Elektrolitik kapasitör kağıdının dielektrik emilim özelliği, yüksek voltajlı kapasitör uygulamalarında enerji tutma ve sızıntı davranışını nasıl etkiler?

Elektrolitik kapasitör kağıdı , selüloz bazlı yapısı ve elektrolit doygunluğu nedeniyle, ölçülebilir bir dielektrik emilim seviyesi sergiler. Bir kapasitörün boşaltılmasından sonra, özellikle yüksek voltaj altında, kağıt içindeki artık polarizasyon, terminaller arasında küçük bir voltajın yeniden ortaya çıkmasına neden olabilir. Bu “voltaj geri tepmesi” özellikle elektrik alanının kağıdın mikrokapillerlerine ve emprenye edilmiş elektrolitte emilen iyonlarla arayüzlerine ne kadar derinlemesine nüfuz ettiğinden özellikle etkilenir. Enerjinin yavaş dağılmasını gerektiren enerji depolama sistemleri için, bu karakteristik faydalı olabilir ve tampon yük dalgalanmalarına yardımcı olabilecek enerjinin kısa tutulmasını sağlar. Bununla birlikte, zamanlama devrelerinde, bu yeniden ortaya çıkma, defibrilatörler veya nabız radar sistemleri gibi uygulamalarda hatalar oluşturarak doğruluktan ödün verebilir. Elektrolitik kapasitör kağıdının dielektrik bellek etkisinin kontrol edilmesi, kapasitörün hedef fonksiyonuna bağlı olarak esastır.

Voltaj arttıkça, iç elektrik alanı dielektrik ortamı vurgular. Elektrolitik kapasitör kağıdı durumunda, lifleri içindeki emilen yük kademeli olarak değişebilir ve istenmeyen polarizasyon yolları oluşturabilir. Bu göç, sabit sızıntı akımlarına katkıda bulunur. Kağıdın lifli, gözenekli doğası, elektrolitin sızmasına ve stabil kalmasına izin verir, ancak aynı zamanda küçük iyonik akımların zamanla gelişebileceği kanalları da açar. Yüksek saflıkta darbe, vakum altında kurutma ve üretim sırasında organik kirleticilerin en aza indirilmesi, bu sızıntı yollarının olasılığını azaltmak için uygulanan stratejilerdir. Düzgün kalınlık ve yüksek mekanik bütünlük ile tasarlanmış kağıtlar, sızıntı eğilimlerini azaltır, böylece özellikle sabit voltaj veya dalgalanma açısından zengin ortamlarda daha uzun operasyonel ömürler üzerinde kapasitör stabilitesini destekler.

Güç kaynaklarını değiştirme, ses amplifikatörleri ve nabız devreleri gibi tekrarlayan şarj ve deşarj geçiren sistemlerde, elektrolitik kapasitör kağıdının dielektrik emme özelliği zamanlama kayması getirebilir. Kağıt döngüler arasında tamamen depolarize edilmezse, bir artık yük, kapasitörün bir sonraki darbe sırasında yanlış bir voltaj vermesine neden olabilir. “Soutage” fenomeni olarak adlandırılan bu etki, özellikle yüksek hızlı devrelerde dalga formu bozulmasına yol açar. Daha düşük emilim katsayıları (<%0.1) ve daha hızlı yük bırakma özelliklerine sahip kağıt, bu tür kullanım durumları için idealdir. Fiber hizalama, yüzey boyutlandırma ve termal presleme, bu gereksinimleri karşılamak için emme profilini ayarlamaya yardımcı olur.

Elektrolitik kapasitör kağıdı, özellikle güç dönüşümü, endüstriyel kontrol ve otomotiv sektörlerinde çok çeşitli sıcaklıklar altında çalışır. Dielektrik emilimi sıcaklığa duyarlıdır; Yüksek sıcaklıklarda, selüloz yapısı içindeki moleküler hareketlilik artar ve elektrik yükünün emilimini ve desorpsiyonunu hızlandırır. Bununla birlikte, ısı altındaki kontrolsüz davranış hem dielektrik kaybını hem de uzun süreli kaymayı artırabilir. Bu nedenle, yüksek dereceli kapasitör kağıtları, standart -40 ° C ila 105 ° C aralıkta veya özel uygulamalar için daha yüksek olan tutarlı dielektrik yanıtı korumak için tasarlanmıştır. Üretim sırasında termal kürleme işlemleri kağıdı yoğunlaştırır ve mekanik ve elektriksel özelliklerini stabilize ederek sürekli elektrik ve termal stres altında bile minimum emilim varyasyonu sağlar.

Elektrolitik kapasitör kağıdı ve elektrolit arasındaki etkileşim, dielektrik absorpsiyon performansında bir başka önemli faktördür. Kağıt, elektrolit çözeltisi (Borat bazlı, amin bazlı veya organik karışımlar) ile kimyasal olarak uyumlu olmalı ve dielektrik profilini değiştirebilecek bileşenleri emmemeli veya sızdırmamalıdır. Emprenye tekdüzeliği ve elektrolit tutma, dielektrikin tepki süresini ve geri kazanımını etkiler. Üreticiler, nominal koşullar altında bisiklet kapasitörleri ve deşarj sonrası geri kazanım voltaj eğrilerinin ölçülmesi ile emme davranışını yerinde test ederler. Rafinaj yöntemleri, kontrollü gözeneklilik ve minimal ekstrakt ile optimize edilen makaleler, daha düşük ve daha öngörülebilir emilim profilleri gösterir, bu da onları yüksek güvenilirlik kondansatör uygulamaları için uygun hale getirir. .