필름 커패시터의 흡수 계수란 무엇을 의미하나요? 값이 작을수록 좋은 건가요?

필름 커패시터의 흡수 계수를 소개하기 전에 유전체란 무엇인지, 유전체의 분극, 그리고 커패시터의 흡수 현상에 대해 살펴보겠습니다.

유전체

유전체는 내부 전하가 없어 전기 전도성이 없는 절연체입니다. 유전체를 정전기장 내에 놓으면, 유전체 원자의 전자와 핵은 전기장의 작용으로 원자 간 거리 내에서 "미시적인 상대 변위"를 하지만, 도체의 자유 전자처럼 원래 원자에서 멀리 "거시적인 움직임"을 하지는 않습니다. 정전기적 평형 상태에 도달하면 유전체 내부의 전기장 세기는 0이 아닙니다. 이것이 유전체와 도체의 전기적 성질의 주요 차이점입니다.

유전 분극

인가된 전기장의 작용으로 유전체 내부에 전기장 방향을 따라 거시적인 쌍극자 모멘트가 발생하고, 유전체 표면에는 속박 전하가 발생하는데, 이것이 바로 유전체의 분극이다.

흡수 현상

커패시터의 충전 및 방전 과정에서 발생하는 시간 지연 현상은 인가된 전기장의 작용 하에서 유전체의 분극이 느리게 일어나기 때문에 발생합니다. 일반적으로 커패시터는 즉시 완전히 충전되어야 하지만 즉시 충전되지 않고, 완전히 방출되어야 하지만 완전히 방출되지 않아 시간 지연 현상이 발생하는 것으로 이해됩니다.

필름 커패시터의 흡수 계수

필름 커패시터의 유전 흡수 현상을 나타내는 값은 흡수 계수라고 하며, Ka로 표기합니다. 필름 커패시터의 유전 흡수 효과는 커패시터의 저주파 특성을 결정하며, Ka 값은 커패시터의 유전체 종류에 따라 크게 달라집니다. 동일한 커패시터라도 측정 시간에 따라 결과가 달라지며, 같은 사양의 커패시터라도 제조사나 생산 배치에 따라 Ka 값이 변동될 수 있습니다.

이제 두 가지 질문이 남았습니다.

Q1. 필름 커패시터의 흡수 계수는 가능한 한 작아야 합니까?

Q2. 흡수 계수가 클수록 어떤 부작용이 있습니까?

A1:

인가된 전기장의 작용 하에서, Ka 값이 작을수록(흡수 계수가 작을수록) 유전체(즉, 절연체)의 분극이 약해지고, 유전체 표면의 결합력이 약해지며, 전하에 대한 유전체의 결합력이 작아지고, 결과적으로 커패시터의 흡수 현상이 약해져 커패시터의 충방전 속도가 빨라집니다. 이상적인 상태에서 Ka는 0, 즉 흡수 계수가 0이므로, 유전체(즉, 절연체)는 인가된 전기장의 작용 하에서 분극 현상이 없고, 유전체 표면은 전하에 대한 결합력을 가지지 않으며, 커패시터의 충방전 응답에 히스테리시스가 없습니다. 따라서 필름 커패시터의 흡수 계수는 작을수록 좋습니다.

A2:

Ka 값이 지나치게 큰 커패시터가 여러 회로에 미치는 영향은 다음과 같이 다양한 형태로 나타납니다.

1) 차동 회로가 결합 회로가 됩니다.

2) 톱니파 회로는 톱니파의 복귀를 증가시키므로 회로가 빠르게 복구되지 못합니다.

3) 리미터, 클램프, 좁은 펄스 출력 파형 왜곡

4) 초저주파 평활 필터의 시정수가 커진다

(5) DC 증폭기 영점이 교란되어 단방향 드리프트가 발생합니다.

6) 샘플링 및 홀딩 회로의 정확도가 감소합니다.

7) 선형 증폭기의 DC 동작점 드리프트

8) 전원 공급 회로의 리플 증가

위에서 언급한 유전 흡수 효과의 모든 성능은 커패시터의 "관성"이라는 본질과 불가분하게 연결되어 있습니다. 즉, 지정된 시간 내에 충전이 예상 값까지 완료되지 않고, 반대로 방전 시에도 마찬가지라는 것입니다.

Ka 값이 큰 커패시터의 절연 저항(또는 누설 전류)은 이상적인 커패시터(Ka=0)와 달리 시험 시간이 길어질수록 증가합니다(누설 전류는 감소함). 중국에서 규정된 전류 시험 시간은 1분입니다.