片狀多層陶瓷電容器絕緣阻抗值分析
發(fā)布時(shí)間:2019-06-10 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】獨(dú)石陶瓷電容器的絕緣電阻表示當(dāng)在電容器端子之間施加直流電壓 (無(wú)紋波) 時(shí),在設(shè)定時(shí)間 (比如60秒) 之后施加電壓和漏電流之間的比率。當(dāng)一個(gè)電容器絕緣電阻的理論值無(wú)窮大時(shí),因?yàn)閷?shí)際電容器的絕緣電極之間的電流流量很小,實(shí)際電阻值是有限的。上述電阻值稱(chēng)為"絕緣電阻",并用兆歐[MΩ]和歐法拉[ΩF]等單位表示。
絕緣電阻值的性能
當(dāng)直流電壓直接施加在電容器后,突入電流 (也稱(chēng)充電電流) 的流量如下圖1所示。隨著電容器逐漸被充電,電流呈指數(shù)降低。
電流I (t) 隨時(shí)間的增加而分為三類(lèi) (如方程 (1) 所示),即充電電流Ic (t)、吸收電流Ia (t) 和漏電電流Ir。
I (t)=Ic (t)+Ia (t)+Ir 方程 (1)
充電電流表明電流通過(guò)一個(gè)理想的電容器。與充電電流相比,吸收電流有一個(gè)延遲過(guò)程,并且在低頻范圍內(nèi)伴隨有介電損耗、造成高介電常數(shù)電容器 (鐵電性電容器) 極性相反并在陶瓷與金屬電極界面上發(fā)生肖特基障壘。
漏電電流是在吸收電流的影響降低后,在一定階段出現(xiàn)的常數(shù)電流。
因此,下述電流值隨施加在電容器上的時(shí)間電壓量而變化。這意味著,只有在指定電壓用途下的定時(shí)測(cè)量才能確定電容器的絕緣電阻值。
絕緣電阻值
絕緣電阻值以兆歐[MΩ]或歐姆法拉[ΩF]等單位表示。其規(guī)定值隨電容值而改變。該值用標(biāo)稱(chēng)電容值和絕緣電阻的乘積 (CR的乘積) 來(lái)表示。例如: 當(dāng)絕緣電阻在10,000MΩ以上時(shí),電容為0.047µF或更小,當(dāng)絕緣電阻為500ΩF時(shí),其值大于0.047µF。
絕緣電阻值的保證
如上表所示,電容值越高,其絕緣電阻值越低。
其原因解釋如下: 考慮到獨(dú)石陶瓷電容器可以看作是一個(gè)導(dǎo)體,根據(jù)施加在其上的電壓和電流,利用歐姆定律可以計(jì)算出絕緣電阻。
絕緣電阻值R可以用方程 (2) 表示,導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),導(dǎo)體的橫截面面積為S,電阻率為ρ。
R=ρ • L/S 方程 (2)
同樣,電容量C可以用方程 (3) 表示,獨(dú)石陶瓷電容器兩個(gè)電極之間的距離 (電介質(zhì)厚度) 用L表示,內(nèi)部電極的面積用S表示,介電常數(shù)為ε。
C ∝ ε • S/L 方程 (3)
方程 (4) 由方程 (2) 和方程 (3) 得出,由方程 (4) 可知R與C成反比。
R ∝ ρ • ε/C 方程 (4)
絕緣電阻越大表明直流電壓下的漏電電流越小。一般情況下,絕緣電阻值越大,電路的精確性越高。
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