电容作为电路中不可或缺的元器件,在旁路、去耦、滤波、振荡、同步、调谐等常见电路中担任着重要作用,也常常在高速电路中扮演者重要角色,在手机,通讯,以及汽车,航空等多种领域,电子设备的电路板上也都可以看到电容的身影,电容的好坏直接影响整个设备的性能。而要保证电子设备的正常工作,并经得起环境和其他因素的考验,就必须对设备电路板的电子元器件进行可靠性(失效性)测试,电容老化测试则是电路可靠性测试里不可避免的重要环节。
什么是电容老化?
电容老化表现为电容随时间的减少,通常出现在EIA II类。在用作介电材料的所有铁电配方中都会发生这种自然且不可避免的现象,并且由于电介质的晶体结构随温度和时间的变化而发生。
另外,由钛酸钡碱(II,III和IV类)制成的电容器是铁电的,因此往往容易老化,其中如果电容器保持电容的能力将在未加热和/或不带电状态下随时间降低。I类电容器不是铁电体,因此不会老化。
什么会引起电容老化?
通常电容受过压,过热以及电化学腐蚀都会导致电容的老化(电老化和热老化),因为不管是过压还是过热都会让电容里面电解粒子的流动超乎异常的活跃,从而形成逃逸极板的冲压,直接表现为电容充放电的时间会很短,甚至会被击穿,造成电解质的泄露而固化造成短路,电容失效。
在设备运行的过程中,长期过电压运行、电容器内部局部放电,都会导致电力电容器电老化的发生,造成极其严重的后果。为了保障电力电容器长久安全运行,应避免电容器长期过电压运行。而导致电容热老化的因素有很多,例如电容器长期过电流运行、电容器环境温度过高、电网存在谐波等因素,都会导致电力电容器出现热老化。为了保障电容器的运行,企业可以采用谐波治理装置、禁止电容器长期过电流、过温运行等方式,避免其出现热老化。
电容老化有哪些危害?
电容出现电老化,将会对绝缘介质产生影响,导致电容器的使用寿命大幅度缩短。如果电老化特别严重的话,电容将会出现损坏,影响整个设备的性能,甚至造成设备失效。和电老化一样,电容器的热老化也会影响其使用寿命。当电容器热老化十分严重时,电容器可能会出现电容器外壳膨胀变形等故障,甚至出现电容爆炸事故。
电容的老化不可避免,因此更需要对电容的可靠性进行测试。无论是元器件生产商进行批量的电容失效性测试(国标测试),还是涉及到产品电路中大量电容的可靠性测试,这个测试环节都对于元器件和产品的品控和质量都十分重要。通常对于电容器的测试,工程师们往往习惯直接通过万用表去判断电容器是否漏电和击穿,但由于无法模拟温湿度和电压条件,且考虑到开发成本和测试数量,往往难以对其可靠性进行判断。批量的电容测试系统成为了电容材料生产商和需要用到大量电容的厂家的急需品。
来源:网络 仅学习非商用