Что означает коэффициент поглощения пленочных конденсаторов? Чем меньше он, тем лучше?

Прежде чем рассматривать коэффициент поглощения пленочных конденсаторов, давайте разберемся, что такое диэлектрик, поляризация диэлектрика и явление поглощения в конденсаторе.

Диэлектрик

Диэлектрик — это непроводящее вещество, то есть изолятор, не имеющий внутреннего заряда, способного перемещаться. Если диэлектрик поместить в электростатическое поле, электроны и ядра атомов диэлектрика совершают «микроскопическое относительное смещение» в пределах атомного диапазона под действием силы электрического поля, но не «макроскопическое движение» от атома, к которому они принадлежат, как свободные электроны в проводнике. Когда достигается электростатическое равновесие, напряженность поля внутри диэлектрика не равна нулю. В этом заключается основное различие между электрическими свойствами диэлектриков и проводников.

Диэлектрическая поляризация

Под действием приложенного электрического поля внутри диэлектрика возникает макроскопический дипольный момент, направленный вдоль электрического поля, а на поверхности диэлектрика появляется связанный заряд, представляющий собой поляризацию диэлектрика.

Явление поглощения

Задержка во времени в процессе зарядки и разрядки конденсатора вызвана медленной поляризацией диэлектрика под действием приложенного электрического поля. Обычно считается, что конденсатор должен быть полностью заряжен немедленно, но этого не происходит; конденсатор должен полностью разрядиться, но этого не происходит, и возникает задержка во времени.

Коэффициент поглощения пленочного конденсатора

Значение, используемое для описания явления диэлектрического поглощения пленочных конденсаторов, называется коэффициентом поглощения и обозначается как Ka. Эффект диэлектрического поглощения пленочных конденсаторов определяет низкочастотные характеристики конденсаторов, и значение Ka значительно варьируется для конденсаторов с разным диэлектрическим свойством. Результаты измерений различаются при разной продолжительности испытаний одного и того же конденсатора; значение Ka также варьируется для конденсаторов с одинаковыми характеристиками, разных производителей и разных партий.

Итак, теперь есть два вопроса:

В1. Должен ли коэффициент поглощения пленочных конденсаторов быть как можно меньше?

Вопрос 2. Каковы негативные последствия более высокого коэффициента поглощения?

А1:

Под действием приложенного электрического поля: чем меньше Ka (чем меньше коэффициент поглощения), тем слабее поляризация диэлектрика (т.е. изолятора) → тем меньше сила сцепления на поверхности диэлектрика → тем меньше сила сцепления диэлектрика с зарядом → тем слабее явление поглощения конденсатора → конденсатор заряжается и разряжается быстрее. Идеальное состояние: Ka равно 0, т.е. коэффициент поглощения равен 0, диэлектрик (т.е. изолятор) не проявляет явления поляризации под действием приложенного электрического поля, поверхность диэлектрика не имеет силы сцепления с зарядом, и реакция заряда и разряда конденсатора не имеет гистерезиса. Следовательно, чем меньше коэффициент поглощения пленочного конденсатора, тем лучше.

А2:

Влияние конденсатора со слишком большим значением Ka на различные цепи проявляется в различных формах, как показано ниже.

1) Дифференциальные цепи становятся связанными цепями.

2) В схеме с пилообразным сигналом генерируется повышенная отдача пилообразной волны, поэтому схема не может быстро восстановиться.

3) Ограничители, ограничители, искажение формы выходного сигнала в виде узкого импульса.

4) Постоянная времени фильтра сглаживания сверхнизких частот становится большой.

(5) Нулевая точка усилителя постоянного тока нарушена, дрейф в одном направлении.

6) Точность схемы отбора и удержания сигнала снижается.

7) Дрейф рабочей точки постоянного тока линейного усилителя

8) Увеличение пульсаций в цепи питания.

Все вышеперечисленные свойства диэлектрического поглощения неразрывно связаны с сущностью «инерции» конденсатора, то есть за заданное время зарядка не достигает ожидаемого значения, и наоборот, происходит и разрядка.

Сопротивление изоляции (или ток утечки) конденсатора с большим значением Ka отличается от сопротивления изоляции идеального конденсатора (Ka=0) тем, что оно увеличивается с увеличением времени испытания (ток утечки уменьшается). В Китае установлено время испытания в одну минуту.