Испытывает ли диэлектрик конденсатора нагрев из-за быстрых циклов зарядки / разрядки?


8

Нагревается ли диэлектрик в конденсаторе при быстрых циклах зарядки / разрядки?

Ответы:


8

Да, но только в той степени, в которой это не идеальный конденсатор. Идеальный конденсатор не способен рассеивать энергию, что означает, что он не может быть нагрет током через него, так как это может привести к потерям.

Реальные конденсаторы имеют спецификацию, называемую эквивалентным последовательным сопротивлением , или ESR . Это различные физические факторы, смешанные вместе. В большинстве случаев вы можете считать конденсатор идеальным для последовательного резистора со значением ESR. Через него резистор рассеивает мощность, пропорциональную квадрату тока.

Настоящие конденсаторы могут нагреваться при достаточном токе и в итоге могут выйти из строя. Электролитики особенно чувствительны к этому. Их ESR не только высоки по сравнению с другими технологиями крышек, но они более чувствительны к высоким температурам. Некоторые электролитические конденсаторы специально разработаны для больших токов, например, серия Panasonic FK. Посмотрите на таблицу данных серии FK по сравнению с другими типами, и вы увидите, что FK может выдерживать более высокие пульсации тока. Они также несколько физически больше и дороже, чем другие типы.

Керамика обычно имеет очень низкую СОЭ, но она не равна нулю. Однажды я получил керамический дисковый конденсатор, такой горячий, что было больно к нему прикасаться, и это было только на 1 МГц. (Может быть, 10с вольт от радиочастотного передатчика, который я подключал, имел к этому какое-то отношение :-))

Диэлектрики накапливают энергию в поле D, выплескивая электроны, по крайней мере, немного. Некоторые также переворачивают атомы между различными энергетическими состояниями. Каждый раз, когда вы перемещаете энергию, даже в масштабе нескольких атомов, есть возможность потерять часть ее в виде тепла. Некоторые керамики теряют меньше, чем другие, и керамика в целом теряет очень мало, но все они теряют некоторые.

Воздушные конденсаторы не теряют никакой мощности в диэлектрике, так как ее нет (в основном, в вакууме), но если провода и пластины не являются сверхпроводящими, там будут потери, поскольку заряды падают взад и вперед.


Любопытно: тогда, если бы сам диэлектрик был неоднородным, был бы более вероятен нагрев?
Каждый

3

Теоретическая чисто емкостная нагрузка не должна нагреваться, поскольку она только накапливает энергию, а затем освобождает ее.

Однако у реальных конденсаторов есть некоторое сопротивление, и это приведет к тому, что часть энергии будет рассеиваться в виде тепла.

Имейте в виду, что конденсаторы используются в качестве фильтров нижних частот, поэтому, если частота сигнала на конденсаторе очень высока, он вообще не будет ощущаться.


Конденсатор сам по себе не является фильтром. Вам понадобится как минимум еще один компонент с ним. Кроме того, это сопротивление, это диэлектрик? Потому что это то, что спрашивает ОП.
Stevenvh
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.