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如何理解电容介质击穿强度

2019-08-17

        介质强度表征的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力,通常用伏特/密尔(V/mil)或伏特/厘米(V/cm)表示. 

        当外电场强度达到某一临界值时,材料晶体点阵中的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场致电子发射,产生出足夠多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应,进而导致突发击穿电流击穿介质,使其失效.除此之外,介质失效还有另一种模式,高压负荷下产生的热量会使介质材料的电阻率降低到某一程度,如果在这个程度上延续足夠长的时间,将会在介质最薄弱的部位上产生漏电流.这种模式与温度密切相关,介质强度隨温度提高而下降. 


        任何绝缘体的本征介质强度都会因为材料微结构中物理缺陷的存在而出现下降,而且和绝缘电阻一样,介质强度也与几何尺寸密切相关.由于材料体积增大会导致缺陷隨机出現的概率增大,因此介质强度反比于介质层厚度.类似地,介质强度反比于贴片电容器內部电极层数和其物理尺寸.基於以上考虑,进行贴片电容器留边量设计时需要确保在使用过程中和在进行耐压测试(一般为其工作电压的2.5倍)時,不发生击穿失效.



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