電容器漏電流是什么?
漏電流的產生
在理想的情況下電容兩個極板間是不會有電流流過的,但是由于它們之間的電介質并不能完全的絕緣,因此在直流電壓的作用下就會有少量的電流流過,就稱為漏電流。
漏電流的危害
電解電容漏電流較大
電容漏電流發(fā)生于直流工作狀態(tài)下,它更多是對于電路中直流電的影響。
它影響了電容濾波效果,會使濾波不好。 影響了電容隔直流的效果,在交流信號通道隔直流時會使直流分量一同通過.
由于電容存在ESR,對于存在較大ESR的電容,漏電流太大會使電容本身發(fā)熱,影響壽命。 比如電解電容漏電流大會引起電容發(fā)熱,從而蒸發(fā)電容里的電解液,造成電容鋁殼壓力增大,嚴重的時候會引起電解電容爆炸。
漏電流太大,還會導致電源負載加重,影響電源的效率,對電源系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響。 如果使用的電源為電池,會使電池耗電加快。
音響中電容漏電流太大,還會產生很大交流聲。
如何測量漏電流?
當沒有專用的漏電流測試儀的情況下,可用以下簡單的方法來測量。
漏電流的測試一般是在20℃時施加額定電壓進行測試。
測量有兩種基本方法。 第一種方法如下:
小電容漏電流測量
第二種方法如下:
大電容漏電流測量
第一個方法通常適用于小于1μF的電容器。 低容值電容器具有低漏電流,因此,電流表可以準確測量電流。 如果漏電流大,由于充電電容器的噪音和不穩(wěn)定性,電流表將不能準確測量。 因此,對于高容值電容器應使用第二種方法進行測量。
漏電流理論值計算
對于電容器,可以通過公式估算它們大致的漏電流。 公式為
I=k x C x V
(K是系數,V是電容的額定電壓,C是電容的容量)
假如一個50V,470μF的電解容,20℃時K=0.03,則
I=0.03 x 50 x 470
=705毫安
=0.705毫安
漏電流大小由什么決定
根據公式我們知道,漏電流的大小和電容的介電材料選擇及工藝(K系數),和他的額定電壓、容值有關,容值越大、耐壓越大和使用介電常數高的電介質,漏電流越大。
實際電路中環(huán)境溫度因素也影響著電容漏電流大小,溫度越高,漏電流也越大。
所以電路設計時通常在滿足需要的情況下盡量選擇電容小,電壓小,系數小的電容,實際使用溫度環(huán)境要在規(guī)定的范圍內。
關于電解電容的漏電流
由于電解電容漏電流比起其它類型的電容器大,而且處于直流電路中,所以在使用時需要更多考慮它的漏電流因素對電路的影響。
那么該如何降低電解電容漏電流對電路的影響呢?
精心制造,保護好介電層,選擇合格廠家生產的電解電容器。
電容器工作電壓不應超過額定電壓。 選用更高耐壓的電容也會有助于減小漏電流,一般選取額定電壓標稱值的2/3左右為正常工作電壓。
電容器長期無電壓存放,氧化層會溶解在電解質材料中,隨著氧化層的減少而導致漏電流較小。 這種漏電流是暫時的,因為電容器在施加電壓時具有自愈特性,氧化層開始再生。 如果存放溫度過高會影響電容器電解液,從而進一步降低氧化層質量,所以存放溫度要在適當的溫度下。
電容器焊接溫度過高,超過電容的沸點,會影響引腳上的介電層并削弱氧化層,從而導致高漏電流,所以焊接溫度不應超過最大允許額定值。
環(huán)境溫度足夠高時,電容器泄漏電流通常會增加,所以盡量降低使用的環(huán)境溫度。
電容器串聯(lián)均衡電阻。 電容器串聯(lián)是一個平衡漏電流的復雜工作。 這是由于漏電流不平衡造成每個電容器的分壓電壓可能不同,并且電容器兩端的電壓可能超過額定電壓使電容器損壞。 為了克服這種情況,在每個電容器兩端各增加高阻值電阻,以減少泄漏電流。 在下圖中,其中兩個串聯(lián)電容器使用高阻值電阻進行平衡。 通過使用平衡技術,可以控制受漏電流影響的電壓差。
電容器串聯(lián)均衡電阻
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