He examinado algunas especificaciones de corriente de fuga para condensadores electrolíticos, y todas parecen especificar el valor de la siguiente manera:
I < 0,01 CV o 3 (μA) después de 2 minutos, lo que sea mayor
Aquí hay algunas hojas de datos de ejemplo: Panasonic , Multicomp , Nichicon , Rubycon .
¿Tengo razón al pensar que la corriente de fuga es un producto de la capacitancia y el voltaje, es decir, para un límite de 100 µF en un suministro de 5 V, estaría buscando una corriente de fuga de .
¿O esa unidad de CV es algo totalmente diferente?
Además, ¿por qué el retraso de tiempo tan largo para esta clasificación cuando un condensador normalmente se carga en segundos o menos?
La especificación de fuga, en este caso 0.01CV (o 3 A) es el producto del voltaje nominal y la capacitancia nominal, no el voltaje aplicado. Los 3 A, por supuesto, significa "lo que sea más alto" (también conocido como "peor"). Entonces, si su límite tiene una clasificación de 10V/100 F, la fuga sería inferior a 10 UNA.
La regla n.º 1 de interpretación de hojas de datos de SP es:
Si una especificación se puede interpretar de dos maneras, y una es peor que la otra, la peor es la forma correcta.
La fuga real de una tapa electrolítica puede ser mucho menor que el valor nominal o un poco menor. Lo más probable es que un capacitor con un voltaje nominal más alto tenga menos fugas cuando se opera a un voltaje mucho más bajo que el nominal, pero no está garantizado, ni durará necesariamente si el capacitor se opera continuamente a un voltaje más bajo que el nominal.
El tiempo (relativamente) largo se debe, por supuesto, a que la fuga inicial puede ser un poco más alta que la especificación y puede llevar algún tiempo bajar al valor garantizado. Esto se debe a que el dieléctrico en una tapa electrolítica es en realidad una capa de óxido muy, muy delgada en las placas de aluminio grabadas y puede desarrollar pequeños agujeros, etc. que se anodizan cuando se aplica voltaje.
Esto es lo que United Chemicon tiene que decir sobre las fugas:
Corriente de fuga (DCL)
El dieléctrico de un condensador tiene una resistencia muy alta que impide el flujo de corriente continua. Sin embargo, hay algunas áreas en el dieléctrico que permiten el paso de una pequeña cantidad de corriente, lo que se denomina corriente de fuga. Las áreas que permiten el flujo de corriente se deben a sitios de impurezas de lámina muy pequeños que no son homogéneos, y el dieléctrico formado sobre estas impurezas no crea un enlace fuerte. Cuando el capacitor se expone a altos voltajes de CC o altas temperaturas, estos enlaces se rompen y aumenta la corriente de fuga. La corriente de fuga también está determinada por los siguientes factores:
- valor de la capacitancia
- Voltaje aplicado versus voltaje nominal
- Historia previa
La corriente de fuga es proporcional a la capacitancia y disminuye a medida que se reduce el voltaje aplicado. Si el condensador ha estado a temperaturas elevadas sin voltaje aplicado durante un tiempo prolongado, puede ocurrir cierta degradación del dieléctrico de óxido que dará como resultado una corriente de fuga más alta. Por lo general, este daño se reparará cuando se vuelva a aplicar voltaje.
Un fuerte efecto de "formación" de este tipo es relativamente poco común con las piezas modernas, y parecía ocurrir mucho más a menudo en los viejos tiempos, cuando las piezas permanecían asentadas durante algún tiempo antes de ser utilizadas. Tal vez el electrolito moderno esté mejor controlado o sea más puro, o tenga aditivos conservantes.
Editar: tenga en cuenta el comentario de @Dave de que las unidades del parámetro 0.01 deben ser 1/s.
La corriente de fuga depende del área de la placa (por lo que es proporcional a la capacitancia), o inversamente proporcional a la separación de las placas (por lo que es proporcional a la capacitancia) y del voltaje aplicado, así que sí, la corriente de fuga es proporcional a CV.
Los condensadores electrolíticos tienen una interesante "constante de tiempo largo" que está relacionada tanto con el movimiento mecánico en las placas como con los efectos de polarización en el electrolito. Se demuestra de manera más efectiva cargando un condensador electrolítico grande, dejándolo durante unos minutos, descargándolo rápidamente y luego observando su voltaje durante los próximos minutos con un DVM de alta impedancia. El voltaje aumenta desde 0 y puede llegar a una fracción sorprendentemente grande del voltaje de carga original. Vale la pena hacer este experimento de recuperación de voltaje, aunque solo sea para demostrar la no idealidad de un capacitor electrolítico.
Lo que esto significa es que si estamos tratando de medir una corriente de fuga baja en un electrolítico grande, se verá abrumado por los efectos de la recuperación de voltaje después de cualquier cambio en el voltaje. De ahí la demora especificada de 2 minutos, que el fabricante presumiblemente consideró suficiente para eliminar la recuperación de voltaje como una fuente significativa de error de medición.
david tweed