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作者：Syfer/Knowles 應用工程師 表面電弧、電弧放電、飛弧、電暈放電，這些名詞其實(shí)指的是同一種現象，即高壓放電現象。我們不希望這種現象出現，是因為這會(huì )產(chǎn)生干擾并可能導致元件失效。當電壓超過(guò)表面介電強度時(shí)高壓飛弧便產(chǎn)生了。電容器兩個(gè)端頭間的高電位差可導致空氣的局部電離，之后可能完全擊穿空氣并產(chǎn)生火花放電，該火花可被目視及聽(tīng)見(jiàn)，相關(guān)聯(lián)的電暈放電會(huì )產(chǎn)生電子噪聲。圖1顯示了高壓飛弧的產(chǎn)生過(guò)程。 
圖1：高壓飛弧的產(chǎn)生過(guò)程 高壓飛弧的起始電壓是指產(chǎn)生高壓飛弧的臨界電壓，它受以下幾個(gè)因素影響： 1. 濕度。濕度高時(shí)，飛弧現象產(chǎn)生得更普遍，這就解釋了為何高壓飛弧問(wèn)題會(huì )帶有 季節性的特點(diǎn)，以及為何在濕度較高的地理區域問(wèn)題更加普遍。 2. 表面污染。錫球，焊劑殘留物及在制造、加工和裝配過(guò)程中沾染的其他污染物。 3. 電介質(zhì)類(lèi)型。更高介電常數的材質(zhì)和更高的容值會(huì )更易產(chǎn)生飛弧現象。C0G/NP0材質(zhì)的電容器一般不受影響。 4. PCB板設計。超過(guò)標準尺寸的焊盤(pán)，電容器下方的通孔，夾層，以及由于形狀特殊而不易清潔的死角，都容易導致飛弧現象。 為了防止飛弧現象的產(chǎn)生，焊盤(pán)間應留有足夠間距且不能有尖角，此外PCB板在焊接后需做好清潔。諸如濕度之類(lèi)的環(huán)境因素更難控制，這也是為什么大多數供應商提供的高壓陶瓷電容需要絕緣灌封的原因。 解決方案ProtectiCap 假設PCB板的設計符合要求，Syfer/Knowles供應的ProtectiCap高壓電容無(wú)需對PCB板進(jìn)行絕緣灌封，即可提供穩定的高壓性能。Syfer/Knowles憑借其獨特的濕法工藝制程，將低介電常數的玻璃鈾材質(zhì)鍍在陶瓷電容器表面，并且對電容器的耐高壓特性進(jìn)行最優(yōu)化設計。密封、光滑和低介電常數的鍍層，在更小電容尺寸下，實(shí)現了更高耐壓及更大容值，一個(gè)最好的例子便是1206P3K00102KXT （1206，3KV，1nF）,該規格電容以前只能用1808尺寸來(lái)實(shí)現。Syfer/Knowles進(jìn)行了大量測試以評估ProtectiCap系列產(chǎn)品的性能。全系產(chǎn)品均測試了飛弧產(chǎn)生的最低起始電壓，證實(shí)該系列產(chǎn)品較之普通電容器產(chǎn)品有了至少1000V以上的耐壓性能提升。
圖2：ProtectiCap的結構圖
圖3：高壓飛弧起始電壓測試 從圖3可以看出，大量測試表明同等尺寸規格下，ProtectiCap較之普通高壓電容在飛弧起始電壓方面表現出全面的性能優(yōu)勢。該測試在Syfer/Knowles的生產(chǎn)測試設備上進(jìn)行，柱狀圖表明高壓飛弧發(fā)生前的最大測試電壓。電壓以瞬時(shí)方式施加，最大電流限制在50mA。 可提供的產(chǎn)品系列 尺寸可選1206、1210、1808、1812及2220。容值上限33nF, 耐壓上限5kV。因具備高壓、高容及小尺寸的特性，1206P3K00102KXT（1206,3000V,1nF）成為DC-DC模塊隔離電容的理想之選。該系列電容兼容ROHS和非ROHS焊接曲線(xiàn)，波峰焊接，常用PCB板清洗過(guò)程，以及絕緣灌封。 質(zhì)量鑒定測試 為了驗證ProtectiCap系列電容的可靠性和性能穩定性，基于對高可靠性產(chǎn)品的廣泛認知，我們構建了一個(gè)測試體系，其包含的標準測試方法綜合了多項國際認證體系，包括AEC-Q200，IECQ-IECC及美軍標MIL等。 |
