Qu'est-ce que l'unité «CV» pour le courant de fuite dans une fiche technique de condensateur?

13

J'ai examiné quelques spécifications de courant de fuite pour les condensateurs électrolytiques, et elles semblent toutes spécifier la valeur comme ceci:

I <0,01 CV ou 3 (μA) après 2 minutes, la valeur la plus élevée étant retenue

Voici quelques exemples de fiches techniques: Panasonic , Multicomp , Nichicon , Rubycon .

Ai-je raison de penser que le courant de fuite est un produit de la capacité et de la tension, c'est-à-dire que pour un plafond de 100µF sur une alimentation 5V, je regarderais un courant de fuite de .I=0.01×100µF×5V=5×106A=5µA

Ou cette unité CV est-elle quelque chose de totalement différent?

De plus, pourquoi le long délai de cette cote lorsqu'un condensateur se charge généralement en quelques secondes ou moins?

Polynôme
la source
3
Notez que les unités réelles de C x V sont "charge", donc il y a implicitement "par seconde" pour convertir cela en courant.
Dave Tweed

Réponses:

16

Le spec- de fuite dans ce 0.01CV de boîtier (3 ou A) est le produit de classé tension et évalué la capacité, pas tension appliquée. Le 3 A, bien sûr, signifie "celui qui est le plus élevé" (ou "pire"). Donc, si votre plafond est évalué à 10 V / 100 F, la fuite serait inférieure à 10 A.μμμμ


La règle n ° 1 de SP sur l'interprétation des fiches techniques est la suivante:

Si une spécification peut être interprétée de deux manières, et que l'une est pire que l'autre, la pire est la bonne.


La fuite réelle d'un bouchon électrolytique peut être bien inférieure à la valeur nominale ou un peu inférieure. Les chances sont un condensateur la tension nominale plus élevée aura une fuite plus faible lorsqu'il est utilisé à une beaucoup plus faible que la tension nominale, mais il n'est pas garantie, ni ne nécessairement dernier si le condensateur fonctionne en continu à plus faible que la tension nominale.

Le temps (relativement) long est, bien sûr, parce que la fuite initiale peut être un peu plus élevée que la spécification et cela peut prendre un certain temps pour descendre à la valeur garantie. En effet, le diélectrique dans un capuchon électrolytique est en fait une couche d'oxyde très, très mince sur les plaques d'aluminium gravées et il peut développer des trous d'épingle, etc. qui sont anodisés lorsque la tension est appliquée.

Voici ce que United Chemicon a à dire sur les fuites:

Courant de fuite (DCL)

Le diélectrique d'un condensateur a une résistance très élevée qui empêche le flux de courant continu. Cependant, il existe certaines zones dans le diélectrique qui permettent à une petite quantité de courant de passer, appelée courant de fuite. Les zones permettant le passage du courant sont dues à de très petits sites d'impuretés en feuille qui ne sont pas homogènes, et le diélectrique formé sur ces impuretés ne crée pas une liaison forte. Lorsque le condensateur est exposé à des tensions CC élevées ou à des températures élevées, ces liaisons se rompent et le courant de fuite augmente. Le courant de fuite est également déterminé par les facteurs suivants:

  1. Valeur de capacité
  2. Tension appliquée par rapport à la tension nominale
  3. Histoire précédente

Le courant de fuite est proportionnel à la capacité et diminue à mesure que la tension appliquée diminue. Si le condensateur a été à des températures élevées sans tension appliquée pendant une période prolongée, une certaine dégradation du diélectrique oxyde peut se produire, ce qui entraînera un courant de fuite plus élevé. Habituellement, ces dommages seront réparés lorsque la tension est rétablie

Un fort effet de «formation» de ce type est relativement rare avec les pièces modernes et semble se produire beaucoup plus souvent dans les temps anciens lorsque les pièces étaient assises pendant un certain temps avant d'être utilisées. Peut-être que l'électrolyte moderne est mieux contrôlé ou plus pur, ou contient des additifs de conservation.

Edit: Notez @ le commentaire de Dave que les unités du paramètre 0,01 doivent être 1 / s.

Spehro Pefhany
la source
1
Excellente réponse, merci. Cela semble correspondre à ce que j'ai vu dans les fiches techniques qui fournissent explicitement le courant de fuite en microampères pour chaque modèle spécifique, plutôt que de fournir un coefficient.
Polynôme
2

Le courant de fuite dépend de la surface de la plaque (donc proportionnelle à la capacité), ou inversement proportionnelle à la séparation de la plaque (donc proportionnelle à la capacité) et de la tension appliquée, alors oui, le courant de fuite est proportionnel à CV.

Les condensateurs électrolytiques ont une «constante de temps» intéressante qui est liée à la fois au mouvement mécanique au niveau des plaques et aux effets de polarisation dans l'électrolyte. Il est le plus efficacement démontré en chargeant un gros condensateur électrolytique, en le laissant pendant quelques minutes, en le déchargeant rapidement, puis en regardant sa tension au cours des prochaines minutes avec un DVM à haute impédance. La tension monte de 0 et peut atteindre une fraction étonnamment élevée de la tension de charge d'origine. Cette expérience de récupération de tension vaut la peine d'être faite, ne serait-ce que pour démontrer la non-idéalité d'un condensateur électrolytique.

Cela signifie que si nous essayons de mesurer un faible courant de fuite dans un grand électrolytique, il sera submergé par les effets de la récupération de tension suite à tout changement de tension. D'où le délai de 2 minutes spécifié, que le fabricant a vraisemblablement trouvé suffisant pour supprimer la récupération de tension comme source importante d'erreur de mesure.

Neil_UK
la source