As vantagens e mecanismos de autocura nos capacitores de filmes
Um dos benefícios mais significativos de Auto-cicatrização Capacitores de cinema é deles inerente capacidade de autocura , Assim, Assim, que contribuiu para seu rápido crescimento no mercado de capacitores. Esses capacitores exibem dois mecanismos distintos de autocura: descarregar a auto-cicatrização e Auto-cicatrização eletroquímica . O primeiro ocorre em tensões mais altas, também chamadas de auto-cicatrização de alta tensão, enquanto o último pode ocorrer em tensões muito baixas, conhecidas como auto-cicatrização de baixa tensão.
Mecanismo de auto-cicatrização de descarga
No caso da auto-cicatrização de alta, vamos supor que haja um defeito no filme orgânico dielétrico que separa os eletrodos metalizados. Esse defeito pode ser metálico, baseado em semicondutor ou ter um isolamento ruim. Se o defeito for condutor (metálico ou semicondutor), o capacitor poderá descarregar em baixas tensões, mas no caso de má isolamento, o Auto-cicatrização ocorre em tensões mais altas.
Quando um VVV de tensão é aplicado a um capacitor de filme metalizado com esse defeito, um Corrente ôhmica I = v/ri = v/ri = v/r flui através do defeito, onde o RRR é a resistência do defeito. O densidade de corrente J = v/rπr2j = v/r \ pi r^2j = v/rπr2 flui através do eletrodo metalizado, o que resulta em uma maior concentração de corrente próxima ao defeito (à medida que a RRR diminui). Isso causa aquecimento localizado devido ao Efeito Joule , onde o consumo de energia é proporcional a w = (v2/r) rw = (v^2/r) rw = (v2/r) r. À medida que a temperatura aumenta, a resistência do defeito cai exponencialmente, aumentando a corrente III e a potência www.
Nas regiões onde o eletrodo está mais próximo do defeito, a densidade de corrente J1J_1J1 surge, levando a Joule aquecimento que derrete a camada metalizada. Isso forma um arco entre os eletrodos, que evapora o metal na área afetada, criando uma zona de isolamento isolada desprovida da camada de metal. Esse arco é então extinto, completando o processo de autocura.
No entanto, esse processo também sujeita o dielétrico ao redor do defeito das tensões térmicas e elétricas. Como resultado, decomposição química , gaseificação e até mesmo carbonização pode ocorrer, causando danos mecânicos localizados ao material dielétrico.
Otimizando a descarga de descarga
Para eficaz descarregar a auto-cicatrização , é crucial otimizar o design do capacitor. Os principais fatores incluem alcançar um ambiente adequado em torno do defeito, selecionando um apropriado espessura da camada de metal , manter um ambiente hermeticamente selado e garantir o tensão do núcleo e a capacitância são apropriados para o aplicativo.
Um processo perfeito de autocura envolve um curto tempo de autocura, consumo mínimo de energia e isolamento preciso de defeitos, sem danificar o dielétrico circundante. Para evitar a deposição de carbono durante a autocura, as moléculas de filme orgânico devem ter um baixo razão de carbono / hidrogênio e uma quantidade adequada de oxigênio. Isso garante que os produtos de decomposição incluam gases como Co2 , CO , e CH4 , que ajudam a extinguir o arco, dissipando rapidamente a energia como gás.
A energia necessária para a auto-cicatrização deve ser cuidadosamente gerenciada-não muito grande para danificar a mídia circundante, e não muito pequena para falhar na remoção da camada metalizada ao redor do defeito. A quantidade de energia necessária para a autocura depende do material , grossura , e ambiente da camada de metalização. Usando metais de baixo ponto de fusão para metalização Ajuda a reduzir a energia necessária e melhora a eficiência de autocura.
Além disso, é vital que a camada de metalização mantenha a espessura uniforme e evite defeitos como arranhões, o que pode levar a autocura incompleta ou irregular. Os fabricantes de capacitores, como o CRE, garantem a qualidade de seus produtos usando filmes de alta qualidade e implementando Inspeções de materiais Para impedir que os filmes defeituosos entrem na linha de produção.
