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电容器的泄漏电流来自哪里

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发表于 2020-11-23 13:50 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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电容器的泄漏电流来自哪里8 z$ z% {8 f0 {' D
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    [LV.1]初来乍到

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    发表于 2020-11-23 14:17 | 只看该作者
    本帖最后由 Blah 于 2020-11-23 14:18 编辑 " w) n: _) |$ v$ K4 Y* D

    - C* ^* }) Y, t" q& N' L- @( v; a此外,提高电容的因素还会导致绝缘电阻的降低。为了说明这种趋势,我还针对几个额定 10 V 电解质电容器,绘制了绝缘电阻与电容的比值图。[1] 见图 3。
    4 z9 S5 I9 R1 X' h" ]1 M图 3" B9 U% ~0 n7 h

    / M( j0 d$ |/ x' C" O
    + f; S- i1 k3 `; J( l

    / S" E/ F# V  H在相等电压额定值下,电容器越大,电容器绝缘电阻越低
    & h6 @2 B# Q9 ?" Z2 x) {, H0 R9 i) q" P# Q/ h
    电容器的绝缘电阻通常取决于电容器的额定电压,但不是所有应用电压都一样。& \% T$ S4 Y" Y6 r+ A4 x* y/ [* ~
    因此,通过电容器的泄漏电流会因应用电压而发生极大的变化。[2](见图 4)
    8 r" ~6 h. e; V) Q+ H8 W图 4  q* o7 p. n4 B! k% H

    : u9 J, k5 _$ C. w5 u0 g  @; E8 w$ }( ]8 y( T

    1 ^9 ^- I. z0 U& U+ Y, iDC 泄漏在极大程度上取决于应用电压
    # ?; k* M3 {. X% ^) \! o* A. Y& s" y" @3 E. c# a& n) E) H
    通常,在 40% 的额定电压下,泄漏电流将降至其额定值的 10%,如图 4 所示。因此,既可提高电容器电压额定值,降低泄漏电流,也可转换至超低泄漏的电解化学类型。[3]; O  C/ Q8 Q9 t6 g5 Y4 K
    我通常采用聚丙烯薄膜电容器实现低泄漏耦合应用。如果我真正需要低泄漏,我就会去我同事 Thomas Kuehl 的办公室借真空电容器(图 5),尽管 47 μF 的真空电容器会很大!8 U7 u3 I1 }3 U: K% V; C" A
    图 5
    * \& B8 Q2 R; R2 o
    7 ?9 i4 d) \- c/ h" {
    . B- h. |: G- Y5 E" t
    ' }# b, y6 ]3 ~$ P" L2 g4 {" z
    50 pF、20 kV 的真空电容器
      ?) T8 d) B. O# [
    6 x4 z; [4 j5 r' S  N4 x- C' n在调试电路时,通常原理图上没有诸如耦合电容器绝缘电阻等组件,这就会带来问题。无源组件将在理想模式下工作的假设,只是我从我努力成为一名专家过程中了解到的众多错误之一。我不知道我的下一个错误将是什么。
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2020-11-23 14:15 | 只看该作者
    最近,一位客户在这里访问了ti E2E 社区的高精度放大器论坛,提出了令人费解的电路工作情况问题。
    . S7 J# p5 T; u, ~2 H  i7 X其电路使用一款运算放大器在极低频率下放大扩音器输出。他采用大型 (47 μF) AC 耦合电容/" target="_blank" class="relatedlink">耦合电容器及高输入阻抗 (100 kΩ) 为其测量获得低转角频率。: z3 a" z8 _' `
    遗憾的是,运算放大器输出端出现了几乎 1 伏特的大量 DC 失调。这是怎么回事?
    / E, J! a' Q5 }2 a我最喜欢的一句名言是丹麦物理学家 Niels Bohr 说过的:“专家就是在一个非常狭窄领域犯了所有可犯错误的人。”我觉得自己还不是一名专家,但这就是我犯过的一个错误。
    7 ~6 k4 ?- I1 V& q" z- N+ }* B( F图 1
    % a* y$ k9 z8 }- e9 ^+ O9 C" z0 |3 X) s) b& G

    4 J8 H* k& @* H+ ~  l
    $ X% U- Y9 w: G* c- W; m摘自 TI E2E 社区高精度放大器论坛的客户电路图
    9 i5 s4 i( m6 N/ d- J1 k2 R其运算放大器输出端出现了大量失调' S# P+ C- l* d' ]1 Q) m- J# W0 H: Q
    : Y% W+ X2 u& R: s& ]
    看看图 1 中的客户原理图,C1 电容器值可为该失调源提供重要的线索。大型电容器(特别是电解质与钽质电容器)可能有极大的泄漏电流。这可导致在输入电阻器 R2 上产生电压,运算放大器会对其进行放大。
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    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2020-11-23 14:16 | 只看该作者
    看看图 1 中的客户原理图,C1 电容器值可为该失调源提供重要的线索。大型电容器(特别是电解质与钽质电容器)可能有极大的泄漏电流。这可导致在输入电阻器 R2 上产生电压,运算放大器会对其进行放大。  \% i- i: `9 |9 w$ E" G7 G
    要知道泄漏电流来自哪里,我们先来看看电容器的基本结构。1 f8 |- U: C9 l& B% [4 r' P
    图 2
    * }" _3 c2 W/ h& _5 F7 X) X, {3 k+ _  T
    9 }' M8 A8 v$ K& C$ `; h% R
      C, H6 I( d$ u# M$ z( _0 \
    电容器的基本结构为两个间距为“d”的“A”面积电极板
    ( e2 U! M: B: O7 U
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