Het grootste voordeel van organometallische filmcondensatoren is dat ze zelfherstellend zijn, waardoor deze condensatoren tot de snelst groeiende condensatoren van dit moment behoren.

Er zijn twee verschillende mechanismen voor zelfherstel van gemetalliseerde filmcondensatoren: ontlading-zelfherstel en elektrochemisch zelfherstel. Het eerste mechanisme treedt op bij een hogere spanning en wordt daarom ook wel hoogspannings-zelfherstel genoemd; omdat het tweede mechanisme ook bij een zeer lage spanning optreedt, wordt het vaak laagspannings-zelfherstel genoemd.

Ontlading Zelfgenezing

Om het mechanisme van zelfherstel na ontlading te illustreren, gaan we ervan uit dat er een defect is in de organische film tussen twee gemetalliseerde elektroden met een weerstand R. Afhankelijk van de aard van het defect kan het een metaaldefect, een halfgeleiderdefect of een slecht isolerend defect zijn. Het is duidelijk dat wanneer het defect een van de eerste categorieën betreft, de condensator zichzelf bij een lage spanning zal ontladen. Alleen in het laatste geval vindt het zogenaamde hoogspanningsontladingsproces plaats, dat zelfherstel veroorzaakt.

Het proces van zelfherstel na ontlading houdt in dat direct na het aanleggen van een spanning V op een gemetalliseerde filmcondensator een ohmse stroom I = V/R door het defect loopt. Daardoor vloeit er een stroomdichtheid J = V/Rπr² door de gemetalliseerde elektrode, oftewel: hoe dichter het gebied bij het defect (hoe kleiner r is), hoe hoger de stroomdichtheid binnen de gemetalliseerde elektrode. Door de Joule-warmte die ontstaat door het stroomverbruik W = (V²/R)r van het defect, neemt de weerstand R van een halfgeleider of isolerend defect exponentieel af. Hierdoor neemt de stroom I en het stroomverbruik W snel toe, waardoor de stroomdichtheid J1 = J = V/πr² sterk stijgt in het gebied waar de gemetalliseerde elektrode zich zeer dicht bij het defect bevindt. De Joule-warmte kan de gemetalliseerde laag in dat gebied doen smelten, waardoor er een boog tussen de elektroden ontstaat. De boog dooft snel en werpt het gesmolten metaal weg, waardoor een geïsoleerde zone zonder metaallaag ontstaat. De vlamboog is gedoofd en zelfherstel is bereikt.

Door de Joule-warmte en de boog die ontstaan ​​tijdens het zelfherstellende ontladingsproces, raken het diëlektricum rond het defect en het isolerende gebied van het diëlektrische oppervlak onvermijdelijk beschadigd door thermische en elektrische schade, waardoor chemische ontbinding, vergassing, verkooling en zelfs mechanische schade kunnen optreden.

Uit het bovenstaande blijkt dat, om een ​​perfecte zelfherstellende ontlading te bereiken, een geschikte lokale omgeving rond het defect noodzakelijk is. Daarom moet het ontwerp van de gemetalliseerde organische filmcondensator worden geoptimaliseerd om een ​​redelijk medium rond het defect, een geschikte dikte van de gemetalliseerde laag, een hermetische omgeving en een geschikte kernspanning en -capaciteit te realiseren. De zogenaamde perfecte zelfherstellende ontlading kenmerkt zich door: een zeer korte zelfhersteltijd, een lage zelfherstelenergie, een uitstekende isolatie van defecten en geen schade aan het omringende diëlektricum. Om een ​​goede zelfherstellende ontlading te bereiken, moeten de moleculen van de organische film een ​​lage verhouding koolstof-waterstofatomen en een matige hoeveelheid zuurstof bevatten. Hierdoor wordt er tijdens de zelfherstellende ontlading geen koolstof geproduceerd en vindt er geen koolstofafzetting plaats, waardoor de vorming van nieuwe geleidende paden wordt voorkomen. In plaats daarvan worden gassen zoals CO2, CO, CH4 en C2H2 geproduceerd om de boog te doven door een snelle gastoename.
Om ervoor te zorgen dat het medium rond het defect niet beschadigd raakt tijdens het zelfherstel, mag de zelfherstellende energie niet te groot, maar ook niet te klein zijn. Dit is nodig om de metallisatielaag rond het defect te verwijderen, een isolerende zone (met hoge weerstand) te creëren en het defect te isoleren, waardoor zelfherstel mogelijk wordt. De benodigde zelfherstellende energie is uiteraard sterk afhankelijk van het metaal van de metallisatielaag, de dikte ervan en de omgevingsomstandigheden. Om de zelfherstellende energie te verlagen en een goed zelfherstel te bereiken, wordt daarom metallisatie met organische films van metalen met een laag smeltpunt toegepast. Bovendien mag de metallisatielaag niet ongelijkmatig dik of dun zijn, met name om krassen te voorkomen. Anders zal het isolerende gebied vertakt raken en zal het zelfherstel mislukken. CRE-condensatoren gebruiken uitsluitend hoogwaardige films en hanteren tegelijkertijd een strikte kwaliteitscontrole bij binnenkomst, waarbij defecte films direct worden tegengehouden. Hierdoor is de kwaliteit van de condensatorfilms volledig gegarandeerd.

Naast zelfherstel door ontlading bestaat er nog een ander mechanisme, namelijk elektrochemisch zelfherstel. We zullen dit mechanisme in het volgende artikel bespreken.