安规电容器绝缘电阻
随着科技的发展,人们一刻也离不开各类电子产品。在使用各类电子产品的过程中就存在着使用的安全问题。它们的正常运行之一就是其绝缘材料的绝缘程度即绝缘电阻的数值。当受热和受潮时,绝缘材料便老化。其绝缘电阻便降低。从而造成电子产品漏电或短路事故的发生。为了避免事故发生,就要求经常测量各种电子元器件的绝缘电阻。判断其绝缘程度是否满足设备需要。普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绝缘电阻由于一般数值较高(一般为兆欧级)。在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绝缘电阻值。
安规电容器的绝缘电阻取决于介质材料配方、工艺过程(烧结)和测量时的温度。所有介质的绝缘电阻都会随温度的提高而下降,在低温(-55℃)到高温(125℃)的MIL温度特性范围内可以观察到一个非常大的下降过程。
测量安规电容器绝缘电阻的时需要重点考虑绝缘电阻与电容量的关系。电容量值与绝缘电阻成反比,即电容量越高,绝缘电阻越低。这是因为电容量与漏电流大小 是相互成正比的,可以用欧姆定律和比体积电容关系加以说明。欧姆定律表述了导体中电流(I),电压(V)和电阻(R)之间的关系:
I = V/R
但是,电阻(R)是一个与尺寸有关的物理量,也与材料本征的电阻率有关,如下所示:
R = ρL/A
这里 L = 导体长度 A = 导体横截面积。因此电流(I)可以表示为: I = VA/ρL
安规电容器中通过绝缘体的漏电流(i)也可用上述关系式表示:I = VA’/ρt ,这里 V = 测试电压 A’ = 有效电极面积ρ= 介质电阻率 t = 介质层厚度
从上面关系式可以看到,对于给定的测试电压,漏电流大小正比于电容器有效电极面积,反比于介质层厚度(和电阻率),即:i ∝ A’/t
类似地,电容量(C)正比于有效电极面积,反比于介质层厚度,即:C = KA’/4.452t (这里 K = 介电常数 A’ = 有效电极面积 t = 介质层厚度)
因此 C ∝ A’/t 以及 i ∝ C
漏电流(i)与绝缘电阻成反比,即:IR ∝ 1/C
基于上述关系,可以归纳出以下几点:
1.绝缘电阻是测试电压的函数,漏电流正比于外加电压:i = VA’/ρt 或 IR =ρt/VA’
2. 对于任意给定的电容器,绝缘电阻很大程度上依赖于介质材料本征的电阻率(ρ),也依赖于材料配方和测量时的温度。
3. 电容器绝缘电阻(IR)的测量值与电容量成反比,也就是说,IR是电容量的函数,因此,工业应用中产品IR的最小标准是由电阻(R)和容量(C), (R×C),所决定的,如下表所示。EIA标准要求产品在25℃时R×C超过1000欧姆-法拉(通常表示成1000兆欧-微法),在125℃时超过 100欧姆-法拉。
编辑:admin 最后修改时间:2018-02-26