خازن خود ترمیم چیست؟
خازن خود ترمیم چیست؟
در سیستم دی الکتریک خود ترمیم (self healing) در صورت بروز شکست عایقی لایه فلزی تبخیر می‌گردد
و باعث تشکیل یک لایه عایق بسیار کوچک می‌گردد که تاثیری بر عملکرد خازن ندارد.
تمامی خازن‌های فیلم متالیزه (metallized film) دارای خاصیت خود ترمیم (self healing) می‌باشند.
این ویژگی خود ترمیمی در بعضی کاربرد‌ها بسیار مهم می‌باشد. چنانچه شکست عایقی ایجاد شود
و بین الکترودها حفره ایجاد می‌شود، و باعث اتصال کوتاه در فیلم می‌شود.
با این حال به دلیل آبکاری بسیار نازک الکترودها، بطور معمول جریان بسیار زیادی
در محل شکست الکتریکی برای ذوب (تبخیر) لایه فلزی کافی می‌باشد
و این اساس پدیده خود ترمیمی می‌باشد.
ویژگی های خود ترمیم کننده خازن های فیلم متالیزه
خازن های فیلم متالیزه از متداول ترین خازن های مورد استفاده در مدارهای الکترونیکی امروزی هستند.
خازن های فیلم قدرت به طور گسترده ای در مدارهای پیوند DC ، لیزرهای پالسی ،
چشمک زن اشعه ایکس و شیفت فاز استفاده می شود
در حالی که خازن های فیلم کم مصرف معمولاً برای جدا کردن و فیلتر کردن برنامه ها استفاده می شوند.
ویژگی های عملکردی خازن های فیلم عمدتا به ماده دی الکتریک استفاده شده و
همچنین فن آوری ساختاری که اعمال می شود متفاوت است.
برخی از دی الکتریک های فیلم پلاستیکی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند
شامل پلی اتیلن نفتالات (PEN) ، پلی اتیلن ترفتالات (PET) و پلی پروپیلن (PP) هستند.
خازن های فیلم پلاستیکی را می توان به طور گسترده در خازن های فیلم / فویل و فیلم متالیزه طبقه بندی کرد.
ساختار اصلی یک خازن فیلم / فویل از دو الکترود فویل فلزی و یک دی الکتریک فیلم پلاستیکی تشکیل شده است.
خازن های فیلم / فویل مقاومت عایق بالا ، قابلیت کنترل پالس بالا ، قابلیت حمل جریان عالی و ثبات خازنی خوب را ارائه می دهند.
برخلاف خازن های فیلم / فویل ، خازن های فیلم متالیزه از فیلم های پلاستیکی با روکش فلز به عنوان الکترود استفاده می کنند.
خازن های فیلم متالیزه اندازه های فیزیکی را کاهش می دهند و بازده حجمی بالا ،
ثبات خازنی خوب ، تلفات دی الکتریک کم و خواص عالی خود ترمیم را ارائه می دهند.
برخی از خازن ها ترکیبی از خازن های فیلم / فویل و خازن های فیلم متالیزه هستند و ویژگی های هر دو نوع را دارند.
خواص خود ترمیم کننده خازن های فیلم متالیزه آنها را برای طیف گسترده ای
از برنامه ها از جمله مدارهای طولانی مدت و خرابی خوش خیم ایده آل می کند.
خود ترمیم خازن ها
خازن خود ترمیم چیست؟
خصوصیات الکتریکی دی الکتریک می تواند به طور قابل توجهی تحت تأثیر نقص قرار گیرد.
این نقص ها عمدتا به دلیل گذرا بودن ولتاژ خارجی ، نقص درون دی الکتریک یا سوراخ سوراخ می باشد.
هنگامی که یک خازن تحت بار الکتریکی سنگین قرار می گیرد ، به دلیل نقص در مواد دی الکتریک می تواند خرابی رخ دهد.
برخی از خازن ها قادر به کاهش چنین نقایصی هستند.
فرایندی که خازن از طریق آن یک منطقه گسل را از بین می برد یا کاهش می دهد ، به عنوان خود ترمیم شناخته می شود.
توانایی خازن برای خود ترمیم شدن عمدتا به مواد دی الکتریک و الکترود یک جز بستگی دارد.
برخی از خازن هایی که دارای خواص خود ترمیم هستند شامل خازن های آلومینیومی مرطوب ،
خازن های تانتالیوم ، خازن های آلومینیومی پایه پلیمری و خازن های فیلم متالیزه است.
خازن های فیلم / فویل ، خازن های دو لایه برقی (EDLC) و خازن های سرامیکی خاصیت خود ترمیم ندارند.
خود ترمیم کننده خازن های فیلم متالیزه
در یک خازن فیلم متالیزه ، یک فیلم پلاستیکی با یک لایه نازک روی یا آلومینیوم ،
ضخامت معمولاً ۰.۰۲ تا ۰.۱ میکرومتر پوشانده شده است.
لایه فلزی از طریق فرایندی که به عنوان رسوب خلاuum شناخته می شود بر روی فیلم پلاستیکی رسوب می کند.
ضخامت لایه فلزی میزان انرژی مورد نیاز برای فرآیند خود ترمیم را تعیین می کند.
دی الکتریک های پلاستیک فیلم پلاستیکی که معمولاً در ساخت خازن های فیلم متالیزه استفاده می شود
شامل پلی پروپیلن (PP) ، پلی فنیلن سولفید (PPS) ، پلی استر و کاغذ فلزی (MP) است.
این مواد دی الکتریک دارای قابلیت های مختلف خود ترمیم هستند.
وقتی خرابی در یک خازن فیلم متالیزه اتفاق می افتد ،
قوس زدگی باعث بخار شدن لایه فلزی نازک در اطراف منطقه گسل می شود.
این فرایند تبخیر ، لایه فلزی رسانا را در ناحیه اطراف نقص از بین می برد.
از آنجا که ماده رسانا برداشته می شود ، اتصال کوتاه نمی تواند بین صفحات رخ دهد. این از خرابی قطعه جلوگیری می کند.
قابلیت خود ترمیمی خازن فیلم متالیزه به عوامل زیادی از جمله خصوصیات ماده دی الکتریک و ضخامت لایه فلز بستگی دارد.
فرآیند تبخیر نیاز به تأمین کافی اکسیژن و مواد دی الکتریک با محتوای اکسیژن سطح بالا دارای خواص خود ترمیم کنندگی خوبی است.
برخی از دی الکتریک های فیلم پلاستیکی که دارای ویژگی های خوب ترمیمی هستند
شامل پلی پروپیلن ، پلی استر و پلی کربنات هستند.
دی الکتریک فیلم
خازن خود ترمیم چیست؟
از طرف دیگر ، دی الکتریک فیلم های پلاستیکی با محتوای اکسیژن سطح پایین دارای ویژگی های خود ترمیم ضعیفی هستند.
پلی فنیلن سولفید (PPS) یکی از این مواد دی الکتریک است.
برای اینکه فرآیند تبخیر اتفاق بیفتد ، انرژی لازم است.
مقدار انرژی مورد نیاز به میزان قابل توجهی به ضخامت لایه فلز بستگی دارد.
در بیشتر خازن های فیلم متالیزه ، برای پاکسازی ناحیه گسل به ۰.۰۵۰-۰.۱۵۰ ژول نیاز است.
این مقدار انرژی کافی است و به احتمال زیاد به منطقه اطراف یک نقطه گسل آسیب نمی رساند.
مقدار زیادی از انرژی پاکسازی نقاط ضعف بیشتری ایجاد می کند ، در نتیجه بر عملکرد یک خازن تأثیر می گذارد.
چنین مقادیری از انرژی خود ترمیم کننده دلیل اصلی خرابی بهمن و جریانهای نشتی زیاد در خازن ها است.
مقدار کمتری از انرژی خود ترمیم کننده باعث کاهش سطح الکترود تبخیر شده و سرعت کمتری در کاهش ظرفیت می شود.
طول عمر خازن هایی با مقادیر کمتر انرژی خود ترمیم پذیر بیشتر است.
علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان ، قابلیت ترمیم خودکار خازن های فیلم متالیزه به افزایش عمر عملیاتی آنها کمک می کند.
با این حال ، خود ترمیم باعث کاهش ناحیه الکترود متالیزه با گذشت زمان می شود.
این کاهش در سطح الکترود منجر به کاهش ظرفیت کل یک جز می شود.
خازن خود ترمیم
وقتی ظرفیت خازن فیلم متالیزه به زیر سطح مشخصی می رسد ، جز component به عنوان یک خازن خراب در نظر گرفته می شود.
علاوه بر این ، فرآیند خود ترمیم باعث افزایش مقاومت سری معادل (ESR) یک خازن فیلم متالیزه می شود.
این تغییرات در ظرفیت و ESR منجر به کاهش کلی طول عمر یک جز می شود.
برخی از پارامترهای طراحی که قابلیت اطمینان یک خازن فیلم متالیزه را تعیین می کنند
شامل اندازه هادی ، ضخامت فیلم دی الکتریک ، فاصله عایق و مقاومت الکترودها هستند.
استفاده از یک لایه بسیار نازک یا ضخیم از فلزکاری ، فواصل بسیار کوچک عایق یا فیلم های دی الکتریک بسیار نازک می تواند
خرابی را تسریع کند. خشک شدن بد و آب بندی نامناسب از جمله اشتباهات تولیدی است
که می تواند باعث خرابی خازن های فیلم متالیزه شود. در برنامه های کاربردی ،
برخی از شرایطی که می تواند خرابی یک جز component را تسریع کند
شامل دمای بالا ، ولتاژ بالا ، رعد و برق ، رطوبت زیاد و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) است.
جدا از خواص خوب خود ترمیمی ، خازن های فیلم پلی استر متالیزه همچنین دارای ثابت دی الکتریک بالا ،
پایداری دمای خوب ، مقاومت دی الکتریک بالا و بازده حجمی عالی هستند.
این ویژگی ها این خازن ها را برای کاربردهای عمومی ایده آل می کند.
خازن های پلی استر
خازن های پلی استر متالیزه به طور گسترده ای برای کاربردهای DC مانند مسدود کردن ،
دور زدن ، جدا کردن و جلوگیری از سر و صدا مورد استفاده قرار می گیرند.
خازن های پلی پروپیلن متالیزه مقاومت عایق بالا ، جذب دی الکتریک کم ، تلفات دی الکتریک کم ،
مقاومت دی الکتریک بالا و پایداری طولانی مدت را ارائه می دهند.
این م -لفه های کم مصرف به طور گسترده ای در برنامه های متصل به شبکه مانند مدارهای فیلتر ،
بالاست های روشنایی و مدارهای شنی مورد استفاده قرار می گیرند.
خازن های فیلم پلی پروپیلن دو متالیزه می توانند بارهای ولتاژ بالا و پالس های بالا را تحمل کنند
و برای کاربردهای با احتمال زیاد پالس های شیب دار مناسب هستند.
این خازن ها معمولاً در کنترل کننده های موتور ، اسنبر ، منبع تغذیه حالت سوئیچ و مانیتورها استفاده می شوند.
فروشگاه اینترنتی هایپرکاپاسیتور