ఆర్గానోమెటాలిక్ ఫిల్మ్ కెపాసిటర్ల యొక్క అతిపెద్ద ప్రయోజనం ఏమిటంటే అవి స్వయంగా మరమ్మత్తు చేసుకోగలవు, ఈ కారణంగానే ఈ కెపాసిటర్లు నేడు అత్యంత వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న కెపాసిటర్లలో ఒకటిగా నిలుస్తున్నాయి.
మెటలైజ్డ్ ఫిల్మ్ కెపాసిటర్ల స్వీయ-స్వస్థతకు రెండు వేర్వేరు యంత్రాంగాలు ఉన్నాయి: ఒకటి డిశ్చార్జ్ స్వీయ-స్వస్థత; మరొకటి ఎలక్ట్రోకెమికల్ స్వీయ-స్వస్థత. మొదటిది అధిక వోల్టేజ్ వద్ద సంభవిస్తుంది, కాబట్టి దీనిని హై-వోల్టేజ్ స్వీయ-స్వస్థత అని కూడా అంటారు; రెండవది చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ వద్ద కూడా సంభవిస్తుంది కాబట్టి, దీనిని తరచుగా లో-వోల్టేజ్ స్వీయ-స్వస్థత అని పిలుస్తారు.
డిశ్చార్జ్ స్వీయ-స్వస్థత
డిశ్చార్జ్ స్వీయ-పునరుద్ధరణ యంత్రాంగాన్ని వివరించడానికి, రెండు లోహీకృత ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఉన్న ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్లో R నిరోధకత కలిగిన ఒక లోపం ఉందని అనుకుందాం. ఆ లోపం యొక్క స్వభావాన్ని బట్టి, అది లోహ లోపం, సెమీకండక్టర్ లోపం లేదా సరిగా ఇన్సులేట్ చేయని లోపం కావచ్చు. స్పష్టంగా, లోపం మొదటి రకానికి చెందినది అయినప్పుడు, కెపాసిటర్ తక్కువ వోల్టేజ్ వద్ద స్వయంగా డిశ్చార్జ్ అవుతుంది. కేవలం రెండవ సందర్భంలో మాత్రమే, అధిక వోల్టేజ్ డిశ్చార్జ్ అని పిలవబడే ప్రక్రియ ద్వారా అది స్వయంగా బాగుపడుతుంది.
డిశ్చార్జ్ సెల్ఫ్-హీలింగ్ ప్రక్రియలో, ఒక మెటలైజ్డ్ ఫిల్మ్ కెపాసిటర్కు V వోల్టేజ్ ఇచ్చిన వెంటనే, లోపం గుండా I=V/R ఓమిక్ కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. అందువల్ల, మెటలైజ్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ గుండా J=V/Rπr² కరెంట్ సాంద్రత ప్రవహిస్తుంది, అంటే, లోపానికి ప్రాంతం ఎంత దగ్గరగా ఉంటే (r అంత చిన్నదిగా ఉంటే), మెటలైజ్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ లోపల దాని కరెంట్ సాంద్రత అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. లోపం యొక్క విద్యుత్ వినియోగం W=(V²/R)r వలన కలిగే జౌల్ ఉష్ణం కారణంగా, ఒక సెమీకండక్టర్ లేదా ఇన్సులేటింగ్ లోపం యొక్క నిరోధకత R ఘాతాంక రూపంలో తగ్గుతుంది. అందువల్ల, కరెంట్ I మరియు విద్యుత్ వినియోగం W వేగంగా పెరుగుతాయి, ఫలితంగా, మెటలైజ్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ లోపానికి చాలా దగ్గరగా ఉన్న ప్రాంతంలో J₁=J=V/πr¹² కరెంట్ సాంద్రత తీవ్రంగా పెరుగుతుంది, మరియు దాని జౌల్ ఉష్ణం ఆ ప్రాంతంలోని మెటలైజ్డ్ పొరను కరిగించి, ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఆర్క్ ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది. ఈ ఆర్క్ త్వరగా ఆవిరైపోయి, కరిగిన లోహాన్ని బయటకు విసిరివేస్తుంది, తద్వారా లోహపు పొర లేని ఒక ఇన్సులేటెడ్ ఐసోలేషన్ జోన్ను ఏర్పరుస్తుంది. ఆర్క్ ఆరిపోయి, స్వయం స్వస్థత లభిస్తుంది.
డిశ్చార్జ్ స్వీయ-పునరుద్ధరణ ప్రక్రియలో ఉత్పన్నమయ్యే జౌల్ ఉష్ణం మరియు ఆర్క్ కారణంగా, లోపం చుట్టూ ఉన్న డైఎలెక్ట్రిక్ మరియు డైఎలెక్ట్రిక్ ఉపరితలం యొక్క ఇన్సులేషన్ ఐసోలేషన్ ప్రాంతం అనివార్యంగా ఉష్ణ మరియు విద్యుత్ నష్టానికి గురవుతాయి, తద్వారా రసాయన విఘటన, వాయువుగా మారడం, కార్బనైజేషన్ మరియు యాంత్రిక నష్టం కూడా సంభవిస్తుంది.
పైన చెప్పిన దాని ప్రకారం, ఒక పరిపూర్ణమైన డిశ్చార్జ్ స్వీయ-స్వస్థతను సాధించడానికి, లోపం చుట్టూ తగిన స్థానిక వాతావరణం ఉండేలా చూసుకోవడం అవసరం. అందువల్ల, లోపం చుట్టూ ఒక సహేతుకమైన మాధ్యమం, మెటలైజ్డ్ పొర యొక్క తగిన మందం, గాలి చొరబడని వాతావరణం, మరియు తగిన కోర్ వోల్టేజ్ మరియు కెపాసిటీని సాధించడానికి మెటలైజ్డ్ ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్ కెపాసిటర్ యొక్క డిజైన్ను ఆప్టిమైజ్ చేయాలి. పరిపూర్ణమైన డిశ్చార్జ్ స్వీయ-స్వస్థత అంటే: స్వీయ-స్వస్థత సమయం చాలా తక్కువగా ఉండటం, స్వీయ-స్వస్థత శక్తి తక్కువగా ఉండటం, లోపాలను అద్భుతంగా వేరుచేయడం, మరియు చుట్టుపక్కల ఉన్న డైఎలెక్ట్రిక్కు ఎటువంటి నష్టం జరగకపోవడం. మంచి స్వీయ-స్వస్థతను సాధించడానికి, ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్ యొక్క అణువులలో కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల నిష్పత్తి తక్కువగా మరియు ఆక్సిజన్ మితమైన పరిమాణంలో ఉండాలి. తద్వారా స్వీయ-స్వస్థత డిశ్చార్జ్లో ఫిల్మ్ అణువుల విచ్ఛిన్నం జరిగినప్పుడు, కార్బన్ ఉత్పత్తి కాకుండా మరియు కొత్త వాహక మార్గాలు ఏర్పడకుండా కార్బన్ నిక్షేపణ జరగకుండా, దానికి బదులుగా CO2, CO, CH4, C2H2 మరియు ఇతర వాయువులు ఉత్పత్తి అయి, వాయువులో ఆకస్మిక పెరుగుదలతో ఆర్క్ను ఆర్పివేస్తాయి.
స్వీయ-పునరుద్ధరణ (సెల్ఫ్-హీలింగ్) సమయంలో లోపం చుట్టూ ఉన్న పొర దెబ్బతినకుండా చూసుకోవడానికి, స్వీయ-పునరుద్ధరణ శక్తి మరీ ఎక్కువగా లేదా మరీ తక్కువగా ఉండకూడదు. దీనివల్ల లోపం చుట్టూ ఉన్న మెటలైజేషన్ పొర తొలగిపోయి, ఇన్సులేషన్ (అధిక నిరోధకత) జోన్ ఏర్పడుతుంది, తద్వారా లోపం వేరుచేయబడి, స్వీయ-పునరుద్ధరణ జరుగుతుంది. స్పష్టంగా, అవసరమైన స్వీయ-పునరుద్ధరణ శక్తి అనేది మెటలైజేషన్ పొరలోని లోహం, దాని మందం మరియు పరిసరాలతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, స్వీయ-పునరుద్ధరణ శక్తిని తగ్గించి, మంచి స్వీయ-పునరుద్ధరణను సాధించడానికి, తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం ఉన్న లోహాలతో ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్ల మెటలైజేషన్ చేయబడుతుంది. అంతేకాకుండా, మెటలైజేషన్ పొర అసమానంగా మందంగా లేదా పలుచగా ఉండకూడదు, ముఖ్యంగా గీతలు పడకుండా చూసుకోవాలి. లేకపోతే, ఇన్సులేషన్ వేరుచేసే ప్రాంతం కొమ్మల వలె విస్తరించి, మంచి స్వీయ-పునరుద్ధరణను సాధించడంలో విఫలమవుతుంది. CRE కెపాసిటర్లన్నీ సాధారణ ఫిల్మ్లనే ఉపయోగిస్తాయి, అదే సమయంలో ముడి పదార్థాల తనిఖీని కఠినంగా నిర్వహించి, లోపభూయిష్టమైన ఫిల్మ్లను ప్రారంభ దశలోనే నిరోధిస్తాయి. తద్వారా కెపాసిటర్ ఫిల్మ్ల నాణ్యతకు పూర్తి హామీ లభిస్తుంది.
డిశ్చార్జ్ సెల్ఫ్-హీలింగ్తో పాటు, ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ఫ్-హీలింగ్ అనే మరొకటి కూడా ఉంది. ఈ మెకానిజం గురించి తదుపరి ఆర్టికల్లో చర్చిద్దాం.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: ఫిబ్రవరి-18-2022