Co to jest jednostka „CV” dla prądu upływu w karcie danych kondensatora?

13

Przejrzałem kilka specyfikacji prądu upływowego dla kondensatorów elektrolitycznych i wszystkie wydają się określać wartość jako coś takiego:

I <0,01 CV lub 3 (μA) po 2 minutach, w zależności od tego, która wartość jest większa

Oto kilka przykładowych arkuszy danych: Panasonic , Multicomp , Nichicon , Rubycon .

Czy mam rację, myśląc, że prąd upływowy jest iloczynem pojemności i napięcia, tj. Dla nasadki 100µF przy zasilaniu 5 V przyjrzałbym się prądowi upływowemu .ja=0,01×100µfa×5V.=5×10-6ZA=5µZA

A może jednostka CV to coś zupełnie innego?

Ponadto, dlaczego duże opóźnienie dla tej oceny, gdy kondensator zwykle ładuje się w sekundach lub krócej?

Wielomian
źródło
3
Zauważ, że rzeczywistymi jednostkami C x V są „ładunki”, więc domyślnie istnieje „na sekundę”, aby przekształcić to w prąd.
Dave Tweed,

Odpowiedzi:

16

Fo- nieszczelności w tym przypadku 0.01CV (lub 3 a) jest produktem znamionowego napięcia i znamionowej pojemności, nie przyłożonego napięcia. 3 A oczywiście oznacza „cokolwiek jest wyższe” (inaczej „gorsze”). Więc jeśli twoja czapka jest oceniana na 10 V / 100 F, wyciek będzie mniejszy niż 10 A.μμμμ


Zasada nr 1 interpretacji arkusza danych SP:

Jeśli specyfikację można interpretować na dwa sposoby, a jeden jest gorszy od drugiego, gorszy jest właściwy.


Rzeczywisty wyciek elektrolitycznej nasadki może być znacznie mniejszy niż wartość znamionowa lub nieco mniejszy. Są szanse, że kondensator znamionowy o wyższym napięciu będzie miał mniejszy upływ, gdy będzie pracował przy znacznie niższym niż napięcie znamionowe, ale nie jest to gwarantowane, ani nie będzie koniecznie trwał, jeśli kondensator będzie pracował w sposób ciągły przy niższym niż napięcie znamionowe.

(Względnie) długi czas jest oczywiście, ponieważ początkowy wyciek może być nieco wyższy niż w specyfikacji i może zająć trochę czasu, aby spaść do wartości gwarantowanej. Wynika to z faktu, że dielektryk w pokrywie elektrolitycznej jest w rzeczywistości bardzo, bardzo cienką warstwą tlenku na wytrawionych płytach aluminiowych i może wytwarzać otwory itp., Które są anodowane po przyłożeniu napięcia.

Oto, co United Chemicon ma do powiedzenia na temat wycieków:

Prąd upływu (DCL)

Dielektryk kondensatora ma bardzo wysoką rezystancję, która zapobiega przepływowi prądu stałego. Istnieją jednak pewne obszary w dielektryku, które umożliwiają przepływ niewielkiej ilości prądu, zwany prądem upływu. Obszary umożliwiające przepływ prądu wynikają z bardzo małych miejsc zanieczyszczenia folią, które nie są jednorodne, a dielektryk utworzony na tych zanieczyszczeniach nie tworzy silnego wiązania. Gdy kondensator wystawiony jest na wysokie napięcia prądu stałego lub wysokie temperatury, wiązania te rozpadają się i wzrasta prąd upływowy. Prąd upływu jest również determinowany przez następujące czynniki:

  1. Wartość pojemności
  2. Przyłożone napięcie w porównaniu do napięcia znamionowego
  3. Poprzednia historia

Prąd upływowy jest proporcjonalny do pojemności i maleje wraz ze spadkiem przyłożonego napięcia. Jeśli kondensator był w podwyższonej temperaturze bez napięcia przyłożonego przez dłuższy czas, może nastąpić pewna degradacja dielektrycznego tlenku, co spowoduje wzrost prądu upływu. Zwykle uszkodzenie to zostanie naprawione po ponownym przyłożeniu napięcia

Silny efekt „formujący” tego typu jest stosunkowo rzadki w przypadku nowoczesnych części i zdawał się występować znacznie częściej w dawnych czasach, gdy części były przez pewien czas przed użyciem. Być może współczesny elektrolit jest lepiej kontrolowany, bardziej czysty lub zawiera dodatki konserwujące.

Edycja: Uwaga @ Komentarz Dave'a, że jednostki parametru 0,01 muszą wynosić 1 / s.

Spehro Pefhany
źródło
1
Doskonała odpowiedź, dzięki. Wydaje się, że jest to zgodne z tym, co widziałem w arkuszach danych, które wyraźnie dostarczają prąd upływu w mikroamperach dla każdego konkretnego modelu, zamiast podawać współczynnik.
Wielomian
2

Prąd upływowy zależy od powierzchni płyty (czyli jest proporcjonalny do pojemności) lub odwrotnie proporcjonalny do separacji płyty (tak proporcjonalny do pojemności) i przyłożonego napięcia, więc tak, prąd upływowy jest proporcjonalny do CV.

Kondensatory elektrolityczne mają interesującą „stałą czasową”, która jest związana zarówno z ruchem mechanicznym na płytkach, jak i efektami polaryzacji w elektrolicie. Najskuteczniej można to wykazać ładując duży kondensator elektrolityczny, pozostawiając go na kilka minut, szybko rozładowując, a następnie obserwując jego napięcie w ciągu następnych kilku minut za pomocą DVM o wysokiej impedancji. Napięcie wzrasta od 0 i może osiągnąć zaskakująco dużą część pierwotnego napięcia ładowania. Ten eksperyment z odzyskiem napięcia warto wykonać, choćby po to, by zademonstrować nieidealność kondensatora elektrolitycznego.

Oznacza to, że jeśli próbujemy zmierzyć niski prąd upływowy w dużym elektrolicie, zostanie on zalany przez skutki powrotu napięcia po każdej zmianie napięcia. Stąd podane 2-minutowe opóźnienie, które producent uznał za wystarczające do usunięcia powrotu napięcia jako znaczącego źródła błędu pomiaru.

Neil_UK
źródło