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!
可以的,不过建议从实际情况下代替,电压是不是真的非要达到3KV要求?如是直接用Y5P-221K/3KV,如不需要达到3KV电压1KV电压可以正常使用的话就不用替代,回为3KV的成本比1KV高出。
外壳是陶瓷的,用来绝缘
高压瓷片电容器一个主要的特点就是耐压高,电压一般大于1KV的电压
高压瓷片电容器常规有2KV、3KV、4KV电压
常用于高压场合
最高的可达30KV的电压
在瓷片电容器中一般DC50V以下叫低压,DC100V~500V为中高压,DC1000V~6000V和为高压,DC6000V以上为超高压
安规Y电容也是属于高压瓷片电容
瓷片电容有I类瓷,II类瓷,III类瓷之分,I类瓷,NP0,温度特性,频率特性和电压特性佳,因介电常数不高,所以容量做不大II类瓷,X7R次之,温度特性和电压特性较好III类瓷,介电常数高,所以容量可以做很大,但温度特性和电压特性不太好
高压瓷片电容器一般体积不大
另外,瓷介电容器击穿后,往往呈短路状态
(这是它的弱点)而薄膜电容器失效后,一般呈开路状态
高压瓷片电容取决于使用在什么场合,典型作用可以消除高频干扰
在大功率、高压领域使用的高压瓷片电容器,要求具有小型、高耐压和频率特性好等特点
近年来随着材料、电极和制造技术的进步,高压瓷片电容的发展有长足的进展,并取得广泛应用
高压瓷片电容已成为大功率高压电子产品不可缺少的元件之一
高压瓷片电容只要针对于高频,高压瓷片电容取决于使用在什么场合,典型作用可以消除高频干扰
在大功率、高压领域使用的高压陶瓷电容器,要求具有小型、高耐压和频率特性好等特点
近年来随着材料、电极和制造技术的进步,高压陶瓷电容器的发展有长足的进展,并取得广泛应用
高压陶瓷电容器已成为大功率高压电子产品不可缺少的元件之一
因为电力系统的特殊性:交流电压高,高频,处于室外环境中(-40度到+60度),雷击电压/电流大,等等各种因素,造成了高压陶瓷电容器在研发和生产中一直处于困境:环境的恶劣,要求电容具有超强的稳定性,即变化率要小;同时,计量,储能,分压等产品要求高精密度,这对处于这种环境下的高压陶瓷电容器的局放,即局部放电量有着极为苛刻的要求:局放为零
高压陶瓷电容优点1、容量损耗随温度频率具高稳定性
2、特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性
3、高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构
电容器的需求越大,无法避免一个社会现象
高仿,小作坊,假货这种趋势在这个市场不断的扩大
购买电容我们要擦亮眼睛,要选择正规的厂家
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
一:潮湿对电参数恶化的影响。空气中温度过高,会使高压陶瓷电容的表面绝缘电阻下降,对于半密封结构电容器来说,水分会渗透到电容器的介质内部使电容器介质的绝缘电阻绝缘能力下降。因此,高温,高湿环境对瓷片电容的损坏影响较大。
二:银离子的迁移。无机介质电容器多半采用银电极,半密封电容器在高温条件下工作,渗入电容器内部的水分子产生电解。产生氧化反应,银离子与氢氧根离子结合产生氢氧化银。由于电极反应,银离子迁移不仅发生在无机介质表面,还扩散到无机介质内部,引起漏电流增大,严重时会使两个银电极之间完全短路,导致高压陶瓷电容损坏或击穿。
三:有的高压陶瓷电容,在运用测试操作时,电容器投入时的电流过大,无任何无电压保护措施,也无串联电抗器,使电容器过热,绝缘降低或损坏,如果操作频繁,也会影响陶瓷电容损坏,甚至爆炸。
四:从单颗陶瓷电容分析,电容碰到了强大的电流,导致内部材料发热,散热不及时,造成热击穿损坏。
智旭电子高压陶瓷电容外观小巧,精莹剔透,粉涂均匀,还可以为客人需求订制观型尺寸。