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電容低電壓失效的機理

在電路設(shè)計中，有一種常見的認識，“器件的裕度設(shè)計在沒有把握的情況下，余量盡可能大就會可靠”，事實上這個觀點是錯誤的。對于安規(guī)電容來說，耐壓余量留的太大，也會導(dǎo)致一種失效，稱之為“低電壓失效”。
低電壓失效的機理是介質(zhì)漏電流的存在。在較大濕度情況下，因為電容的不密封性，會導(dǎo)致潮氣滲入，在電容兩極加電壓時，滲入的潮氣表面會因其導(dǎo)電性形成漏 電流，過量的漏電流會使電容的儲能特性大大降低，結(jié)果就表現(xiàn)為電容的特性喪失。這個現(xiàn)象在濕度儲存試驗后加電運行時最容易出現(xiàn)。

但經(jīng)過一段時間（不少于2h）的高溫儲存后，再開機，該電容的性能又可以恢復(fù)。

或者將電容拆下，給兩端加較高電壓（不低于0.7倍額定電壓的電壓值，如50V的電容，加不低于35V，不高于50V的電壓），加壓一小段時間后，再將電容焊上電路板，開機后，失效現(xiàn)象消失。

以上現(xiàn)象產(chǎn)生的機理如圖。填充介質(zhì)中，滲入潮氣，會形成如圖所示的漏電流通路，其上會產(chǎn)生漏電流，導(dǎo)通通路上有電阻，因此會產(chǎn)生熱量I2R，當(dāng)電容的額定耐壓值較大，而實際施加的電壓很小時（如施加10%的額定耐壓），熱量很小，不足以使潮氣揮發(fā)掉，因此表現(xiàn)為電容失效。但施加的電壓較大時，相同的電阻值，卻能產(chǎn)生較大的熱量，熱量會使潮氣快速揮發(fā)，電容特性很快恢復(fù)。因此，電容的耐壓值降額幅度過大，容易引發(fā)低電壓失效。一般以按照**降額到額定值的70%為宜。

高溫儲存試驗后，潮氣在高溫下快速揮發(fā)，電容特性可恢復(fù)。