Condensateurs électrolytiques à bounes à vis utiliser une fine couche diélectrique d'oxyde d'aluminium entre l'anode et la feuille de cathode, qui agit comme support de stockage d'énergie. Lorsqu'un pic de tension transitoire se produit, le condensateur subit une augmentation soudaine du champ électrique aux bornes de ce diélectrique. Pour les pics de tension nominale et de tolérance transitoire, le diélectrique peut temporairement absorber l'excès d'énergie sans dégradation, lissant ainsi efficacement la tension pour les circuits en aval. Les condensateurs de haute qualité comportent souvent évents internes de décompression or fusibles de sécurité qui fournissent un mécanisme de sécurité supplémentaire, permettant une libération contrôlée de l'énergie si le diélectrique approche d'une panne. Cependant, des pointes répétées ou prolongées dépassant la tension spécifiée peuvent provoquer une rupture diélectrique, entraînant une augmentation du courant de fuite, une décharge partielle ou une défaillance catastrophique. Une sélection appropriée des valeurs nominales avec des marges de sécurité adéquates est donc essentielle pour garantir des performances fiables dans des conditions transitoires.
Les courants d'appel se produisent lors du démarrage du système lorsque le condensateur se charge initialement à partir d'un état déchargé. Les condensateurs électrolytiques à bornes à vis consomment un courant initial élevé jusqu'à ce que leur tension augmente pour correspondre au potentiel appliqué. Le condensateur Résistance série équivalente (ESR) , la construction et la géométrie interne déterminent l'efficacité avec laquelle il peut gérer cette surtension sans échauffement excessif. Les conceptions à faible ESR réduisent les pertes I²R, tetis qu'un volume d'électrolyte et une surface de feuille adéquats aident à absorber l'énergie thermique générée lors des événements d'appel. Des mesures de protection externes, telles que des résistances en série ou des circuits de démarrage progressif, peuvent être intégrées pour limiter le courant de pointe, réduire les contraintes mécaniques et thermiques et empêcher la dégradation diélectrique. Les condensateurs correctement conçus maintiennent leur intégrité dimensionnelle et leurs performances électriques malgré des appels d'énergie répétés, garantissant ainsi une fiabilité à long terme dans les applications industrielles ou de forte puissance.
Les surcharges de courte durée, y compris de brèves excursions au-dessus de la tension ou du courant nominal, sont absorbées par le diélectrique et l'électrolyte interne du condensateur. Les condensateurs électrolytiques à bornes à vis sont conçus avec des valeurs nominales de surtension and tolérances de courant d'ondulation qui leur permettent de supporter ces événements transitoires sans dommages permanents. Lors d'une surcharge, un échauffement localisé se produit, provoquant une légère dilatation thermique de l'électrolyte et des feuilles. La conception mécanique robuste, comprenant des bornes à vis renforcées et des supports internes, empêche la déformation physique ou les courts-circuits internes. Bien qu'une seule surcharge de courte durée soit généralement tolérée, des surcharges répétées ou soutenues accélèrent la dégradation de l'électrolyte, augmentent le courant de fuite et peuvent éventuellement entraîner une ventilation, un gonflement ou une défaillance catastrophique. La sélection de condensateurs avec des valeurs nominales de surtension appropriées et la mise en œuvre de protections au niveau du système garantissent un fonctionnement sûr en cas de surcharges transitoires.
Les événements transitoires, notamment les pics de tension, les courants d'appel et les surcharges de courte durée, génèrent des contraintes thermiques au sein du condensateur en raison des pertes I²R dans le chemin ESR et de l'échauffement diélectrique. Les condensateurs électrolytiques à bornes à vis sont conçus avec des bornes épaisses et mécaniquement robustes pour résister à la dilatation thermique, aux vibrations mécaniques et aux contraintes de contact lors de tels événements. La structure interne de l'électrolyte et de la feuille s'adapte à une dilatation thermique mineure sans compromettre l'intégrité diélectrique. Un montage et une application appropriés du couple empêchent le desserrage des bornes sous l'effet des cycles thermiques ou des vibrations mécaniques, garantissant ainsi la fiabilité électrique et mécanique.
