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作者：Syfer/Knowles 應(yīng)用工程師 表面電弧、電弧放電、飛弧、電暈放電，這些名詞其實(shí)指的是同一種現(xiàn)象，即高壓放電現(xiàn)象。我們不希望這種現(xiàn)象出現(xiàn)，是因?yàn)檫@會產(chǎn)生干擾并可能導(dǎo)致元件失效。當(dāng)電壓超過表面介電強(qiáng)度時高壓飛弧便產(chǎn)生了。電容器兩個端頭間的高電位差可導(dǎo)致空氣的局部電離，之后可能完全擊穿空氣并產(chǎn)生火花放電，該火花可被目視及聽見，相關(guān)聯(lián)的電暈放電會產(chǎn)生電子噪聲。圖1顯示了高壓飛弧的產(chǎn)生過程。 
圖1：高壓飛弧的產(chǎn)生過程 高壓飛弧的起始電壓是指產(chǎn)生高壓飛弧的臨界電壓，它受以下幾個因素影響： 1. 濕度。濕度高時，飛弧現(xiàn)象產(chǎn)生得更普遍，這就解釋了為何高壓飛弧問題會帶有 季節(jié)性的特點(diǎn)，以及為何在濕度較高的地理區(qū)域問題更加普遍。 2. 表面污染。錫球，焊劑殘留物及在制造、加工和裝配過程中沾染的其他污染物。 3. 電介質(zhì)類型。更高介電常數(shù)的材質(zhì)和更高的容值會更易產(chǎn)生飛弧現(xiàn)象。C0G/NP0材質(zhì)的電容器一般不受影響。 4. PCB板設(shè)計。超過標(biāo)準(zhǔn)尺寸的焊盤，電容器下方的通孔，夾層，以及由于形狀特殊而不易清潔的死角，都容易導(dǎo)致飛弧現(xiàn)象。 為了防止飛弧現(xiàn)象的產(chǎn)生，焊盤間應(yīng)留有足夠間距且不能有尖角，此外PCB板在焊接后需做好清潔。諸如濕度之類的環(huán)境因素更難控制，這也是為什么大多數(shù)供應(yīng)商提供的高壓陶瓷電容需要絕緣灌封的原因。 解決方案ProtectiCap 假設(shè)PCB板的設(shè)計符合要求，Syfer/Knowles供應(yīng)的ProtectiCap高壓電容無需對PCB板進(jìn)行絕緣灌封，即可提供穩(wěn)定的高壓性能。Syfer/Knowles憑借其獨(dú)特的濕法工藝制程，將低介電常數(shù)的玻璃鈾材質(zhì)鍍在陶瓷電容器表面，并且對電容器的耐高壓特性進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計。密封、光滑和低介電常數(shù)的鍍層，在更小電容尺寸下，實(shí)現(xiàn)了更高耐壓及更大容值，一個最好的例子便是1206P3K00102KXT （1206，3KV，1nF）,該規(guī)格電容以前只能用1808尺寸來實(shí)現(xiàn)。Syfer/Knowles進(jìn)行了大量測試以評估ProtectiCap系列產(chǎn)品的性能。全系產(chǎn)品均測試了飛弧產(chǎn)生的最低起始電壓，證實(shí)該系列產(chǎn)品較之普通電容器產(chǎn)品有了至少1000V以上的耐壓性能提升。
圖2：ProtectiCap的結(jié)構(gòu)圖
圖3：高壓飛弧起始電壓測試 從圖3可以看出，大量測試表明同等尺寸規(guī)格下，ProtectiCap較之普通高壓電容在飛弧起始電壓方面表現(xiàn)出全面的性能優(yōu)勢。該測試在Syfer/Knowles的生產(chǎn)測試設(shè)備上進(jìn)行，柱狀圖表明高壓飛弧發(fā)生前的最大測試電壓。電壓以瞬時方式施加，最大電流限制在50mA。 可提供的產(chǎn)品系列 尺寸可選1206、1210、1808、1812及2220。容值上限33nF, 耐壓上限5kV。因具備高壓、高容及小尺寸的特性，1206P3K00102KXT（1206,3000V,1nF）成為DC-DC模塊隔離電容的理想之選。該系列電容兼容ROHS和非ROHS焊接曲線，波峰焊接，常用PCB板清洗過程，以及絕緣灌封。 質(zhì)量鑒定測試 為了驗(yàn)證ProtectiCap系列電容的可靠性和性能穩(wěn)定性，基于對高可靠性產(chǎn)品的廣泛認(rèn)知，我們構(gòu)建了一個測試體系，其包含的標(biāo)準(zhǔn)測試方法綜合了多項(xiàng)國際認(rèn)證體系，包括AEC-Q200，IECQ-IECC及美軍標(biāo)MIL等。 |
