Največja prednost organokovinskih filmskih kondenzatorjev je, da se sami popravljajo, zaradi česar so ti kondenzatorji eni najhitreje rastočih kondenzatorjev danes.
Obstajata dva različna mehanizma za samozdravljenje metaliziranih filmskih kondenzatorjev: prvi je samozdravljenje ob razelektritvi;drugo je elektrokemijsko samozdravljenje.Prvo se pojavi pri višji napetosti, zato ga imenujemo tudi visokonapetostno samozdravljenje;ker se slednje pojavlja tudi pri zelo nizki napetosti, ga pogosto imenujemo nizkonapetostno samozdravljenje.
Samozdravljenje odvajanja
Za ponazoritev mehanizma samozdravljenja razelektritve predpostavimo, da obstaja napaka v organskem filmu med dvema metaliziranima elektrodama z uporom R. Glede na naravo napake je lahko kovinska, polprevodniška ali slabo izolirana napaka.Ko je napaka ena od prejšnjih, se bo kondenzator očitno izpraznil pri nizki napetosti.Šele v slednjem primeru se tako imenovana visokonapetostna razelektritev pozdravi sama.
Proces samozdravljenja praznjenja je, da takoj po uporabi napetosti V na metaliziranem filmskem kondenzatorju skozi napako teče ohmski tok I=V/R.Zato gostota toka J=V/Rπr2 teče skozi metalizirano elektrodo, tj. bližje kot je območje defektu (manjši je r) in večja je gostota toka znotraj metalizirane elektrode.Zaradi Joulove toplote, ki jo povzroči poraba energije napake W=(V2/R)r, se upor R polprevodnika ali izolacijske napake eksponentno zmanjša.Zato se tok I in poraba energije W hitro povečata, posledično gostota toka J1= J=V/πr12 močno naraste v območju, kjer je metalizirana elektroda zelo blizu napake, in njena Joulova toplota lahko tali metalizirano plast v območju, zaradi česar oblok med elektrodama leti sem.Oblok hitro izhlapi in odvrže staljeno kovino ter tvori izolirano izolacijsko območje brez kovinske plasti.Oblok ugasne in pride do samozdravljenja.
Zaradi Joulove toplote in obloka, ki nastaneta v procesu samozdravljenja razelektritve, se dielektrik okoli napake in izolacijsko območje dielektrične površine neizogibno poškodujeta zaradi toplotnih in električnih poškodb in s tem kemične razgradnje, uplinjanja in karbonizacije ter celo pride do mehanskih poškodb.
Iz zgoraj navedenega je treba za dosego popolnega samozdravljenja praznjenja zagotoviti ustrezno lokalno okolje okoli napake, zato je treba zasnovo metaliziranega organskega filmskega kondenzatorja optimizirati, da se doseže razumen medij okoli napake. napako, ustrezno debelino metaliziranega sloja, hermetično okolje ter ustrezno napetost in kapaciteto jedra.Tako imenovano samozdravljenje s popolno razelektritvijo je: čas samozdravljenja je zelo kratek, energija samozdravljenja je majhna, odlična izolacija napak, ni poškodb okoliškega dielektrika.Da bi dosegli dobro samozdravljenje, morajo molekule organskega filma vsebovati nizko razmerje med atomi ogljika in vodikovimi atomi ter zmerno količino kisika, tako da ko pride do razgradnje molekul filma v samozdravilnem izpustu, ne nastane ogljik in ne pride do odlaganja ogljika, da bi se izognili nastanku novih prevodnih poti, temveč nastanejo CO2, CO, CH4, C2H2 in drugi plini, ki ugasnejo oblok z močnim porastom plina.
Da bi zagotovili, da se med samozdravljenjem ne poškoduje medij okoli napake, energija samozdravljenja ne sme biti prevelika, vendar tudi ne premajhna, da se odstrani metalizirana plast okoli napake, nastane izolacija (visoko odpornost) bo okvara izolirana, da se doseže samozdravljenje.Očitno je zahtevana energija za samozdravljenje tesno povezana s kovino metalizacijske plasti, debelino in okoljem.Zato, da bi zmanjšali samozdravilno energijo in dosegli dobro samozdravljenje, izvajamo metalizacijo organskih filmov s kovinami z nizkim tališčem. Poleg tega metalizacijska plast ne sme biti neenakomerno debela in tanka, zlasti da bi se izognili praskam, sicer , bo območje izolacije postalo vejasto in se ne bo dobro samozdravilo.Vsi kondenzatorji CRE uporabljajo redne filme in hkrati strogo vodenje nadzora vhodnega materiala, blokiranje okvarjenih filmov na vratih, tako da je kakovost kondenzatorskih filmov v celoti zagotovljena.
Poleg samozdravljenja z razelektritvijo obstaja še eno, to je elektrokemijsko samozdravljenje.Razpravljajmo o tem mehanizmu v naslednjem članku.
Čas objave: 18. februarja 2022