2. 10
ČESKOSLOVENSKÁ S0CIALISTICKÁ REPUBLIKA
vydáno 15. srpna 1961 Vyloženo 15. listopadu 1960
PATENTNÍ SPIs č.
100439
Třída 21 g, 10/03 '
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
ROLF FRANKE, GERA (NDR)
Způsob formování elektrolytických kondensátorů
Přihlášeno 2. října 1959 (PV 5645-59) Platnost patentu od 2. října 1959 Právo přednosti od 17. listopadu
1958 (Německá demokratická republika)
Formování elektrolytických kondensátorů se obvykle provádí ve vhodné, k tomu určené aparatuře,
do které lze současně zapojit sto kondensátorů. V. takové aparatuře je pro omezování proudu upraven
pro každý kondensátor předražený odpor ve velikosti asi - 5 kl. Pro kontrolování hodnot proudu a napětí,
dosahovaných při formovacím postupu, mohou být upraveny vhodné měřicí přístroje. Formovací postup
se řídí tím, že se nejdříve reguluje napětí, a to průběžně tak, že kondensátory prochází neustále určitý
proud. Velikost celkového proudu se nyní udržuje na stejné výši tak dlouho, až se po určité době dosáhne
plného formovacího napětí. Počínaje tímto okamžikem je toto napětí udržováno konstantním a celkový
proud počne více nebo méně klesat podle toho, jak daleko pokročilo formování jednotlivých
kondensátorů. Formování je však dokončeno teprve tehdy,
, když veškeré kondensátory, nepočítaje ovšem ty kondensátory, jež
jsou vadné a musí být proto vyloučeny, dosáhly předepsaného minimálního zbytkového proudu,
po případě dostaly se pod tento proud. Jelikož však se reguluje jen celkový proud, po případě
jelikož po dosažení plného formovacího napětí jsou proudy v jednotlivých kondensátorech různě
veliké (a to v souhlasu s elektrickou povahou
jednotlivých kondensátorů, bude jedna část kondensátorů formována
s příliš malým proudem a druhá část bude. formovánà s příliš vysokým

4. 2 100439
proudem, a ty kondensátory, které budou formovány s příliš vysokým proudem, budou tedy přetíženy.
Takové kondensátory proudem přetížené mají většinou sklon k tomu, aby podlehly poruchám, neboť jsou
nadměrně zahřívány, čímž se dále zvětší proud jimi procházející. Kondensátory, které na rozdíl od toho
jsou formovány s proudem příliš malým, potřebují mnohem více času k vyformování, než by
. normálně bylo zapotřebí. ----
Pro doformování elektrolytických kondensátorů je znám také ještě jiný způsob, který se od způsobu
shora uvedeného liší tím, že se u něho dá předraženým odporům, zapojeným před jednotlivými
kondensátory, vyšší hodnota (asi 100 k. Jelikož na předražených odporech nastane značný úbytek
napětí, u tohoto způsobu se kromě toho připojí na formovací aparaturu ihned vyšší napětí, než je
stanovené napětí kondensátorů. Výška tohoto napětí se řídí podle průměrné, empiricky stanovené
hodnoty koncového formovacího proudu, podle předraženého odporu a podle stanoveného napětí
kondensátorů. Pro omezení proudu je rozhodující velikost předraženého odporu, která je pokaždé
přizpůsobována kondensátorům, jež mají být formovány. Toto tak zvané měkké“ formování má při
srovnání s formováním shora zmíněným, tu přednost, že prakticky odpadá vzájemné ovlivňování, které
svou rozdílnou povahou působí na rozvětvení - proudu. Tím lze dosáhnout lepších výsledků, pokud jde o
jakost formovacího postupu, tj. formovací postup probíhá spojitěji a je dříve ukončen. Vypadnutí
kondensátorů, jejichž elektrické a fysikální vlastnosti při doformování nesouhlasí ještě úplně se
stanovenou hodnotou, nastává kromě toho v počtu značně menším. Jelikož, jak již bylo uvedeno, se
napětí na formovací aparatuře nastaví podle střední, empiricky zjištěné hodnoty koncového formovacího
proudu, je tu nebezpečí, že když koncový, formovací proud jedné části kondemsátorů nebo také všech
kondensátorů klesne pod střední hodnotu, pak tyto kondensátory dostanou následkem malého úbytku
napětí na předražených odporech . příliš vysoké formovací napětí. Překročíli se přitom značně napětí
jiskry, pak je nebezpečí přeskoku, po případě probití a kondensátory se zničí.
Formovacím postupem, navrženým podle vynálezu, lze nejen odstranit shora uvedené nevýhody
známých způsobů, nýbrž lze kromě toho dosáhnout ještě značných výhod v souvislosti s výší odpadu
následkem zbytkového proudu jakož i s trváním formovacího postupu. Vynález spočívá v tom, že se do
formovacího proudového obvodu kromě předraženého odporu, který se známým způsobem zapojuje .
před každý kondensátor, zapojí podle vynálezu ještě polovodičový odpor se záporným teplotním
koeficientem. Tím se dosáhne toho, při klesání formovacího proudu nastane zvýšení odporu, které při
správné volbě této kombinace odporů (tj. předraženého odporu + polovodičového odporu) i při kolísání
formovacího proudu kolem střední hodnoty vyvolá na této kombinaci odporů konstantní úbytek napětí,
takže se prakticky ná každém kondensátoru nastaví , konstantní formovací napětí. Na počátku
formovacího postupu, když vnitřní odpor formovaných elektrolytických kondensátorů , je ještě relativně
nízký, vytváří prakticky celé napětí, až na určitou hodnotu na polovodičovém odporu, úbytek na
předraženém odporu. S pokračující dobou formování . stoupá však vnitřní odpor každého jednotlivého
kondensátoru, takže, při předem stanoveném konstantním vstupním napětí proud klesá přibližně podle
exponenciály. Přitom formovací napětí na kondensátoru stoupá až k jeho stanovené hodnotě. Následkem
shora popsaného zvýšení odporové hodnoty. polovodičového odporu bude toto napětí udržováno na
konstantní výši, takže kondensátory jsou chráněny předs
přetížením napětím. Je samozřejmé, že hodnota předraženého odporu

6. 100
110
130
3 100439
musí být přitom vyměřena, tak,
že ani při nejvyšším formovacím napětí nenastane přetížení formovaných
kondensátorů. Formovací proud, který, jak bylo uvedeno, klesá přibližně podle
exponenciální funkce, blíží se
asymptoticky určité hodnotě, která závisí na nejrůznějších činitelích,
vyvolávaných na příklad fólií, elektrolytem apod. Ani při nekonečně dlouhé formovací době
neklesne proud pod tuto hodnotu. Formování můžeme tedy považovat za ukončené, když se
tento formovací : proud
přiblížil ke koncové hodnotě na několik málo procent. Jelikož se
tento okamžik u způsobu podle vynálezu dostaví značně dříve , než
u způsobu shora uvedeného, dosáhne se při formování elektrolytických
kondensátorů velmi značné úspory času, která činí až 80%. Další přednost, kterou přináší nový
způsob, je zlepšení jakosti kondensátorů, které se projeví v lepší časové stálosti zbytkového
proudu jakož i ve výskytu menšího množství vad na základě zbytkového proudu. To lze přičíst
tomu, že průběh formování nastává krajně spojitě. Tím je vyloučeno každé zbytečné vysoké
proudové zatížení nebo. i jen silné stoupnutí proudu, po případě napětí na kondensátorech nad
přípustné hodnoty.
Aby aparatura byla universálně použitelnou, tj. aby bylo s danou odporovou kombinací možno
doformovávat vždy různé typy kondensátorů (různá napětí a kapacity), lze postupovat tak, že na příklad
při vysokých formovacích napětích se potřebné napětí připojuje ve dvou nebo několika stupních, v
určitých časových odstupech, popř. také samočinně. Pro volbu polovodičových odporů je směrodatné,
aby proudový rozsah, jímž se při doformovávání projde, ležel v regulačním rozsahu těchto
polovodičových odporů. Jsou-li formovací proudy velmi malé, takže leží pod regulačním rozsahem
polovodičového odporu, lze zapojením odporu paralelně k formovaným kondensátorům vytvořit základní
zatížení, čímž i při nejmenších formovacích koncových proudech budou ležet tyto proudy zase v
regulačním rozsahu polovodičového odporu. Aby regulační rozsah polovodičových odporů nebyl ohrožen
kolísáními teploty místnosti, je třeba samozřejmě pečovat o vhodné její temperování. Při správném
vyměření jednotlivých konstrukčních prvků lze formovací postup upravit tak, že i kondensátory postižené
elektrickými vadami nemohou ovlivňovat ani časový, ani žádaný fysikální průběh formování ostatních
kondensátorů.
Další zdokonalení způsobu záleží ještě v tom, že se místo předraženého odporu zapojí
před jednotlivé kondensátory rovněž odpor na teplotě závislý, a to s kladným teplotním
koeficientem, na příklad odpor z hydridu železa. Tímto opatřením může při vysokých
formovacích napětích odpadnout zmíněné stupňovité připojování napětí.
Předmět patentu

7. 1. Způsob formování elektrolytických kondensátorů v aparatuře obsahující větší počet kondensátorů,
u níž je formovací proud přiváděn každému kondensátoru zvlášť přes předražený odpor, vyznačující se
tím, že každému kondensátoru je předražen ještě polovodičový odpor se záporným teplotním
koeficientem, přičemž se použije takového polovodičového odporu, který ve spojení s předraženým
odporem má takový průběh odporové, hodnoty, že při kolísání koncového formo
- vacího proudu kolem střední hodnoty nastane na této kombinaci
odporů, konstantní úbytek napětí. .
2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že při formovacích
koncových proudech, ležících mimo regulační rozsah polovodičového .
odporu, se ke každému kondensátoru zapojí paralelně odpor, který

9. zavede tok proudu do regulačního rozsahu polovodičového odporu. . 3. Způsob podle
některého z bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že hodnota předraženého odporu je taková, že
formovací napětí lze do aparatury zavést ihned nebo v určitých časových intervalech stupňovitě,
po případě samočinně.
. Způsob podle některého z bodů 1 až 3 vyznačující se tím, že
se místo předraženého odporu použije odporu na teplotě závislého, s kladným teplotním koeficientem, na
příklad odporu hydridu železa.
severografia, n. p, závod 03