Analiza procesu i mechanizmu samonaprawy kondensatorów

Podczas pracy kondensatorów metalizowanych, z powodu defektów dielektrycznych lub głupich punktów w procesie produkcyjnym, lokalnie na płycie następuje natychmiastowe przeskok wysokoprądowy. Energia tego chwilowego dużego prądu nie zniszczy izolacji ośrodka, a jedynie w bardzo małym zakresie doprowadzi do zmniejszenia warstwy metalu płyty, a proces powrotu do normalnego stanu pracy nazywa się samoleczeniem. W artykule przedstawiono mechanizm procesu samoleczenia. Metalizowane kondensatory są formowane na materiale dielektrycznym za pomocą sprzętu do odparowywania w wysokiej próżni w celu pokrycia powierzchni w celu utworzenia płytek kondensatora. Ogólnie rzecz biorąc, warstwy metali kompozytowych cynkowo-aluminiowych można odparowywać na papierze kondensatorowym lub nośniku foliowym.

Grubość medium wynosi zazwyczaj kilka mikronów, a warstwa metalu jest wyjątkowo cienka. Nie ma możliwości zmierzenia grubości warstwy metalu. Grubość powinna być rzędu angstremów, czyli najmniejszego ZZ w jednostce miary długości. Ponieważ grubość warstwy odparowanej cynku i aluminium jest bardzo jednolita, grubość wyraża się poprzez pomiar rezystywności objętościowej warstwy metalu podczas procesu produkcyjnego. Ze względu na tę samą rezystancję materiału i tę samą powierzchnię, rezystywność skrośna zależy od grubości. Ponieważ w lokalnym obszarze materiału dielektrycznego kondensatora mogą występować słabe punkty wytrzymałości elektrycznej, w procesie produkcyjnym mogą również wystąpić urazy mechaniczne lub zanieczyszczenia.

Gdy kondensator działa, pojawia się lokalny łuk migający. Energia tego uderzenia łuku może ulatniać niewielki zakres warstw metalu wokół defektu, ale nie wystarczy do rozbicia lub zwęglenia materiału dielektrycznego. Medium nadal utrzymuje stan izolujący. Ze względu na wyjątkowo mały zakres ulatniania się metalu, tak że pierwotny zakres defektów dielektrycznych jest odizolowany od płytki, a utrata powierzchni płytki w małym zakresie powoduje bardzo małe zmniejszenie wartości pojemności, które można zignorować.

Cały kondensator powraca do normalnego stanu pracy. Proces ten nazywany jest samonaprawianiem kondensatora. Punkt samoregeneracji na metalizowanej płycie kondensatora i jego struktura pokazano na poniższym rysunku. Funkcja samonaprawy jest unikalną cechą kondensatorów metalizowanych, a kondensatory o innych strukturach, np. folie elektrodowe, nie mają tej funkcji.