• ббб

Кратак увод у самозацељивање метализованих филм кондензатора (1)

Највећа предност органометалних филмских кондензатора је то што се сами обнављају, што их чини једним од најбрже растућих кондензатора данас.

Постоје два различита механизма за самоизлечење метализованих филм кондензатора: један је самоизлечење пражњењем; други је електрохемијско самоизлечење. Први се јавља на вишем напону, па се назива и самоизлечење високог напона; пошто се други јавља и на веома ниском напону, често се назива самоизлечење ниског напона.

 

Самоисцељење пражњења

Да бисмо илустровали механизам самозалечења пражњењем, претпоставимо да постоји дефект у органском филму између две метализоване електроде са отпором R. У зависности од природе дефекта, може бити метални дефект, полупроводнички или лоше изоловани дефект. Очигледно је да када је дефект један од првих, кондензатор ће се испразнити на ниском напону. Само у овом другом случају долази до такозваног пражњења високог напона.

Процес самозарастања пражњењем је да одмах након примене напона V на метализовани филм кондензатор, омска струја I=V/R пролази кроз дефект. Стога, густина струје J=V/Rπr2 тече кроз метализовану електроду, тј. што је подручје ближе дефекту (што је r мање) и већа је густина струје унутар метализоване електроде. Због Џулове топлоте изазване потрошњом снаге W=(V2/R)r дефекта, отпор R полупроводника или изолационог дефекта експоненцијално опада. Стога, струја I и потрошња снаге W брзо расту, услед чега густина струје J1= J=V/πr12 нагло расте у области где је метализована електрода веома близу дефекта, а њена Џулова топлота може да отопи метализовани слој у тој области, узрокујући да лук између електрода лети овде. Лук брзо испарава и одбацује растопљени метал, формирајући изоловану изолациону зону без металног слоја. Лук се гаси и постиже се самозарастање.

Због Џулове топлоте и лука генерисаног у процесу самозарастања пражњења, диелектрик око дефекта и подручје изолације диелектричне површине неизбежно се оштећују термичким и електричним оштећењима, па на тај начин долази до хемијског распадања, гасификације и карбонизације, па чак и механичких оштећења.

 

Из наведеног, да би се постигло савршено самозалечење пражњења, неопходно је обезбедити одговарајуће локално окружење око дефекта, тако да дизајн метализованог органског филм кондензатора треба оптимизовати како би се постигла разумна средина око дефекта, одговарајућа дебљина метализованог слоја, херметичко окружење и одговарајући напон и капацитет језгра. Такозвано савршено самозалечење пражњења је: време самозалечења је веома кратко, енергија самозалечења је мала, одлична изолација дефеката, без оштећења околног диелектрика. Да би се постигло добро самозалечење, молекули органског филма треба да садрже низак однос атома угљеника и водоника и умерену количину кисеоника, тако да када се молекули филма распадају у самозалеченом пражњењу, не производи се угљеник и не долази до таложења угљеника како би се избегло формирање нових проводних путева, већ се уместо тога производе CO2, CO, CH4, C2H2 и други гасови који гасе лук наглим порастом гаса.
Да би се осигурало да се медијум око дефекта не оштети током самозарастања, енергија самозарастања не сме бити превелика, али ни премала. Да би се уклонио слој метализације око дефекта, формирала се зона изолације (високог отпора), дефект ће бити изолован и постићи самозарастање. Очигледно је да је потребна енергија самозарастања уско повезана са металом слоја метализације, дебљином и околином. Стога, да би се смањила енергија самозарастања и постигло добро самозарастање, врши се метализација органских филмова металима ниске тачке топљења. Поред тога, слој метализације не сме бити неравномерно дебео и танак, посебно да би се избегле огреботине, у супротном ће изолациона површина постати гранаста и неће се постићи добро самозарастање. Сви CRE кондензатори користе обичне филмове, а истовремено се строго управља контролом улазног материјала, блокирајући неисправне филмове на вратима, тако да је квалитет кондензаторских филмова у потпуности загарантован.

 

Поред самоизлечења пражњењем, постоји још једно, а то је електрохемијско самоизлечење. Хајде да размотримо овај механизам у следећем чланку.


Време објаве: 18. фебруар 2022.

Пошаљите нам своју поруку: