高压瓷片电容为什么会耐压不良?
近日,我们的工程在新询盘过程中,有顾客问了一个问题,高压电容上机使用后有拉弧击穿产生
为此我们瓷谷电子的工程为大家做了一个分析,希望可以帮助到遇到同样问题的你,欢迎大家前来交流,探讨结果
经调查,此高压电容脚距为3.0㎜,客人要求测试电压为2000VAC
脚距即安全距离,电气间隙
在这里,瓷谷工程来告诉大家,什么叫拉弧,什么叫拉弧击穿,电容器在什么情况下会有拉弧产生
拉弧,是指电压击穿空气时候的一种放电现象!在电气中,当两个导体间的电压击穿空气层形成电弧,当电弧形成后空气即产生大量的电子,导电性能迅速提高,即使两导体间的距离继续增大仍不能使电弧熄灭,这现象就是拉弧
拉弧击穿,电压超过空气的耐受力使空气电离变成导体也就是产生电弧,电弧一般会绕过绝缘体沿着绝缘体的表面产生,因而会对绝缘体产生损坏
如电弧的高温会使绝缘体融化或碎裂
收到客户寄来的产品,按客户指示,进行三种模式测试分析:1.芯对芯2.芯对壳3.壳对壳
产生不良最多的是壳对壳
凭多年的电容器使用累积经验猜想是安全距离太近造成的
接着看以下分析吧,哈哈!我先把每个产品都测试容量,发现容量是没问题的
然后再拆分客供品
测电压,电压是逐步递进式测试的,由低向高开始
当电压达到2000VAC时,电火花磁磁声产生了
白色的光晕出现了
就是所谓的拉弧
仔细观察,不难发现,产生拉弧的两个端点在哪里
结论:客人所说的高压陶瓷电容耐压不良,其实是拉弧造成的误判
最后有拆下电容器测试,电气性能符合标准
拉弧并非电容耐压不良
但是拉弧会影响使用,影响判定
这个主要是焊点与金属壳之间因距离太近造成拉弧的
不是电容耐压不良引起的
后来,瓷谷电子工程以给到客人建议,在PCB板的焊点上,特别是圆头焊点,点加绝缘胶,增加绝缘性,防止焊点与金属壳之间拉弧
瓷谷30年专注安规陶瓷电容研发生产与销售
科技发展离不开元器件,为了保护核心器件不受到损坏,瓷谷电子给您放心的选择,为产品的安全提供强而有力的保障!
从以下几点进行分析一:瓷片电容在电场作用下的击穿破坏遵循弱点击穿理论,而局部放电是产生弱点破坏的根源
除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外,对于环氧包封型高压陶瓷电容,无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节
环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩,产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中,并作用于陶瓷-环氧界面,劣化界面的粘结
在电场作用下,组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷(SPBT)会发生电机械应力,产生电致应变
当环氧包封层的残余应力较大时,二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳,产生气隙,从而降低电压水平
二:介质内空洞:导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加
该过程循环发生,不断恶化,导致其耐压水平降低
三:包封层环氧材料因素:一般包封层厚度越厚,包封层破坏所需的外力越高
在同样电场力和残余应力的作用下,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难
另外固化温度的影响,随着固化温度的提高,高压瓷片电容的击穿电压会越高,因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力
随着整体模块灌胶后固化的高温持续,当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度,达到了粘流态,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙,此时的形变就很难恢复,这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平
四:机械应力裂纹:陶瓷体本身属于脆性较高的材料,在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹,导致耐压降低
常见的应力源有:工艺过程电路板流转操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;元件接插操作;电路测试;单板分割;电路板安装;电路板定位铆接;螺丝安装等
导致瓷片电容失效结论一:直接原因:陶瓷-环氧界面存在间隙,导致其耐压水平降低
二:间接原因:二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩,致使陶瓷-环氧界面劣化,形成了弱点放电的路径
三:二次包封模块固化后,样品放置时间过短,其内部界面应力未完全释放出来,在陶瓷-环氧界面存在微裂纹,导致耐压水平降低
补充:c极集电极虽然只有一二百伏的电压,但上边有1500v的脉冲电压是普通万用表测不出来的。
散热器是接地的,所以感觉不到电压高,行管集电极一般是和散热器绝缘的。电不到人不值得奇怪。
一:原料本身粉料银料
粉料银料的生产设备如果太过简陋,会直接影响陶瓷电容产品的容值,所以材料的介电常数很重要(推荐用些好的瓷粉)
二:半成品组装工艺
在生产陶瓷电容器时,如果焊锡温度过高,不均, 时长不够这些也是影响陶瓷电容器的容值,如果陶瓷电容器的介质如果太薄,可能陶瓷电容的耐压就不行,所以瓷粉的抗电性要非常好,特别是高容量的。
太小了,而且没有像电解电容那样有电解质
但是瓷片电容也是有很多优点的,滤除高频的噪声效果很好
而且瓷片的电容并不小0.1uf也很大了,你不要和电解电容比,他们不是一个世界的,各有各的好处
没有瓷片电容很多东西都做不出来
还有它的介质也比较厚,因此它的耐压一般比电解电容高
耐压高了,电容量当然小了,你说对不对呀
耐压值一般只有测试时才会达到,用于测试瓷片电容质量
即使在测试时,耐压值也是保持一个很短的时间
如果长时间进行耐压测试,就会损坏瓷片电容
瓷片电容额定电压是指电容器运行的电压范围
是保障电容长期稳定工作的标准电压,使用中电容两端施加电压不能超过这个值
最好是与这个值相等
这样才可以保证电容正常工作
瓷片电容击穿电压是指电容两极之间可以破坏的最小电压
通俗解释:耐压值=最高电压;额定电压=工作电压;击穿电压=破坏电压我们也可以把耐压值和击穿电压理解是一个意思,当加在瓷片电容上的电压超过耐压值的时候,瓷片电容会被击穿