Waar verwijst de absorptiecoëfficiënt van filmcondensatoren naar? Is een lagere waarde beter?

Voordat we de absorptiecoëfficiënt van filmcondensatoren bespreken, kijken we eerst naar wat een diëlektricum is, de polarisatie van een diëlektricum en het absorptieverschijnsel van een condensator.

Diëlektrische

Een diëlektricum is een niet-geleidende stof, oftewel een isolator, zonder interne lading die kan bewegen. Als een diëlektricum in een elektrostatisch veld wordt geplaatst, ondergaan de elektronen en kernen van de atomen in het diëlektricum een ​​"microscopische relatieve verplaatsing" binnen de atomaire afstand onder invloed van de elektrische veldkracht, maar geen "macroscopische beweging" weg van het atoom waartoe ze behoren, zoals de vrije elektronen in een geleider. Wanneer het elektrostatische evenwicht is bereikt, is de veldsterkte binnen het diëlektricum niet nul. Dit is het belangrijkste verschil tussen de elektrische eigenschappen van diëlektrica en geleiders.

Diëlektrische polarisatie

Onder invloed van het aangelegde elektrische veld ontstaat er een macroscopisch dipoolmoment in het diëlektricum langs de richting van het elektrische veld, en een gebonden lading op het oppervlak van het diëlektricum, wat de polarisatie van het diëlektricum is.

Het absorptiefenomeen

Het vertragingsfenomeen in het laad- en ontlaadproces van een condensator wordt veroorzaakt door de langzame polarisatie van het diëlektricum onder invloed van een aangelegd elektrisch veld. Algemeen wordt aangenomen dat de condensator direct volledig opgeladen moet zijn, maar dat dit niet direct gebeurt; de condensator moet de lading volledig afgeven, maar dit gebeurt niet, waardoor het vertragingsfenomeen optreedt.

Absorptiecoëfficiënt van een filmcondensator

De waarde die wordt gebruikt om het diëlektrische absorptieverschijnsel van filmcondensatoren te beschrijven, wordt absorptiecoëfficiënt genoemd en wordt aangeduid met Ka. Het diëlektrische absorptie-effect van filmcondensatoren bepaalt de laagfrequente eigenschappen van condensatoren, en de Ka-waarde varieert sterk voor condensatoren met verschillende diëlektrische eigenschappen. De meetresultaten variëren bij verschillende testduur van dezelfde condensator; de Ka-waarde varieert ook voor condensatoren met dezelfde specificaties, van verschillende fabrikanten en uit verschillende batches.

Er zijn nu dus twee vragen:

Vraag 1. Is de absorptiecoëfficiënt van filmcondensatoren zo klein mogelijk?

Vraag 2. Wat zijn de nadelige gevolgen van een hogere absorptiecoëfficiënt?

A1:

Onder invloed van een aangelegd elektrisch veld geldt: hoe kleiner Ka (hoe kleiner de absorptiecoëfficiënt) → hoe zwakker de polarisatie van het diëlektricum (oftewel de isolator) → hoe lager de bindingskracht op het diëlektrische oppervlak → hoe kleiner de bindingskracht van het diëlektricum op de lading → hoe zwakker het absorptieverschijnsel van de condensator → de condensator laadt en ontlaadt sneller. Ideale situatie: Ka is 0, oftewel de absorptiecoëfficiënt is 0, het diëlektricum (oftewel de isolator) vertoont geen polarisatieverschijnsel onder invloed van een aangelegd elektrisch veld, het diëlektrische oppervlak oefent geen bindingskracht uit op de lading en de laad- en ontlaadrespons van de condensator vertoont geen hysteresis. Daarom geldt: hoe kleiner de absorptiecoëfficiënt van een filmcondensator, hoe beter.

A2:

Het effect van een condensator met een te grote Ka-waarde op verschillende schakelingen manifesteert zich op verschillende manieren, zoals hieronder beschreven.

1) Differentiële schakelingen worden gekoppelde schakelingen

2) Een zaagtandcircuit genereert een verhoogde terugkeer van de zaagtandgolf, waardoor het circuit niet snel kan herstellen.

3) Begrenzers, klemmen, smalle pulsuitgangsgolfvormvervorming

4) De tijdconstante van het ultralage frequentie-afvlakfilter wordt groot.

(5) Het nulpunt van de DC-versterker is verstoord, eenrichtingsdrift

6) De nauwkeurigheid van het bemonsterings- en vasthoudcircuit neemt af.

7) Verschuiving van het DC-werkpunt van de lineaire versterker

8) Verhoogde rimpel in het voedingscircuit

Al het bovenstaande effect van diëlektrische absorptie is onlosmakelijk verbonden met de essentie van de "traagheid" van de condensator, dat wil zeggen dat de condensator binnen de aangegeven tijd niet tot de verwachte waarde wordt opgeladen, en omgekeerd geldt dit ook voor de ontlading.

De isolatieweerstand (of lekstroom) van een condensator met een hogere Ka-waarde verschilt van die van een ideale condensator (Ka=0) doordat deze toeneemt bij een langere testduur (de lekstroom neemt af). De huidige testduur die in China is voorgeschreven, bedraagt ​​één minuut.