Най-голямото предимство на органометалните филмови кондензатори е, че те се самовъзстановяват, което прави тези кондензатори едни от най-бързо развиващите се кондензатори днес.
Има два различни механизма за самовъзстановяване на метализирани филмови кондензатори: единият е самовъзстановяване чрез разреждане;другото е електрохимично самолечение.Първият възниква при по-високо напрежение, така че се нарича също самовъзстановяване при високо напрежение;тъй като последното се случва и при много ниско напрежение, често се нарича самовъзстановяване при ниско напрежение.
Самолечение при освобождаване от отговорност
За да илюстрирате механизма на самовъзстановяване на разряда, приемете, че има дефект в органичния филм между два метализирани електрода със съпротивление R. В зависимост от естеството на дефекта, той може да бъде метален дефект, полупроводников или лошо изолиран дефект.Очевидно, когато дефектът е един от първите, кондензаторът ще се е разредил при ниско напрежение.Само в последния случай така нареченият високоволтов разряд се самолекува.
Процесът на самовъзстановяване на разряда е, че веднага след прилагане на напрежение V към метализиран филмов кондензатор, омичен ток I=V/R преминава през дефекта.Следователно, плътността на тока J=V/Rπr2 протича през метализирания електрод, т.е. колкото по-близо е зоната до дефекта (по-малкото е r) и толкова по-висока е плътността на тока в метализирания електрод.Поради джаулова топлина, причинена от консумацията на мощност на дефекта W=(V2/R)r, съпротивлението R на полупроводников или изолационен дефект намалява експоненциално.Следователно токът I и консумацията на енергия W се увеличават бързо, в резултат на което плътността на тока J1= J=V/πr12 се покачва рязко в областта, където метализираният електрод е много близо до дефекта, и неговата джаулова топлина може да стопи метализирания слой в региона, което кара дъгата между електродите да лети тук.Дъгата бързо се изпарява и изхвърля разтопения метал, образувайки изолирана изолационна зона без метален слой.Дъгата се угасва и се постига самолечение.
Поради джаулова топлина и дъга, генерирани в процеса на самовъзстановяване на разряда, диелектрикът около дефекта и зоната на изолация на изолацията на диелектричната повърхност неизбежно се увреждат от топлинни и електрически щети и по този начин химично разлагане, газификация и карбонизация и дори възникват механични повреди.
От горното, за да се постигне перфектно самовъзстановяване на разряда, е необходимо да се осигури подходяща локална среда около дефекта, така че дизайнът на метализирания органичен филмов кондензатор трябва да бъде оптимизиран, за да се постигне разумна среда около дефекта дефект, подходяща дебелина на метализирания слой, херметична среда и подходящо напрежение и капацитет на ядрото.Така нареченото самовъзстановяване при перфектен разряд е: времето за самовъзстановяване е много кратко, енергията на самовъзстановяване е малка, отлична изолация на дефектите, без увреждане на околния диелектрик.За да се постигне добро самовъзстановяване, молекулите на органичния филм трябва да съдържат ниско съотношение на въглеродни към водородни атоми и умерено количество кислород, така че когато настъпи разлагане на молекулите на филма в самовъзстановяващия се разряд, не произвежда се въглерод и не се получава отлагане на въглерод, за да се избегне образуването на нови проводящи пътища, а по-скоро се произвеждат CO2, CO, CH4, C2H2 и други газове, за да изгасят дъгата с рязко повишаване на газа.
За да се гарантира, че средата около дефекта не е повредена при самовъзстановяване, енергията на самовъзстановяване не трябва да бъде твърде голяма, но също така и не твърде малка, за да се премахне метализиращият слой около дефекта, образуването на изолация (висока устойчивост) зона, дефектът ще бъде изолиран, за да се постигне самолечение.Очевидно необходимата енергия за самовъзстановяване е тясно свързана с метала на метализиращия слой, дебелината и околната среда.Следователно, за да се намали енергията на самовъзстановяване и да се постигне добро самовъзстановяване, се извършва метализация на органични филми с метали с ниска точка на топене. В допълнение, метализиращият слой не трябва да бъде неравномерно дебел и тънък, особено за да се избегнат драскотини, в противен случай , зоната на изолация на изолацията ще стане подобна на клон и няма да успее да постигне добро самовъзстановяване.Всички CRE кондензатори използват обикновени филми и в същото време стриктно управление на инспекцията на входящия материал, блокирайки дефектните филми на вратата, така че качеството на кондензаторните филми да е напълно гарантирано.
В допълнение към самовъзстановяването на разряда, има още едно, което е електрохимично самовъзстановяване.Нека обсъдим този механизъм в следващата статия.
Време на публикуване: 18 февруари 2022 г