有機金属フィルム コンデンサの最大の利点は、自己修復機能があることであり、そのため、このコンデンサは今日最も急速に成長しているコンデンサの 1 つとなっています。

金属化フィルムコンデンサの自己修復には 2 つの異なるメカニズムがあります。1 つは放電自己修復です。もう 1 つは電気化学的自己修復です。前者は高電圧で発生するため、高電圧自己修復とも呼ばれます。後者は非常に低い電圧でも発生するため、低電圧自己修復と呼ばれることがよくあります。

放電自己修復

放電自己修復のメカニズムを説明するために、抵抗 R の 2 つの金属化電極間の有機膜に欠陥があると仮定します。欠陥の性質に応じて、それは金属欠陥、半導体欠陥、または欠陥の可能性があります。絶縁不良。明らかに、欠陥が前者のいずれかである場合、コンデンサは低電圧で自動的に放電しています。いわゆる高電圧放電が自然に治癒するのは後者の場合のみです。

放電自己修復のプロセスは、金属化フィルムコンデンサに電圧 V を印加した直後に、オーム電流 I=V/R が欠陥を通過することです。したがって、メタライズ電極には電流密度 J=V/Rπr2 が流れ、欠陥に近いほど（r が小さいほど）、メタライズ電極内の電流密度は高くなります。欠陥消費電力 W=(V2/R)r によって発生するジュール熱により、半導体または絶縁欠陥の抵抗 R は指数関数的に減少します。したがって、電流 I と消費電力 W が急激に増加し、その結果、メタライズ電極が欠陥に非常に近い領域では電流密度 J1= J=V/πr12 が急激に上昇し、そのジュール熱によりメタライズ電極が溶解する可能性があります。この領域に層が形成され、電極間のアークがここに飛びます。アークはすぐに蒸発して溶融金属を捨て、金属層のない絶縁された隔離ゾーンを形成します。アークが消えて自己修復が行われます。

放電自己修復プロセスで発生するジュール熱とアークにより、欠陥の周囲の誘電体と誘電体表面の絶縁分離領域は、熱的および電気的損傷によって必然的に損傷を受け、化学分解、ガス化、炭化、さらには機械的損傷が発生します。

上記のことから、完全な放電自己修復を達成するには、欠陥の周囲に適切な局所環境を確保する必要があるため、金属化有機フィルムコンデンサの設計を最適化して、欠陥の周囲に適切な媒体を実現する必要があります。欠陥、金属化層の適切な厚さ、気密環境、および適切なコア電圧と容量。いわゆる完全放電自己修復とは、自己修復時間が非常に短く、自己修復エネルギーが小さく、欠陥の分離が優れており、周囲の誘電体に損傷を与えないことです。良好な自己修復を実現するには、有機膜の分子には、水素原子に対する炭素原子の比率が低く、適度な量の酸素が含まれている必要があります。これにより、自己修復放電で膜分子の分解が発生したときに、有機膜の分子が分解されないようにする必要があります。炭素は生成されますが、新たな導電経路の形成を避けるために炭素の堆積は起こりません。むしろ、CO2、CO、CH4、C2H2 およびその他のガスが生成され、ガスの急激な上昇によってアークが消えます。
自己修復時に欠陥周囲のメディアが損傷しないようにするには、欠陥周囲のメタライゼーション層を除去して絶縁層を除去するために、自己修復エネルギーが大きすぎても小さすぎてもいけません。 (高抵抗) ゾーンでは、欠陥が分離され、自己修復が実現されます。明らかに、必要な自己修復エネルギーは、メタライゼーション層の金属、厚さ、環境に密接に関係しています。したがって、自己修復エネルギーを低減し、良好な自己修復を達成するために、低融点金属による有機フィルムのメタライゼーションが実行されます。また、特に傷がつかないように、メタライゼーション層の厚さが不均一であってはなりません。 、絶縁分離領域が枝状になり、適切な自己修復ができなくなります。CREコンデンサはすべて正規のフィルムを使用しており、同時に厳格な入荷検査管理を行っており、欠陥フィルムを門前でブロックしているため、コンデンサフィルムの品質は完全に保証されています。

放電自己修復に加えて、電気化学的自己修復というものがあります。このメカニズムについては次の記事で説明します。