القائمة الرئيسية

الصفحات

العمر :

تتميز جميع المكثفات بأعمار متفاوتة اعتمادًا على بنائها وظروف التشغيل والظروف البيئية. تتمتع المكثفات الخزفية ذات الحالة الصلبة عمومًا بعمر طويل جدًا في ظل الاستخدام العادي والذي لا يعتمد كثيرًا على عوامل مثل الاهتزاز أو درجة الحرارة المحيطة ولكن عوامل مثل الرطوبة والضغط الميكانيكي والإجهاد تلعب دورًا أساسيًا في فشلها. قد تختلف أوضاع الفشل. قد تتعرض بعض المكثفات لفقدان تدريجي في السعة أو زيادة التسرب أو زيادة مقاومة السلسلة المكافئة (ESR) بينما قد يفشل البعض الآخر فجأة أو حتى بشكل كارثي. على سبيل المثال تكون مكثفات الأغشية المعدنية أكثر عرضة للتلف الناتج عن الإجهاد والرطوبة ولكنها ستشفى ذاتيًا عند حدوث انهيار في العازل الكهربائي. يؤدي تكوين تفريغ توهج عند نقطة الانهيار إلى منع الانحناء عن طريق تبخير الفيلم المعدني في تلك البقعة مما يؤدي إلى تحييد أي دائرة قصر بأقل خسارة في السعة. عندما يتراكم عدد كافي من الثقوب في الفيلم يحدث فشل كامل في مكثف ذو طبقة معدنية ويحدث بشكل عام فجأة دون سابق إنذار.تتمتع المكثفات الإلكتروليتية عمومًا بأقصر عمر. تتأثر المكثفات الإلكتروليتية قليلاً جدًا بالاهتزاز أو الرطوبة لكن عوامل مثل درجات الحرارة المحيطة والتشغيلية تلعب دورًا كبيرًا في فشلها والذي يحدث تدريجياً كزيادة في ESR (تصل إلى 300٪) وبقدر انخفاض بنسبة 20٪ في السعة. تحتوي المكثفات على إلكتروليتات تنتشر في النهاية من خلال السدادات وتتبخر. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة أيضًا إلى زيادة الضغط الداخلي وزيادة معدل تفاعل المواد الكيميائية. وبالتالي يتم تحديد عمر مكثف الإلكتروليت بشكل عام من خلال تعديل معادلة أرهينيوس ، والتي تُستخدم لتحديد معدلات التفاعل الكيميائي:

 

 

غالبًا ما يستخدم المصنّعون هذه المعادلة لتوفير العمر المتوقع بالساعات للمكثفات الإلكتروليتية عند استخدامها في درجة حرارة التشغيل المصممة والتي تتأثر بكل من درجة الحرارة المحيطة و ESR وتيار التموج. ومع ذلك قد لا توجد هذه الظروف المثالية في كل استخدام. يتم تحديد القاعدة الأساسية للتنبؤ بالعمر في ظل ظروف الاستخدام المختلفة من خلال:

 

يشير هذا إلى أن عمر المكثف يقل بمقدار النصف لكل 10 درجات مئوية تزداد فيها درجة الحرارة حيث:

 : هو العمر المقدر في ظل الظروف المصنفة ، على سبيل المثال 2000 ساعةL0

هي درجة حرارة التشغيل القصوى / الدقيقة المقدرة : T0

هو متوسط درجة الحرارة التشغيلية : Ta

 : Laهو العمر المتوقع في ظل ظروف معينة

 

author-img
مهندس الكترونيات مهتم في مجال تخصصي وخبرتي في مجال الطاقة والاختبارات

تعليقات