• ббб

Металлжуулсан хальсан конденсаторын өөрөө эдгэрэлтийн товч танилцуулга (1)

Органик металл хальсан конденсаторуудын хамгийн том давуу тал нь тэдгээр нь өөрөө эдгэрдэг бөгөөд энэ нь эдгээр конденсаторыг өнөө үед хамгийн хурдацтай хөгжиж буй конденсаторуудын нэг болгож байна.

Металлжуулсан хальсан конденсаторын өөрөө эдгэрэх хоёр өөр механизм байдаг: нэг нь цэнэг алдалтын өөрөө эдгэрэлт; нөгөө нь электрохимийн өөрөө эдгэрэлт. Эхнийх нь өндөр хүчдэлд тохиолддог тул үүнийг өндөр хүчдэлийн өөрөө эдгэрэлт гэж нэрлэдэг; сүүлийнх нь маш бага хүчдэлд тохиолддог тул үүнийг ихэвчлэн бага хүчдэлийн өөрөө эдгэрэлт гэж нэрлэдэг.

 

Өөрийгөө эдгээх гадагшлах шингэн

Цэнэг өөрөө эдгэрэх механизмыг харуулахын тулд R эсэргүүцэлтэй хоёр металлжуулсан электродын хоорондох органик хальсан дээр согог байгаа гэж үзье. Согогийн шинж чанараас хамааран энэ нь металл согог, хагас дамжуулагч эсвэл дулаалга муутай согог байж болно. Мэдээжийн хэрэг, согог нь эхнийх нь нэг байвал конденсатор нь бага хүчдэлд өөрийгөө цэнэггүй болгосон байна. Зөвхөн сүүлийн тохиолдолд л өндөр хүчдэлийн цэнэг гэж нэрлэгддэг цэнэг өөрөө эдгэрдэг.

Цэнэглэх өөрөө эдгэрэх процесс нь металлжуулсан хальсан конденсаторт V хүчдэл хэрэглэсний дараа шууд ом гүйдэл I=V/R согогоор дамжин өнгөрдөг. Тиймээс гүйдлийн нягтрал J=V/Rπr2 нь металлжуулсан электродоор урсдаг, өөрөөр хэлбэл согогтой талбай ойртох тусам (r бага байх тусам) түүний гүйдлийн нягтрал металлжуулсан электрод дотор өндөр байдаг. Согогийн цахилгаан зарцуулалт W=(V2/R)r-ээс үүдэлтэй Жоуль дулааны улмаас хагас дамжуулагч эсвэл тусгаарлагч согогийн эсэргүүцэл R экспоненциалаар буурдаг. Тиймээс гүйдлийн I ба цахилгаан зарцуулалт W хурдан нэмэгдэж, үүний үр дүнд металлжуулсан электрод согогтой маш ойрхон байгаа хэсэгт гүйдлийн нягтрал J1= J=V/πr12 огцом нэмэгдэж, түүний Жоуль дулаан нь тухайн бүс дэх металлжуулсан давхаргыг хайлуулж, электродуудын хоорондох нумыг энд нисгэхэд хүргэдэг. Нум хурдан ууршиж, хайлсан металлыг шидэж, металл давхаргагүй тусгаарлагдсан тусгаарлагч бүс үүсгэдэг. Нум унтарч, өөрөө эдгэрдэг.

Цэнэглэх өөрөө эдгэрэх процесст үүссэн Жоулын дулаан ба нумын улмаас согогийн эргэн тойрон дахь диэлектрик болон диэлектрик гадаргуугийн тусгаарлагч тусгаарлах хэсэг нь дулааны болон цахилгааны гэмтлээс болж зайлшгүй гэмтдэг тул химийн задрал, хийжүүлэлт ба нүүрстөрөгчжилт, тэр ч байтугай механик гэмтэл үүсдэг.

 

Дээр дурдсанаас харахад төгс цэнэг алдалт өөрөө эдгэрэхийн тулд согогийн эргэн тойронд тохиромжтой орон нутгийн орчныг хангах шаардлагатай тул согогийн эргэн тойронд боломжийн орчин, металлжуулсан давхаргын тохиромжтой зузаан, битүүмжлэлтэй орчин, тохиромжтой цөмийн хүчдэл, багтаамжийг бий болгохын тулд металлжуулсан органик хальсан конденсаторын загварыг оновчтой болгох шаардлагатай. Төгс цэнэг алдалтын өөрөө эдгэрэлт гэж нэрлэгддэг зүйл бол: өөрөө эдгэрэх хугацаа маш богино, өөрөө эдгэрэх энерги бага, согогийг маш сайн тусгаарлах, хүрээлэн буй диэлектрикт гэмтэл учруулахгүй. Сайн өөрөө эдгэрэлтийг хангахын тулд органик хальсан молекулууд нь нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн атомын харьцаа бага, хүчилтөрөгчийн дундаж хэмжээг агуулсан байх ёстой бөгөөд ингэснээр өөрөө эдгэрэх цэнэг алдалтад хальсан молекулуудын задрал үүсэх үед нүүрстөрөгч үүсэхгүй бөгөөд шинэ дамжуулагч зам үүсэхээс зайлсхийхийн тулд нүүрстөрөгчийн тунадас үүсэхгүй, харин CO2, CO, CH4, C2H2 болон бусад хийнүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь хийн огцом өсөлттэй нумыг унтраахад хүргэдэг.
Өөрөө эдгэрэх үед согогийг тойрсон орчин гэмтэхгүй байхын тулд өөрөө эдгэрэх энерги хэт их биш, бас хэт бага байх ёсгүй бөгөөд согогийг тойрсон металлжуулалтын давхаргыг арилгах, тусгаарлагч (өндөр эсэргүүцэл) бүс үүсгэхийн тулд согогийг тусгаарлаж, өөрөө эдгэрэлтийг хангах болно. Мэдээжийн хэрэг, шаардлагатай өөрөө эдгэрэх энерги нь металлжуулалтын давхаргын металл, зузаан, орчинтой нягт холбоотой байдаг. Тиймээс өөрөө эдгэрэх энергийг бууруулж, сайн өөрөө эдгэрэлтийг хангахын тулд бага хайлах цэгтэй металл бүхий органик хальсыг металлжуулах ажлыг гүйцэтгэдэг. Үүнээс гадна, ялангуяа зурааснаас зайлсхийхийн тулд металлжуулалтын давхарга жигд бус зузаан, нимгэн байх ёсгүй, эс тэгвээс тусгаарлагч тусгаарлах хэсэг нь мөчир шиг болж, сайн өөрөө эдгэрэлтийг хангаж чадахгүй. CRE конденсаторууд бүгд ердийн хальс ашигладаг бөгөөд үүний зэрэгцээ орж ирж буй материалын хатуу хяналтыг хийж, хаалган дээрх согогтой хальсыг хааж, конденсаторын хальсны чанарыг бүрэн баталгаажуулдаг.

 

Цус алдалт өөрөө эдгэрэхээс гадна электрохимийн өөрөө эдгэрэх өөр нэг механизм байдаг. Энэ механизмыг дараагийн нийтлэлд авч үзье.


Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 2-р сарын 18

Бидэнд зурвасаа илгээнэ үү: