Tụ hóa hay còn gọi là tụ điện phân ( tiếng Anh là electrolytic capacitor ) là một tụ điện phân cực có anode hay bản cực dương được làm bằng sắt kẽm kim loại tạo thành một lớp oxit cách điện. Lớp oxit này hoạt động giải trí như điện môi của tụ điện. Chất điện phân rắn, lỏng hoặc gel bao trùm mặt phẳng của lớp oxit này, đóng vai trò là ( cathode ) hay bản cực âm của tụ điện. Do lớp oxit điện môi rất mỏng dính và mặt phẳng anode lan rộng ra, những tụ hóa có điện dung và điện áp cao hơn nhiều so với tụ gốm hoặc tụ phim. Có 3 nhóm tụ hóa : tụ hóa nhôm, tụ hóa tantali và tụ hóa niobi .
Ký hiệu của tụ hóa
Ký hiệu có một đường cong chỉ ra rằng tụ điện được phân cực. Đường cong đại diện thay mặt cho cực âm của tụ điện, nên ở điện áp thấp hơn cực dương. Dấu cộng cũng hoàn toàn có thể được thêm vào cực dương của ký hiệu tụ hóa .
Xem hình bên dưới
Cấu tạo và tính chất của tụ hóa
Tụ nhôm được làm bằng hai lá nhôm và một miếng đệm giấy ngâm trong chất điện phân. Một trong hai lá nhôm được phủ một lớp oxit, và lá đó hoạt động giải trí như một cực dương, trong khi lá không phủ lớp oxit đóng vai trò là cực âm. Trong quy trình hoạt động giải trí, cực dương gắn điện áp dương so với cực âm, đó là nguyên do tại sao cực âm thường được lưu lại bằng dấu trừ dọc theo thân của tụ điện. Cực dương, giấy ngâm chất điện phân và cực âm được xếp chồng lên nhau. Tất cả được cho vào một lớp vỏ hình tròn trụ và nối với mạch điện bằng chân. Có hai hình dạng thông dụng là : tụ dạng trục và dạng xuyên tâm. Tụ hình trục có một chốt trên mỗi đầu hình tròn trụ, trong khi ở dạng xuyên tâm, cả hai chân đều nằm trên cùng một đầu của hình tròn trụ .
Tụ hóa có điện dung lớn hơn hầu hết những loại tụ điện khác, thường là 1 µF đến 47 mF. Ngoài ra còn có một loại tụ điện đặc biệt quan trọng, được gọi là tụ điện hai lớp hoặc siêu tụ điện, có điện dung hoàn toàn có thể đạt tới hàng ngàn farad. Điện dung của tụ nhôm được quyết định hành động bởi một số ít yếu tố, ví dụ điển hình như độ dày của chất điện phân. Điều này có nghĩa là tụ có size lớn thì điện dung lớn .
Đáng nói hơn, những tụ hóa sử dụng công nghệ tiên tiến cũ sẽ có thời hạn sử dụng ngắn, thường chỉ là một vài tháng. Nếu không sử dụng, lớp oxit sẽ bị hỏng và phải làm lại. Để làm lại lớp oxit, hoàn toàn có thể nối tụ điện với một nguồn điện áp trải qua một điện trở và từ từ tăng điện áp cho đến khi lớp oxit được thiết kế xây dựng lại trọn vẹn. Tụ hóa văn minh có thời hạn sử dụng từ 2 năm trở lên. Sau thời hạn đó phải làm lại bằng cách trên để liên tục sử dụng .
Ứng dụng của tụ hóa
Có một số ít ứng dụng không chăm sóc nhiều đến dung sai và phân cực xoay chiều, nhưng nhu yếu giá trị điện dung lớn. Vì thế tụ hóa thường được sử dụng như thiết bị lọc trong những nguồn cung ứng nguồn năng lượng để giảm nhiễu điện áp ( voltage ripple ). Khi được sử dụng trong việc quy đổi nguồn điện, tụ hóa thường là thành phần quan trọng so với tuổi thọ của nguồn điện, vì thế người ta thường sử dụng những tụ điện chất lượng cao .
Tụ hóa cũng hoàn toàn có thể được sử dụng trong việc làm mịn tín hiệu nguồn vào và đầu ra, sử dụng như một bộ lọc thông thấp nếu tín hiệu là tín hiệu một chiều. Tuy nhiên, tụ hóa không hoạt động giải trí tốt với những biên độ lớn và tín hiệu tần số cao. Trong những ứng dụng như vậy, những tụ điện ESR thấp phải được sử dụng để giảm tiêu tốn và tránh quá nhiệt .
Một ví dụ thực tiễn là sử dụng tụ hóa làm bộ lọc trong những bộ khuếch đại âm thanh mà tiềm năng chính của nó là làm giảm tiếng ồn, vì tiếng ồn ở tần số 50H z hoặc 60H z gây ra từ nguồn điện hoàn toàn có thể nghe được nếu khuếch đại lên .
