ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มหมายถึงอะไร?ยิ่งเล็กก็ยิ่งดี?

ก่อนที่จะแนะนำค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม เรามาดูกันว่าอิเล็กทริกคืออะไร โพลาไรเซชันของอิเล็กทริก และปรากฏการณ์การดูดกลืนแสงของตัวเก็บประจุ

อิเล็กทริก

อิเล็กทริกเป็นสารที่ไม่นำไฟฟ้า กล่าวคือ เป็นฉนวน โดยไม่มีประจุภายในที่สามารถเคลื่อนที่ได้ หากวางอิเล็กทริกไว้ในสนามไฟฟ้าสถิต อิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมอิเล็กทริกจะทำ "การกระจัดสัมพัทธ์ด้วยกล้องจุลทรรศน์" ภายในช่วงอะตอม ภายใต้การกระทำของแรงสนามไฟฟ้า แต่ไม่ใช่ "การเคลื่อนที่ระดับมหภาค" ซึ่งอยู่ห่างจากอะตอมที่พวกมันอยู่ เช่น อิเล็กตรอนอิสระในตัวนำเมื่อถึงสมดุลไฟฟ้าสถิต ความแรงของสนามไฟฟ้าภายในอิเล็กทริกจะไม่เป็นศูนย์นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคุณสมบัติทางไฟฟ้าของไดอิเล็กทริกและตัวนำ

โพลาไรซ์อิเล็กทริก

ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าที่ใช้ โมเมนต์ไดโพลขนาดมหภาคจะปรากฏขึ้นภายในอิเล็กทริกตามทิศทางของสนามไฟฟ้า และประจุที่ถูกผูกไว้จะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวอิเล็กทริก ซึ่งเป็นโพลาไรเซชันของอิเล็กทริก

ปรากฏการณ์การดูดซึม

ปรากฏการณ์หน่วงเวลาในกระบวนการชาร์จและคายประจุของตัวเก็บประจุที่เกิดจากโพลาไรเซชันช้าของอิเล็กทริกภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าที่ใช้ความเข้าใจทั่วไปคือจำเป็นต้องชาร์จตัวเก็บประจุให้เต็มทันที แต่ไม่ได้เติมให้เต็มทันทีตัวเก็บประจุจำเป็นต้องปล่อยประจุให้หมด แต่จะไม่ปล่อย และปรากฏการณ์หน่วงเวลาเกิดขึ้น

ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม

ค่าที่ใช้อธิบายปรากฏการณ์การดูดกลืนอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มเรียกว่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง และเรียกโดย Kaผลการดูดกลืนอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มจะกำหนดลักษณะความถี่ต่ำของตัวเก็บประจุ และค่า Ka จะแตกต่างกันไปอย่างมากสำหรับตัวเก็บประจุอิเล็กทริกต่างๆผลการวัดจะแตกต่างกันไปตามระยะเวลาการทดสอบที่แตกต่างกันของตัวเก็บประจุตัวเดียวกันค่า Ka ยังแตกต่างกันไปตามตัวเก็บประจุที่มีข้อกำหนดเดียวกัน ผู้ผลิตที่แตกต่างกัน และชุดการผลิตที่แตกต่างกัน

มีสองคำถามตอนนี้ -

ไตรมาสที่ 1ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มมีค่าน้อยที่สุดหรือไม่?

ไตรมาสที่ 2ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงที่มากขึ้นจะส่งผลเสียอย่างไร?

A1:

ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าที่ใช้: Ka ยิ่งน้อย (ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงน้อยกว่า) → ยิ่งโพลาไรเซชันของอิเล็กทริก (เช่น ฉนวน) ยิ่งอ่อนลง → แรงยึดเหนี่ยวบนพื้นผิวอิเล็กทริกยิ่งน้อยลง → แรงยึดเหนี่ยวของอิเล็กทริกต่อการดึงประจุยิ่งน้อยลง → ยิ่งปรากฏการณ์การดูดซับของตัวเก็บประจุอ่อนลง → ตัวเก็บประจุจะชาร์จและคายประจุเร็วขึ้นสถานะในอุดมคติ: Ka เท่ากับ 0 กล่าวคือ ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงเป็น 0 อิเล็กทริก (เช่น ฉนวน) ไม่มีปรากฏการณ์โพลาไรเซชันภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าที่ใช้ พื้นผิวอิเล็กทริกไม่มีแรงยึดเกาะกับประจุ และประจุของตัวเก็บประจุและการตอบสนองการคายประจุ ไม่มีฮิสเทรีซีสดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มจึงยิ่งน้อยยิ่งดี

A2:

ผลของตัวเก็บประจุที่มีค่า Ka สูงเกินไปต่อวงจรต่างๆ จะแสดงออกมาในรูปแบบต่างๆ ดังต่อไปนี้

1) วงจรดิฟเฟอเรนเชียลกลายเป็นวงจรคู่

2)วงจรฟันเลื่อยจะสร้างคลื่นกลับของคลื่นฟันเลื่อยเพิ่มขึ้น และทำให้วงจรไม่สามารถฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็ว

3) ลิมิตเตอร์ แคลมป์ การบิดเบือนรูปคลื่นเอาต์พุตพัลส์แคบ

4) ค่าคงที่เวลาของตัวกรองการปรับให้เรียบความถี่ต่ำพิเศษจะมีขนาดใหญ่

(5) จุดศูนย์ของแอมพลิฟายเออร์ DC ถูกรบกวน การดริฟท์ทางเดียว

6) ความแม่นยำของวงจรการสุ่มตัวอย่างและการค้างไว้ลดลง

7) การดริฟท์ของจุดปฏิบัติการ DC ของแอมพลิฟายเออร์เชิงเส้น

8) เพิ่มระลอกในวงจรจ่ายไฟ

ประสิทธิภาพการดูดซับอิเล็กทริกข้างต้นทั้งหมดแยกออกจากสาระสำคัญของ "ความเฉื่อย" ของตัวเก็บประจุนั่นคือในเวลาที่กำหนดการชาร์จจะไม่ถูกเรียกเก็บเงินตามค่าที่คาดหวังและในทางกลับกันก็มีการคายประจุเช่นกัน

ความต้านทานของฉนวน (หรือกระแสรั่วไหล) ของตัวเก็บประจุที่มีค่า Ka มากกว่านั้นแตกต่างจากความต้านทานของตัวเก็บประจุในอุดมคติ (Ka=0) ตรงที่ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามเวลาทดสอบที่นานขึ้น (กระแสรั่วไหลลดลง)เวลาทดสอบปัจจุบันที่ระบุในประเทศจีนคือหนึ่งนาที