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电解电容的漏电流定义(电解电容漏电流是什么意思)

导语:电解电容器之十二:漏电流的产生根源

l漏电流产生的根源

铝电解电容器的介质膜是由电化学方法形成的Al2O3膜,因厚度极薄,易受原材料纯度、制造工艺等因素的影响,故在介质膜表面总是或多或少存在微小缝隙、杂质和疵点,同时在晶体结构上易形成晶格缺陷。这样,铝电解电容器在施加电压后,就在上述这些隐患处形成电子电流和离子电流,其中以电子电流为主。此外,应考虑电容器表面漏导电流的影响,它与元件表面状况(如表面的粗糙度、清洁度)及环境的温湿度均有关。因此,漏电流是电解电容器极为重要的电气参数之一,是衡量电解电容器品质优劣、制造工艺是否得当和工艺卫生文明生产的一个直接标志。

l漏电流的表达式

铝电解电容器的漏电流从等效电路可知,它是氧化膜介质的体积漏导电流IV和通过表面的漏导电流IS之和,如图1-7所示,其表达式为:

ILC=IV+IS

体积漏导电流IV : 因介质氧化膜的体积电阻RV :

电容器的漏电流示意图

式中: U—施加电压,V;

k—腐蚀系数;

SO—光箔几何面积,cm2;

γ—氧化膜电导率,(Ω·cm)-1;

ρ—氧化膜电阻率, Ω·cm;

Uf—形成电压,V;

α—形成常数,对于铝阳极箔α=1.4×107cm/V。

另一表达式:

K值约为0.01~0.1,此值正好在CD11型和CD110型铝电解电容器K值的规定范围内,

则IV≈(0.01~0.1)CU μA

根据固体电介质电导理论可知,理想介质的欧姆定律可以适用到击穿电场强度E=106~107V/cm的范围。在弱电场下介质氧化膜电导率γ与电场强度E的关系趋于平坦,符合欧姆定律。在强电场下电导行为是离子电导和电子电导,且电子电导占主要地位。

A.离子电导γi在强电场下γi随着E的上升而增加,这可认为是由于离子迁移率与E有关所造成的。其电导率γi为:

B.电子电导γe在强电场下γe将随着E的变化有下式关系:

公式中α、b、k1、k2、γ是常数,T为绝对温度,E为电场强度。

表面漏导电流IS:

IS大小与所用封口材质物性和表面状况如清洁度等有关,难以用某一公式定量来描述。因此,清洗对降低IS 有极其重要作用。

综上所述,在工程上漏电流通用表达式为:

ILC=IV+IS=KCU+M

一般地说,当电容器的CU值比较大,IS≤IV时,M=0。当CU值比较小时,IS对IV影响比较大,不可忽略,M可取0~20

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