichtigkeit lautet mein dringender Ratschlag für das, was Sie mit diesen Elektrolytkondensatoren tun möchten: "Tun Sie es nicht, Sie werden ihm keine Minute lang vertrauen können".

Wenn sie einmal durch die obige Schaltung "funktionieren", driftet die Kapazität überall hin, also nicht gut für L / C- oder R / C-Filter, und außerdem sind herkömmliche Elektrolyte nicht gut für den Hochfrequenzgang, obwohl ich vielleicht Ich spreche davon, dass sie für Filter bei Frequenzen von vielleicht über 100 kHz aus dem Gedächtnis wertlos sind. Außerdem haben sie von Natur aus einen schlechten ESR (effektiver Serienwiderstand), auch wenn sie "gut" sind.

Wenn Sie Platz haben, verwenden Sie einen Hochspannungskondensator aus geöltem Papier. Körperlich viel größer, aber sehr vertrauenswürdig.