Kelebihan dan Mekanisme Penyembuhan Diri dalam Kapasitor Filem
Salah satu faedah yang paling ketara daripada penyembuhan diri kapasitor filem adalah bawaan mereka keupayaan penyembuhan diri , yang telah menyumbang kepada pertumbuhan pesat mereka dalam pasaran kapasitor. Kapasitor ini mempamerkan dua mekanisme penyembuhan diri yang berbeza: pelepasan penyembuhan diri dan penyembuhan diri elektrokimia . Yang pertama berlaku pada voltan yang lebih tinggi, juga dirujuk sebagai penyembuhan diri voltan tinggi, manakala yang terakhir boleh berlaku pada voltan yang sangat rendah, yang dikenali sebagai penyembuhan diri voltan rendah.
Mekanisme Penyembuhan Diri Pelepasan
Dalam kes penyembuhan diri pelepasan, mari kita anggap terdapat kecacatan pada filem organik dielektrik yang memisahkan elektrod logam. Kecacatan ini mungkin logam, berasaskan semikonduktor, atau mempunyai penebat yang lemah. Jika kecacatan adalah konduktif (logam atau semikonduktor), kapasitor boleh menyahcas pada voltan rendah, tetapi dalam kes penebat yang lemah, penyembuhan diri berlaku pada voltan yang lebih tinggi.
Apabila voltan VVV digunakan pada kapasitor filem berlogam dengan kecacatan sedemikian, a arus ohmik I=V/RI = V/RI=V/R mengalir melalui kecacatan, di mana RRR ialah rintangan kecacatan. The ketumpatan arus J=V/Rπr2J = V/R\pi r^2J=V/Rπr2 mengalir melalui elektrod logam, yang menghasilkan kepekatan arus yang lebih tinggi berhampiran kecacatan (apabila rrr berkurangan). Ini menyebabkan pemanasan setempat disebabkan oleh Kesan Joule , di mana penggunaan kuasa adalah berkadar dengan W=(V2/R)rW = (V^2/R)rW=(V2/R)r. Apabila suhu meningkat, rintangan kecacatan menurun secara eksponen, meningkatkan kedua-dua arus III dan kuasa WWW.
Di kawasan di mana elektrod paling hampir dengan kecacatan, ketumpatan arus J1J_1J1 melonjak, membawa kepada Pemanasan Joule yang mencairkan lapisan logam. Ini membentuk arka antara elektrod, yang menyejat logam di kawasan yang terjejas, mewujudkan zon pengasingan terlindung tanpa lapisan logam. Arka ini kemudiannya dipadamkan, melengkapkan proses penyembuhan diri.
Walau bagaimanapun, proses ini juga menyebabkan dielektrik yang mengelilingi kecacatan kepada tegasan haba dan elektrik. Akibatnya, penguraian kimia , pengegasan, dan juga pengkarbonan mungkin berlaku, menyebabkan kerosakan mekanikal setempat pada bahan dielektrik.
Mengoptimumkan Penyembuhan Diri Pelepasan
Untuk berkesan pelepasan penyembuhan diri , adalah penting untuk mengoptimumkan reka bentuk kapasitor. Faktor utama termasuk mencapai persekitaran yang sesuai di sekeliling kecacatan, memilih yang sesuai ketebalan lapisan logam , mengekalkan persekitaran yang tertutup rapat, dan memastikan voltan teras dan kapasitansi adalah sesuai untuk aplikasi.
Proses penyembuhan diri yang sempurna melibatkan masa penyembuhan diri yang singkat, penggunaan tenaga yang minimum, dan pengasingan kecacatan yang tepat, tanpa merosakkan dielektrik di sekelilingnya. Untuk mengelakkan pemendapan karbon semasa penyembuhan diri, molekul filem organik harus mempunyai rendah nisbah karbon kepada hidrogen dan jumlah oksigen yang mencukupi. Ini memastikan bahawa produk penguraian termasuk gas seperti CO2 , CO , dan CH4 , yang membantu memadamkan arka dengan cepat menghilangkan tenaga sebagai gas.
Tenaga yang diperlukan untuk penyembuhan diri mesti diurus dengan berhati-hati—tidak terlalu besar untuk merosakkan media sekeliling, dan tidak terlalu kecil untuk gagal mengeluarkan lapisan logam di sekeliling kecacatan. Jumlah tenaga yang diperlukan untuk penyembuhan diri bergantung pada bahan , ketebalan , dan persekitaran daripada lapisan metalisasi. Menggunakan logam takat lebur rendah untuk metalisasi membantu mengurangkan tenaga yang diperlukan dan meningkatkan kecekapan penyembuhan diri.
Selain itu, adalah penting bahawa lapisan metalisasi mengekalkan ketebalan seragam dan mengelakkan kecacatan seperti calar, yang boleh membawa kepada penyembuhan diri yang tidak lengkap atau tidak teratur. Pengeluar kapasitor, seperti CRE, memastikan kualiti produk mereka dengan menggunakan filem berkualiti tinggi dan melaksanakan pemeriksaan bahan untuk mengelakkan filem yang rosak daripada memasuki barisan produksi.
