¿Cuál es la unidad "CV" para la corriente de fuga en una hoja de datos del condensador?


13

He visto algunas especificaciones de corriente de fuga para condensadores electrolíticos, y todos parecen especificar el valor de la siguiente manera:

I <0.01 CV o 3 (μA) después de 2 minutos, lo que sea mayor

Aquí hay algunos ejemplos de hojas de datos: Panasonic , Multicomp , Nichicon , Rubycon .

Estoy en lo cierto al pensar que la corriente de fuga es un producto de capacitancia y voltaje, es decir, para un límite de en un suministro de 5 V , estaría buscando una corriente de fuga de I = 0.01 \ times100µF \ times5V = 5 \ times10 ^ {- 6} A = 5 µAI=0.01×100µF×5V=5×106A=5µA .

¿O esa unidad de CV es algo totalmente diferente?

Además, ¿por qué el retraso de tiempo prolongado para esta clasificación cuando un condensador generalmente se carga en segundos o menos?


3
Tenga en cuenta que las unidades reales de C x V son "carga", por lo que hay un "por segundo" implícito para convertir esto en una corriente.
Dave Tweed

Respuestas:


16

El SPEC- fuga en este caso 0,01 CV (o 3 A) es el producto de puntuación de tensión y clasificar capacitancia, no voltaje aplicado. El 3 A, por supuesto, significa "el que sea más alto" (también conocido como "peor"). Entonces, si su límite está clasificado en 10V / 100 F, la fuga sería inferior a 10 A.μμμμ


La regla # 1 de SP de interpretación de la hoja de datos es:

Si una especificación se puede interpretar de dos maneras, y una es peor que la otra, la peor es la correcta.


La fuga real de una tapa electrolítica puede ser mucho menor que el valor nominal o un poco menor. Lo más probable es que un condensador nominal de mayor voltaje tenga una fuga menor cuando se opera a un voltaje mucho menor que el nominal, pero no está garantizado, ni necesariamente durará si el condensador funciona continuamente a un voltaje inferior al nominal.

El (relativamente) largo tiempo es, por supuesto, porque la fuga inicial puede ser bastante más alta que la especificada y puede llevar algún tiempo bajar al valor garantizado. Esto se debe a que el dieléctrico en una tapa electrolítica es en realidad una capa de óxido muy, muy delgada en las placas de aluminio grabadas y puede desarrollar agujeros, etc., que se anodizan cuando se aplica voltaje.

Esto es lo que United Chemicon tiene que decir sobre las fugas:

Corriente de fuga (DCL)

El dieléctrico de un condensador tiene una resistencia muy alta que evita el flujo de corriente continua. Sin embargo, hay algunas áreas en el dieléctrico que permiten que pase una pequeña cantidad de corriente, llamada corriente de fuga. Las áreas que permiten el flujo de corriente se deben a sitios de impurezas de lámina muy pequeños que no son homogéneos, y el dieléctrico formado sobre estas impurezas no crea un enlace fuerte. Cuando el condensador se expone a altos voltajes de CC o altas temperaturas, estos enlaces se rompen y aumenta la corriente de fuga. La corriente de fuga también está determinada por los siguientes factores:

  1. Valor de capacitancia
  2. Voltaje aplicado versus voltaje nominal
  3. Historia previa

La corriente de fuga es proporcional a la capacitancia y disminuye a medida que se reduce el voltaje aplicado. Si el condensador ha estado a temperaturas elevadas sin tensión aplicada durante un tiempo prolongado, puede producirse una degradación del dieléctrico de óxido que dará como resultado una corriente de fuga más alta. Por lo general, este daño se reparará cuando se vuelva a aplicar el voltaje

Un fuerte efecto 'formador' de este tipo es relativamente poco común con las piezas modernas, y parece ocurrir mucho más a menudo en los viejos tiempos cuando las piezas estaban en reposo durante algún tiempo antes de ser utilizadas. Quizás el electrolito moderno esté mejor controlado o sea más puro, o tenga aditivos conservantes.

Editar: Tenga en cuenta el comentario de @ Dave de que las unidades del parámetro 0.01 deben ser 1 / s.


1
Excelente respuesta, gracias. Esto parece coincidir con lo que he visto en las hojas de datos que proporcionan explícitamente la corriente de fuga en microamperios para cada modelo específico, en lugar de proporcionar un coeficiente.
Polinómico el

2

La corriente de fuga depende del área de la placa (por lo tanto, es proporcional a la capacitancia), o inversamente proporcional a la separación de la placa (tan proporcional a la capacitancia) y del voltaje aplicado, entonces sí, la corriente de fuga es proporcional a CV.

Los condensadores electrolíticos tienen una interesante 'constante de tiempo largo' que está relacionada tanto con el movimiento mecánico en las placas como con los efectos de polarización en el electrolito. Se demuestra de manera más efectiva al cargar un gran condensador electrolítico, dejándolo durante unos minutos, descargándolo rápidamente y luego observando su voltaje durante los próximos minutos con un DVM de alta impedancia. El voltaje aumenta desde 0 y puede llegar a una fracción sorprendentemente grande del voltaje de carga original. Vale la pena hacer este experimento de recuperación de voltaje, aunque solo sea para demostrar la no idealidad de un condensador electrolítico.

Lo que esto significa es que si estamos tratando de medir una corriente de fuga baja en un electrolítico grande, se verá afectada por los efectos de la recuperación de voltaje después de cualquier cambio en el voltaje. De ahí el retraso de 2 minutos especificado, que el fabricante presumiblemente ha encontrado suficiente para eliminar la recuperación de voltaje como una fuente importante de error de medición.

Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.