Про це говорять у значних застереженнях, але єдиними варіантами електролітичного конденсатора для середовища, що знаходиться під тиском, є твердий електроліт, настільки твердий тантал, танталовий полімер або алюмінієвий полімерний конденсатор.
Наприклад, Корнелл Даблієр конкретно заявляє, що всі його алюмінієві електролітичні конденсатори мають робочий діапазон від 1,5 атмосфер до 10 000 футів ( джерело - стор. 9 ).
Алюмінієві електролітичні конденсатори не повністю позбавлені порожнеч, а їх нормальна робота та початкове анодизація забезпечують наявність невеликої кількості газу водню вже всередині, прямо з заводу. При помірному тиску будь-які забруднення будуть витіснені в конденсатор минулими його ущільнювачами, що потенційно може призвести до короткого або змінення ємності, а при більш високих тисках вони просто затиснуться всередину і гарантують режим відмови від короткого замикання.
Простіше кажучи, звичайні електролітики алюмінію повністю відсторонені від столу.
Тепер це стає складним: при проектуванні електроніки, стійкої до тиску, здебільшого ви на самотужки. Що я маю на увазі під тим, що ви не збираєтеся знайти відповіді на такі питання, як "максимальний робочий тиск" більшості компонентів, навіть якщо ви надіслали електронну пошту компанії. Це тому, що такої ніші неймовірно мало, і просто не варто витрачати час і сили на тестування або кваліфікацію продукції за таких незвичних екологічних обставин.
Є декілька (дуже мало) компаній, які виробляють обмежений вибір компонентів високого тиску, таких як конденсатори, дещо до 10 000 фунтів на кв . Дюйм . Ці конденсатори коштуватимуть дуже дорого - я навіть не зміг знайти ціну, вам потрібно попросити пропозицію. Якщо у вас достатньо високий об'єм, я б все-таки очікував, що вони коштуватимуть понад 500- 1000 доларів за конденсатор. Вони також величезні, 50 000 мкФ танталових конденсаторів, справжні монстри 10 000 фунтів на дюйм. Тож фактично пошук попередньо кваліфікованих деталей, які є практичними, також, я думаю, не є реалістичним варіантом для вас.
Що це означає, це самостійно кваліфікувати компоненти. Вам потрібно скористатися освіченим рішенням і вибрати конденсатор COTS, але ніхто не може вам точно сказати, чи буде він працювати, або як будуть впливати його властивості чи довголіття в таких умовах, як ваше. Ви повинні все це перевірити самостійно.
Саме так має бути спроектована більшість електронно-стійких електроніків. Ви кваліфікуєте деталі індивідуально за допомогою власного тестування, а потім додатково кваліфікуєте всю збірку разом на тестуванні, і тоді або витрачаєте багато часу і грошей, необхідних для отримання навіть невеликого уявлення про надійність або довговічність вашої установки, ви просто сподіваєтесь на найкраще (і дізнаєтесь з того, що відбувається з пристроями на місцях - випробовуйте вогнем, якщо хочете).
Таким чином, ви також повинні добре усвідомлювати, про що йде мова, і які наслідки можуть бути, якщо ваша рада провалиться, і стежте за тим, щоб надбавки були зроблені таким чином, щоб, наприклад, безпека нікого не була поставлена під загрозу.
Це означає , що для об'ємної електролітичної ємності твердими танталовими конденсаторами буде найкраща ставка для перенесення тиску з мінімальними змінами продуктивності .
Інший варіант - переконатися, що вам справді потрібні електролітичні конденсатори. Керамічні конденсатори на 10 В і 100 мкФ легко доступні і не дуже дорогі . Це Murata конденсатор варіант, наприклад. Тільки остерігайтеся графіку зміщення постійного струму - більшість керамічних конденсаторів високої ємності використовують діелектрики, які виявляють сегнетоелектричний ефект. Подібно до феромагнітних матеріалів за наявності магнітного поля, сегнетоелектричні матеріали є аналогічними, але для електричних полів (а енергія, що зберігається як електричне поле, в кінцевому підсумку зберігає конденсатор). Це означає, що ефективна ємність керамічних конденсаторів падає під зміщенням постійного струму. Тож вам потрібно було б зменшити їх ємність і використовувати більше одного паралельно.
Золотим стандартом в електроніках, що відрізняються від тиску, завжди був конденсатор з металевої плівки з поліпропілену , але очевидно, що вони набагато занадто низькі і просто не підходять для будь-якого застосування в ємності. Я думав, що відзначу їх тут для повноти.
У висновку, в стороні від якого - то досить екзотичного високого тиску, ОЕАП морських конденсаторів , які, ймовірно , не практичні для вашого застосування, короткий відповідь на ваше запитання , що танталові конденсатори, а також більшість конденсаторів просто не має максимальний робочий тиск рейтингу . Тут наголошується рейтинг націлених цілей - не помиляйтеся, що вони можуть працювати при будь-якому тиску. Вони, безумовно, мають максимальний тиск, на який, як можна очікувати, діяти, але самого рейтингу просто не буде.
Не дозволяйте, однак, все це вас відштовхувати. Тиск, який відчувають такі електроніки, як електроніка, що переносить глибокий тиск, набагато вище, ніж 30 бар, і якісні танталові конденсатори є першим вибором, і всі цільові глибоководні конденсатори 10 000 PSI також є танталовими конденсаторами.
Просто зрозумійте, що виробник не винен, якщо або коли виходять з ладу конденсатори, і вам все одно доведеться їх кваліфікувати самостійно. Це означає не лише перевірку на відмову, але і переконання, що їх різноманітні властивості, які мають важливе значення для вашої схеми, залишаються в межах прийнятного рівня.
Отримайте кілька твердих танталових конденсаторів і протестуйте їх самостійно. Напевно, ви отримаєте це з першої спроби, але будьте готові спробувати кілька різних марок або типів конструкції.
Заключні зауваження: інші компоненти можуть проявляти несподіване поведінку в умовах високого тиску. Переконайтеся, що у вас немає нічого, що має конструкцію з металевої банки. Одне з легких для простеження - кварцові кристали - через отвір або SMD у них є порожній простір всередині ємності, а механічне навантаження на кристал буде через частоту відключення, якщо його не просто зруйнувати.
Також слід остерігатися вологих конденсаторів танталу . Вам слід уникати цих. Існує поширена помилка, що рідини не стискаються. Це просто неправда - стискати їх набагато важче, ніж газ, але він все ще стисливий, як і тверді речовини. Ось що таке об'ємний модуль - стисливість речовини. Важливо, що різниця стисливості для рідин та твердих тіл становить від 10-100 або 1 до 2 порядків. Це означає, що рідина буде стискати набагато більше, ніж тверді речовини, що дозволило б створити потенційно значне механічне напруження.
Для води вона стиснеться приблизно на 46,4 проміле на атмосферу. Таким чином, даний об'єм води втратить близько 0,14% від його загального об'єму, якщо його буде піддано тиску 30 бар. Це не призведе до того, що є щось подібне, як олов'яна банка, але для компонентів з дуже крихкими матеріалами всередині (наприклад, пентоксид танталу), це може забезпечити занепокоєння достатньої кількості згинання / напруги. Твердий електроліт - це те, що ви хочете.
