• bbb

Isang Maikling Panimula sa Self-healing ng mga Metalized Film Capacitor (1)

Ang pinakamalaking benepisyo ng mga organometallic film capacitor ay ang mga ito ay self-healing, na siyang dahilan kung bakit ang mga capacitor na ito ay isa sa pinakamabilis na lumalagong capacitor ngayon.

Mayroong dalawang magkaibang mekanismo para sa self-healing ng mga metalized film capacitor: ang isa ay discharge self-healing; ang isa naman ay electrochemical self-healing. Ang una ay nangyayari sa mas mataas na boltahe, kaya tinutukoy din ito bilang high-voltage self-healing; dahil ang huli ay nangyayari rin sa napakababang boltahe, madalas itong tinutukoy bilang low-voltage self-healing.

 

Pagpapagaling sa Sarili ng Discharge

Upang ilarawan ang mekanismo ng discharge self-healing, ipagpalagay na mayroong depekto sa organic film sa pagitan ng dalawang metallized electrodes na may resistensya na R. Depende sa uri ng depekto, maaaring ito ay isang metallic defect, isang semiconductor o isang depekto na may mahinang insulation. Malinaw na kapag ang depekto ay isa sa mga nauna, ang capacitor ay maglalabas ng sarili nitong discharge sa mababang boltahe. Sa huling kaso lamang na ang tinatawag na high voltage discharge ay gumagaling sa sarili nito.

Ang proseso ng discharge self-healing ay pagkatapos na pagkatapos ilapat ang boltaheng V sa isang metalized film capacitor, isang ohmic current na I=V/R ang dumadaan sa depekto. Samakatuwid, ang current density na J=V/Rπr2 ay dumadaloy sa metalized electrode, ibig sabihin, mas malapit ang lugar sa depekto (mas maliit ang r) at mas mataas ang current density nito sa loob ng metalized electrode. Dahil sa init ng Joule na dulot ng power consumption ng depekto na W=(V2/R)r, ang resistance R ng isang semiconductor o insulating defect ay bumababa nang exponentially. Samakatuwid, ang current I at power consumption na W ay mabilis na tumataas, bilang resulta, ang current density na J1= J=V/πr12 ay biglang tumataas sa rehiyon kung saan ang metalized electrode ay napakalapit sa depekto, at ang init ng Joule nito ay maaaring matunaw ang metalized layer sa rehiyon, na nagiging sanhi ng paglipad ng arko sa pagitan ng mga electrode dito. Mabilis na sumisingaw ang arko at itinatapon ang tinunaw na metal, na bumubuo ng isang insulated isolation zone na walang metal layer. Ang arko ay namamatay at nakakamit ang self-healing.

Dahil sa init at arko ng Joule na nalilikha sa proseso ng self-healing ng discharge, ang dielectric sa paligid ng depekto at ang insulation isolation area ng dielectric surface ay hindi maiiwasang mapinsala ng thermal at electrical damage, at sa gayon ay nangyayari ang chemical decomposition, gasification at carbonization, at maging ang mechanical damage.

 

Mula sa nabanggit, upang makamit ang perpektong discharge self-healing, kinakailangang tiyakin ang angkop na lokal na kapaligiran sa paligid ng depekto, kaya ang disenyo ng metalized organic film capacitor ay kailangang i-optimize upang makamit ang isang makatwirang medium sa paligid ng depekto, angkop na kapal ng metalized layer, hermetic na kapaligiran, at angkop na core voltage at kapasidad. Ang tinatawag na perpektong discharge self-healing ay: napakaikli ng oras ng self-healing, maliit ang self-healing energy, mahusay na paghihiwalay ng mga depekto, walang pinsala sa nakapalibot na dielectric. Upang makamit ang mahusay na self-healing, ang mga molekula ng organic film ay dapat maglaman ng mababang ratio ng carbon sa mga atomo ng hydrogen at katamtamang dami ng oxygen, upang kapag ang decomposition ng mga molekula ng film ay nangyayari sa self-healing discharge, walang carbon na nalilikha at walang carbon deposition na nangyayari upang maiwasan ang pagbuo ng mga bagong conductive path, ngunit sa halip ay CO2, CO, CH4, C2H2 at iba pang mga gas ang nalilikha upang patayin ang arko na may matinding pagtaas ng gas.
Upang matiyak na ang media sa paligid ng depekto ay hindi masisira kapag self-healing, ang self-healing energy ay hindi dapat masyadong malaki, ngunit hindi rin masyadong maliit. Upang maalis ang metallization layer sa paligid ng depekto, mabuo ang insulation (high resistance) zone, ihihiwalay ang depekto upang makamit ang self-healing. Malinaw na ang kinakailangang self-healing energy ay malapit na nauugnay sa metal ng metallization layer, kapal, at kapaligiran. Samakatuwid, upang mabawasan ang self-healing energy at makamit ang mahusay na self-healing, isinasagawa ang metallization ng mga organic film na may mababang melting point metal. Bukod pa rito, ang metallization layer ay hindi dapat maging hindi pantay ang kapal at manipis, lalo na upang maiwasan ang mga gasgas, kung hindi, ang insulation isolation area ay magiging parang sanga at hindi makakamit ang mahusay na self-healing. Ang mga CRE capacitor ay gumagamit ng mga regular na film, at kasabay nito ay mahigpit na pamamahala ng inspeksyon ng papasok na materyal, hinaharangan ang mga depektibong film sa pinto, upang ang kalidad ng mga capacitor film ay ganap na garantisadong.

 

Bukod sa discharge self-healing, mayroon pang isa, na siyang electrochemical self-healing. Talakayin natin ang mekanismong ito sa susunod na artikulo.


Oras ng pag-post: Pebrero 18, 2022

Ipadala ang iyong mensahe sa amin: