In che modo la caratteristica dell'assorbimento dielettrico della carta del condensatore elettrolitico influenza la ritenzione energetica e il comportamento di perdita nelle applicazioni di condensatore ad alta tensione?

Carta condensatore elettrolitico , grazie alla sua struttura a base di cellulosa e alla saturazione degli elettroliti, presenta un livello misurabile di assorbimento dielettrico. Dopo aver scaricato un condensatore, in particolare sotto l'alta tensione, la polarizzazione residua all'interno della carta può far riapparire una piccola tensione attraverso i terminali. Questo "rimbalzo della tensione" è particolarmente influenzato dalla profondità del campo elettrico penetra nei microcapillari e nelle interfacce della carta con ioni assorbiti nell'elettrolita impregnato. Per i sistemi di accumulo di energia che richiedono una lenta dissipazione dell'energia, questa caratteristica può essere utile, consentendo una breve ritenzione di energia che può aiutare le fluttuazioni del carico tampone. Tuttavia, nei circuiti di temporizzazione, questa ricomparsa può compromettere l'accuratezza, creando errori in applicazioni come defibrillatori o sistemi radar a impulsi. Il controllo dell'effetto della memoria dielettrica della carta del condensatore elettrolitico è essenziale a seconda della funzione target del condensatore.

All'aumentare della tensione, il campo elettrico interno sollecita il mezzo dielettrico. Nel caso della carta del condensatore elettrolitico, la carica assorbita all'interno delle sue fibre può passare gradualmente e formare percorsi di polarizzazione non intenzionali. Questa migrazione contribuisce a correnti di perdita costante. La natura fibrosa e porosa della carta consente all'elettrolita di infiltrarsi e rimanere stabile, ma apre anche canali attraverso i quali possono svilupparsi correnti ioniche minori nel tempo. Pulping ad alta purezza, asciugatura sotto vuoto e minimizzazione dei contaminanti organici durante la produzione sono applicate per ridurre la probabilità di questi percorsi. I documenti progettati con spessore uniforme e alta integrità meccanica mitigano le tendenze di perdite, supportando così la stabilità dei condensatori su una durata operativa più lunga, in particolare in ambienti a tensione costante o ricca di catene.

Nei sistemi che subiscono la ricarica e lo scarico ripetitivi, come alimentatori di commutazione, amplificatori audio e circuiti di impulsi - la proprietà di assorbimento dielettrico della carta di condensatore elettrolitico può introdurre una deriva di temporizzazione. Se la carta non depolarizza completamente tra i cicli, una carica residua può far sì che il condensatore fornisca una tensione inaccurata durante l'impulso successivo. Questo effetto, indicato come fenomeno del "ammollo", porta alla distorsione della forma d'onda, in particolare nei circuiti ad alta velocità. La carta con coefficienti di assorbimento più bassi (<0,1%) e caratteristiche più rapide di rilascio della carica sono ideali per tali casi d'uso. L'allineamento delle fibre, il dimensionamento della superficie e la pressione termica aiutano tutti a sintonizzare il profilo di assorbimento per soddisfare questi requisiti.

La carta di condensatore elettrolitico opera a una vasta gamma di temperature, in particolare nella conversione della potenza, nel controllo industriale e nei settori automobilistico. L'assorbimento dielettrico è sensibile alla temperatura; A temperature elevate, aumenta la mobilità molecolare all'interno della struttura della cellulosa, accelerando l'assorbimento e il desorbimento della carica elettrica. Tuttavia, il comportamento non controllato sotto calore può aumentare sia la perdita dielettrica che la deriva a lungo termine. Le carte di condensatore di alto grado sono quindi progettate per mantenere una risposta dielettrica costante attraverso l'intervallo standard da -40 ° C a 105 ° C o superiore per applicazioni speciali. I processi di indurimento termico durante la produzione densificano la carta e stabilizzano le sue proprietà meccaniche ed elettriche, garantendo una variazione di assorbimento minima anche in stress elettrici e termici continui.

L'interazione tra carta da condensatore elettrolitico e elettrolita è un altro fattore importante nelle prestazioni di assorbimento dielettrico. La carta deve essere chimicamente compatibile con la soluzione di elettroliti (miscele a base di borato, a base di amina o organica) e non deve assorbire o lisciviazioni che potrebbero cambiare il suo profilo dielettrico. L'uniformità di impregnazione e la ritenzione degli elettroliti influiscono sia sul tempo di risposta che sul recupero del dielettrico. I produttori test per il comportamento di assorbimento in situ mediante condensatori in bicicletta in condizioni nominali e misurando le curve di tensione di recupero dopo la dimissione. Gli articoli ottimizzati attraverso metodi di raffinazione, porosità controllata e estraibili minimi mostrano profili di assorbimento più bassi e più prevedibili, rendendoli adatti per applicazioni di condensatore ad alta affidabilità.