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優(yōu)化電路設(shè)計,同惠電子提供多路電容漏電流高效測試解決方案


  來源: Tonghui同惠 時間:2023-12-27 編輯:清風
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前言


電容器是儲存電量和電能(電勢能)的元件,在兩個導(dǎo)體間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì),就構(gòu)成了一個基本電容器,不同種類的絕緣介質(zhì),決定了電容器的容量及承受電壓能力。


電子電路中,電容器在調(diào)諧、旁路、耦合、濾波等電路中起著重要的作用。


電容器漏電流產(chǎn)生的原因是?


在電容器兩端加上電壓時,電容器就會儲存電荷,但是,電容介質(zhì)不可能完全絕緣,當電容加上直流電壓時,電容器會有漏電流產(chǎn)生。


電容器漏電流的危害是?


大電容,尤其是電解電容、鉭電容、陶瓷電容(大容量)電容量通常較高,通常用在電氣設(shè)備的電源供應(yīng)器、開關(guān)電源及直流-直流轉(zhuǎn)換器中,在交流電整流電路用作平滑及緩沖直流信號。



電容器漏電流會隨著溫度的增加而增加,也會隨施加電壓的增大而增大,因此,電器產(chǎn)品在使用時的可靠性高低主要取決于該產(chǎn)品的漏電流大小和高溫時該產(chǎn)品的漏電流變化率。


特別是在無電阻保護的低阻抗開關(guān)電源電路和大功率脈沖充放電電路里使用時,該產(chǎn)品的上述特性將對電路可靠性影響非常大,幾乎是決定性的。


因為此類電路中存在頻繁的浪涌電壓和浪涌電流,耐壓不夠和高溫時漏電流變化大的產(chǎn)品根本不能承受浪涌沖擊,瞬間就有可能被擊穿而失效或爆炸。


電容器漏電流正確測量基礎(chǔ)知識


由于不同介質(zhì)特性及環(huán)境因素存在,自然界中不存在純凈的電容器,通常一個電容器由不同的部分組成,如圖1:



測試漏電流時,是在電容器兩端施加直流電壓Vs,然后用電流表測試通過電容器的電流,如圖2,由于雜質(zhì)的存在,實際電流有三個部分組成,如圖3:




由圖可見,實際上在測試的時候,測試的是總電流,而這總電流有三個分量,三個電流分量分別是:



1)Ip:流過絕緣電阻Rp的漏電流,也叫傳導(dǎo)泄漏電流


流過絕緣層、導(dǎo)體之間或從導(dǎo)體到地的電流。該電流隨著絕緣的惡化而增加,并在Id介質(zhì)吸收電流(見圖 4)消失后占主導(dǎo)地位。因為它相當穩(wěn)定且與時間無關(guān),所以這是測量絕緣電阻的最重要的電流。


2)Ic:電容充電電流


電容兩端施加直流電壓時,對電容器進行充電的電流,為瞬時電流,在電容兩端電壓充至測試電壓后下降。


低容量電容器,電容充電電流Ic高于傳導(dǎo)泄漏電流Ip,但通常在我們開始記錄數(shù)據(jù)時就消失了。因此,在記錄之前讓讀數(shù)提前穩(wěn)定很重要。


高容量電容器,電容充電電流Ic可能會持續(xù)很長時間才能穩(wěn)定下來。


3)Id:介質(zhì)吸收電流


由介電材料內(nèi)分子極化引起的電流,介電材料吸收分量由Rd和Cd,通常生成多個時間常數(shù)(Rd×Cd)。


該電流最初很高,電流幅度與Rd 的值成反比,會逐漸呈指數(shù)衰減至0。


高容量電容器或容性設(shè)備以及潮濕污染的絕緣時,電流下降時間會很慢。


電容器漏電流的計算


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