یکی از مهم ترین مزایای خود درمانی خازن های فیلم ذاتی آنهاست قابلیت خود درمانی که به رشد سریع آنها در بازار خازن کمک کرده است. این خازن ها دو مکانیسم متمایز خود ترمیمی را نشان می دهند: ترشحات خود درمانی و خود ترمیمی الکتروشیمیایی . اولی در ولتاژهای بالاتر رخ می دهد که به آن خود ترمیم ولتاژ بالا نیز گفته می شود، در حالی که دومی می تواند در ولتاژهای بسیار پایین رخ دهد که به عنوان خود ترمیم ولتاژ پایین شناخته می شود.
مکانیسم خوددرمانی تخلیه
در مورد خود ترمیم شدن تخلیه، فرض کنید نقصی در فیلم آلی دی الکتریک وجود دارد که الکترودهای متالیز شده را جدا می کند. این نقص ممکن است فلزی، نیمه هادی یا عایق ضعیف باشد. اگر عیب رسانا باشد (فلزی یا نیمه هادی)، خازن ممکن است در ولتاژهای پایین تخلیه شود، اما در صورت عایق ضعیف، خود درمانی در ولتاژهای بالاتر رخ می دهد.
هنگامی که یک ولتاژ VVV به یک خازن فیلم متالیزه با چنین نقصی اعمال می شود، جریان اهمی I=V/RI = V/RI=V/R از میان عیب جریان می‌یابد، جایی که RRR مقاومت نقص است. را چگالی جریان J=V/Rπr2J = V/R\pi r^2J=V/Rπr2 از طریق الکترود متالیزه جریان می یابد که منجر به غلظت بالاتر جریان در نزدیکی نقص می شود (با کاهش rrr). این باعث گرمایش موضعی می شود اثر ژول ، که در آن مصرف برق متناسب با W=(V2/R)rW = (V^2/R)rW=(V2/R)r است. با افزایش دما، مقاومت نقص به طور تصاعدی کاهش می‌یابد و هم جریان III و هم قدرت WWW افزایش می‌یابد.
در مناطقی که الکترود نزدیک به نقص است، چگالی جریان J1J_1J1 افزایش می یابد و منجر به گرمایش ژول که لایه متالیز شده را ذوب می کند. این یک قوس بین الکترودها تشکیل می دهد که فلز را در ناحیه آسیب دیده تبخیر می کند و یک منطقه ایزوله عایق بدون لایه فلزی ایجاد می کند. سپس این قوس خاموش می شود و فرآیند خوددرمانی کامل می شود.
با این حال، این فرآیند همچنین دی الکتریک اطراف عیب را در معرض تنش های حرارتی و الکتریکی قرار می دهد. در نتیجه، تجزیه شیمیایی ، گازی شدن و حتی کربن سازی ممکن است رخ دهد و باعث آسیب مکانیکی موضعی به مواد دی الکتریک شود.
بهینه سازی خوددرمانی ترشحات
برای موثر ترشحات خود درمانی ، بهینه سازی طراحی خازن بسیار مهم است. عوامل کلیدی شامل دستیابی به یک محیط مناسب در اطراف نقص، انتخاب مناسب است ضخامت لایه فلزی ، حفظ محیطی کاملاً مهر و موم شده و اطمینان از ولتاژ هسته و ظرفیت برای کاربرد مناسب است.
یک فرآیند خود ترمیمی کامل شامل زمان خود ترمیمی کوتاه، مصرف حداقل انرژی و جداسازی دقیق نقص بدون آسیب رساندن به دی الکتریک اطراف است. برای جلوگیری از رسوب کربن در طول خود ترمیمی، مولکول های فیلم آلی باید دارای مقدار کم باشند نسبت کربن به هیدروژن و مقدار کافی اکسیژن این تضمین می کند که محصولات تجزیه شامل گازهایی مانند CO2 ، CO ، و CH4 که با اتلاف سریع انرژی به صورت گاز به خاموش کردن قوس کمک می کند.
انرژی مورد نیاز برای خود ترمیمی باید به دقت مدیریت شود - نه آنقدر زیاد که به محیط اطراف آسیب برساند و نه آنقدر کم که در از بین بردن لایه متالیز شده اطراف نقص شکست بخورد. مقدار انرژی لازم برای خوددرمانی به این بستگی دارد مواد ، ضخامت ، و محیط زیست از لایه متالیزاسیون استفاده از فلزات با نقطه ذوب پایین برای متالیزاسیون به کاهش انرژی مورد نیاز کمک می کند و کارایی خود درمانی را بهبود می بخشد.
علاوه بر این، بسیار مهم است که لایه متالیزاسیون ضخامت یکنواخت خود را حفظ کند و از نقص هایی مانند خراش جلوگیری کند که می تواند منجر به خود ترمیم ناقص یا نامنظم شود. سازندگان خازن مانند CRE با استفاده از فیلم‌های باکیفیت و اجرای سخت‌گیرانه، کیفیت محصولات خود را تضمین می‌کنند. بازرسی مواد برای جلوگیری از ورود فیلم های معیوب به خط تولید.
