Yüksek voltajlı seramik kapasitörlerin çatlaması genel olarak üç kategoriye ayrılabilir. Bu kapasitörlerin kullanımı sırasında çoğu uzmanın kafasını karıştıran kırılmalar meydana gelebilir. Bu kapasitörler, satın alma sırasında voltaj, kayıp faktörü, kısmi deşarj ve yalıtım direnci açısından test edildi ve tümü testleri geçti. Ancak altı ay veya bir yıl kullanımdan sonra bazı yüksek voltajlı seramik kapasitörlerin çatladığı tespit edildi. Bu kırılmalar kondansatörlerin kendisinden mi yoksa dış çevresel faktörlerden mi kaynaklanıyor?

 

Genel olarak yüksek voltajlı seramik kapasitörlerdeki çatlak aşağıdakilere bağlanabilir: üç olasılık:

 

İlk olasılık termal ayrışma. Kapasitörler anlık veya uzun süreli yüksek frekans ve yüksek akım çalışma koşullarına maruz kaldığında seramik kapasitörler ısı üretebilir. Isı üretim hızı yavaş olmasına rağmen sıcaklık hızla yükselerek yüksek sıcaklıklarda termal bozunmaya yol açar.

 

İkinci olasılık ise kimyasal bozunma. Seramik kapasitörlerin iç molekülleri arasında boşluklar vardır ve kapasitör üretim sürecinde çatlak, boşluk gibi kusurlar meydana gelebilir (kalitesiz ürünlerin üretiminde potansiyel tehlikeler). Uzun vadede bazı kimyasal reaksiyonlar ozon ve karbondioksit gibi gazlar üretebilir. Bu gazlar biriktiğinde dış kapsülleme katmanını etkileyerek boşluklar oluşturabilir ve bu da çatlamaya neden olabilir.

 

Üçüncü olasılık ise iyon bozulması. Yüksek voltajlı seramik kapasitörler, bir elektrik alanının etkisi altında aktif olarak hareket eden iyonlara dayanır. İyonlar uzun süreli bir elektrik alanına maruz kaldığında hareketlilikleri artar. Aşırı akım durumunda yalıtım katmanı zarar görerek arızaya neden olabilir.

 

Genellikle bu arızalar yaklaşık altı ay, hatta bir yıl sonra ortaya çıkar. Ancak kalitesiz üreticilerin ürünleri üç ay sonra arızalanabiliyor. Başka bir deyişle, bu yüksek gerilim seramik kapasitörlerin ömrü yalnızca üç aydan bir yıla kadardır! Bu nedenle bu tip kapasitörler genellikle akıllı şebekeler ve yüksek gerilim jeneratörleri gibi kritik ekipmanlar için uygun değildir. Akıllı şebeke müşterileri genellikle kapasitörlerin 20 yıl dayanmasına ihtiyaç duyar.

 

Kondansatörlerin ömrünü uzatmak için aşağıdaki öneriler dikkate alınabilir:

 

1)Kapasitörün dielektrik malzemesini değiştirinS. Örneğin, orijinal olarak X5R, Y5T, Y5P ve diğer Sınıf II seramikleri kullanan devreler, N4700 gibi Sınıf I seramiklerle değiştirilebilir. Bununla birlikte, N4700'ün dielektrik sabiti daha küçüktür, dolayısıyla N4700 ile yapılan kapasitörler aynı voltaj ve kapasitans için daha büyük boyutlara sahip olacaktır. Sınıf I seramikler genellikle Sınıf II seramiklere göre on kat daha yüksek yalıtım direnci değerlerine sahip olup, çok daha güçlü yalıtım kabiliyeti sağlar.

 

2)Daha iyi iç kaynak işlemlerine sahip kapasitör üreticilerini seçin. Bu, seramik plakaların düzlüğünü ve kusursuzluğunu, gümüş kaplamanın kalınlığını, seramik plaka kenarlarının dolgunluğunu, kablolar veya metal terminaller için lehimleme kalitesini ve epoksi kaplama kapsülleme seviyesini içerir. Bu detaylar kapasitörlerin iç yapısı ve görünüm kalitesi ile ilgilidir. Daha iyi görünüm kalitesine sahip kapasitörler genellikle daha iyi iç üretime sahiptir.

 

Tek kapasitör yerine iki kapasitör paralel kullanın. Bu, başlangıçta tek bir kapasitör tarafından taşınan voltajın iki kapasitör arasında dağıtılmasına olanak tanıyarak kapasitörlerin genel dayanıklılığını artırır. Ancak bu yöntem maliyetleri artırır ve iki kapasitörün kurulumu için daha fazla alan gerektirir.

 

3) 50kV, 60kV ve hatta 100kV gibi son derece yüksek voltajlı kapasitörler için, geleneksel tek seramik plaka entegre yapısı, çift katmanlı seramik plaka serisi veya paralel yapı ile değiştirilebilir. Bu, gerilime dayanma kapasitesini artırmak için çift katmanlı seramik kapasitörler kullanır. Bu, yeterince yüksek bir voltaj marjı sağlar ve voltaj marjı ne kadar büyük olursa, kapasitörlerin öngörülebilir ömrü de o kadar uzun olur. Şu anda yalnızca HVC şirketi, çift katmanlı seramik plakalar kullanarak yüksek voltajlı seramik kapasitörlerin iç yapısını elde edebilmektedir. Ancak bu yöntem maliyetlidir ve üretim süreci zorluğu yüksektir. Spesifik ayrıntılar için lütfen HVC şirketinin satış ve mühendislik ekibine danışın.