Деление конденсаторов на классы

Стабильность конденсатора определяется материалом диэлектрика и конструкцией. Изменение емкости в зависимости от температуры характеризуется температурным коэффициентом емкости (ТКЕ)

,

где Т – температура, С_от – значение емкости при номинальной температуре.

ТКЕ может быть отрицательным, нулевым и положительным. Для обеспечения нулевого ТКЕ используют последовательное и параллельное соединения нескольких конденсаторов с разным знаком ТКЕ.

Стабильность конденсаторов во времени характеризуется коэффициентом старения

,

где t – время, C₀ – значение емкости непосредственно после изготовления.

Часто стабильность конденсаторов в зависимости от времени характеризуется граничными значениями емкости.

При длительном воздействии напряжения возможен пробой диэлектрика. В твердом диэлектрике возможны следующие виды пробоев: электрический, ионизационный, тепловой и электрохимический.

Электрический пробой возникает при кратковременном приложении высокого напряжения. Свободным электронам в диэлектрике сообщаются большие скорости, и возможно их лавинное размножение. Напряжение пробоя зависит от температуры. В реальных условиях конденсаторы работают при рабочих напряжениях ниже пробивного. Поэтому электрический пробой диэлектрика не относится к основным факторам, определяющий его долговечность.

Ионизационный пробой обусловлен наличием остаточных воздушных включений в толщи диэлектрика или в прослойках между диэлектриком и обкладками. Даже при небольших напряжениях возникает большая напряженность электрического поля в создавшихся неоднородностях, что приводит к локальному пробою, разрушению диэлектрика и к образованию в диэлектрике областей с ухудшенными свойствами.

Тепловой пробой происходит при длительном воздействии напряжения на конденсаторе. Возрастают потери, из-за неоднородности диэлектрика в отдельных местах может возникать перегрев, ухудшаются диэлектрические свойства, и уменьшается напряжение пробоя.

Электрохимический пробой обусловлен электрохимическими процессами в диэлектрике при действии постоянного напряжения и повышенной температуры. Ионы в диэлектрике вступают во взаимосвязь с металлом обкладок, что приводит к образованию в толщи диэлектрика проводящих нитей и возникновению пробоя. Для избежания этого пробоя необходимо тщательно выбирать материалы обкладок и диэлектрик.

При воздействии на конденсатор напряжения в нем возникают электрические и акустические шумы. Электрические шумы вызваны частичными разрядами, мерцаниями емкости, пьезоэлектрическими эффектами. Акустические шумы конденсатора обусловлены вибрацией обкладок под действием кулоновских и электродинамических сил.