Výhody a mechanismy samoléčení ve filmových kondenzátorech
Jedna z nejvýznamnějších výhod samoléčení filmové kondenzátory je jejich vlastní Schopnost samoléčení , což přispělo k jejich rychlému růstu na trhu s kondenzátorem. Tyto kondenzátory vykazují dva odlišné mechanismy samoléčení: Vypouštění samoléčení a elektrochemické samoléčení . První se vyskytuje při vyšších napětích, také označovaných jako vysokopěťové samoléčení, zatímco druhý může probíhat při velmi nízkých napětích, známý jako nízkonapěťové samoléčení.
Vypouštění mechanismu samoléčení
V případě samoléčení vypouštění předpokládejme, že v dielektrickém organickém filmu je defekt, který odděluje metalizované elektrody. Tato vada může být kovová, polovodičová nebo špatná izolace. Pokud je vada vodivá (kovový nebo polovodič), může se kondenzátor vypouštět při nízkých napětích, ale v případě špatné izolace, samoléčení vyskytuje se při vyšších napětích.
Když je napětí VVV aplikováno na kovový kondenzátor s takovou vadou, Ohmický proud I = v/ri = v/ri = v/r protéká defektem, kde RRR je odpor vady. The proudová hustota J = v/rπr2j = v/r \ pi r^2j = v/rπr2 protéká metalizovanou elektrodou, což má za následek vyšší koncentraci proudu blízko vady (jak se RRR snižuje). To způsobuje lokalizované vytápění způsobené Joule efekt , kde je spotřeba energie úměrná w = (v2/r) rw = (v^2/r) rw = (v2/r) r. Jak teplota stoupá, odpor vady klesá exponenciálně a zvyšuje jak proud III, tak i power www.
V oblastech, kde je elektroda nejblíže k defektu, se proudová hustota J1J_1J1 přepětí, což vede k Joule Heating To roztaví metalizovanou vrstvu. To tvoří oblouk mezi elektrodami, které se odpařují kov v postižené oblasti a vytváří izolovanou izolační zónu bez kovové vrstvy. Tento oblouk se poté uhasí a dokončí proces samoléčení.
Tento proces však také podrobí dielektrické obklopení vady na tepelná a elektrická napětí. V důsledku toho Chemický rozklad , zplyňování a dokonce i karbonizace může nastat, což způsobuje lokalizované mechanické poškození dielektrického materiálu.
Optimalizace samoléčení vypouštění
Pro efektivní Vypouštění samoléčení , je zásadní optimalizovat kondenzátorův design. Mezi klíčové faktory patří dosažení správného prostředí kolem vady, výběr vhodného Tloušťka kovové vrstvy , udržování hermeticky uzavřeného prostředí a zajištění napětí jádra a kapacita je vhodná pro aplikaci.
Perfektní samoléčivý proces zahrnuje krátkou dobu samoléčení, minimální spotřebu energie a přesnou izolaci defektů, aniž by poškodil okolní dielektriku. Aby se zabránilo ukládání uhlíku během samoléčení, měly by molekuly organického filmu mít nízké Poměr uhlíku k hydrogenu a dostatečné množství kyslíku. Tím je zajištěno, že produkty rozkladu zahrnují plyny jako CO2 , CO , a CH4 , které pomáhají uhasit oblouk rychlým rozptýlením energie jako plynu.
Energie potřebná pro samoléčení musí být pečlivě spravována-ne příliš velká na to, aby poškodila okolní média, a ne příliš malá na to, aby selhala při odstraňování kovové vrstvy kolem vady. Množství energie nezbytné pro samoléčení závisí na materiál , tloušťka , a prostředí metalizační vrstvy. Používání kovů s nízkým tahem Metalizace pomáhá snižovat potřebnou energii a zlepšuje efektivitu samoléčení.
Kromě toho je nezbytné, aby si metalizační vrstva udržovala rovnoměrnou tloušťku a vyhýbala se defektům, jako jsou škrábance, což by mohlo vést k neúplnému nebo nepravidelnému samoléčení. Výrobci kondenzátorů, jako je CRE, zajišťují kvalitu svých produktů pomocí vysoce kvalitních filmů a implementací přísných Inspekce materiálu Aby se zabránilo vadným filmům ve vstupu do výrobní linky.
