Օրգանոմետաղական թաղանթային կոնդենսատորների ամենամեծ առավելությունն այն է, որ դրանք ինքնաբուժվող են, ինչը այս կոնդենսատորները դարձնում է այսօրվա ամենաարագ զարգացող կոնդենսատորներից մեկը։
Մետաղացված թաղանթային կոնդենսատորների ինքնաբուժման երկու տարբեր մեխանիզմ կա. մեկը՝ լիցքաթափման ինքնաբուժումն է, մյուսը՝ էլեկտրաքիմիական ինքնաբուժումը: Առաջինը տեղի է ունենում ավելի բարձր լարման դեպքում, ուստի այն նաև անվանում են բարձր լարման ինքնաբուժում, քանի որ վերջինս նույնպես տեղի է ունենում շատ ցածր լարման դեպքում, այն հաճախ անվանում են ցածր լարման ինքնաբուժում:
Ինքնաբուժում արտազատման դեպքում
Լիցքաթափման ինքնաբուժման մեխանիզմը պատկերելու համար ենթադրենք, որ երկու մետաղացված էլեկտրոդների միջև օրգանական թաղանթում կա R դիմադրություն ունեցող թերություն: Կախված թերության բնույթից՝ այն կարող է լինել մետաղական թերություն, կիսահաղորդիչ կամ վատ մեկուսացված թերություն: Ակնհայտ է, որ երբ թերությունը առաջիններից մեկն է, կոնդենսատորը կլիցքաթափվի ցածր լարման դեպքում: Միայն վերջին դեպքում է, որ այսպես կոչված բարձր լարման լիցքաթափումն ինքնաբերաբար վերականգնվում է:
Պարպման ինքնաբուժման գործընթացն այն է, որ մետաղացված թաղանթային կոնդենսատորին V լարում կիրառելուց անմիջապես հետո արատի միջով անցնում է I=V/R օհմիկ հոսանք։ Հետևաբար, մետաղացված էլեկտրոդով հոսում է J=V/Rπr2 հոսանքի խտությունը, այսինքն՝ որքան մոտ է տարածքը արատին (այնքան փոքր է r-ը) և այնքան բարձր է դրա հոսանքի խտությունը մետաղացված էլեկտրոդի ներսում։ Արատի կողմից առաջացած Ջոուլի ջերմության պատճառով՝ W=(V2/R)r, կիսահաղորդչի կամ մեկուսիչ արատի դիմադրությունը R էքսպոնենցիալ նվազում է։ Հետևաբար, հոսանքի I-ն և էներգիայի սպառումը W արագորեն աճում են, ինչի արդյունքում J1= J=V/πr12 հոսանքի խտությունը կտրուկ աճում է այն տարածքում, որտեղ մետաղացված էլեկտրոդը շատ մոտ է արատին, և դրա Ջոուլի ջերմությունը կարող է հալեցնել մետաղացված շերտը տվյալ տարածքում, ինչի հետևանքով էլեկտրոդների միջև աղեղը թռչում է այստեղ։ Աղեղը արագ գոլորշիանում է և դեն է նետում հալված մետաղը՝ ձևավորելով մեկուսացված մեկուսացման գոտի՝ առանց մետաղական շերտի։ Աղեղը մարում է, և տեղի է ունենում ինքնաբուժում։
Պարպման ինքնաբուժման գործընթացում առաջացող Ջոուլի ջերմության և աղեղի պատճառով, արատի շուրջը գտնվող դիէլեկտրիկը և դիէլեկտրիկ մակերևույթի մեկուսացման մեկուսացման տարածքը անխուսափելիորեն վնասվում են ջերմային և էլեկտրական վնասվածքներից, և այդպիսով տեղի է ունենում քիմիական քայքայում, գազաֆիկացում և ածխացում, և նույնիսկ մեխանիկական վնաս։
Վերոնշյալից ելնելով՝ կատարյալ լիցքաթափման ինքնաբուժման հասնելու համար անհրաժեշտ է ապահովել արատի շուրջ համապատասխան տեղային միջավայր, ուստի մետաղացված օրգանական թաղանթային կոնդենսատորի նախագծումը պետք է օպտիմալացվի՝ արատի շուրջ բավարար միջավայր, մետաղացված շերտի համապատասխան հաստություն, հերմետիկ միջավայր և համապատասխան միջուկի լարում և հզորություն ստանալու համար: Այսպես կոչված կատարյալ լիցքաթափման ինքնաբուժումը հետևյալն է. ինքնաբուժման ժամանակը շատ կարճ է, ինքնաբուժման էներգիան փոքր է, արատների գերազանց մեկուսացումը, շրջակա դիէլեկտրիկին վնաս չի պատճառվում: Լավ ինքնաբուժման հասնելու համար օրգանական թաղանթի մոլեկուլները պետք է պարունակեն ածխածնի և ջրածնի ատոմների ցածր հարաբերակցություն և չափավոր քանակությամբ թթվածին, որպեսզի երբ թաղանթի մոլեկուլները քայքայվեն ինքնաբուժման լիցքաթափման մեջ, ածխածին չառաջանա և ածխածնի նստվածք չառաջանա՝ նոր հաղորդիչ ուղիների առաջացումը կանխելու համար, այլ CO2, CO, CH4, C2H2 և այլ գազեր առաջանան՝ գազի կտրուկ բարձրացմամբ աղեղը մարելու համար:
Որպեսզի ինքնաբուժման ժամանակ արատի շուրջը գտնվող միջավայրը չվնասվի, ինքնաբուժման էներգիան չպետք է չափազանց մեծ լինի, բայց նաև չափազանց փոքր, որպեսզի արատի շուրջը մետաղացման շերտը հեռացվի, ձևավորվի մեկուսացման (բարձր դիմադրության) գոտի, արատը մեկուսացվի՝ ինքնաբուժման հասնելու համար: Ակնհայտ է, որ անհրաժեշտ ինքնաբուժման էներգիան սերտորեն կապված է մետաղացման շերտի մետաղի, հաստության և միջավայրի հետ: Հետևաբար, ինքնաբուժման էներգիան նվազեցնելու և լավ ինքնաբուժման հասնելու համար կատարվում է օրգանական թաղանթների մետաղացում ցածր հալման կետ ունեցող մետաղներով: Բացի այդ, մետաղացման շերտը չպետք է լինի անհավասար հաստ և բարակ, հատկապես քերծվածքներից խուսափելու համար, հակառակ դեպքում մեկուսացման մեկուսացման տարածքը կդառնա ճյուղանման և չի կարողանա հասնել լավ ինքնաբուժման: CRE կոնդենսատորները բոլորն օգտագործում են սովորական թաղանթներ, և միևնույն ժամանակ խիստ մուտքային նյութերի ստուգման կառավարում՝ կանխելով դռան մոտ թերի թաղանթների առաջացումը, որպեսզի կոնդենսատորային թաղանթների որակը լիովին երաշխավորված լինի:
Բացի լիցքաթափման ինքնաբուժումից, կա ևս մեկը՝ էլեկտրաքիմիական ինքնաբուժումը: Եկեք քննարկենք այս մեխանիզմը հաջորդ հոդվածում:
Հրապարակման ժամանակը. Փետրվարի 18-2022
