Abstract

Jakość i trwałość kondensatorów foliowych jest zależna od ich warunków pracy (np. nadmiarowego napięcia pracy, temperatury, wilgotności) oraz od potencjalnych defektów wprowadzonych na różnych etapach wytwarzania kondensatorów. Nieustanny nacisk na wzrost jakości wytwarzanych elementów przy jednoczesnej redukcji kosztów wytwarzania oznacza, że nowe, tanie i szybkie metody predykcji jakości tych elementów są mocno poszukiwane. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów sygnału emisji akustycznej indukowanej wskutek nacisku mechanicznego na zwijkę folii kondensatora jako wskaźnik jego jakości. Zaproponowano zmodyfikowana metodę oszacowania jakości kondensatorów. Metoda umożliwia wykrycie czy folia metalizowana została właściwie usytuowana w odniesieniu do napylonych metalizowanych czół kontaktów kondensatora. Testowany kondensator jest polaryzowany impulsami elektrycznymi o częstotliwości powtarzania dziesiątek kHz. Łatwo przykładana do zacisków polaryzacja indukuje wibracje struktury kondensatora, a sam test może być przeprowadzony stosunkowo szybko. Wibracje są spowodowane zjawiskiem elektrostrykcji w depolaryzowanych w sposób ciagły warstwach dielektrycznych metalizowanej folii i mogą być mierzone za pomocą czujnika akustycznego przyłożonego bezpośrednio do obudowy kondensatora. Intensywność wibracji wskazuje na obecność pewnych zanieczyszczeń w zwijce folii lub na fakt, że kontakty między folią a napylonymi warstwami metalu są delaminowane. Takie defekty powoduja dołączenie warstwy metalu co prowadzi do poważnej utraty pojemności i stanowi jeden z głównych powodów uszkodzeń kondensatorów.Quality and endurance of foil capacitors is determined by their working conditions(e.g. excessive operating voltage, temperature, humidity) and potential failures made at various production stages. A continuous pressure to increase quality of the produced elements at reduction of their fabrication cost means that new, cheap and fast methods of element quality prediction are strongly recommended. The paper presents the measurement results of an acoustic emission signal induced by mechanical stress of capacitor wound foil as a quality indicator. A modified method of capacitors quality is presented. The method allows to detect whether the metalized foil is not properly adjusted to the sprayed metalized contact heads. A tested capacitor is polarized by electric pulses having a repetition frequency about tens of kHz. The easily applied polarization induces vibrations of the capacitor structure and the test can be very fast. Vibrations are caused by electrostriction within continuously depolarized dielectric layers of the wound foil and can be measured by an acoustic sensor attached slightly to the capacitor enclosure. Intensive vibrations mean that there are some voids within a wound foil or contacts between the foil and the sprayed metal layers are delaminated. Such failures cause detachment of the metal layer that leads to a serious capacitance loss and are one of the main reasons of capacitors failures.

Authors (4)