A cosa si riferisce il coefficiente di assorbimento dei condensatori a film? Più è basso, meglio è?
Prima di introdurre il coefficiente di assorbimento dei condensatori a film, esaminiamo cos'è un dielettrico, la polarizzazione di un dielettrico e il fenomeno di assorbimento di un condensatore.
Dielettrico
Un dielettrico è una sostanza non conduttiva, ovvero un isolante, priva di carica interna mobile. Se un dielettrico viene posto in un campo elettrostatico, gli elettroni e i nuclei degli atomi dielettrici subiscono "spostamenti relativi microscopici" all'interno del campo atomico sotto l'azione della forza del campo elettrico, ma non "movimenti macroscopici" che li allontanino dall'atomo di appartenenza, come accade per gli elettroni liberi in un conduttore. Quando si raggiunge 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 genera un momento di dipolo macroscopico lungo la direzione del campo elettrico, e sulla superficie del dielettrico si forma una carica legata, che costituisce la polarizzazione del dielettrico.
Il fenomeno dell'assorbimento
Il fenomeno del ritardo temporale nel processo di carica e scarica del condensatore è causato dalla lenta polarizzazione del dielettrico sotto l'azione del campo elettrico applicato. Comunemente si ritiene che il condensatore debba essere caricato completamente e immediatamente, ma ciò non avviene immediatamente; allo stesso modo, il condensatore deve scaricare completamente la carica, ma ciò non avviene, 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 la lettera Ka. L'effetto di assorbimento dielettrico dei condensatori a film determina le caratteristiche a bassa frequenza dei condensatori e il valore di Ka varia notevolmente per i diversi condensatori dielettrici. I risultati delle misurazioni variano in base alla durata del test dello stesso condensatore; il valore di Ka varia anche per condensatori con le stesse specifiche, ma di produttori diversi e di lotti diversi.
Quindi ora ci sono due domande-
D1. Il coefficiente di assorbimento dei condensatori a film deve essere 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) → più debole è la polarizzazione del dielettrico (cioè dell'isolante) → minore è la forza di legame sulla superficie del dielettrico → minore è la forza di legame del dielettrico sulla trazione della carica → più debole 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 fenomeni di polarizzazione sotto l'azione del campo elettrico applicato, la superficie del dielettrico non ha alcuna forza di trazione sulla carica e la risposta di carica e scarica del condensatore non presenta isteresi. Pertanto, il coefficiente di assorbimento del condensatore a film è minore, meglio è.
A2:
L'effetto di un condensatore con un valore Ka troppo elevato su diversi circuiti si manifesta in forme diverse, come segue.
1) I circuiti differenziali diventano circuiti accoppiati
2) Il circuito a dente di sega genera un ritorno maggiore 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 livellamento a frequenza ultra-bassa diventa grande
(5) Il punto zero dell'amplificatore CC è disturbato, deriva unidirezionale
6) La precisione del circuito di campionamento e mantenimento diminuisce
7) Deriva del punto di funzionamento in corrente continua 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 raggiunge il valore previsto, e viceversa si verifica anche la scarica.
La resistenza di isolamento (o corrente di dispersione) di un condensatore con un valore Ka più elevato è diversa da quella di un condensatore ideale (Ka=0) in quanto aumenta con tempi di prova più lunghi (la corrente di dispersione diminuisce). Il tempo di prova attualmente specificato in Cina è di un minuto.
Data di pubblicazione: 11 gennaio 2022