가장 중요한 이점 중 하나는 자가 치유 필름 커패시터 그들의 고유한 것입니다 자가 치유 능력 이는 커패시터 시장의 급속한 성장에 기여했습니다. 이 커패시터는 두 가지 별개의 자가 치유 메커니즘을 나타냅니다. 방전 자가 치유 그리고 전기화학적 자가 치유 . 전자는 더 높은 전압에서 발생하며(고전압 자가 치유라고도 함), 후자는 매우 낮은 전압에서 발생하며(저전압 자가 치유라고도 함)
방전 자가 치유 메커니즘
방전 자가 치유의 경우 금속화 전극을 분리하는 유전체 유기막에 결함이 있다고 가정해 보겠습니다. 이 결함은 금속성, 반도체 기반 결함이거나 절연성이 좋지 않을 수 있습니다. 결함이 전도성(금속 또는 반도체)인 경우 커패시터는 낮은 전압에서 방전될 수 있지만 절연이 불량한 경우 자가 치유 더 높은 전압에서 발생합니다.
이러한 결함이 있는 금속화 필름 커패시터에 VVV 전압을 인가하면, 저항 전류 I=V/RI = V/RI=V/R은 결함을 통해 흐릅니다. 여기서 RRR은 결함의 저항입니다. 그만큼 전류 밀도 J=V/Rπr2J = V/R\pi r^2J=V/Rπr2는 금속화된 전극을 통해 흐르며, 이로 인해 결함 근처의 전류 농도가 높아집니다(rrr이 감소함에 따라). 이로 인해 국지적인 가열이 발생합니다. 줄 효과 여기서 전력 소비는 W=(V2/R)rW = (V^2/R)rW=(V2/R)r에 비례합니다. 온도가 상승함에 따라 결함의 저항은 기하급수적으로 떨어지며 전류 III과 전력 WWW가 모두 증가합니다.
전극이 결함에 가장 가까운 영역에서는 전류 밀도 J1J_1J1가 급증하여 줄 가열 금속화된 층을 녹이는 것입니다. 이는 전극 사이에 아크를 형성하여 영향을 받은 부위의 금속을 증발시켜 금속층이 없는 절연된 격리 영역을 만듭니다. 그러면 이 아크가 꺼지고 자가 치유 과정이 완료됩니다.
그러나 이 공정에서는 결함 주변의 유전체에도 열적, 전기적 스트레스가 가해집니다. 결과적으로, 화학적 분해 , 가스화, 심지어 탄화 발생하여 유전체 재료에 국부적인 기계적 손상을 일으킬 수 있습니다.
방전 자가 치유 최적화
효과적인 방전 자가 치유 , 커패시터 설계를 최적화하는 것이 중요합니다. 핵심 요소에는 결함 주변의 적절한 환경을 조성하고 적절한 솔루션을 선택하는 것이 포함됩니다. 금속층 두께 , 밀봉된 환경을 유지하고, 코어 전압 및 커패시턴스는 애플리케이션에 적합합니다.
완벽한 자가 치유 프로세스에는 주변 유전체를 손상시키지 않고 짧은 자가 치유 시간, 최소한의 에너지 소비, 정밀한 결함 격리가 포함됩니다. 자가 치유 중 탄소 침착을 방지하려면 유기 필름 분자의 밀도가 낮아야 합니다. 탄소 대 수소 비율 그리고 적당한 양의 산소. 이렇게 하면 분해 생성물에 다음과 같은 가스가 포함됩니다. 콜로라도2 , CO , 그리고 CH4 , 에너지를 가스로 빠르게 소멸시켜 아크를 소멸시키는 데 도움이 됩니다.
자가 치유에 필요한 에너지는 주의 깊게 관리되어야 합니다. 주변 매체를 손상시킬 만큼 너무 커서는 안 되고, 결함 주변의 금속층을 제거하는 데 실패할 정도로 너무 작아서도 안 됩니다. 자가 치유에 필요한 에너지의 양은 상태에 따라 다릅니다. 재료 , 두께 , 그리고 환경 금속화 층의. 저융점 금속을 사용하여 금속화 필요한 에너지를 줄이고 자가 치유 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
또한 금속화 층이 균일한 두께를 유지하고 불완전하거나 불규칙한 자가 치유로 이어질 수 있는 긁힘과 같은 결함을 방지하는 것이 중요합니다. CRE와 같은 커패시터 제조업체는 고품질 필름을 사용하고 엄격한 기준을 적용하여 제품 품질을 보장합니다. 재료 검사 결함이 있는 필름이 생산 라인에 들어가는 것을 방지합니다.
