Ano ang kasalukuyang tagas ng kapasitor at kung paano ito mabawasan

Ang capacitor ay ang pinaka-karaniwang sangkap sa electronics at ginagamit sa halos bawat application na electronics. Mayroong maraming mga uri ng kapasitor na magagamit sa merkado para sa paghahatid ng iba't ibang mga layunin sa anumang elektronikong circuit. Magagamit ang mga ito sa maraming iba't ibang mga halaga mula sa 1 Pico-Farad hanggang sa 1 Farad capacitor at Supercapacitor. Ang Capacitor ay mayroon ding iba't ibang mga uri ng mga rating, tulad ng boltahe sa pagtatrabaho, temperatura ng pagtatrabaho, pagpapaubaya sa na-rate na halaga at kasalukuyang tagas.

Ang kasalukuyang tagas ng kapasitor ay isang mahalagang kadahilanan para sa aplikasyon, lalo na kung ginamit sa Power electronics o Audio Electronics. Ang iba't ibang mga uri ng mga capacitor ay nagbibigay ng iba't ibang mga kasalukuyang tagas ng rating. Bukod sa pagpili ng perpektong capacitor na may wastong pagtagas, ang circuit ay dapat ding magkaroon ng kakayahang kontrolin ang kasalukuyang pagtagas. Kaya muna dapat magkaroon kami ng isang malinaw na pag-unawa sa kasalukuyang tagas ng kapasitor.

Kaugnay sa Dielectric Layer

Ang kasalukuyang tagas ng isang kapasitor ay may direktang ugnayan sa dielectric ng capacitor. Tingnan natin ang imahe sa ibaba -

Ang imahe sa itaas ay isang panloob na pagtatayo ng Aluminium Electrolytic Capacitor. Ang isang Aluminium Electrolytic Capacitor ay may ilang mga bahagi na na-encapsulate sa isang compact masikip na packaging. Ang mga bahagi ay Anode, Cathode, Electrolyte, Dielectric layer Insulator, atbp.

Ang dielectric insulator ay nagbibigay ng pagkakabukod ng conductive plate sa loob ng capacitor. Ngunit dahil walang perpekto sa mundong ito, ang insulator ay hindi isang perpektong insulator at mayroong pagpapahintulot sa pagkakabukod. Dahil dito, ang isang napakababang halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng insulator. Ang kasalukuyang ito ay tinatawag bilang kasalukuyang Leakage.

Ang Insulator at ang daloy ng kasalukuyang ay maaaring ipakita sa pamamagitan ng paggamit ng isang simpleng kapasitor at risistor.

Ang risistor ay may napakataas na halaga ng paglaban, na maaaring makilala bilang isang paglaban ng insulatorat ang capacitor ay ginagamit upang magtiklop ng totoong capacitor. Dahil ang risistor ay may napakataas na halaga ng paglaban, ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor ay napakababa, karaniwang sa isang bilang ng mga nano-amperes. Ang paglaban ng pagkakabukod ay nakasalalay sa uri ng dielectric insulator dahil ang iba't ibang uri ng mga materyales ay nagbabago sa kasalukuyang pagtagas. Ang mababang pare-pareho na dielectric ay nagbibigay ng napakahusay na paglaban ng pagkakabukod, na nagreresulta sa isang napakababang kasalukuyang pagtulo. Halimbawa, ang mga polypropylene, plastic o teflon na uri ng capacitor ay ang halimbawa ng mababang dielectric pare-pareho. Ngunit para sa mga capacitor, ang capacitance ay mas mababa. Ang pagdaragdag ng kapasidad ay nagdaragdag din ng dielectric na pare-pareho. Ang mga electrolytic capacitor ay karaniwang may napakataas na capacitance, at ang kasalukuyang tagas ay mataas din.

Mga Nakasalalay na Kadahilanan para sa Kasalukuyang Tagas ng Capacitor

Ang Kasalukuyang Tagas ng Capacitor sa pangkalahatan ay nakasalalay sa ibaba ng apat na mga kadahilanan:

1. Layer ng Dielectric
2. Saklaw na Temperatura
3. Pag-iimbak ng Temperatura
4. Inilapat na Boltahe

1. Ang Dielectric layer ay hindi gumagana nang maayos

Ang konstruksyon ng capacitor ay nangangailangan ng isang proseso ng kemikal. Ang materyal na dielectric ay ang pangunahing paghihiwalay sa pagitan ng mga conductive plate. Tulad ng dielectric ang pangunahing insulator, ang kasalukuyang tagas ay mayroong pangunahing mga dependency dito. Samakatuwid, kung ang dielectric ay nahinahon sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura, direktang mag-aambag ito sa pagtaas ng kasalukuyang tagas. Minsan, ang mga layer ng dielectric ay may mga impurities, na nagreresulta sa isang kahinaan sa layer. Ang isang mas mahina na dielectric ay nagbabawas ng daloy ng kasalukuyang kung saan ay karagdagang naambag sa mabagal na proseso ng oksihenasyon. Hindi lamang ito, ngunit ang hindi tamang mekanikal na stress ay nag-aambag din sa kahinaan ng dielectric sa isang kapasitor.

2. Temperatura sa paligid

Ang capacitor ay may rating ng temperatura ng pagtatrabaho. Ang temperatura ng pagtatrabaho ay maaaring saklaw mula sa 85 degree Celsius hanggang sa 125 degree Celsius o higit pa. Tulad ng capacitor ay isang aparato na binubuo ng chemically, ang temperatura ay may direktang ugnayan sa proseso ng kemikal sa loob ng capacitor. Ang kasalukuyang pagtulo sa pangkalahatan ay nagdaragdag kapag ang temperatura sa paligid ay sapat na mataas.

3. Imbakan ng Capacitor

Ang pag-iimbak ng isang kapasitor sa loob ng mahabang panahon nang walang boltahe ay hindi mabuti para sa kapasitor. Ang temperatura ng pag-iimbak ay isang mahalagang kadahilanan din para sa kasalukuyang pagtulo. Kapag ang mga capacitor ay nakaimbak, ang layer ng oksido ay inaatake ng materyal na electrolyte. Ang layer ng oxide ay nagsisimulang matunaw sa materyal na electrolyte. Ang proseso ng kemikal ay naiiba para sa iba't ibang uri ng materyal na electrolyte. Ang electrolyte na nakabatay sa tubig ay hindi matatag samantalang ang inert solvent-based electrolyte ay nagbibigay ng mas kaunting kasalukuyang tagas dahil sa pagbawas ng layer ng oksihenasyon.

Gayunpaman, ang kasalukuyang tagas na ito ay pansamantala dahil ang kapasitor ay may mga katangiang nakakagamot sa sarili kapag inilapat sa isang boltahe. Sa panahon ng pagkakalantad sa isang boltahe, ang layer ng oksihenasyon ay nagsisimulang muling makabuo.

4. Inilapat na Boltahe

Ang bawat capacitor ay may rating ng boltahe. Samakatuwid, ang paggamit ng isang kapasitor sa itaas ng na-rate na boltahe ay isang masamang bagay. Kung tumataas ang boltahe, tataas din ang kasalukuyang pagtagas. Kung ang boltahe sa kabuuan ng capacitor ay mas mataas kaysa sa na-rate na boltahe, ang reaksyong kemikal sa loob ng isang kapasitor ay lumilikha ng mga Gas at pinapasama ang Electrolyte.

Kung ang capacitor ay nakaimbak ng mahabang panahon tulad ng para sa mga taon, ang capacitor ay kinakailangan upang maibalik sa nagtatrabaho estado sa pamamagitan ng pagbibigay ng rate boltahe sa loob ng ilang minuto. Sa yugtong ito, ang layer ng oksihenasyon ay muling naitayo at ibinalik ang kapasitor sa isang yugto ng pagganap.

Paano bawasan ang Capacitor Leakage Kasalukuyang upang mapabuti ang Capacitor Life

Tulad ng tinalakay sa itaas ang isang kapasitor ay may mga dependency na may maraming mga kadahilanan. Ang unang tanong ay kung paano makalkula ang buhay ng capacitor? Ang sagot ay sa pamamagitan ng pagkalkula ng oras hanggang sa maubos ang electrolyte. Ang electrolyte ay natupok ng layer ng oksihenasyon. Ang kasalukuyang tagas ay ang pangunahing sangkap para sa pagsukat kung magkano ang hampang ng oksihenasyon.

Samakatuwid, ang pagbawas ng kasalukuyang tagas sa kapasitor ay isang pangunahing pangunahing bahagi para sa buhay ng isang kapasitor.

1. Ang pagmamanupaktura o ang planta ng produksyon ay ang unang lugar ng isang cycle ng buhay ng capacitor kung saan maingat na ginawa ang mga capacitor para sa mababang kasalukuyang pagtulo. Ang pag-iingat ay kailangang gawin na ang dielectric layer ay hindi nasira o hinahadlangan.

2. Ang pangalawang yugto ay ang pag-iimbak. Ang mga capacitor ay kailangang itago sa tamang temperatura. Ang hindi wastong temperatura ay nakakaapekto sa electrolyte ng capacitor na kung saan higit na nagpapababa ng kalidad ng layer ng oksihenasyon. Tiyaking patakbuhin ang mga capacitor sa wastong temperatura ng paligid, mas mababa sa maximum na halaga.

3. Sa ikatlong yugto, kapag ang capacitor ay solder sa board, ang temperatura ng paghihinang ay isang pangunahing kadahilanan. Dahil para sa mga electrolytic capacitor, ang temperatura ng paghihinang ay maaaring maging sapat na mataas, higit pa sa kumukulo na punto ng kapasitor. Ang temperatura ng paghihinang ay nakakaapekto sa mga layer ng dielectric sa mga lead pin at pinahina ang layer ng oksihenasyon na nagreresulta sa mataas na kasalukuyang pagtulo. Upang mapagtagumpayan ito, ang bawat capacitor ay may isang sheet ng data kung saan ang tagagawa ay nagbibigay ng isang ligtas na rating ng temperatura ng panghinang at maximum na oras ng pagkakalantad. Ang isa ay kailangang mag-ingat tungkol sa mga rating na iyon para sa ligtas na pagpapatakbo ng kani-kanilang kapasitor. Nalalapat din ito para sa mga capacitor ng Surface Mount Device (SMD), ang pinakamataas na temperatura ng refow soldering o wave soldering ay hindi dapat lumagpas sa maximum na pinapayagan na rating.

4. Tulad ng boltahe ng capacitor ay isang mahalagang kadahilanan, ang boltahe ng capacitor ay hindi dapat lumagpas sa na-rate na boltahe.

5. Pagbalanse ng capacitor sa koneksyon sa Series. Ang koneksyon ng serye ng capacitor ay medyo kumplikadong trabaho upang balansehin ang kasalukuyang pagtulo. Ito ay dahil sa kawalan ng timbang ng kasalukuyang pagtagas na hatiin ang boltahe at hatiin sa pagitan ng mga capacitor. Ang split boltahe ay maaaring magkakaiba para sa bawat kapasitor at maaaring magkaroon ng isang pagkakataon na ang boltahe sa isang partikular na capacitor ay maaaring labis kaysa sa na-rate na boltahe at ang capacitor ay nagsisimulang mag-sira.

Upang mapagtagumpayan ang sitwasyong ito, ang dalawang mga resistor na may mataas na halaga ay idinagdag sa buong indibidwal na kapasitor upang mabawasan ang kasalukuyang pagtagas.

Sa imahe sa ibaba, ipinapakita ang diskarte sa pagbabalanse kung saan ang dalawang capacitor sa serye ay balanse gamit ang mga resistors na may mataas na halaga.

Sa pamamagitan ng paggamit ng diskarte sa pagbabalanse, ang pagkakaiba ng boltahe na naiimpluwensyahan ng kasalukuyang tagas ay maaaring makontrol.