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高压电容器工作一段时间后容量为什么会衰减?

发布时间:2021-05-07 13:35:20点击率:

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客户反应说,从我们美志采购的50KV1000PF的高压电容器(螺栓型的),用在倍压电路中,在50KHZ的频率工作运行,实际上单个电容器的工作电压在10~30KV之间,工作一段时间后,发现容量有衰减了约70PF,现在没有1000PF了。这是为什么?


用户是在额定值之内工作的,电压,电流,都是很小的。频率也不高,那么为什么会容量衰减?回答这个问题,要从电容器的温漂与偏压特性来分析。


首先,我们使用的N4700材质陶瓷,温漂约为20%,而且是负温的,也就是说,温度越低,容量越大,相反,温升越高,容量会越小。在高频高压环境下,电容器的容量会衰减,这是正常现象。几乎所有的材料都有衰减现象,N4700这种大介电常数的材料会更明显。相对于微波陶瓷,NP0类的陶瓷,这种现象是很突出的。


其次,陶瓷材料的电容器会有偏压特性,电压越高,频率越高,容量的衰减就越大。不光陶瓷电容器如此,薄膜电容器更是如此。经过高温高压后的电容器,容量会发生变化,除了少数的NP0或微波陶瓷外。这种现象,越是在高介电常数陶瓷类越是明显。在介电常数在180以内的材料中,特别是100以内介常材料中,就几乎没什么问题了。这是因为,小介电常数的陶瓷电容器如NP0材料,其介质损耗本身就非常之小,温度特性也非常之好,几乎没什么温漂,所以在高频高压高温后,衰减就非常之小。而通常的N4700材料,介电常数在1000到3500之间,所以这种大介常的材料,衰减就很明显。


如果要选择衰减极小的电容器,只能选择温漂小,介损小的陶瓷材料。如果接受不了衰减之后的容量,可以在定制陶瓷电容器的时候,就稍微把标称容量往上提高一些。比方说,通常的1400PF的电容器,日本TDK的实际容量是1600PF,这就是为了弥补衰减带来的容量偏差。


容量衰减是一个正常的现象,只要是电容器,都存在这个问题。为了规避风险,选择材料要谨慎。陶瓷电容器的衰减已经是比较小的了,如果能选择介常小的陶瓷材料,容是衰减将会得到明显改善。





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