电容器漏电流是什么?
漏电流的产生
在理想的情况下电容两个极板间是不会有电流流过的,但是由于它们之间的电介质并不能完全的绝缘,因此在直流电压的作用下就会有少量的电流流过,就称为漏电流。
漏电流的危害
电解电容漏电流较大
电容漏电流发生于直流工作状态下,它更多是对于电路中直流电的影响。
它影响了电容滤波效果,会使滤波不好。 影响了电容隔直流的效果,在交流信号通道隔直流时会使直流分量一同通过.
由于电容存在ESR,对于存在较大ESR的电容,漏电流太大会使电容本身发热,影响寿命。 比如电解电容漏电流大会引起电容发热,从而蒸发电容里的电解液,造成电容铝壳压力增大,严重的时候会引起电解电容爆炸。
漏电流太大,还会导致电源负载加重,影响电源的效率,对电源系统稳定性造成影响。 如果使用的电源为电池,会使电池耗电加快。
音响中电容漏电流太大,还会产生很大交流声。
如何测量漏电流?
当没有专用的漏电流测试仪的情况下,可用以下简单的方法来测量。
漏电流的测试一般是在20℃时施加额定电压进行测试。
测量有两种基本方法。 第一种方法如下:
小电容漏电流测量
第二种方法如下:
大电容漏电流测量
第一个方法通常适用于小于1μF的电容器。 低容值电容器具有低漏电流,因此,电流表可以准确测量电流。 如果漏电流大,由于充电电容器的噪音和不稳定性,电流表将不能准确测量。 因此,对于高容值电容器应使用第二种方法进行测量。
漏电流理论值计算
对于电容器,可以通过公式估算它们大致的漏电流。 公式为
I=k x C x V
(K是系数,V是电容的额定电压,C是电容的容量)
假如一个50V,470μF的电解容,20℃时K=0.03,则
I=0.03 x 50 x 470
=705毫安
=0.705毫安
漏电流大小由什么决定
根据公式我们知道,漏电流的大小和电容的介电材料选择及工艺(K系数),和他的额定电压、容值有关,容值越大、耐压越大和使用介电常数高的电介质,漏电流越大。
实际电路中环境温度因素也影响着电容漏电流大小,温度越高,漏电流也越大。
所以电路设计时通常在满足需要的情况下尽量选择电容小,电压小,系数小的电容,实际使用温度环境要在规定的范围内。
关于电解电容的漏电流
由于电解电容漏电流比起其它类型的电容器大,而且处于直流电路中,所以在使用时需要更多考虑它的漏电流因素对电路的影响。
那么该如何降低电解电容漏电流对电路的影响呢?
精心制造,保护好介电层,选择合格厂家生产的电解电容器。
电容器工作电压不应超过额定电压。 选用更高耐压的电容也会有助于减小漏电流,一般选取额定电压标称值的2/3左右为正常工作电压。
电容器长期无电压存放,氧化层会溶解在电解质材料中,随着氧化层的减少而导致漏电流较小。 这种漏电流是暂时的,因为电容器在施加电压时具有自愈特性,氧化层开始再生。 如果存放温度过高会影响电容器电解液,从而进一步降低氧化层质量,所以存放温度要在适当的温度下。
电容器焊接温度过高,超过电容的沸点,会影响引脚上的介电层并削弱氧化层,从而导致高漏电流,所以焊接温度不应超过最大允许额定值。
环境温度足够高时,电容器泄漏电流通常会增加,所以尽量降低使用的环境温度。
电容器串联均衡电阻。 电容器串联是一个平衡漏电流的复杂工作。 这是由于漏电流不平衡造成每个电容器的分压电压可能不同,并且电容器两端的电压可能超过额定电压使电容器损坏。 为了克服这种情况,在每个电容器两端各增加高阻值电阻,以减少泄漏电流。 在下图中,其中两个串联电容器使用高阻值电阻进行平衡。 通过使用平衡技术,可以控制受漏电流影响的电压差。
电容器串联均衡电阻
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