چرا ماژول خازن برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی می تواند عملکرد الکتریکی پایدار را حفظ کند؟ ​

I. مواد دی الکتریک با کیفیت بالا یک پایه پایدار قرار می دهند
(i) دی الکتریک سرامیکی: ترکیبی کامل از پایداری بالا و سازگاری با فرکانس بالا
مواد سرامیکی موقعیت بسیار مهمی را در آن اشغال می کنند ماژول خازن برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی بشر با استفاده از خازن های سرامیکی چند لایه به عنوان نمونه ، دی الکتریک سرامیکی مانند تیتانات باریم که معمولاً در آنها مورد استفاده قرار می گیرد ، مزایای قابل توجهی دارد. ثابت دی الکتریک بالا یکی از ویژگی های برجسته این نوع دی الکتریک سرامیکی است که خازن ها را قادر می سازد تا در یک حجم نسبتاً کوچک به خازن بزرگی دست یابند ، که با روند توسعه مینیاتوریزاسیون و ادغام دستگاههای الکترونیکی مدرن بسیار سازگار است. در برخی از دستگاه های الکترونیکی قابل حمل با نیازهای فضایی بسیار دقیق ، مانند تلفن های هوشمند و تبلت ها ، این ویژگی با حجم کوچک و ظرفیت بزرگ از اهمیت ویژه ای برخوردار است و همین امر باعث می شود تا از فضای محدود در داخل دستگاه استفاده کند. ​
مهمتر از همه ، دی الکتریک های سرامیکی ثبات درجه حرارت عالی دارند. در محیط های مختلف دمای عامل ، ظرفیت آنها بسیار کم تغییر می کند. چه در یک محیط با دمای کم سرد و چه در یک محیط گرم با دمای بالا ، دی الکتریک سرامیکی می تواند اطمینان حاصل کند که خازن خازن در یک محدوده نسبتاً پایدار باقی می ماند. در محیط های بسیار کم دمای ، مانند دمای ده ها درجه زیر صفر که برخی از تجهیزات الکترونیکی در فضای باز ممکن است با آن روبرو شوند ، تغییر خازن خازن های دی الکتریک سرامیکی هنوز هم می تواند در یک محدوده بسیار کوچک کنترل شود و خازن به دلیل دمای پایین کاهش نمی یابد ، بنابراین عملکرد عادی تجهیزات در محیط های دمای پایین را تضمین می کند. به طور مشابه ، در محیط های درجه حرارت بالا ، مانند محیط دمای بالا که ممکن است توسط تجهیزات صنعتی در حین کار طولانی مدت ایجاد شود ، خازن های دی الکتریک سرامیکی نیز می توانند به طور پایدار کار کنند و پایداری خازن ضمانت کاملی را برای عملکرد مداوم و قابل اعتماد تجهیزات فراهم می کند. ​
علاوه بر این ، دی الکتریک سرامیکی نیز در مدارهای با فرکانس بالا بسیار خوب عمل می کند. با توسعه مداوم فناوری الکترونیکی ، فرکانس کاربری تجهیزات الکترونیکی بیشتر و بالاتر می شود و نیازهای عملکرد خازن ها در محیط های با فرکانس بالا به طور فزاینده ای سختگیرانه می شوند. در مدارهای با فرکانس بالا ، مانند سناریوی سرکوب سر و صدای حالت مشترک از منبع تغذیه سوئیچینگ ، هنگامی که فرکانس به اندازه MHz یا حتی بالاتر باشد ، برخی از خازن های سنتی اغلب به دلیل مشکلاتی مانند القاء انگلی ، اثرات سرکوب رضایت بخش ندارند. با این حال ، محصولاتی مانند خازن های Surface Mount Y با استفاده از دی الکتریک سرامیکی پیشرفته مزایای آشکار را نشان می دهند. القاء انگلی آن را می توان به سطح بسیار کم کاهش داد و قابلیت سرکوب فرکانس بالا آن تا حد زیادی بهبود یافته است. در کاربردهای عملی ، می تواند به طور موثری تداخل طیف نویز حالت مشترک را که به صدها مگاهرتز و بالاتر گسترش می یابد ، کاهش دهد ، عملکرد عادی مدار را در یک محیط با فرکانس بالا تضمین کند و یک محیط الکترومغناطیسی پایدار را برای انتقال و پردازش سیگنال های پر سرعت فراهم کند. ​
(ب) فیلم پلی پروپیلن: یک انتخاب ایده آل برای ولتاژ پالس
برای برخی از کاربردهای خاص که نیاز به تحمل ولتاژ پالس بالا دارند ، فیلم پلی پروپیلن به یک انتخاب دی الکتریک ایده آل تبدیل شده است. فیلم پلی پروپیلن به طور گسترده ای در محصولاتی مانند خازن های X2 استفاده شده است که تداخل الکترومغناطیسی منبع تغذیه را سرکوب می کنند. فیلم پلی پروپیلن دارای یک سری خواص عالی است که باعث می شود در محیط های ولتاژ پالس بالا پایدار کار کند. ​
مقاومت عایق بالا یکی از ویژگی های مهم فیلم پلی پروپیلن است. این بدان معناست که در حین کار خازن ، جریان نشت از طریق دی الکتریک بسیار اندک است که می تواند به طور موثری کاهش انرژی را کاهش داده و راندمان کار خازن را بهبود بخشد. هنگام مواجهه با ولتاژ بالا ، فیلم پلی پروپیلن می تواند بدون شکستن از قدرت میدان الکتریکی بزرگی مقاومت کند و از قدرت دی الکتریک قوی برخوردار است. در عین حال ، مماس از بین رفتن آن اندک است ، که بیشتر از بین رفتن انرژی خازن در حین کار را کاهش می دهد ، به طور موثری پدیده گرمایش را کنترل می کند ، و به خازن منجر می شود که عملکرد پایدار را در شرایط کار طولانی مدت طولانی مدت حفظ کند.
در کاربردهای عملی ، مانند برخی از تجهیزات الکترونیکی برق ، ممکن است منبع تغذیه توسط ولتاژهای مختلف پالس گذرا تأثیر داشته باشد ، که دامنه آن ممکن است به اندازه چندین هزار ولت باشد. در این حالت ، خازن ها با استفاده از فیلم پلی پروپیلن به عنوان دی الکتریک می توانند بدون شکست پایدار کار کنند. این امر می تواند به طور موثری ولتاژ پالس گذرا غیر ضروری در منبع تغذیه را به سطحی کاهش دهد که تجهیزات الکترونیکی می توانند در برابر آن مقاومت کنند و نیازهای دقیق تجهیزات الکترونیکی را برای ثبات منبع تغذیه برآورده می کنند. حتی در شرایط کار سخت که در آن اثرات ولتاژ پالس با دامنه بالا اغلب با آن روبرو می شود ، خازن های دی الکتریک فیلم پلی پروپیلن هنوز هم می توانند عملکرد خوبی را حفظ کرده و فیلتر منبع تغذیه قابل اعتماد و توابع سرکوب تداخل را برای عملکرد پایدار تجهیزات فراهم کنند. ​
ii. فرآیند تولید پیشرفته کیفیت پایدار
(i) فرآیند سیم پیچ: کنترل دقیق به عملکرد پایدار می رسد
سیم پیچ خازن فیلم
در فرآیند ساخت خازن های فیلم با فیلم پلی پروپیلن به عنوان دی الکتریک ، فرآیند سیم پیچ یکی از پیوندهای کلیدی است که بر عملکرد خازن تأثیر می گذارد. کنترل تنش در طی فرآیند سیم پیچ بسیار مهم است. از طریق محاسبه و تنظیم دقیق ، تنش سیم پیچ را می توان به طور منطقی با توجه به عرض ، ضخامت و سایر پارامترهای فیلم تنظیم کرد ، به طوری که می توان سفتی سیم پیچ را ثابت نگه داشت. هنگام ایجاد خازن های با کارایی بالا که تداخل الکترومغناطیسی منبع تغذیه را سرکوب می کنند ، تنش سیم پیچ به طور دقیق مطابق با یک فرمول خاص تعیین می شود. چنین کنترل تنش دقیق می تواند به طور موثری شکاف بین غشاها و چین و چروک غشای را کاهش دهد و از این طریق ولتاژ شروع آزاد خازن را افزایش دهد. اگر تنش سیم پیچ خیلی زیاد باشد ، فیلم ممکن است بیش از حد کشیده شود یا حتی ترک خورده باشد و بر عملکرد عایق و عمر خدمات خازن تأثیر بگذارد. اگر تنش سیم پیچ خیلی کوچک باشد ، سیم پیچ به اندازه کافی محکم نخواهد بود ، شکاف بین غشاها افزایش می یابد و به راحتی می توان مشکلاتی مانند تخلیه جزئی را ایجاد کرد که باعث کاهش عملکرد خازن نیز می شود. ​
در عین حال ، فاصله سوء استفاده بین دو فیلم در هنگام سیم پیچ نیز باید به شدت کنترل شود. سوء استفاده بیش از حد بزرگ یا خیلی کوچک باعث تماس ضعیف بین لایه فیلم و اسپری طلا می شود و در نتیجه عملکرد کلی خازن را تحت تأثیر قرار می دهد. در فرآیند پاشش طلا ، تماس خوب بین لایه فیلم و پاشش طلا می تواند از هدایت مؤثر جریان اطمینان حاصل کرده و مقاومت تماس را کاهش دهد. اگر تماس ضعیف باشد ، در حین کار خازن ، به ویژه در مورد آزمایش پالس جریان بالا یا تخلیه ، این محصول به دلیل تلفات زیاد گرم می شود و حتی ممکن است باعث خرابی شود. علاوه بر این ، غلطک های موجود در دستگاه سیم پیچ که در تماس با لایه فلزی هستند باید تمیز نگه داشته و هموار اجرا شوند. از آنجا که ناخالصی های موجود در سطح غلتک یا عملکرد ناخوشایند ممکن است باعث فشار طولی روی لایه فلزی شود ، پس از اینکه لایه فلزی کاشته شد ، از بین رفتن خازن افزایش می یابد و عملکرد الکتریکی به طور جدی تحت تأثیر قرار می گیرد. با کنترل دقیق این پارامترها و پیوندهای کلیدی در فرآیند سیم پیچ ، می توان اطمینان حاصل کرد که خازن فیلم در طی فرآیند تولید ساختار داخلی خوبی را حفظ می کند و پایه ای محکم برای عملکرد الکتریکی پایدار خود ایجاد می کند. ​
خازن سرامیکی چند لایه انباشته
خازن های سرامیکی چند لایه با استفاده از یک فرآیند انباشت منحصر به فرد ساخته می شوند. این فرآیند به چندین لایه دی الکتریک سرامیکی و لایه های الکترود به طور متناوب نیاز دارد و سپس در دمای بالا پخت و پز می شود تا یک کل تشکیل شود. در طی فرآیند انباشت ، نیازهای بسیار بالایی بر روی ضخامت و دقت هم ترازی هر لایه قرار می گیرد. کنترل دقیق ضخامت هر لایه به طور مستقیم با دقت خازن و پایداری خازن مرتبط است. اگر ضخامت یک لایه خاص از دی الکتریک سرامیکی منحرف شود ، خازن کل خازن ممکن است از مقدار طراحی منحرف شود و بر فیلتر ، اتصال و سایر توابع آن در مدار تأثیر بگذارد. به طور مشابه ، ضخامت ناهموار لایه الکترود نیز بر خصوصیات مقاومت و عملکرد هدایت جریان خازن تأثیر می گذارد. ​
دقت تراز بین لایه الکترود و لایه دی الکتریک سرامیکی تأثیر مهمی در توزیع میدان الکتریکی داخلی خازن دارد. اگر لایه الکترود و لایه دی الکتریک سرامیکی به طور دقیق تراز نشوند ، توزیع میدان الکتریکی ناهموار خواهد بود و قدرت میدان الکتریکی ممکن است در بعضی از مناطق محلی بسیار زیاد باشد ، که به راحتی می تواند باعث ایجاد مشکلاتی مانند تجزیه محلی خازن شود ، به طور جدی بر قابلیت اطمینان و عمر آن تأثیر می گذارد. از طریق تجهیزات پیشرفته تولید و کنترل دقیق فرآیند ، ضخامت و دقت تراز هر لایه می تواند دقیقاً کنترل شود. برخی از فرآیندهای تولید خازن سرامیکی چند لایه بالا می توانند به لایه های دی الکتریک بسیار نازک و الگوهای الکترود ریز دست یابند ، که نه تنها عملکرد خازن را بهبود می بخشد ، مانند بهبود عملکرد ولتاژ مقاومت در برابر آن و کاهش مقاومت در برابر سری معادل آن ، بلکه نیازهای مینیاتوریزاسیون مداوم تجهیزات الکترونیکی را نیز به دست می آورد ، و باعث می شود تا از تجهیزات الکترونیکی استفاده کند ، و باعث می شود تا کارآزمایی الکترونیکی را به دست آورد و به عنوان کارآمدتر و با استفاده از خازن های الکترونیکی و کارآزمایی را به دست آورد. ​
(ب) فرآیند پاشش و بسته بندی طلا: محافظت از همه جانبه برای اطمینان از عملکرد پایدار
فرآیند پاشش طلا
فرآیند پاشش طلا is a key link in the production of electromagnetic interference suppression capacitors. Taking Y2 type film capacitors as an example, the contact state between the core end face and the gold spraying layer is directly related to the performance and reliability of the capacitor. If the two are in poor contact, after a large current pulse test or a charge and discharge process, the product will heat up due to large losses, and may even fail. In order to ensure good contact, it is necessary to select suitable materials and accurately control process parameters during the gold spraying process.​
از نظر انتخاب مواد ، به عنوان مثال ، هنگام استفاده از یک فیلم تبخیر روی-آلومینیوم با لبه های ضخیم ، به منظور کاهش مقاومت در برابر تماس ، ابتدا می توان از مواد روی خالص به عنوان آغازگر استفاده کرد و سپس سیم آلیاژ روی تین را می توان اسپری کرد. چنین ترکیب مادی می تواند تماس روی و روی را بهتر کند و از این طریق باعث بهبود هدایت بین لایه پاشش طلا و الکترود تبخیر شود. از نظر کنترل پارامتر فرآیند ، فاصله بین نازل اسلحه اسپری طلا و چهره انتهایی هسته معمولاً در یک محدوده خاص کنترل می شود ، به طور کلی در حدود 190 میلی متر. مسافت بیش از حد بزرگ ممکن است باعث پاشش طلای ناهموار شود و بر کیفیت لایه پاشش طلا تأثیر بگذارد. مسافت خیلی کوچک ممکن است باعث آسیب به هسته شود. از آنجا که وجود ناخالصی ها ممکن است بر چسبندگی و هدایت مواد پاشش طلا تأثیر بگذارد. ضخامت مناسب نه تنها می تواند اطمینان حاصل کند که لایه پاشش طلا از رسانایی خوبی برخوردار است ، بلکه از افزایش هزینه یا سایر مشکلات عملکردی ناشی از ضخامت بیش از حد نیز جلوگیری می کند. از طریق انتخاب دقیق و کنترل مواد پاشش طلا و پارامترهای فرآیند ، می تواند اطمینان حاصل کند که لایه پاشش طلا با الکترود تبخیر ارتباط خوبی دارد ، مقاومت تماس خازن را کاهش می دهد و در شرایط کاری مانند جریان بالا ، ثبات و قابلیت اطمینان آن را بهبود می بخشد. ​
روند بسته بندی
فرایند بسته بندی تأثیر حیاتی در عملکرد محافظت و عمر خدمات خازن سرکوب تداخل الکترومغناطیسی دارد. مواد بسته بندی متداول شامل پلاستیک مهندسی PBT با عقب ماندگی شعله خوب ، رزین اپوکسی و غیره است. مواد بسته بندی مختلف ویژگی های خاص خود را دارند. پلاستیک های مهندسی PBT از استحکام مکانیکی و عقب ماندگی شعله برخوردار هستند ، که می تواند حفاظت مکانیکی قابل اعتماد برای خازن ها را برای جلوگیری از آسیب های ناشی از تأثیر خارجی در هنگام حمل و نقل ، نصب و استفاده فراهم کند. در برخی از کاربردهای دارای نیازهای ایمنی بالا ، مانند ماژول های برق تجهیزات الکترونیکی ، عقب ماندگی شعله پلاستیک مهندسی PBT می تواند به طور موثری از آتش سوزی جلوگیری کرده و از ایمنی تجهیزات و پرسنل اطمینان حاصل کند. رزین اپوکسی دارای خواص آب بندی عالی و عایق الکتریکی است. در طی فرآیند بسته بندی ، هنگامی که از رزین اپوکسی برای گلدان استفاده می شود ، باید یکنواختی و آب بندی گلدان ها تضمین شود. گلدان های یکنواخت می توانند از قسمت های داخلی خازن کاملاً محافظت کنند و از نقاط ضعف محلی جلوگیری کنند. آب بندی خوب می تواند از ورود ناخالصی مانند رطوبت و گرد و غبار به خازن جلوگیری کند. نفوذ رطوبت ممکن است باعث خوردگی قطعات فلزی در داخل خازن شود و بر عملکرد الکتریکی آن تأثیر بگذارد. تجمع ناخالصی هایی مانند گرد و غبار ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی مانند تخلیه موضعی و کاهش قابلیت اطمینان خازن شود. بعد از گلدان خازن ، گاهی اوقات به درمان خلاء نیاز است. هنگام ایجاد خازن های با کارایی بالا برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی منبع تغذیه ، فشار دستگاه خلاء باید در ≤ 0.06 مگاپاسکال کنترل شود ، زمان پمپاژ خلاء باید 3 بار ≥ باشد و در نهایت پخته شود. ابتدا با کنترل دمای پخت در دمای 80 درجه سانتیگراد برای مدت معینی ، و سپس افزایش دما تا 95 درجه سانتیگراد برای مدت زمان طولانی تر ، می توان حباب هایی را که ممکن است در داخل وجود داشته باشد ، از بین ببرد ، کیفیت بسته بندی را بهبود بخشد و بیشتر عملکرد محافظت و پایداری عملکرد الکتریکی از خازن را افزایش دهد. $