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陶瓷電容器的絕緣電阻和漏電流

發(fā)布時(shí)間:2024-01-05 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】充電電流表明電流通過(guò)一個(gè)理想的電容器。與充電電流相比,吸收電流有一個(gè)延遲過(guò)程,并且在低頻范圍內(nèi)伴隨有介電損耗、造成高介電常數(shù)電容器(鐵電性電容器)極性相反并在陶瓷與金屬電極界面上發(fā)生肖特基障壘。


因?yàn)殡娙萜鞯碾姌O之間是絕緣的,所以理論上電阻值是無(wú)窮大的。


然而,實(shí)際的電容器存在有限的電阻值,因?yàn)樵诮^緣電極之間有少量電流流動(dòng)。


該電阻值稱為“絕緣電阻”,單位用電阻[MΩ]或CR積[Ω?F]、[MΩ?μF]表示。


絕緣電阻行為


當(dāng)直流電壓直接施加在電容器后,突入電流(也稱充電電流)的流量如下圖1所示。隨著電容器逐漸被充電,電流呈指數(shù)降低。



陶瓷電容器的絕緣電阻和漏電流


電流I(t)隨時(shí)間的增加而分為三類(如方程(1)所示),即充電電流Ic(t)、吸收電流Ia(t)和漏電電流Ir。


I(t) = Ic(t) + Ia(t) + Ir ……方程(1)


充電電流表明電流通過(guò)一個(gè)理想的電容器。與充電電流相比,吸收電流有一個(gè)延遲過(guò)程,并且在低頻范圍內(nèi)伴隨有介電損耗、造成高介電常數(shù)電容器(鐵電性電容器)極性相反并在陶瓷與金屬電極界面上發(fā)生肖特基障壘。


漏電電流是在吸收電流的影響降低后,在一定階段出現(xiàn)的常數(shù)電流。


因此,下述電流值隨施加在電容器上的時(shí)間電壓量而變化。這意味著,只有在指定電壓用途下的定時(shí)測(cè)量才能確定電容器的絕緣電阻值。


獨(dú)石陶瓷電容器的絕緣電阻表示當(dāng)在電容器端子之間施加直流電壓(無(wú)紋波)時(shí),在設(shè)定時(shí)間(比如60秒)之后施加電壓和漏電流之間的比率。


此外,充電電流、吸收電流、漏電電流無(wú)法明確區(qū)分。


絕緣電阻值的規(guī)定及單位


如上所述,絕緣電阻的單位表示為電阻[MΩ]或CR乘積[MΩ?F]。


CR乘積[MΩ?F]是標(biāo)稱電容和絕緣電阻的乘積。


根據(jù)產(chǎn)品編號(hào),單位不同,請(qǐng)?jiān)诟鳟a(chǎn)品編號(hào)的詳細(xì)規(guī)格表上確認(rèn)。


CR產(chǎn)品絕緣電阻[MΩ]的計(jì)算方法[MΩ?F]


例如:CR產(chǎn)品為500Ω?F或更高,電容為1μF時(shí)


-> 500ΩF/1μF=500MΩ以上


電容值越高,其絕緣電阻值越低。


其原因解釋如下:考慮到獨(dú)石陶瓷電容器可以看作是一個(gè)導(dǎo)體,根據(jù)施加在其上的電壓和電流,利用歐姆定律可以計(jì)算出絕緣電阻。



陶瓷電容器的絕緣電阻和漏電流


絕緣電阻值R可以用方程(2)表示,導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),導(dǎo)體的橫截面面積為S,電阻率為ρ。


R = ρ?L/S ……方程(2)


同樣,電容量C可以用方程(3)表示,獨(dú)石陶瓷電容器兩個(gè)電極之間的距離(電介質(zhì)厚度)用L表示,內(nèi)部電極的面積用S表示,介電常數(shù)為ε。


C ∝ ε?S/L ……方程(3)


方程(4)由方程(2)和方程(3)得出,由方程(4)可知R與C成反比。


R ∝ ρ?ε/C ……方程(4)


絕緣電阻越大表明直流電壓下的漏電電流越小。一般情況下,絕緣電阻值越大,電路的準(zhǔn)確性越高。

本文轉(zhuǎn)載自:村田中國(guó)


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