Kako dielektrična apsorpcija karakteristična za papir elektrolitičkog kondenzatora utječe na zadržavanje energije i ponašanje istjecanja u aplikacijama visokonaponskih kondenzatora?

Elektrolitički kondenzatorski papir , zbog svoje strukture na bazi celuloze i zasićenja elektrolita, pokazuje mjerljivu razinu dielektrične apsorpcije. Nakon pražnjenja kondenzatora, posebno pod visokim naponom, zaostala polarizacija unutar papira može uzrokovati da se mali napon ponovno pojavi preko terminala. Na ovaj "oporavak napona" posebno utječe koliko duboko električno polje prodire u mikrokapilare papira i sučelja s apsorbiranim ionima u impregniranom elektrolitu. Za sustave za skladištenje energije koji zahtijevaju sporo rasipanje energije, ova karakteristika može biti korisna, što omogućava kratko zadržavanje energije koja može pomoći u fluktuacijama opterećenja. Međutim, u vremenskim krugovima, ovo ponovno pojavljivanje može ugroziti točnost, stvarajući pogreške u aplikacijama kao što su defibrilatori ili pulsni radarski sustavi. Kontroliranje dielektrične memorije efekta papira za elektrolitički kondenzator neophodno je ovisno o ciljanoj funkciji kondenzatora.

Kako se napon povećava, unutarnje električno polje napreže dielektrični medij. U slučaju papira elektrolitičkog kondenzatora, apsorbirani naboj unutar vlakana može se postupno mijenjati i formirati nenamjerne polarizacijske puteve. Ova migracija doprinosi stalnim strujama propuštanja. Vlaknasta, porozna priroda papira omogućuje elektrolitu da se infiltrira i ostane stabilan, ali otvara i kanale kroz koje se s vremenom mogu razvijati manje ionske struje. Puhanje visoke čistoće, sušenje u vakuumu i minimiziranje organskih onečišćenja tijekom proizvodnje su strategije primijenjene za smanjenje vjerojatnosti ovih staza curenja. Radovi konstruirani s ujednačenom debljinom i visokim mehaničkim integritetom ublažavaju tendencije curenja, čime se podržavaju stabilnost kondenzatora tijekom dužeg operativnog životnog vijeka, posebno u konstantnom naponom ili okruženjima bogatim valovima.

U sustavima koji se podvrgavaju ponavljajućim punjenju i ispuštanju - poput prebacivanja napajanja, audio pojačala i pulsnih krugova - svojstvo dielektrične apsorpcije papira elektrolitičkog kondenzatora može uvesti vremenski pomak. Ako papir ne depolarizira u potpunosti između ciklusa, zaostali naboj može uzrokovati da kondenzator isporuči netočan napon tijekom sljedećeg pulsa. Ovaj učinak, koji se naziva fenomen "namotavanja", dovodi do izobličenja valnog oblika, posebno u krugovima velike brzine. Papir s nižim koeficijentima apsorpcije (<0,1%) i bržim karakteristikama oslobađanja naboja idealan je za takve slučajeve upotrebe. Poravnanje vlakana, površinsko dimenzioniranje i toplinsko prešanje pomažu u podešavanju profila apsorpcije kako bi se ispunili ovi zahtjevi.

Papir elektrolitičkog kondenzatora djeluje u širokom rasponu temperatura, posebno u pretvorbi snage, industrijskom upravljanju i automobilskim sektorima. Dielektrična apsorpcija je osjetljiva na temperaturu; Pri povišenim temperaturama povećava se molekularna pokretljivost unutar strukture celuloze, ubrzavajući apsorpciju i desorpciju električnog naboja. Međutim, nekontrolirano ponašanje pod toplinom može povećati i dielektrični gubitak i dugoročni nagib. Radovi visokog stupnja kondenzatora su stoga projektirani tako da održavaju konzistentni dielektrični odziv u standardnom rasponu od -40 ° C do 105 ° C ili veći za posebne primjene. Postupci toplinskog stvrdnjavanja tijekom proizvodnje zgušnjavaju papir i stabiliziraju njegova mehanička i električna svojstva, osiguravajući minimalnu varijaciju apsorpcije čak i pod kontinuiranim električnim i toplinskim naponom.

Interakcija između papira elektrolitičkog kondenzatora i elektrolita još je jedan glavni faktor u performansama dielektrične apsorpcije. Papir mora biti kemijski kompatibilan s otopinom elektrolita (smjese na bazi borate, amini ili organske smjese) i ne smije apsorbirati komponente ili ispiranje koje bi mogle promijeniti njegov dielektrični profil. Ujednačenost impregnacije i zadržavanje elektrolita utječu na vrijeme odziva i na oporavak dielektrika. Proizvođači testiraju ponašanje apsorpcije in situ biciklističkim kondenzatorima pod nazivnim uvjetima i mjerenjem krivulja napona oporavka nakon pražnjenja. Radovi optimizirani metodama rafiniranja, kontrolirane poroznosti i minimalni ekstraktiji pokazuju niže i predvidljivije profile apsorpcije, što ih čini prikladnim za aplikacije kondenzatora visoke pouzdanosti.