Die Vorteile und Mechanismen der Selbstheilung in Filmkondensatoren
Einer der wichtigsten Vorteile von Selbstheilung Filmkondensatoren ist ihr inhärent Selbstheilungsfähigkeit Anwesend was zu ihrem schnellen Wachstum auf dem Kondensatormarkt beigetragen hat. Diese Kondensatoren zeigen zwei unterschiedliche Selbstheilungsmechanismen: Selbstheilung entladen Und elektrochemische Selbstheilung . Ersteres tritt bei höheren Spannungen aufAnwesend die auch als Selbstheilung mit hoher Spannung bezeichnet werden, während letztere bei sehr niedrigen Spannungen stattfinden können, die als Selbstheilung mit niedriger Spannung bezeichnet werden.
Selbstheilungsmechanismus entladen
Nehmen wir im Falle einer Entladung selbstheilsam an, dass im dielektrischen organischen Film einen Defekt vorhanden ist, der die metallisierten Elektroden trennt. Dieser Defekt kann metallisch, halbluduktorbasiert sein oder eine schlechte Isolierung aufweisen. Wenn der Defekt leitfähig ist (metallisch oder Halbleiter), kann der Kondensator bei niedrigen Spannungen entladen, jedoch bei schlechter Isolierung die Selbstheilung tritt bei höheren Spannungen auf.
Wenn ein Spannungs -VVV auf einen metallisierten Filmkondensator mit einem solchen Defekt angewendet wird, ist ein Ohmischer Strom I = v/ri = v/ri = v/r fließt durch den Defekt, wobei RRR der Widerstand des Defekts ist. Der Aktuelle Dichte J = v/rπr2j = v/r \ pi r^2j = v/rπr2 fließt durch die metallisierte Elektrode, was zu einer höheren Stromkonzentration in der Nähe des Defekts führt (wenn RRR abnimmt). Dies führt zu einer lokalisierten Erwärmung aufgrund der Jouleffekt , wobei der Stromverbrauch proportional zu w = (v2/r) rw = (v^2/r) rw = (v2/r) r ist. Wenn die Temperatur steigt, sinkt der Widerstand des Defekts exponentiell und erhöht sowohl den Strom III als auch die Leistung www.
In Regionen, in denen die Elektrode dem Defekt am nächsten ist Joule Heizung Das schmilzt die metallisierte Schicht. Dies bildet einen Bogen zwischen den Elektroden, der das Metall im betroffenen Bereich verdampft und eine isolierte Isolationszone erzeugt, die ohne die Metallschicht fehlt. Dieser Bogen wird dann gelöscht und vervollständigt den Selbstheilungsvorgang.
Dieser Prozess unterteilt jedoch auch den dielektrischen Dielektrikum, der den Defekt mit thermischen und elektrischen Spannungen umgibt. Infolge, chemische Zerlegung , Vergasung und sogar Verkohlung kann auftreten, was zu lokalisierten mechanischen Schäden am dielektrischen Material führt.
Selbstheilung der Entladung optimieren
Für effektive Selbstheilung entladen Es ist entscheidend, das Design des Kondensators zu optimieren. Schlüsselfaktoren sind das Erreichen einer ordnungsgemäßen Umgebung um den Defekt, die Auswahl einer angemessenen Auswahl Metallschichtdicke eine hermetisch versiegelte Umgebung aufrechtzuerhalten und das sicherstellen Kernspannung und Kapazität sind für die Anwendung geeignet.
Ein perfekter Selbstheilungsverfahren beinhaltet eine kurze Selbstheilungszeit, einen minimalen Energieverbrauch und eine präzise Isolation, ohne das umgebende Dielektrikum zu beschädigen. Um die Kohlenstoffablagerung während der Selbstheilung zu vermeiden, sollten die organischen Filmmoleküle ein niedriges Tiefpunkt haben Kohlenstoff-Wasser-Verhältnis und eine ausreichende Menge an Sauerstoff. Dies stellt sicher, dass die Zersetzungsprodukte Gase wie enthalten CO2 , CO , Und CH4 , die dazu beitragen, den Bogen zu löschen, indem die Energie schnell als Gas abgeleitet wird.
Die für die Selbstheilung erforderliche Energie muss sorgfältig verwaltet werden-nicht zu groß, um die umgebenden Medien zu beschädigen, und nicht zu klein, um die metallisierte Schicht um den Defekt zu entfernen. Die für die Selbstheilung erforderliche Energiemenge hängt von der ab Material , Dicke , Und Umfeld der Metallisationsschicht. Verwendung von Metallen mit niedrigem Meltzeit für Metallisation Hilft bei der Reduzierung der benötigten Energie und verbessert die Selbstheilungseffizienz.
Darüber hinaus ist es wichtig, dass die Metallisationsschicht eine gleichmäßige Dicke beibehält und Defekte wie Kratzer vermeidet, was zu unvollständiger oder unregelmäßiger Selbstheilung führen kann. Kondensatorhersteller wie CRE sorgen Sie für die Qualität ihrer Produkte, indem sie hochwertige Filme verwenden und streng implementieren Materialinspektionen Um zu verhindern, dass defekte Filme in die Produktionslinie eintreten.
