Question condensateurs non-polarisés

Placez ici vos trucs et astuces, étalez sans retenue votre savoir-faire et votre science qui va nous permettre de redonner une apparence neuve et fonctionnelle à nos bouzes.

Modérateurs : Papy.G, fneck, Carl

Avatar de l’utilisateur
Silou78
Messages : 382
Inscription : 11 févr. 2017 14:54
Localisation : Yvelines (78)

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Silou78 »

Je ne vois pas où est la contradiction, tu cherches la petite bête là :roll:
Peut-être que formulé comme ça, c'est mieux :
Dans ce circuit série, c'est le condensateur polarisé dans le bon sens qui permet cette fonction de limitation de l'intensité, étant entendu que c'est le même courant qui traverse les 2 :wink:
Avec un seul condensateur monté en contre-sens, l'intensité du courant n'est pas limité, ce qui conduit à la destruction du condensateur.
Sylvain
Avatar de l’utilisateur
fneck
Site Admin
Messages : 17424
Inscription : 01 avr. 2007 12:03
Localisation : Drôme Provençale (26)
Contact :

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par fneck »

Tout à fait, c'est bien ce qu'il explique. Le condensateur correctement polarisé limite de fait le courant à cette même valeur dans celui non-polarisé, d'où le rôle de protecteur qu'il réalise.
Fabien https://www.system-cfg.com
Les bonnes pratiques de l'utilisateur du forum viewtopic.php?f=14&t=3
Notator
Messages : 1286
Inscription : 09 août 2015 20:13

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Notator »

Silou78 a écrit : 05 mars 2021 10:46 Je ne vois pas où est la contradiction, tu cherches la petite bête là :roll:
Peut-être que formulé comme ça, c'est mieux :
Dans ce circuit série, c'est le condensateur polarisé dans le bon sens qui permet cette fonction de limitation de l'intensité, étant entendu que c'est le même courant qui traverse les 2 :wink:
Avec un seul condensateur monté en contre-sens, l'intensité du courant n'est pas limité, ce qui conduit à la destruction du condensateur.
Je ne sais pas qui cherche la petit bête !!!?!
EN TOUT POINT d'un circuit série, le courant qui circule est IDENTIQUE.
Ton condensateur polarisé dans le bon sens, comment peut bien se traduire son action de limiter le courant dans l'autre, puisqu'ils sont tous les deux traversés par la même valeur de courant ?
Notator est le nom d'un programme séquenceur Midi et notation musicale pour Atari ST(e) (puis Mac).
Avatar de l’utilisateur
Silou78
Messages : 382
Inscription : 11 févr. 2017 14:54
Localisation : Yvelines (78)

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Silou78 »

Désolé si mes écrits peuvent paraitre contradictoires... m'enfin nous sommes plusieurs à avoir trouvé la vidéo suffisamment claire...
Bref, j'abandonne ce sujet pour passer à autre chose... :|
Sylvain
Notator
Messages : 1286
Inscription : 09 août 2015 20:13

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Notator »

Ben oui, nous ne sommes pas tous pareils. Certains se contentent d'une affirmation formelle comme : "le condensateur polarisé dans le bon sens permet cette fonction de limitation de courant dans le condensateur polarisé en inverse", d'autres, comme moi, cherchent à comprendre.

Perso, ce genre de phrase 'magique' ne me satisfait pas, et j'aurais bien aimé trouver une explication qui soit plus satisfaisante, et qui ne défie pas ainsi la logique.
Il va falloir que je m'en passe, j'en ai bien l'impression. :|
Notator est le nom d'un programme séquenceur Midi et notation musicale pour Atari ST(e) (puis Mac).
Avatar de l’utilisateur
fneck
Site Admin
Messages : 17424
Inscription : 01 avr. 2007 12:03
Localisation : Drôme Provençale (26)
Contact :

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par fneck »

Pourtant pour moi son explication me semble assez claire. Ça commence vers 2mm15, lorsque l'auteur explique que le courant parcouru par un condensateur branché en inverse serait trop important pouvant aller jusqu'à entrainer sa destruction, puis vers 2mm40 pourquoi dans le montage en série le condensateur bien polarisé protège de fait celui monté à l'envers car il limite le courant qui va traverser les 2 composants.

D'un point de vue pédagogique, on pourrait lui reprocher au début de l'explication qu'il ne devrait pas y avoir les deux condensateurs dessinés en série sur son tableau lorsqu'il parle du courant parcouru par un condensateur mal branché. Ça nuit peut-être à la compréhension.
Fabien https://www.system-cfg.com
Les bonnes pratiques de l'utilisateur du forum viewtopic.php?f=14&t=3
Notator
Messages : 1286
Inscription : 09 août 2015 20:13

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Notator »

L' "explication" qu'il donne est uniquement de l'ordre du déclaratif, mais il n'explique pas comment le condo en direct est censé protéger son compère.
Désolé, je n'appelle pas cela une explication, mais une déclaration.

Les éléments d'explication que je suis obligé de trouver par moi-même, c'est que l'impédance équivalente du condensateur en direct limite la valeur du courant, tout comme aussi celle de l'autre condensateur. Appelons-les Cd (d=direct), et Ci (i=inverse), et rappelons qu'ils sont de valeur égale.

Donc en schéma équivalent on a en série 2 impédances en série : l'impédance Zglobale = 1/jCd.oméga + 1/jCi.oméga
(oméga = 2 pi. F)
Alors, on a un courant série qui circule dans les deux condensateurs, et qui est limité par la somme de leurs deux impédances équivalentes.

Or, on sait que quand un courant négatif circule dans un condensateur, ça ne lui fait pas du bien, pour des raisons chimiques.
Car sur un condensateur en inverse, le courant attaque la couche d'alumine (diélectrique), ce qui augmente le courant de fuite, et peut conduire jusqu'au court-circuit. Ce phénomène pourrait m'obliger à revoir ce que j'ai écrit plus haut, puisque ça impliquerait que l'impédance sur une capa polarisée en inverse, ne garde plus la valeur qu'elle a en direct, et chuterait pendant que la couche d'alumine se détruit.

Cependant, on peut supposer qu'avec la mise en place en série d'une autre capa en polarisation positive, le courant qui est donc deux fois moindre que si capa seule (de par la présence de l'impédance du condo en direct) empêche le processus de dégradation évoqué, et permet à la capa de garder son impédance 'normale', même quand elle est polarisée en inverse.
Et la supposition est confirmée par l'expérience, puisque c'est ce qui est réalisé dans les montages quand on a besoin d'un électrochimique non polarisé.

Je rappelle incidemment que pour deux condensateurs en série, leur capacité Cglobale = Cd.Ci/(Cd+Ci), donc ici la capacité globale est la moitié de leur valeur individuelle ; mais que pour leur impédance Zglobale = Zd + Zi.
Notator est le nom d'un programme séquenceur Midi et notation musicale pour Atari ST(e) (puis Mac).
Avatar de l’utilisateur
Dynaroo
Messages : 521
Inscription : 25 juil. 2020 00:06
Localisation : Sud 77

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Dynaroo »

Schéma condos en //:
Image
La surface est doublée.

En série:
Image
L'épaisseur du diélectrique est augmentée, ainsi que la tension de service, donc la capa résultante est divisée par 2.

Plus la tension de service d'un condo est elevée, plus l'épaisseur du diélectrique augmente, ce qui réduit la capacité.
Pour augmenter la capacité, il faut alors augmenter la surface des armatures.
Hacker vaillant, rien d'impossible !
Daniel
Messages : 17316
Inscription : 01 mai 2007 18:30
Localisation : Vaucluse
Contact :

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Daniel »

J'ai l'impression que tout le monde n'a pas bien compris le principe des deux condensateurs électrolytiques montés tête-bêche pour supporter une tension alternative.

Pour comprendre, il faut savoir que l'isolant d'un condensateur électrolytique est constitué d'une fine couche d'oxyde métallique déposée sur une électrode en métal par électrolyse (d'où le nom du condensateur). L'électrolyse est provoquée par une différence de potentiel entre l'électrode positive et l'électrode négative. Si on inverse cette tension, l'électrolyse se fait "dans l'autre sens", ce qui détruit la couche d'oxyde métallique et le condensateur se transforme en résistance, ou même en court-circuit, ce qui n'est pas le but recherché. Il peut exploser.

Donc, pour rester isolant, le condensateur électrolytique doit être soumis à une tension positive ou nulle dans le bon sens. Si on l'expose à une tension alternative ce n'est pas le cas, il se détruit. Et même si on met en série et tête-bêche un autre condensateur électrolytique, il va passer dans le circuit un courant alternatif, qui détruira tôt ou tard les deux condensateurs.

C'est là qu'interviennent les diodes du schéma posté par Dynaroo en tête de topic. Chacune des diodes laisse passer l'alternance néfaste au condensateur en parallèle. Il ne reçoit plus que la "bonne" alternance et la couche d'oxyde ne se détruit pas. Sauf que la diode n'est pas parfaite, il y a quand même à chaque alternance une tension directe dans la diode de 0,6V que l'on peut (ou pas) négliger.

Vous remarquerez aussi les résistances (de très forte valeur) en parallèle avec les condensateurs. En théorie les deux condensateurs sont des isolants parfaits, la tension au point de jonction est indéterminée. Elle se situe quelque part entre les deux tensions aux extrémités, mais pas forcément au milieu. Les deux résistances (de même valeur) apportent un tout petit courant de fuite, la loi d'Ohm peut s'appliquer, les tensions dans chacun des condensateurs s'équilibrent à la moitié de la tension totale. C'est pour éviter que l'un des deux condensateur "encaisse" la tension totale pendant que l'autre ne fait rien.

Pour conclure, ce montage, même s'il fonctionne, n'est pas recommandé. Chacun des condensateurs reçoit une tension inverse de 0,6V à chaque alternance, ce n'est pas bon. Il faut six composants pour en remplacer un, ça prend beaucoup de place pour rien et ça coûte cher inutilement pour un résultat global moins bon. Faites-le seulement si vous n'avez pas d'autre solution.
Daniel
L'obstacle augmente mon ardeur.
Notator
Messages : 1286
Inscription : 09 août 2015 20:13

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Notator »

Il est bon de préciser que des condensateurs ne sont pas des isolants parfaits, même si on n'en considère que l'aspect théorique.
Voici le schéma équivalent d'un condensateur :

condo.JPG
condo.JPG (8.18 Kio) Consulté 2423 fois
Ce n'est que par commodité, et pour simplifier les calculs, qu'on se laisse aller à considérer un condensateur comme un composant parfait.

Par ailleurs, l'association de deux condensateurs en série (avec l'un inversé), est un montage qui fonctionne en pratique, et qui a été utilisé sur des fabrications industrielles.
Je ne suis pas pleinement satisfait de l'explication que j'ai tenté d’échafauder plus haut, mais c'est un montage qui fonctionne en réel ; et c'est le factuel qui compte, plus que la théorie dont on pense (parfois à tort) avoir la maîtrise.

Maintenant, si cette question préoccupe vraiment quelqu'un, l'expérience de vérification est facile à faire : il suffit d'effectuer le montage des deux condensateurs, de les raccorder à un générateur BF, et de laisser passer du temps pour voir si les condensateurs se détruisent, ou pas.
Peut-être quand même insérer un fusible de protection en série, au cas où... :wink:
Notator est le nom d'un programme séquenceur Midi et notation musicale pour Atari ST(e) (puis Mac).
Avatar de l’utilisateur
fneck
Site Admin
Messages : 17424
Inscription : 01 avr. 2007 12:03
Localisation : Drôme Provençale (26)
Contact :

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par fneck »

En recherchant des informations, j'ai vu que pour la fabrication industrielle des condensateurs de ce type c'est grosso-modo le même principe qui était appliqué. Cependant les professionnels font une différence entre "non polarisé" dit NP et "bipolaire" BP. Je n'ai pas compris la différence exacte.
Fabien https://www.system-cfg.com
Les bonnes pratiques de l'utilisateur du forum viewtopic.php?f=14&t=3
Daniel
Messages : 17316
Inscription : 01 mai 2007 18:30
Localisation : Vaucluse
Contact :

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Daniel »

Les condensateurs électrolytiques montés tête-bêche sans diodes et soumis à une tension alternative dans une application de puissance finissent par se détruire et peuvent exploser. Il suffit de lire les témoignages des audiophiles qui les utilisent pour alimenter des haut-parleurs.

Ils peuvent résister quelques heures ou quelques jours, car d'une part ils supportent relativement bien une tension inverse inférieure à 1,5 V (d'autres sources disent 1 V), d'autre part un condensateur électrolytique se comporte un peu comme une (très mauvaise) diode : il bloque le courant dans sa polarité normale, il le laisse (plus ou moins) passer en polarité inverse. Comme l'a indiqué Notator il a aussi une résistance de fuite. Si les deux condensateurs ont exactement la même résistance de fuite (c'est difficilement réalisable, mais pourquoi pas) la tension au point milieu est équilibrée.

Toutefois, toujours d'après les expériences réalisées, sans les diodes en parallèle la durée de vie du montage n'est pas très grande dans cette application. Dans d'autres applications avec de très faibles tensions et de très faibles courant, par exemple en série avec un microphone, les condensateurs électrolytiques tête-bêche fonctionnent car il n'y a pas assez de puissance pour les détruire.

On peut aussi les utiliser dans des applications ou l'utilisation est intermittente et de courte durée, par exemple le démarrage des moteurs. Pas s'ils doivent être soumis en permanence à un courant alternatif important.
Daniel
L'obstacle augmente mon ardeur.
Notator
Messages : 1286
Inscription : 09 août 2015 20:13

Re: Question condensateurs non-polarisés

Message par Notator »

Daniel a écrit : 07 mars 2021 10:04 Les condensateurs électrolytiques montés tête-bêche sans diodes et soumis à une tension alternative dans une application de puissance finissent par se détruire et peuvent exploser. Il suffit de lire les témoignages des audiophiles qui les utilisent pour alimenter des haut-parleurs.
D'après ce que j'ai pu trouver (et ça rejoint ce que tu écris plus haut), les condensateurs tête-bêche tiennent tels quels dans des montages à faible puissance.
Mais dès qu'entre en jeu de la puissance, ils sont associés avec des diodes (y compris quand ils sont regroupés dans un seul boîtier).
Notator est le nom d'un programme séquenceur Midi et notation musicale pour Atari ST(e) (puis Mac).
Répondre