Apakah unit "CV" untuk arus bocor dalam lembar data kapasitor?


13

Saya telah melihat beberapa spesifikasi kebocoran saat ini untuk kapasitor elektrolit, dan mereka semua tampaknya menentukan nilainya seperti ini:

I <0,01 CV atau 3 (μA) setelah 2 menit, mana yang lebih besar

Berikut adalah beberapa contoh lembar data: Panasonic , Multicomp , Nichicon , Rubycon .

Apakah saya benar dalam berpikir bahwa arus bocor adalah produk kapasitansi dan tegangan, yaitu untuk tutup 100μF pada suplai 5V, saya akan melihat arus bocor dari I=0.01×100µF×5V=5×106A=5µA .

Atau apakah unit CV itu sesuatu yang sama sekali berbeda?

Selain itu, mengapa penundaan lama untuk peringkat ini ketika kapasitor biasanya terisi daya dalam hitungan detik atau kurang?


3
Perhatikan bahwa unit sebenarnya dari C x V adalah "charge", jadi ada implisit "per detik" untuk mengubahnya menjadi arus.
Dave Tweed

Jawaban:


16

Kebocoran spec- dalam hal ini 0.01CV (atau 3 A) adalah produk dari dinilai tegangan dan dinilai kapasitansi, tidak tegangan yang diberikan. 3 A, tentu saja, berarti "mana yang lebih tinggi" (alias "lebih buruk"). Jadi, jika topi Anda memiliki nilai 10V / 100 F, kebocoran akan kurang dari 10 A.μ μ μμμμμ


Aturan SP # 1 dari interpretasi lembar data adalah:

Jika spec dapat ditafsirkan dalam dua cara, dan satu lebih buruk dari yang lain, yang lebih buruk adalah cara yang benar.


Kebocoran sebenarnya dari tutup elektrolitik mungkin jauh lebih kecil dari nilai pengenal atau sedikit lebih rendah. Kemungkinan kapasitor pengenal bertegangan lebih tinggi akan memiliki kebocoran yang lebih rendah ketika dioperasikan pada tegangan yang jauh lebih rendah daripada pengenal, tetapi tidak dijamin, juga tidak akan bertahan lama jika kapasitor terus dioperasikan pada tegangan yang lebih rendah dari pengenal.

Waktu yang (relatif) lama, tentu saja, karena kebocoran awal mungkin sedikit lebih tinggi dari spesifikasi dan mungkin butuh beberapa waktu untuk turun ke nilai yang dijamin. Ini karena dielektrik dalam tutup elektrolitik sebenarnya adalah lapisan oksida yang sangat, sangat tipis pada pelat aluminium yang terukir dan dapat mengembangkan lubang kecil, dll. Yang dianodikan pergi ketika tegangan diberikan.

Inilah yang dikatakan United Chemicon tentang kebocoran:

Arus Kebocoran (DCL)

Dielektrik kapasitor memiliki resistansi yang sangat tinggi yang mencegah aliran arus DC. Namun, ada beberapa area dalam dielektrik yang memungkinkan sejumlah kecil arus untuk lewat, yang disebut kebocoran arus. Area yang memungkinkan aliran arus disebabkan oleh situs pengotor foil yang sangat kecil yang tidak homogen, dan dielektrik yang terbentuk dari pengotor ini tidak menghasilkan ikatan yang kuat. Ketika kapasitor terkena tegangan DC tinggi atau suhu tinggi, ikatan ini rusak dan arus bocor meningkat. Arus bocor juga ditentukan oleh faktor-faktor berikut:

  1. Nilai kapasitansi
  2. Tegangan terapan versus tegangan pengenal
  3. Sejarah sebelumnya

Arus bocor sebanding dengan kapasitansi dan berkurang karena tegangan yang diberikan berkurang. Jika kapasitor berada pada suhu tinggi tanpa tegangan diterapkan untuk waktu yang lama, beberapa degradasi dielektrik oksida dapat terjadi yang akan menghasilkan arus bocor yang lebih tinggi. Biasanya kerusakan ini akan diperbaiki ketika tegangan diterapkan kembali

Efek 'pembentukan' yang kuat dari jenis ini relatif jarang terjadi pada bagian-bagian modern, dan tampaknya lebih sering terjadi di masa lalu ketika bagian-bagian itu duduk selama beberapa waktu sebelum digunakan. Mungkin elektrolit modern lebih terkontrol atau lebih murni, atau memiliki zat pengawet.

Sunting: Catatan @ komentar Dave bahwa unit dari parameter 0,01 harus 1 / s.


1
Jawaban yang bagus, terima kasih. Hal ini tampaknya sesuai dengan apa yang saya lihat di lembar data yang secara eksplisit menyediakan arus bocor dalam microamps untuk masing-masing model tertentu, daripada memberikan koefisien.
Polinomial

2

Arus bocor tergantung pada area pelat (jadi sebanding dengan kapasitansi), atau berbanding terbalik dengan pemisahan pelat (sangat sebanding dengan kapasitansi) dan pada tegangan yang diterapkan, jadi ya, arus bocor sebanding dengan CV.

Kapasitor elektrolit memiliki 'konstanta waktu lama' yang menarik yang terkait dengan gerakan mekanis pada pelat, dan efek polarisasi pada elektrolit. Ini paling efektif ditunjukkan dengan mengisi kapasitor elektrolitik besar, meninggalkannya selama beberapa menit, melepaskannya dengan cepat, kemudian menonton tegangannya selama beberapa menit berikutnya dengan DVM impedansi tinggi. Tegangan naik dari 0, dan dapat mencapai sebagian besar dari tegangan muatan asli. Eksperimen pemulihan tegangan ini layak dilakukan, jika hanya untuk menunjukkan ketidak idealitas kapasitor elektrolit.

Apakah ini artinya bahwa jika kita mencoba mengukur arus bocor rendah dalam elektrolitik besar, itu akan dibanjiri oleh efek pemulihan tegangan setelah perubahan tegangan. Oleh karena itu penundaan 2 menit yang ditentukan, yang mungkin dianggap cukup oleh pabrik untuk menghilangkan pemulihan tegangan sebagai sumber kesalahan pengukuran yang signifikan.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.