l漏電流產(chǎn)生的根源

鋁電解電容器的介質(zhì)膜是由電化學(xué)方法形成的Al2O3膜電容漏電流，因厚度極薄，易受原材料純度、制造工藝等因素的影響，故在介質(zhì)膜表面總是或多或少存在微小縫隙、雜質(zhì)和疵點(diǎn)，同時在晶體結(jié)構(gòu)上易形成晶格缺陷。這樣，鋁電解電容器在施加電壓后，就在上述這些隱患處形成電子電流和離子電流，其中以電子電流為主。此外，應(yīng)考慮電容器表面漏導(dǎo)電流的影響，它與元件表面狀況(如表面的粗糙度、清潔度)及環(huán)境的溫濕度均有關(guān)。因此，漏電流是電解電容器極為重要的電氣參數(shù)之一，是衡量電解電容器品質(zhì)優(yōu)劣、制造工藝是否得當(dāng)和工藝衛(wèi)生文明生產(chǎn)的一個直接標(biāo)志。

l漏電流的表達(dá)式

鋁電解電容器的漏電流從等效電路可知，它是氧化膜介質(zhì)的體積漏導(dǎo)電流IV和通過表面的漏導(dǎo)電流IS之和，如圖1-7所示,其表達(dá)式為：

ILC=IV+IS

體積漏導(dǎo)電流IV : 因介質(zhì)氧化膜的體積電阻RV :

電容器的漏電流示意圖

式中: U—施加電壓，V；

k—腐蝕系數(shù)；

SO—光箔幾何面積，cm2；

γ—氧化膜電導(dǎo)率，(Ω·cm)-1；

ρ—氧化膜電阻率， Ω·cm；

Uf—形成電壓，V；

α—形成常數(shù)，對于鋁陽極箔α=1.4×107cm/V。

另一表達(dá)式:

K值約為0.01～0.1,此值正好在CD11型和CD110型鋁電解電容器K值的規(guī)定范圍內(nèi),

則IV≈(0.01～0.1)CU μA

根據(jù)固體電介質(zhì)電導(dǎo)理論可知，理想介質(zhì)的歐姆定律可以適用到擊穿電場強(qiáng)度E=106～107V/cm的范圍。在弱電場下介質(zhì)氧化膜電導(dǎo)率γ與電場強(qiáng)度E的關(guān)系趨于平坦，符合歐姆定律。在強(qiáng)電場下電導(dǎo)行為是離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)，且電子電導(dǎo)占主要地位。

A.離子電導(dǎo)γi在強(qiáng)電場下γi隨著E的上升而增加電容漏電流，這可認(rèn)為是由于離子遷移率與E有關(guān)所造成的。其電導(dǎo)率γi為：

B.電子電導(dǎo)γe在強(qiáng)電場下γe將隨著E的變化有下式關(guān)系：

公式中α、b、k1、k2、γ是常數(shù)，T為絕對溫度，E為電場強(qiáng)度。

表面漏導(dǎo)電流IS：

IS大小與所用封口材質(zhì)物性和表面狀況如清潔度等有關(guān)，難以用某一公式定量來描述。因此，清洗對降低IS 有極其重要作用。

綜上所述，在工程上漏電流通用表達(dá)式為：

ILC=IV+IS=KCU+M

一般地說，當(dāng)電容器的CU值比較大，IS≤IV時，M=0。當(dāng)CU值比較小時，IS對IV影響比較大，不可忽略，M可取0～20

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