Tụ hóa là gì? Cấu tạo của tụ hóa như thế nào? Nguyên lý hoạt động của tụ hóa ra sao? Hãy cùng Blog Thiết Bị Điện tìm hiểu ngay trong bài viết sau đây.
Tuy là một trong những loại tụ điện được sử dụng phổ biến hiện nay nhưng khái niệm tụ hóa là gì thì không phải ai cũng biết. Do thế mà ngay tại nội dung được Blog Thiết Bị Điện chia sẻ sau đây sẽ giúp cho bạn có được cái nhìn tổng quan nhất về tụ hóa. Cùng tham khảo bạn nhé.
Tụ hóa là gì?
Tụ hóa (electrolytic capacitor) hay tụ điện phân là loại tụ điện phân cực có bản cực dương được làm bằng kim loại, sau đó tạo thành lớp oxit cách điện giữa hai chân tụ điện, theo đó, lớp oxit cách điện này còn được gọi là lớp điện môi.
Bên cạnh đó, tụ hóa có thể được làm từ chất rắn, gel hoặc chất lỏng bao trùm lên mặt phẳng của lớp oxit và vai trò chính của lớp điện phân chính là bản cực âm của tụ điện (Cathode), bởi lớp cách điện bằng oxit mỏng và mặt phẳng bản cực dương lan rộng ra, khiến cho tụ hóa có điện dung.
Theo đó, tụ hóa được ký hiệu là một đường cong chỉ tụ điện được phân cực, đường cong này có thể đại diện thay mặt cho cực âm của tụ và đặt ở điện áp thấp hơn so với cực dương. Ngoài ra thì cực dương của tụ hóa có thể được thêm ký hiệu dấu cộng.
Cấu tạo và tính chất của tụ hóa
Tụ nhôm chính là một loại tụ hóa, cấu tạo của tụ nhôm được làm nên từ hai lá nhôm và một miếng đệm bằng giấy được ngâm trong dung dịch điện phân để tạo thành điện môi cách điện. Một lá nhôm được phủ lớp oxit đóng vai trò của một điện cực dương, lá nhôm còn lại không phủ lớp oxit và là điện cực âm.
Bên cạnh đó, trong quá trình hoạt động thì điện cực dương gắn điện áp dương so với điện cực âm, điều này giải thích lý do vì sao cực âm thường được ký hiệu bằng dấu trừ dọc theo chân của tụ hóa.
Vị trí đặt của tụ hóa sẽ là cực dương, giấy ngâm chất điện phân tạo ra môi trường điện môi cách điện và cực âm được xếp chồng lên nhau, đồng thời được đặt vào vỏ bọc hình trụ và sau đó được nối với mạch điện bằng hai chân.
Hiện tại thì tụ hóa có 2 dạng chính: tụ hình tròn và tụ dạng xuyên tâm
- Tụ hóa hình tròn: có chân tên mỗi đầu tụ;
- Tụ hóa dạng xuyên tâm: cả hai chân đều có trên một đầu hình trọn tụ.
Một điểm đáng chú ý khác của tụ hóa là những loại được sản xuất bằng công nghệ cũ thường có thời hạn sử dụng ngắn, thời hạn tối đa cũng chỉ vài tháng, nếu không được đưa vào sử dụng thì lớp oxit của tụ dễ bị hỏng và cần đưa vào làm lại bằng cách nối tụ với nguồn điện áp thông qua điện trở, sau đó mới từ từ dẫn điện áp cho đến khi lớp oxit được hình thành và bọc bề mặt lá nhôm.
Ngoài ra, ngày nay có những tụ hóa được sản xuất bằng công nghệ hiện đại, tiên tiến thì thời hạn sử dụng có thể kéo dài đến 2 năm, sau thời hạn sử dụng cho phép thì bạn có thể làm lại chất oxit bằng cách thực thi tương tự như trên.
Nguyên lý hoạt động của tụ hóa
Tụ hóa hoạt động dựa trên 2 nguyên lý chính:
Nguyên lý phóng nạp: nguyên lý này có thể hiệu đơn giản là khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ hóa, khả năng này tương tự như một loại bình ắc quy thu nhỏ và đưa năng lượng điện về dạng điện trường
Điểm ưu việt của nguyên lý này là có thể thực hiện việc phóng ra điện tích sinh ra dòng điện cho mạch. Tuy vậy điểm khác biệt cực lớn của tụ hóa so với bình ắc quy là tụ hóa không thể tự sinh ra điện tích e cũng như nhận dòng điện và lưu trữ lại để dùng.
Nguyên lý xả nạp: là tính chất đặc trưng nhất có tụ điện và là phần cơ bản nhất trong nguyên lý hoạt động của tụ điện nói chung và tụ hóa nói riêng. Do đó mà tụ hóa có thể dẫn được dòng điện xoay chiều đi qua, trường hợp điện áp của 2 bản mạch không có sự thay đổi đột ngột mà biến thiên theo thời gian mà nếu bạn thực hiện việc cắm nạp hoặc xả rất dễ gây ra hiện tượng nổ kèm theo các tia lửa điện.
Ứng dụng của tụ hóa
Thực tế cho thấy thì người ta thường không mấy quan tâm đến dung sai và phân cực xoay chiều bên trong tụ hóa bởi yếu tố quan trọng nhất đặt lên hàng đầu là giá trị điện dung. Do thế mà tụ hóa đa phần được dùng cho các thiết bị lọc trong các nguồn cung cấp năng lượng nhằm giảm nhiễu điện áp.
Trường hợp sử dụng tụ hóa cho việc chuyển đổi nguồn điện thì tụ hóa là một thành phần cực kỳ quan trọng đối với tuổi thọ nguồn điện, đồng thời người ta còn ưu tiên sử dụng các loại tụ điện với chất lượng cao nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
Bên cạnh đó, tụ hóa còn được ứng dụng trong việc làm sạch tín hiệu đầu vào và đầu ra, dùng như bộ lọc thông thấp cho tín hiệu một chiều. Nhưng với biên độ lớn và có tín hiệu tần số cao thì tụ hóa không hoạt động hiệu quả, do vậy người ta thường thay thế bằng tụ điện ESR thấp để làm giảm tiêu hao và tránh hiện tượng quá nhiệt.
Tóm lại, qua bài viết vừa được https://blogthietbidien.com/ chia sẻ, chúng tôi hy vọng bạn có thể hiểu được tụ hóa là gì và nguyên lý hoạt động của tụ hóa. Hãy lan tỏa nội dung của chúng tôi đến với nhiều đọc giả khác nếu bạn cảm thấy bổ ích và hữu dụng nhé.
