ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারে ব্রেকডাউন ভোল্টেজ ব্যাখ্যা করা হয়েছে: রেটিং, ঝুঁকি এবং নির্বাচন

কল্পনা করুন যে আপনি একটি 48 V শিল্প বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য বাল্ক ক্যাপাসিটর নির্বাচন করছেন। স্টেডি-স্টেট রেলের পরিমাপ 52 V, এবং লোড-স্টেপ ট্রানজিয়েন্টগুলি 58 V পর্যন্ত রিং করে। একটি 63 V ক্যাপাসিটর যথেষ্ট কাছাকাছি বলে মনে হয়, একটি 75 V অংশ নিরাপদ বলে মনে হয় এবং উভয়ই ক্যাপাসিটরের প্রকৃত ব্রেকডাউন ভোল্টেজের অনেক নিচে। নকশা প্রশ্ন, তাহলে, অংশটি 58 ​​V এ টিকে থাকতে পারে কিনা তা নয়। এটি প্রায় নিশ্চিতভাবেই পারে। আসল প্রশ্ন হল আপনি সেই আপাত হেডরুমের জন্য কতটা দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা ট্রেড করতে ইচ্ছুক।

একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ হল সেই ভোল্টেজ যেখানে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ডাইইলেকট্রিক একটি অন্তরক হিসাবে আচরণ করা বন্ধ করে এবং সঞ্চালন শুরু করে। এটি একটি শারীরিক সীমা যা অ্যানোড ফয়েলে উত্থিত অক্সাইড স্তরের বেধ দ্বারা সেট করা হয়। ক্যাপাসিটরে মুদ্রিত প্রতিটি ভোল্টেজ রেটিং, রেট করা ভোল্টেজ, সার্জ ভোল্টেজ এবং ক্ষণস্থায়ী ভোল্টেজ সহ, ডাইইলেক্ট্রিককে নিরাপদে সেই সীমার নিচে রাখার জন্য বিদ্যমান। এই নিবন্ধটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে সেই সীমাটি প্রতিষ্ঠিত হয়, এটি অতিক্রম করার সময় কী ঘটে এবং কীভাবে সঠিক মার্জিন সহ একটি ভোল্টেজ রেটিং নির্বাচন করতে হয়।

একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ কী?

অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরগুলি অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al2O3) এর একটি পাতলা স্তরে চার্জ সঞ্চয় করে যা খোদাই করা অ্যানোড ফয়েলের পৃষ্ঠে তড়িৎ রাসায়নিকভাবে গঠিত হয়। গঠন প্রক্রিয়া চলাকালীন, অক্সাইড প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সমানুপাতিক পুরুত্বে বৃদ্ধি পায়, প্রতি ভোল্টে প্রায় 1.2 থেকে 1.5 ন্যানোমিটার হারে। 100 V রেটেড ভোল্টেজ সহ একটি ক্যাপাসিটর তাই 120 থেকে 150 এনএম রেঞ্জের মধ্যে একটি অক্সাইড স্তর বহন করে এবং সেই পুরুত্ব হল প্রধান ফ্যাক্টর যা ডাইলেকট্রিকের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ নির্ধারণ করে।

যখন একটি ফরোয়ার্ড ডিসি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন অক্সাইড স্তরটি অবশ্যই অ্যানোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটিকে ধরে রাখতে হবে। যদি ভোল্টেজ যথেষ্ট বেড়ে যায়, ক্ষেত্রটি অক্সাইডের অস্তরক শক্তিকে ছাড়িয়ে যায়। ইলেকট্রনগুলি আণুবীক্ষণিক ত্রুটির মধ্য দিয়ে টানেল করতে শুরু করে, লিকেজ কারেন্ট তীব্রভাবে আরোহণ করে, এবং স্থানীয়ভাবে গরম করে। একটি ভেজা, তরল-ইলেক্ট্রোলাইট ক্যাপাসিটরে, তাপ ইলেক্ট্রোলাইটকে পচিয়ে গ্যাস উৎপন্ন করতে পারে। একটি কঠিন পলিমার ক্যাপাসিটরে, একই ওভারভোল্টেজ প্রায়শই একটি শক্ত শর্ট সার্কিট তৈরি করে।

যেহেতু অক্সাইড পুরুত্ব উত্পাদনের শেষে স্থির করা হয়, একটি সমাপ্ত ক্যাপাসিটরের ভাঙ্গন ভোল্টেজ একটি ভৌত ​​সম্পত্তি, এমন একটি মান নয় যা তাপমাত্রা বা লহরের সাথে পরিবর্তিত হয়। প্রকাশিত রেটিংগুলি এর নীচে একটি ইচ্ছাকৃত মার্জিন দিয়ে বেছে নেওয়া হয়েছে।

রেটেড ভোল্টেজ, সার্জ ভোল্টেজ এবং ব্রেকডাউন ভোল্টেজ: তারা কীভাবে সম্পর্কিত

রেট করা ভোল্টেজ হল সর্বোচ্চ ক্রমাগত ডিসি ভোল্টেজ যা ক্যাপাসিটরটিকে তার রেট করা তাপমাত্রায় পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যখন সমস্ত জীবন, লহর, এবং ফুটো স্পেসিফিকেশনগুলি পূরণ করে। সার্জ ভোল্টেজ হল একটি অ-পুনরাবৃত্ত ওভারভোল্টেজ যা ক্যাপাসিটর অল্প সময়ের জন্য সহ্য করতে পারে এবং প্রতিটি সিরিজের জন্য পৃথকভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। উভয়ই ডাইইলেকট্রিক ব্রেকডাউন সীমার নীচে ভালভাবে স্থাপন করা হয়েছে।

একটি সাধারণ অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের জন্য, রেটেড ভোল্টেজ ব্রেকডাউন ভোল্টেজের 60 থেকে 80 শতাংশের মধ্যে থাকে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 63 V রেট করা অংশ, মোটামুটি 85 থেকে 100 V পর্যন্ত ভেঙে নাও যেতে পারে। সেই অভ্যন্তরীণ মার্জিনটিই ক্যাপাসিটরকে তাৎক্ষণিক ব্যর্থতা ছাড়াই সার্জ টেস্টিং, ভোল্টেজ স্পাইক এবং সংক্ষিপ্ত ওভারভোল্টেজ ইভেন্টগুলিতে বেঁচে থাকতে দেয়। এটি ব্যবহারযোগ্য রেটিং হিসাবে গণ্য করা উচিত নয়।

ব্রেকডাউন ভোল্টেজ অতিক্রম করলে কী ঘটে?

রেটেড ভোল্টেজের উপরে কিন্তু ব্রেকডাউন সীমার নিচে কাজ করা তাৎক্ষণিকভাবে মারাত্মক নয়, তবে এটি ক্ষতিকারক। লিকেজ কারেন্ট বেড়ে যায়, অক্সাইড স্তরটি ক্ষেত্রের চাপ বৃদ্ধি পায় এবং ইলেক্ট্রোলাইট দ্রুত গ্রাস করে। ব্রেকডাউন পয়েন্টের কাছাকাছি বারবার ভ্রমণ ধীরে ধীরে ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করে এবং ESR বৃদ্ধি করে, যা একটি তরল-ইলেক্ট্রোলাইট অংশে পরিমাপযোগ্য জীবন ক্ষতিতে অনুবাদ করে।

ব্রেকডাউন ভোল্টেজ অতিক্রম করা একটি ভিন্ন ঘটনা। অক্সাইডের সবচেয়ে দুর্বল স্থানটি ক্রমবর্ধমান কারেন্ট বহন করে এবং স্থানীয় তাপমাত্রা আরও ভাঙ্গন চালায়। ভেজা অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলিতে, একটি ছোট ত্রুটি স্ব-নিরাময় হতে পারে, কারণ তাপ ক্ষতিগ্রস্ত স্থানে অক্সাইড পুনরুত্পাদন করে। উচ্চ শক্তি উপলব্ধ হলে, গ্যাস উৎপাদন চাপ ভেন্ট খুলে দেয় এবং ক্যাপাসিটর ধ্বংস হয়ে যায়। সলিড পলিমার ক্যাপাসিটারগুলির এই মোডে প্রায় কোনও স্ব-নিরাময় ক্ষমতা নেই এবং তাদের ব্যর্থতা সাধারণত একটি অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট।

বিপরীত পোলারিটি একটি পৃথক ব্যর্থতার অবস্থা হিসাবে বিবেচনা করা আবশ্যক। কী অক্সাইড স্তরটি শুধুমাত্র অ্যানোডে বিদ্যমান, তাই একটি বিপরীত ভোল্টেজ ক্যাথোড ফয়েলের পাতলা অক্সাইডকে আক্রমণ করে। এমনকি একটি কম বিপরীত ভোল্টেজ সেই স্তরটিকে দ্রুত ধ্বংস করতে পারে। পাওয়ার-আপ বা শাটডাউনের সময় বিপরীত পক্ষপাতের সংস্পর্শে আসা ক্যাপাসিটারগুলিকে বাইপোলার হিসাবে নির্দিষ্ট করা উচিত বা সার্কিট ডিজাইন দ্বারা সুরক্ষিত করা উচিত।

কিভাবে ডান মার্জিন সহ একটি ভোল্টেজ রেটিং নির্বাচন করবেন

ব্যবহারিক সূচনা পয়েন্ট হল সবচেয়ে খারাপ-কেস ভোল্টেজ যা ক্যাপাসিটর দেখতে পাবে, নামমাত্র বাস ভোল্টেজ নয়। যেকোনো এসি রিপল বা ক্ষণস্থায়ী রিংিংয়ের সর্বোচ্চ ডিসি লেভেলের শিখর যোগ করুন, তারপর একটি ডিরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন। অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলির একটি সাধারণ নিয়ম হল সর্বোচ্চ প্রয়োগকৃত ভোল্টেজকে রেট করা ভোল্টেজের 80 শতাংশ বা তার নিচে রাখা। গুরুতর ক্ষণস্থায়ী পরিবেশের জন্য, অনেক ডিজাইনার 65 থেকে 70 শতাংশ লক্ষ্য করে।

48 V বাসের উদাহরণে ফিরে যান। একটি 52 V স্থির-স্থিতি সর্বাধিক এবং একটি 58 ​​V সবচেয়ে খারাপ-কেস ক্ষণস্থায়ী, 80 শতাংশ নিয়মটি কমপক্ষে 72.5 V এর একটি রেট ভোল্টেজের দাবি করে। নিকটতম স্ট্যান্ডার্ড রেটিং হল 75 V এবং 80 V, তাই একটি 75 V ক্যাপাসিটর ইঞ্জিনিয়ারিং পছন্দ হয়ে ওঠে, যখন একটি 63 V ক্ষণস্থায়ী অংশ মাত্র 8 দ্বারা পরিষ্কার হয়। নিরাপদ পছন্দের খরচ হল শারীরিক আকার, কারণ একটি উচ্চ ভোল্টেজ রেটিং একটি ঘন অক্সাইড বোঝায় এবং একই ক্যাপ্যাসিট্যান্সের জন্য, একটি বড় ক্যান।

1. ডিসি টলারেন্স, রিপল, লোড স্টেপ এবং স্টার্টআপ ওভারশুট সহ ক্যাপাসিটর টার্মিনালগুলিতে সবচেয়ে খারাপ-কেস পিক ভোল্টেজ পরিমাপ করুন বা অনুকরণ করুন।
2. আপনার নির্ভরযোগ্যতা লক্ষ্যে ব্যবহৃত ডিরেটিং ফ্যাক্টর দ্বারা সেই শিখরটিকে গুণ করুন, সাধারণত 1.2 বা উচ্চতর।
3. ফলাফলের উপরে নিকটতম আদর্শ ভোল্টেজ রেটিং নির্বাচন করুন।
4. নিশ্চিত করুন যে নির্বাচিত অংশের সার্জ ভোল্টেজ রেটিং আপনার সবচেয়ে খারাপ ক্ষণস্থায়ী শিখরটিও পরিষ্কার করে।

বোর্ড-স্তরের ডিসি বাসের জন্য রেডিয়াল অংশ

রেডিয়াল সীসা ক্যাপাসিটারগুলি বোর্ড-স্তরের ডিসি বাসগুলিতে সাধারণ, এবং আমরা পরীক্ষা করেছি রেডিয়াল ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারের ভোল্টেজ রেটিং সার্কিটের নির্ভরযোগ্যতাকে কীভাবে প্রভাবিত করে একটি পৃথক নিবন্ধে। রেডিয়াল বিন্যাসে, CD11H আল্ট্রা-হাই-ভোল্টেজ লং-লাইফ রেডিয়াল ক্যাপাসিটর সিরিজ মাঝারি- এবং উচ্চ-ভোল্টেজ অবস্থানে টেকসই ডিসি চাপের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

CD11H আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ লং-লাইফ রেডিয়াল অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর সরবরাহ Nantong Xingchen Electron Co., Ltd হল চীনের পাইকারি CD11H আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ লং-লাইফ রেডিয়াল অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর সরবরাহকারী... পণ্য দেখুন →

কম্প্যাক্ট উচ্চ-শক্তি পর্যায়ের জন্য স্ন্যাপ-ইন অংশ

উচ্চ ক্ষমতার স্তরে, স্ন্যাপ-ইন ক্যাপাসিটারগুলি দখল করে। যখন একটি সংশোধনকারী বা বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পর্যায়ে একটি কমপ্যাক্ট, বোর্ড-মাউন্ট করা প্যাকেজে উচ্চ ক্যাপ্যাসিট্যান্সের প্রয়োজন হয়, যেমন একটি অংশ CD297 আল্ট্রা-হাই-ভোল্টেজ লো-লিকেজ লং-লাইফ স্ন্যাপ-ইন ক্যাপাসিটর সিরিজ ফুটো বর্তমান কম রাখার সময় একটি উচ্চ রেট ভোল্টেজ প্রস্তাব.

CD297 আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ, লো লিকেজ, লং-লাইফ স্ন্যাপ-ইন অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক সি Nantong Xingchen Electron Co., Ltd হল চীনের পাইকারি CD297 আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ, লো লিকেজ, লং-লাইফ স্ন্যাপ-ইন অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপ... পণ্য দেখুন →

আপনার ডিজাইনের জন্য এটি কী বোঝায়

ব্রেকডাউন ভোল্টেজ কেন ক্যাপাসিটারগুলি ব্যর্থ হয় তা বোঝার জন্য একটি দরকারী ধারণা, তবে এটি একটি ডিজাইন প্যারামিটার নয়। রেট করা ভোল্টেজের সাথে ডিজাইন করুন, সার্জ রেটিংকে সম্মান করুন এবং আপনার সার্কিটের ক্ষণস্থায়ী তীব্রতার সাথে মেলে এমন একটি ডিরেটিং মার্জিন রাখুন। একটি ক্যাপাসিটর তার রেটেড ভোল্টেজের 60 থেকে 80 শতাংশে চালিত তার জীবন দাবি পূরণ করবে; একটি তার রেটিং প্রান্তে পরিচালিত নাও হতে পারে. একটি উচ্চ ভোল্টেজ শ্রেণী নির্বাচন করা, এবং সংশ্লিষ্ট কেস আকার গ্রহণ করা, সাধারণত অনুমানযোগ্য কর্মক্ষমতার জন্য একটি ছোট মূল্য।

খুব উচ্চ রেল ভোল্টেজ এবং উল্লেখযোগ্য রিপল কারেন্টে চালিত শিল্প রূপান্তরকারীদের জন্য, স্ক্রু-টার্মিনাল নির্মাণ প্রায়শই ব্যবহারিক বিন্যাস। CD136 উচ্চ-ভোল্টেজ উচ্চ-তাপমাত্রা স্ক্রু-টার্মিনাল ক্যাপাসিটর সিরিজ , উদাহরণস্বরূপ, উন্নত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ক্রমাগত অপারেশনের জন্য তৈরি করা হয়েছে, যা প্রস্তুতকারকের নির্দিষ্ট ভোল্টেজ এবং জীবনকালের সীমা সংরক্ষণ করতে সহায়তা করে।

CD136 উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী টার্মিনাল অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক Nantong Xingchen Electron Co., Ltd হল চীনের পাইকারি CD136 উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী টার্মিনাল অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক সি... পণ্য দেখুন →

আপনি একটি অংশ নম্বর চূড়ান্ত করার আগে, ক্যাপাসিটর টার্মিনালগুলিতে সবচেয়ে খারাপ-কেস পিক ভোল্টেজ পরিমাপ করুন বা অনুকরণ করুন, যার মধ্যে রিপল, লোড পদক্ষেপ এবং স্টার্টআপ ওভারশুট রয়েছে৷ যদি সেই শিখরটি রেট করা ভোল্টেজের 20 শতাংশের মধ্যে আসে, তাহলে পরবর্তী ভোল্টেজ ক্লাসে যান। আপনার আজীবন অনুমান এবং আপনার নির্ভরযোগ্যতা পর্যালোচনা উভয়ই এর জন্য স্বাস্থ্যকর হবে৷৷