కెపాసిటర్ లీకేజ్ కరెంట్ అంటే ఏమిటి మరియు దానిని ఎలా తగ్గించాలి

కెపాసిటర్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో అత్యంత సాధారణ భాగం మరియు దాదాపు ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్స్ అనువర్తనంలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లో వివిధ ప్రయోజనాల కోసం మార్కెట్లో అనేక రకాల కెపాసిటర్ అందుబాటులో ఉంది. అవి 1 పికో-ఫరాడ్ నుండి 1 ఫరాడ్ కెపాసిటర్ మరియు సూపర్ కెపాసిటర్ వరకు అనేక విభిన్న విలువలలో లభిస్తాయి. కెపాసిటర్ కూడా వర్కింగ్ వోల్టేజ్, పని ఉష్ణోగ్రత, రేట్ చేసిన విలువను తట్టుకోవడం మరియు లీకేజ్ కరెంట్ వంటి విభిన్న రకాల రేటింగ్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

కెపాసిటర్ యొక్క లీకేజ్ కరెంట్ అనువర్తనానికి కీలకమైన అంశం, ముఖ్యంగా పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ లేదా ఆడియో ఎలక్ట్రానిక్స్లో ఉపయోగించినట్లయితే. వివిధ రకాల కెపాసిటర్లు వేర్వేరు లీకేజ్ కరెంట్ రేటింగ్‌లను అందిస్తాయి. సరైన లీకేజీతో ఖచ్చితమైన కెపాసిటర్‌ను ఎంచుకోవడమే కాకుండా, లీకేజ్ కరెంట్‌ను నియంత్రించే సామర్థ్యాన్ని సర్క్యూట్ కలిగి ఉండాలి. కాబట్టి మొదట మనకు కెపాసిటర్ లీకేజ్ కరెంట్ గురించి స్పష్టమైన అవగాహన ఉండాలి.

డైఎలెక్ట్రిక్ లేయర్‌తో సంబంధం

కెపాసిటర్ యొక్క లీకేజ్ కరెంట్ కెపాసిటర్ యొక్క విద్యుద్వాహకంతో ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దిగువ చిత్రాన్ని చూద్దాం -

పై చిత్రం అల్యూమినియం ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్ యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం. అల్యూమినియం ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్ కొన్ని భాగాలను కలిగి ఉంది, ఇవి కాంపాక్ట్ టైట్ ప్యాకేజింగ్‌లో కప్పబడి ఉంటాయి. భాగాలు యానోడ్, కాథోడ్, ఎలక్ట్రోలైట్, డైలెక్ట్రిక్ లేయర్ ఇన్సులేటర్ మొదలైనవి.

విద్యుద్వాహక అవాహకం కెపాసిటర్ లోపల వాహక పలక యొక్క ఇన్సులేషన్ను అందిస్తుంది. ఈ ప్రపంచంలో పరిపూర్ణమైనది ఏమీ లేనందున, అవాహకం ఆదర్శవంతమైన అవాహకం కాదు మరియు ఇన్సులేషన్ సహనం కలిగి ఉంటుంది. ఈ కారణంగా, చాలా తక్కువ మొత్తంలో విద్యుత్తు అవాహకం ద్వారా ప్రవహిస్తుంది. ఈ కరెంట్‌ను లీకేజ్ కరెంట్ అంటారు.

సాధారణ కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా ఇన్సులేటర్ మరియు ప్రవాహం యొక్క ప్రవాహాన్ని ప్రదర్శించవచ్చు.

నిరోధకం నిరోధకత యొక్క అధిక విలువను కలిగి ఉంది, దీనిని అవాహకం నిరోధకతగా గుర్తించవచ్చుమరియు కెపాసిటర్ వాస్తవ కెపాసిటర్‌ను ప్రతిబింబించడానికి ఉపయోగిస్తారు. రెసిస్టర్‌కు నిరోధకత యొక్క అధిక విలువ ఉన్నందున, రెసిస్టర్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, సాధారణంగా అనేక నానో-ఆంపియర్లలో. ఇన్సులేషన్ నిరోధకత విద్యుద్వాహక అవాహకం రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఎందుకంటే వివిధ రకాల పదార్థాలు లీకేజ్ కరెంట్‌ను మారుస్తాయి. తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం చాలా మంచి ఇన్సులేషన్ నిరోధకతను అందిస్తుంది, దీని ఫలితంగా చాలా తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్ వస్తుంది. ఉదాహరణకు, పాలీప్రొఫైలిన్, ప్లాస్టిక్ లేదా టెఫ్లాన్ రకం కెపాసిటర్లు తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకానికి ఉదాహరణ. కానీ ఆ కెపాసిటర్లకు, కెపాసిటెన్స్ చాలా తక్కువ. కెపాసిటెన్స్ పెంచడం వల్ల విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం పెరుగుతుంది. ఎలెక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్లు సాధారణంగా చాలా ఎక్కువ కెపాసిటెన్స్ కలిగి ఉంటాయి మరియు లీకేజ్ కరెంట్ కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

కెపాసిటర్ లీకేజ్ కరెంట్ కోసం డిపెండెంట్ ఫ్యాక్టర్స్

కెపాసిటర్ లీకేజ్ కరెంట్ సాధారణంగా నాలుగు కారకాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది:

1. విద్యుద్వాహక పొర
2. పరిసర ఉష్ణోగ్రత
3. ఉష్ణోగ్రత నిల్వ
4. అప్లైడ్ వోల్టేజ్

1. విద్యుద్వాహక పొర సరిగా పనిచేయడం లేదు

కెపాసిటర్ నిర్మాణానికి రసాయన ప్రక్రియ అవసరం. వాహక పలకల మధ్య ప్రధాన విభజన విద్యుద్వాహక పదార్థం. విద్యుద్వాహకము ప్రధాన అవాహకం కాబట్టి, లీకేజ్ కరెంట్ దానితో ప్రధాన డిపెండెన్సీలను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఉత్పాదక ప్రక్రియలో విద్యుద్వాహకము మృదువుగా ఉంటే, ఇది లీకేజ్ కరెంట్ పెరుగుదలకు నేరుగా దోహదం చేస్తుంది. కొన్నిసార్లు, విద్యుద్వాహక పొరలు మలినాలను కలిగి ఉంటాయి, ఫలితంగా పొరలో బలహీనత ఏర్పడుతుంది. బలహీనమైన విద్యుద్వాహకము ప్రవాహం యొక్క ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది, ఇది నెమ్మదిగా ఆక్సీకరణ ప్రక్రియకు మరింత దోహదం చేస్తుంది. ఇది మాత్రమే కాదు, సరికాని యాంత్రిక ఒత్తిడి కూడా కెపాసిటర్‌లోని విద్యుద్వాహక బలహీనతకు దోహదం చేస్తుంది.

2. పరిసర ఉష్ణోగ్రత

కెపాసిటర్ పని ఉష్ణోగ్రత యొక్క రేటింగ్ కలిగి ఉంది. పని ఉష్ణోగ్రత 85 డిగ్రీల సెల్సియస్ నుండి 125 డిగ్రీల సెల్సియస్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉంటుంది. కెపాసిటర్ రసాయనికంగా కూర్చిన పరికరం కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రత కెపాసిటర్ లోపల రసాయన ప్రక్రియతో ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. పరిసర ఉష్ణోగ్రత తగినంతగా ఉన్నప్పుడు లీకేజ్ కరెంట్ సాధారణంగా పెరుగుతుంది.

3. కెపాసిటర్ యొక్క నిల్వ

వోల్టేజ్ లేకుండా కెపాసిటర్‌ను ఎక్కువసేపు నిల్వ చేయడం కెపాసిటర్‌కు మంచిది కాదు. నిల్వ ఉష్ణోగ్రత లీకేజ్ ప్రస్తుత కోసం ఒక ముఖ్యమైన కారకంగా చెప్పవచ్చు. కెపాసిటర్లు నిల్వ చేసినప్పుడు, ఆక్సైడ్ పొర ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థం ద్వారా దాడి చేయబడుతుంది. ఆక్సైడ్ పొర ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థంలో కరగడం ప్రారంభిస్తుంది. రసాయన ప్రక్రియ వివిధ రకాల ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది. నీటి ఆధారిత ఎలక్ట్రోలైట్ స్థిరంగా ఉండదు, అయితే జడ ద్రావకం-ఆధారిత ఎలక్ట్రోలైట్ ఆక్సీకరణ పొరను తగ్గించడం వల్ల తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్‌ను అందిస్తుంది.

అయినప్పటికీ, వోల్టేజ్‌కు వర్తించినప్పుడు కెపాసిటర్ స్వీయ-స్వస్థత లక్షణాలను కలిగి ఉన్నందున ఈ లీకేజ్ కరెంట్ తాత్కాలికం. వోల్టేజ్కు గురైన సమయంలో, ఆక్సీకరణ పొర పునరుత్పత్తి ప్రారంభమవుతుంది.

4. అప్లైడ్ వోల్టేజ్

ప్రతి కెపాసిటర్‌కు వోల్టేజ్ రేటింగ్ ఉంటుంది. అందువల్ల, రేటెడ్ వోల్టేజ్ పైన కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగించడం చెడ్డ విషయం. వోల్టేజ్ పెరిగితే, లీకేజ్ కరెంట్ కూడా పెరుగుతుంది. కెపాసిటర్ అంతటా వోల్టేజ్ రేటెడ్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, కెపాసిటర్ లోపల రసాయన ప్రతిచర్య వాయువులను సృష్టిస్తుంది మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ను క్షీణిస్తుంది.

కెపాసిటర్‌ను సంవత్సరాల తరబడి నిల్వ చేస్తే, కెపాసిటర్‌ను కొన్ని నిమిషాలు రేటెడ్ వోల్టేజ్‌ను అందించడం ద్వారా పని స్థితిలో పునరుద్ధరించాల్సిన అవసరం ఉంది. ఈ దశలో, ఆక్సీకరణ పొర మళ్లీ నిర్మించబడింది మరియు కెపాసిటర్‌ను క్రియాత్మక దశలో పునరుద్ధరిస్తుంది.

కెపాసిటర్ జీవితాన్ని మెరుగుపరచడానికి కెపాసిటర్ లీకేజ్ కరెంట్‌ను ఎలా తగ్గించాలి

కెపాసిటర్ పైన చర్చించినట్లు అనేక కారకాలతో డిపెండెన్సీలు ఉన్నాయి. మొదటి ప్రశ్న కెపాసిటర్ జీవితాన్ని ఎలా లెక్కిస్తారు? ఎలక్ట్రోలైట్ అయిపోయే వరకు సమయాన్ని లెక్కించడం ద్వారా సమాధానం. ఎలక్ట్రోలైట్ ఆక్సీకరణ పొర ద్వారా వినియోగించబడుతుంది. ఆక్సీకరణ పొర ఎంత దెబ్బతింటుందో కొలవడానికి లీకేజ్ కరెంట్ ప్రాథమిక భాగం.

అందువల్ల, కెపాసిటర్‌లో లీకేజ్ కరెంట్ తగ్గింపు కెపాసిటర్ యొక్క జీవితానికి ప్రధాన కీలకమైన భాగం.

1. తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్ కోసం కెపాసిటర్లు జాగ్రత్తగా తయారు చేయబడిన కెపాసిటర్ జీవిత చక్రంలో తయారీ లేదా ఉత్పత్తి కర్మాగారం మొదటి స్థానం. విద్యుద్వాహక పొర దెబ్బతినకుండా లేదా దెబ్బతినకుండా జాగ్రత్తలు తీసుకోవాలి.

2. రెండవ దశ నిల్వ. కెపాసిటర్లను సరైన ఉష్ణోగ్రతలో నిల్వ చేయాలి. సరికాని ఉష్ణోగ్రత కెపాసిటర్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది, ఇది ఆక్సీకరణ పొర నాణ్యతను మరింత తగ్గిస్తుంది. కెపాసిటర్లను గరిష్ట విలువ కంటే తక్కువ సరైన పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో ఆపరేట్ చేయాలని నిర్ధారించుకోండి.

3. మూడవ దశలో, కెపాసిటర్ బోర్డు మీద కరిగినప్పుడు, టంకం ఉష్ణోగ్రత ఒక ముఖ్య అంశం. ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్లకు, కెపాసిటర్ యొక్క మరిగే బిందువు కంటే, టంకం ఉష్ణోగ్రత తగినంతగా ఉంటుంది. టంకం ఉష్ణోగ్రత సీసం పిన్స్ అంతటా విద్యుద్వాహక పొరలను ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు ఆక్సీకరణ పొరను బలహీనపరుస్తుంది, ఫలితంగా అధిక లీకేజ్ కరెంట్ వస్తుంది. దీన్ని అధిగమించడానికి, ప్రతి కెపాసిటర్ డేటా షీట్‌తో వస్తుంది, ఇక్కడ తయారీదారు సురక్షితమైన టంకం ఉష్ణోగ్రత రేటింగ్ మరియు గరిష్ట ఎక్స్పోజర్ సమయాన్ని అందిస్తుంది. సంబంధిత కెపాసిటర్ యొక్క సురక్షితమైన ఆపరేషన్ కోసం ఆ రేటింగ్ల గురించి జాగ్రత్తగా ఉండాలి. ఇది సర్ఫేస్ మౌంట్ డివైస్ (SMD) కెపాసిటర్లకు కూడా వర్తిస్తుంది, రిఫ్లో టంకం లేదా వేవ్ టంకం యొక్క గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత గరిష్టంగా అనుమతించదగిన రేటింగ్ కంటే మించకూడదు.

4. కెపాసిటర్ యొక్క వోల్టేజ్ ఒక ముఖ్యమైన అంశం కాబట్టి, కెపాసిటర్ వోల్టేజ్ రేటెడ్ వోల్టేజ్ మించకూడదు.

5. సిరీస్ కనెక్షన్‌లో కెపాసిటర్‌ను సమతుల్యం చేయడం. కెపాసిటర్ సిరీస్ కనెక్షన్ లీకేజ్ ప్రస్తుత సమతుల్యం ఒక బిట్ సంక్లిష్టంగా ఉద్యోగం. లీకేజ్ కరెంట్ యొక్క అసమతుల్యత దీనికి కారణం వోల్టేజ్ మరియు కెపాసిటర్ల మధ్య విభజన. స్ప్లిట్ వోల్టేజ్ ప్రతి కెపాసిటర్‌కు భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు ఒక నిర్దిష్ట కెపాసిటర్‌లోని వోల్టేజ్ రేటెడ్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉండటానికి అవకాశం ఉంటుంది మరియు కెపాసిటర్ పనిచేయకపోవడం ప్రారంభమవుతుంది.

ఈ పరిస్థితిని అధిగమించడానికి, లీకేజ్ కరెంట్‌ను తగ్గించడానికి వ్యక్తిగత కెపాసిటర్‌లో రెండు అధిక-విలువ నిరోధకాలు జోడించబడతాయి.

దిగువ చిత్రంలో, బ్యాలెన్సింగ్ టెక్నిక్ చూపబడుతుంది, ఇక్కడ సిరీస్‌లోని రెండు కెపాసిటర్లు అధిక-విలువ రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి సమతుల్యమవుతాయి.

బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగించడం ద్వారా, లీకేజ్ కరెంట్ ద్వారా ప్రభావితమైన వోల్టేజ్ వ్యత్యాసాన్ని నియంత్రించవచ్చు.