電容低電壓失效的機(jī)理介紹

電容低電壓失效的機(jī)理

在電路設(shè)計(jì)中，有一種常見的認(rèn)識(shí)，“器件的裕度設(shè)計(jì)在沒有把握的情況下，余量盡可能大就會(huì)可靠”，事實(shí)上這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。對(duì)于安規(guī)電容來說，耐壓余量留的太大，也會(huì)導(dǎo)致一種失效，稱之為“低電壓失效”。

低電壓失效的機(jī)理是介質(zhì)漏電流的存在。在較大濕度情況下，因?yàn)殡娙莸牟幻芊庑?，?huì)導(dǎo)致潮氣滲入，在電容兩極加電壓時(shí)，滲入的潮氣表面會(huì)因其導(dǎo)電性形成漏電流，過量的漏電流會(huì)使電容的儲(chǔ)能特性大大降低，結(jié)果就表現(xiàn)為電容的特性喪失。這個(gè)現(xiàn)象在濕度儲(chǔ)存試驗(yàn)后加電運(yùn)行時(shí)最容易出現(xiàn)。

但經(jīng)過一段時(shí)間（不少于2h）的高溫儲(chǔ)存后，再開機(jī)，該電容的性能又可以恢復(fù)。

或者將電容拆下，給兩端加較高電壓（不低于0.7倍額定電壓的電壓值，如50V的電容，加不低于35V，不高于50V的電壓），加壓一小段時(shí)間后，再將電容焊上電路板，開機(jī)后，失效現(xiàn)象消失。

以上現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理如圖。填充介質(zhì)中，滲入潮氣，會(huì)形成如圖所示的漏電流通路，其上會(huì)產(chǎn)生漏電流，導(dǎo)通通路上有電阻，因此會(huì)產(chǎn)生熱量I2R，當(dāng)電容的額定耐壓值較大，而實(shí)際施加的電壓很小時(shí)（如施加10%的額定耐壓），熱量很小，不足以使潮氣揮發(fā)掉，因此表現(xiàn)為電容失效。

但施加的電壓較大時(shí)，相同的電阻值，卻能產(chǎn)生較大的熱量，熱量會(huì)使潮氣快速揮發(fā)，電容特性很快恢復(fù)。

因此，電容的耐壓值降額幅度過大，容易引發(fā)低電壓失效。一般以按照**降額到額定值的70%為宜。

高溫儲(chǔ)存試驗(yàn)后，潮氣在高溫下快速揮發(fā)，電容特性可恢復(fù)。

審核編輯：劉清