なぜ有極コンデンサを使用するのですか？

分極コンデンサがいくつかの回路で使用されているという利点があるかどうか知りたいですか？

たとえば、BISS001 PIRコントローラICの回路図では、ある場所では有極性コンデンサが使用され、ある場所では無極性コンデンサが使用されます。

これらの分極コンデンサの代わりに、同じ電圧と静電容量の非分極コンデンサを使用できますか？

参照ドキュメント：

1. BISS001データシート
2. HC-SR501 PIR MOTION DETECTORデータシート
3. Grove-PIRモーションセンサーまたはEasyEDAリンク

あなたの答えから私が理解したのは、電解コンデンサが使用される理由と、これらが分極される理由です。

しかし、この回路の設計者は、無極性コンデンサ、または分極タンタルコンデンサを使用することもできました。本当ですか？（Grove-PIR Motion Sensor）モジュールは、分極タンタルコンデンサを使用します。

分極したコンデンサが回路保護に使用されているのか、それとも他の理由があるのか​​を知りたい（コンデンサの種類に関係なく）

これらの回路でこれらのコンデンサを非極性コンデンサに置き換えた場合、問題はありますか？

これらの分極コンデンサの代わりに、同じ電圧と静電容量の非分極コンデンサを使用できますか？

電気的に言えば、非分極コンデンサは分極コンデンサよりも常に優れています。はい、まったく同じ定格の無極性コンデンサといつでも交換できます。

しかし、ここに隠された仮定があります： Provided you can find one that's physically small enough to fit on your board and cheap enough to fit in your budget.そして、あなたができないという事実は、我々が分極化されたキャップを使う唯一の理由です。

電解コンデンサと同じくらい安価で高密度（容量あたりの容量）の非極性キャップを作ることを学べば、極性コンデンサは消えると思います。

サイドノート-電圧と静電容量だけがコンデンサの電気的パラメータではありません。それらは理想的なコンデンサで十分ですが、現実の世界には他のい指標があります。ESRのように、温度または電圧による容量係数、周波数応答など。特定の技術の癖の周りに設計された回路は、代替品が異なると故障する可能性があります。良すぎてもトラブルを引き起こす可能性があります。高ESRキャップは自然にピーク電流を抑制しているため、理論的に優れた低ESR部品で置き換えると、全体が爆発する可能性があります。ESRの追加は簡単ですが、それはもはやドロップインの置き換えではなく、回路の再設計です。したがって、分極が重要であるため、電解質を他のものに置き換えません。C、V、および偏光ほど明白ではない他の多くのパラメータのために、それらを保持します。

コンデンサの物理的なサイズは、誘電体の厚さの関数です（特に）。

早い段階で、特定の金属（特にアルミニウムとタンタル）の酸化物が良好な誘電体を形成し、化学プロセスにより非常に薄くできることが発見されました。ワックス/オイル紙やプラスチックフィルムなどの他の誘電体よりも桁違いに薄いです。したがって、電解コンデンサは、合理的な量で高い静電容量を提供するために発明されました。

残念なことに、化学プロセスでは、コンデンサの両端の電圧が単極性でなければならないため、これらのコンデンサは「分極」されています。極性を反転すると劣化し、最終的に酸化物層が破壊されます。このテクノロジーを活用するために、私たちはただ一緒に暮らす必要があります。

多層セラミックなどの非分極技術で価値の高いコンデンサを製造できるということは、分極コンデンサのみがこれまで利用可能であった場所で使用できるようになったことを意味します。通常、この置換を行っても問題はありませんが、切り替え先のテクノロジーのいくつかの癖を考慮する必要がある場合があります。

たとえば、一部のhigh-K（高誘電率）セラミックは、電圧に応じて大幅に容量が変化します。これは、カップリングまたはバイパスアプリケーションでは受け入れられるかもしれませんが、フィルター設計ではまったく受け入れられません。

あなたが保護について言及したので、私は極性のついた帽子が逆極性保護に使用されるべきでないと付け加えます。それらは逆電圧に非常にゆっくり（数秒または数分）反応しますが、保護する価値がある典型的な敏感なコンポーネントはミリ秒以内に死にます。また、分極したキャップが逆電圧を吸収し始めると、発火、爆発、または発火する可能性があります（煙と火の明らかな問題を除く）。