Čo znamená absorpčný koeficient filmových kondenzátorov? Čím je menší, tým lepší?

Predtým, ako predstavíme absorpčný koeficient filmových kondenzátorov, pozrime sa na to, čo je dielektrikum, polarizáciu dielektrika a absorpčný jav kondenzátora.

Dielektrikum

Dielektrikum je nevodivá látka, t. j. izolant, bez vnútorného náboja, ktorý sa môže pohybovať. Ak je dielektrikum umiestnené v elektrostatickom poli, elektróny a jadrá dielektrických atómov vykonávajú „mikroskopický relatívny posun“ v rámci atómového rozsahu pôsobením sily elektrického poľa, ale nie „makroskopický pohyb“ smerom od atómu, ku ktorému patria, ako voľné elektróny vo vodiči. Keď sa dosiahne elektrostatická rovnováha, intenzita poľa vo vnútri dielektrika nie je nulová. Toto je hlavný rozdiel medzi elektrickými vlastnosťami dielektrík a vodičov.

Dielektrická polarizácia

Pod pôsobením aplikovaného elektrického poľa sa vo vnútri dielektrika pozdĺž smeru elektrického poľa objaví makroskopický dipólový moment a na povrchu dielektrika sa objaví viazaný náboj, čo je polarizácia dielektrika.

Absorpčný jav

Fenomén časového oneskorenia v procese nabíjania a vybíjania kondenzátora spôsobený pomalou polarizáciou dielektrika pôsobením aplikovaného elektrického poľa. Všeobecne sa chápe, že kondenzátor sa musí okamžite úplne nabiť, ale nenaplní sa okamžite; kondenzátor sa musí úplne uvoľniť, ale náboj sa neuvoľní a dochádza k javu časového oneskorenia.

Absorpčný koeficient filmového kondenzátora

Hodnota používaná na opis javu dielektrickej absorpcie filmových kondenzátorov sa nazýva absorpčný koeficient a označuje sa ako Ka. Dielektrický absorpčný efekt filmových kondenzátorov určuje nízkofrekvenčné charakteristiky kondenzátorov a hodnota Ka sa v závislosti od dielektrického kondenzátora značne líši. Výsledky meraní sa líšia v závislosti od trvania testu toho istého kondenzátora; hodnota Ka sa tiež líši v závislosti od kondenzátorov rovnakej špecifikácie, rôznych výrobcov a rôznych šarží.

Takže teraz sú tu dve otázky -

Otázka 1. Je absorpčný koeficient filmových kondenzátorov čo najmenší?

Otázka 2. Aké sú nepriaznivé účinky väčšieho absorpčného koeficientu?

A1:

Pri pôsobení aplikovaného elektrického poľa: čím menšie Ka (menší absorpčný koeficient) → slabšia polarizácia dielektrika (t. j. izolanta) → nižšia väzbová sila na povrchu dielektrika → čím menšia väzbová sila dielektrika na ťahovú silu náboja → tým slabší absorpčný jav kondenzátora → kondenzátor sa rýchlejšie nabíja a vybíja. Ideálny stav: Ka je 0, t. j. absorpčný koeficient je 0, dielektrikum (t. j. izolant) nevykazuje žiadny polarizačný jav pri pôsobení aplikovaného elektrického poľa, povrch dielektrika nevykazuje žiadnu trakčnú väzbovú silu na náboj a odozva nabíjania a vybíjania kondenzátora nemá žiadnu hysteréziu. Preto je absorpčný koeficient filmového kondenzátora lepší, čím menší, tým lepší.

A2:

Vplyv kondenzátora s príliš veľkou hodnotou Ka na rôzne obvody sa prejavuje rôznymi formami, a to nasledovne.

1) Diferenciálne obvody sa menia na prepojené obvody

2) Pílovitý obvod generuje zvýšený návrat pílovitej vlny, a preto sa obvod nemôže rýchlo zotaviť

3) Obmedzovače, svorky, skreslenie tvaru vlny úzkeho impulzného výstupu

4) Časová konštanta vyhladzovacieho filtra pre ultranízke frekvencie sa zväčšuje

(5) Nulový bod jednosmerného zosilňovača je narušený, jednosmerný drift

6) Presnosť obvodu vzorkovania a udržiavania sa znižuje

7) Drift pracovného bodu DC lineárneho zosilňovača

8) Zvýšené zvlnenie v napájacom obvode

Všetky vyššie uvedené vlastnosti dielektrického absorpčného efektu sú neoddeliteľné od podstaty „zotrvačnosti“ kondenzátora, to znamená, že v stanovenom čase nabíjania sa kondenzátor nenabije na očakávanú hodnotu a naopak, dochádza k vybíjaniu.

Izolačný odpor (alebo zvodový prúd) kondenzátora s väčšou hodnotou Ka sa líši od odporu ideálneho kondenzátora (Ka=0) v tom, že sa zvyšuje s dlhším časom testu (zvodový prúd sa znižuje). Čas testu prúdu stanovený v Číne je jedna minúta.