電容低電壓失效的機理
佛山旭世·薄膜電容器專家400 617 2918
在電路設計中,有一種常見的認識,“器件的裕度設計在沒有把握的情況下,余量盡可能大就會可靠”,事實上這個觀點是錯誤的。對于安規電容來說,耐壓余量留的太大,也會導致一種失效,稱之為“低電壓失效”。
低電壓失效的機理是介質漏電流的存在。在較大濕度情況下,因為電容的不密封性,會導致潮氣滲入,在薄膜電容兩極加電壓時,滲入的潮氣表面會因其導電性形成漏電流,過量的漏電流會使薄膜電容的儲能特性大大降低,結果就表現為電容的特性喪失。這個現象在濕度儲存試驗后加電運行時很容易出現。
但經過一段時間(不少于2h)的高溫儲存后,再開機,該電容的性能又可以恢復。
或者將薄膜電容拆下,給兩端加較高電壓(不低于0.7倍額定電壓的電壓值,如50V的電容,加不低于35V,不高于50V的電壓),加壓一小段時間后,再將電容焊上電路板,開機后,失效現象消失。
以上現象產生的機理如圖。填充介質中,滲入潮氣,會形成如圖所示的漏電流通路,其上會產生漏電流,導通通路上有電阻,因此會產生熱量I2R,當電容的額定耐壓值較大,而實際施加的電壓很小時(如施加10%的額定耐壓),熱量很小,不足以使潮氣揮發掉,因此表現為電容失效。但施加的電壓較大時,相同的電阻值,卻能產生較大的熱量,熱量會使潮氣快速揮發,電容特性很快恢復。因此,薄膜電容的耐壓值降額幅度過大,容易引發低電壓失效。一般以按照**降額到額定值的70%為宜。
高溫儲存試驗后,潮氣在高溫下快速揮發,電容特性可恢復。
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