安規(guī)電容器絕緣電阻
隨著科技的發(fā)展,人們一刻也離不開各類電子產(chǎn)品。在使用各類電子產(chǎn)品的過程中就存在著使用的安全問題。它們的正常運(yùn)行之一就是其絕緣材料的絕緣程度即絕緣電阻的數(shù)值。當(dāng)受熱和受潮時(shí),絕緣材料便老化。其絕緣電阻便降低。從而造成電子產(chǎn)品漏電或短路事故的發(fā)生。為了避免事故發(fā)生,就要求經(jīng)常測(cè)量各種電子元器件的絕緣電阻。判斷其絕緣程度是否滿足設(shè)備需要。普通電阻的測(cè)量通常有低電壓下測(cè)量和高電壓下測(cè)量?jī)煞N方式。而絕緣電阻由于一般數(shù)值較高(一般為兆歐級(jí))。在低電壓下的測(cè)量值不能反映在高電壓條件下工作的真正絕緣電阻值。
安規(guī)電容器的絕緣電阻取決于介質(zhì)材料配方、工藝過程(燒結(jié))和測(cè)量時(shí)的溫度。所有介質(zhì)的絕緣電阻都會(huì)隨溫度的提高而下降,在低溫(-55℃)到高溫(125℃)的MIL溫度特性范圍內(nèi)可以觀察到一個(gè)非常大的下降過程。
測(cè)量安規(guī)電容器絕緣電阻的時(shí)需要重點(diǎn)考慮絕緣電阻與電容量的關(guān)系。電容量值與絕緣電阻成反比,即電容量越高,絕緣電阻越低。這是因?yàn)殡娙萘颗c漏電流大小 是相互成正比的,可以用歐姆定律和比體積電容關(guān)系加以說明。歐姆定律表述了導(dǎo)體中電流(I),電壓(V)和電阻(R)之間的關(guān)系:
I = V/R
但是,電阻(R)是一個(gè)與尺寸有關(guān)的物理量,也與材料本征的電阻率有關(guān),如下所示:
R = ρL/A
這里 L = 導(dǎo)體長(zhǎng)度 A = 導(dǎo)體橫截面積。因此電流(I)可以表示為: I = VA/ρL
安規(guī)電容器中通過絕緣體的漏電流(i)也可用上述關(guān)系式表示:I = VA’/ρt ,這里 V = 測(cè)試電壓 A’ = 有效電極面積ρ= 介質(zhì)電阻率 t = 介質(zhì)層厚度
從上面關(guān)系式可以看到,對(duì)于給定的測(cè)試電壓,漏電流大小正比于電容器有效電極面積,反比于介質(zhì)層厚度(和電阻率),即:i ∝ A’/t
類似地,電容量(C)正比于有效電極面積,反比于介質(zhì)層厚度,即:C = KA’/4.452t (這里 K = 介電常數(shù) A’ = 有效電極面積 t = 介質(zhì)層厚度)
因此 C ∝ A’/t 以及 i ∝ C
漏電流(i)與絕緣電阻成反比,即:IR ∝ 1/C
基于上述關(guān)系,可以歸納出以下幾點(diǎn):
1.絕緣電阻是測(cè)試電壓的函數(shù),漏電流正比于外加電壓:i = VA’/ρt 或 IR =ρt/VA’
2. 對(duì)于任意給定的電容器,絕緣電阻很大程度上依賴于介質(zhì)材料本征的電阻率(ρ),也依賴于材料配方和測(cè)量時(shí)的溫度。
3. 電容器絕緣電阻(IR)的測(cè)量值與電容量成反比,也就是說,IR是電容量的函數(shù),因此,工業(yè)應(yīng)用中產(chǎn)品IR的最小標(biāo)準(zhǔn)是由電阻(R)和容量(C), (R×C),所決定的,如下表所示。EIA標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)品在25℃時(shí)R×C超過1000歐姆-法拉(通常表示成1000兆歐-微法),在125℃時(shí)超過 100歐姆-法拉。
編輯:admin 最后修改時(shí)間:2018-02-26