Les avantages et les mécanismes de l'auto-guérison chez les condensateurs cinématographiques
L'un des avantages les plus importants de auto-guérison condensateurs de films est leur inhérent capacité d'auto-guérison , ce qui a contribué à leur croissance rapide sur le marché des condensateurs. Ces condensateurs présentent deux mécanismes d'auto-cicatrisation distincts: décharge d'auto-guérison et auto-guérison électrochimique . Le premier se produit à des tensions plus élevées, également appelées auto-guérison à haute tension, tandis que la seconde peut avoir lieu à de très faibles tensions, connues sous le nom d'auto-guérison à basse tension.
Mécanisme d'auto-guérison
Dans le cas de l'auto-guérison de décharge, supposons qu'il existe un défaut dans le film organique diélectrique qui sépare les électrodes métallisées. Ce défaut peut être métallique, à base de semi-conducteurs ou avoir une mauvaise isolation. Si le défaut est conducteur (métallique ou semi-conducteur), le condensateur peut se décharger à basse tension, mais dans le cas d'une mauvaise isolation, la auto-guérison se produit à des tensions plus élevées.
Lorsqu'un VVV de tension est appliqué à un condensateur de film métallisé avec un tel défaut, un courant ohmique I = v / ri = v / ri = v / r circule à travers le défaut, où rrr est la résistance du défaut. Le densité actuelle J = v / rπr2j = v / r \ pi r ^ 2j = v / rπr2 coule à travers l'électrode métallisée, ce qui entraîne une concentration plus élevée de courant près du défaut (à mesure que RRR diminue). Cela provoque un chauffage localisé en raison du Effet joule , où la consommation d'énergie est proportionnelle à w = (v2 / r) rw = (v ^ 2 / r) rw = (v2 / r) r. À mesure que la température augmente, la résistance du défaut baisse de façon exponentielle, augmentant à la fois le courant III et la puissance www.
Dans les régions où l'électrode est la plus proche du défaut, la densité actuelle J1J_1J1 augmente, conduisant à Chauffage de Joule Cela fait fondre la couche métallisée. Cela forme un arc entre les électrodes, qui évapore le métal dans la zone affectée, créant une zone d'isolement isolé dépourvue de la couche métallique. Cet arc est ensuite éteint, terminant le processus d'auto-guérison.
Cependant, ce processus soumet également le diélectrique entourant le défaut des contraintes thermiques et électriques. Par conséquent, décomposition chimique , gazéification, et même carbonisation peut se produire, causant des dommages mécaniques localisés au matériau diélectrique.
Optimisation de l'auto-guérison
Pour efficace décharge d'auto-guérison , il est crucial d'optimiser la conception du condensateur. Les facteurs clés comprennent la réalisation d'un environnement approprié autour du défaut, en sélectionnant un épaisseur de couche métallique , maintenir un environnement hermétiquement scellé et assurer le tension de base et la capacité convient à l'application.
Un processus d'auto-guérison parfait implique un court temps d'auto-guérison, une consommation d'énergie minimale et une isolation précise des défauts, sans endommager le diélectrique environnant. Pour éviter le dépôt de carbone pendant l'auto-guérison, les molécules de film organique devraient avoir un faible rapport carbone / hydrogène et une quantité adéquate d'oxygène. Cela garantit que les produits de décomposition comprennent des gaz comme CO2 , CO , et Ch4 , qui aide à éteindre l'arc en dissipant rapidement l'énergie en tant que gaz.
L'énergie requise pour l'auto-guérison doit être soigneusement gérée - pas trop grande pour endommager les supports environnants, et pas trop petit pour échouer pour éliminer la couche métallisée autour du défaut. La quantité d'énergie nécessaire à l'auto-guérison dépend du matériel , épaisseur , et environnement de la couche de métallisation. En utilisant des métaux à faible point de fusion pour métallisation Aide à réduire l'énergie nécessaire et à améliorer l'efficacité de l'auto-guérison.
De plus, il est essentiel que la couche de métallisation maintient une épaisseur uniforme et évite des défauts tels que les rayures, ce qui pourrait conduire à une auto-guérison incomplète ou irrégulière. Les fabricants de condensateurs, comme CRE, assurent la qualité de leurs produits en utilisant des films de haute qualité et en mettant en œuvre inspection des matériaux pour empêcher les films défectueux d'entrer dans la ligne de production.
