独石陶瓷电容器的绝缘电阻表示当在电容器端子之间施加直流电压(无纹波)时,在设定时间(比如60秒)之后施加电压和漏电流之间的比率。当一个电容器绝缘电阻的理论值无穷大时,因为实际电容器的绝缘电极之间的电流流量很小,实际电阻值是有限的。上述电阻值称为"绝缘电阻",并用兆欧[mω]和欧法拉[ωf]等单位表示。
绝缘电阻值的性能
当直流电压直接施加在电容器后,突入电流(也称充电电流)的流量如下图1所示。随着电容器逐渐被充电,电流呈指数降低。
电流i(t)随时间的增加而分为三类(如方程:i(t)=ic(t)+ia(t)+ir),即充电电流ic(t)、吸收电流ia(t)和漏电电流ir。
充电电流表明电流通过一个理想的电容器。与充电电流相比,吸收电流有一个延迟过程,并且在低频范围内伴随有介电损耗、造成高介电常数电容器(铁电性电容器)极性相反并在陶瓷与金属电极界面上发生肖特基障垒。
漏电电流是在吸收电流的影响降低后,在一定阶段出现的常数电流。
因此,下述电流值随施加在电容器上的时间电压量而变化。这意味着,只有在指定电压用途下的定时测量才能确定电容器的绝缘电阻值。
此外,充电电流、吸收电流、漏电电流无法明确区分。
绝缘电阻值
绝缘电阻值以兆欧[mω]或欧姆法拉[ωf]等单位表示。
其规定值随电容值而改变。该值用标称电容值和绝缘电阻的乘积(cr的乘积)来表示。例如:当绝缘电阻在10,000mω以上时,电容为0.047µf或更小,当绝缘电阻为500ωf时,其值大于0.047µf。
绝缘电阻值的保证
组 第1组(c<1μf) 第2组(c≥1μf)
标准数值 静电容量c≦0.047μf・・・10000mω以上
c>0.047μf・・・500ωf以上 50ωf以上
测试条件 测量温度:常温
测量位置:端子之间
测量电压:额定电压
充电时间:2分钟
充放电电流:50ma或更小 测量温度:常温
测量位置:端子之间
测量电压:额定电压
充电时间:1分钟
充放电电流:50ma或更小
计算公式范例
为1µf时 第1组的绝缘电阻值
"=500ωf/1*10-6f"
"=500ω/1*10-6"
"=500ω*106"
"=500mω以上" 第2组的绝缘电阻值
"=50ωf/1*10-6f"
"=50ω/1*10-6"
"=50ω*106"
"=50mω以上"
代表容量值 第1组
绝缘电阻值 第2组
绝缘电阻值
1μf 500mω以上 50mω以上
2.2μf 227mω以上 22.7mω以上
4.7μf 106mω以上 10.6mω以上
10μf 50mω以上 5mω以上
22μf - 2.27mω以上
47μf - 1.06mω以上
100μf - 0.5mω以上
如上表所示,电容值越高,其绝缘电阻值越低。
其原因解释如下:考虑到独石陶瓷电容器可以看作是一个导体,根据施加在其上的电压和电流,利用欧姆定律可以计算出绝缘电阻。
绝缘电阻值r可以用方程(2)表示,导体的长度为l,导体的横截面面积为s,电阻率为ρ。
r=ρ•l/s方程(2)
同样,电容量c可以用方程(3)表示,独石陶瓷电容器两个电极之间的距离(电介质厚度)用l表示,内部电极的面积用s表示,介电常数为ε。
c∝ε•s/l方程(3)
方程(4)由方程(2)和方程(3)得出,由方程(4)可知r与c成反比。
r∝ρ•ε/c方程(4)
绝缘电阻越大表明直流电压下的漏电电流越小。一般情况下,绝缘电阻值越大,电路的准确性越高。