A cosa si riferisce il coefficiente di assorbimento dei condensatori a film? Più è piccolo, meglio è?

Prima di introdurre il coefficiente di assorbimento dei condensatori a film, diamo un'occhiata a cosa è un dielettrico, alla polarizzazione di un dielettrico e al fenomeno di assorbimento di un condensatore.

Dielettrico

Un dielettrico è una sostanza non conduttiva, ovvero un isolante, priva di carica interna che possa muoversi. Se un dielettrico viene posto in un campo elettrostatico, gli elettroni e i nuclei degli atomi del dielettrico effettuano uno "spostamento relativo microscopico" all'interno dell'intervallo atomico sotto l'azione della forza del campo elettrico, ma non uno "spostamento macroscopico" lontano dall'atomo a cui appartengono, come gli elettroni liberi in un conduttore. Quando viene raggiunto l'equilibrio elettrostatico, l'intensità del campo all'interno del dielettrico non è nulla. Questa è la principale differenza tra le proprietà elettriche dei dielettrici e dei conduttori.

Polarizzazione dielettrica

Sotto l'azione del campo elettrico applicato, all'interno del dielettrico si forma un momento di dipolo macroscopico lungo la direzione del campo elettrico e sulla superficie del dielettrico si forma una carica legata, che rappresenta la polarizzazione del dielettrico.

Il fenomeno dell'assorbimento

Il fenomeno del ritardo temporale nel processo di carica e scarica di un condensatore è causato dalla lenta polarizzazione del dielettrico sotto l'azione del campo elettrico applicato. È opinione comune che il condensatore debba essere completamente carico immediatamente, ma non riempito immediatamente; il condensatore debba rilasciare completamente la carica, ma non lo fa, e si verifica il fenomeno del ritardo temporale.

Coefficiente di assorbimento del condensatore a film

Il valore utilizzato per descrivere il fenomeno di assorbimento dielettrico dei condensatori a film è chiamato coefficiente di assorbimento e viene indicato con Ka. L'effetto di assorbimento dielettrico dei condensatori a film determina le caratteristiche a bassa frequenza dei condensatori e il valore Ka varia notevolmente per i diversi condensatori dielettrici. I risultati delle misurazioni variano per diverse durate di prova dello stesso condensatore; il valore Ka varia anche per condensatori con le stesse specifiche, diversi produttori e diversi lotti.

Quindi ora ci sono due domande:

D1. Il coefficiente di assorbimento dei condensatori a film è il più piccolo possibile?

D2. Quali sono gli effetti negativi di un coefficiente di assorbimento più elevato?

A1:

Sotto l'azione del campo elettrico applicato: minore è Ka (minore è il coefficiente di assorbimento) → minore è la polarizzazione del dielettrico (cioè l'isolante) → minore è la forza di legame sulla superficie del dielettrico → minore è la forza di legame del dielettrico sulla trazione della carica → minore è il fenomeno di assorbimento del condensatore → il condensatore si carica e si scarica più velocemente. Stato ideale: Ka è 0, cioè il coefficiente di assorbimento è 0, il dielettrico (cioè l'isolante) non presenta alcun fenomeno di polarizzazione sotto l'azione del campo elettrico applicato, la superficie del dielettrico non ha alcuna forza di legame di trazione sulla carica e la risposta di carica e scarica del condensatore non ha isteresi. Pertanto, il coefficiente di assorbimento del condensatore a film è tanto più piccolo quanto meglio è.

A2:

L'effetto di un condensatore con un valore Ka troppo elevato su circuiti diversi si manifesta in forme diverse, come segue.

1) I circuiti differenziali diventano circuiti accoppiati

2) Il circuito a dente di sega genera un ritorno aumentato dell'onda a dente di sega e quindi il circuito non può recuperare rapidamente

3) Limitatori, morsetti, distorsione della forma d'onda di uscita a impulsi stretti

4) La costante di tempo del filtro di smoothing a frequenza ultra bassa diventa grande

(5) Il punto zero dell'amplificatore DC è disturbato, deriva unidirezionale

6) La precisione del circuito di campionamento e mantenimento diminuisce

7) Deriva del punto di funzionamento CC dell'amplificatore lineare

8) Aumento dell'ondulazione nel circuito di alimentazione

Tutte le prestazioni sopra descritte dell'effetto di assorbimento dielettrico sono inseparabili dall'essenza dell'"inerzia" del condensatore, ovvero, nel tempo specificato la carica non viene caricata al valore previsto e viceversa si verifica anche la scarica.

La resistenza di isolamento (o corrente di dispersione) di un condensatore con un valore Ka maggiore è diversa da quella di un condensatore ideale (Ka = 0) in quanto aumenta con un tempo di prova più lungo (la corrente di dispersione diminuisce). Il tempo di prova attuale specificato in Cina è di un minuto.