Keretakan kapasitor seramik voltan tinggi secara amnya boleh dikelaskan kepada tiga kategori. Semasa penggunaan kapasitor ini, keretakan mungkin berlaku, yang sering membingungkan ramai pakar. Kapasitor ini telah diuji untuk voltan, faktor pelesapan, nyahcas separa, dan rintangan penebat semasa pembelian, dan semuanya lulus ujian. Bagaimanapun, selepas enam bulan atau setahun penggunaan, beberapa kapasitor seramik voltan tinggi didapati retak. Adakah keretakan ini disebabkan oleh kapasitor itu sendiri atau faktor persekitaran luaran?
Secara umum, retakan kapasitor seramik voltan tinggi boleh dikaitkan dengan perkara berikut tiga kemungkinan:
Kemungkinan pertama ialah penguraian haba. Apabila kapasitor tertakluk kepada keadaan kerja frekuensi tinggi dan arus tinggi serta-merta atau berpanjangan, kapasitor seramik boleh menjana haba. Walaupun kadar penjanaan haba adalah perlahan, suhu meningkat dengan cepat, membawa kepada penguraian haba pada suhu tinggi.
Kemungkinan kedua ialah degradasi kimia. Terdapat jurang antara molekul dalaman kapasitor seramik, dan kecacatan seperti retak dan lompang mungkin berlaku semasa proses pembuatan kapasitor (berpotensi bahaya dalam pengeluaran produk yang lebih rendah). Dalam jangka masa panjang, beberapa tindak balas kimia boleh menghasilkan gas seperti ozon dan karbon dioksida. Apabila gas ini terkumpul, ia boleh menjejaskan lapisan enkapsulasi luar dan mewujudkan jurang, mengakibatkan retak.
Kemungkinan ketiga ialah pecahan ion. Kapasitor seramik voltan tinggi bergantung pada ion yang bergerak secara aktif di bawah pengaruh medan elektrik. Apabila ion tertakluk kepada medan elektrik yang berpanjangan, mobiliti mereka meningkat. Dalam kes arus yang berlebihan, lapisan penebat boleh rosak, menyebabkan kerosakan.
Biasanya, kegagalan ini berlaku selepas kira-kira enam bulan atau setahun. Walau bagaimanapun, produk daripada pengeluar dengan kualiti yang rendah mungkin gagal selepas hanya tiga bulan. Dengan kata lain, jangka hayat kapasitor seramik voltan tinggi ini hanya tiga bulan hingga satu tahun! Oleh itu, kapasitor jenis ini secara amnya tidak sesuai untuk peralatan kritikal seperti grid pintar dan penjana voltan tinggi. Pelanggan grid pintar biasanya memerlukan kapasitor untuk bertahan selama 20 tahun.
Untuk memanjangkan jangka hayat kapasitor, cadangan berikut boleh dipertimbangkan:
1)Gantikan bahan dielektrik kapasitors. Contohnya, litar yang asalnya menggunakan X5R, Y5T, Y5P dan seramik Kelas II yang lain boleh digantikan dengan seramik Kelas I seperti N4700. Walau bagaimanapun, N4700 mempunyai pemalar dielektrik yang lebih kecil, jadi kapasitor yang dibuat dengan N4700 akan mempunyai dimensi yang lebih besar untuk voltan dan kapasitansi yang sama. Seramik Kelas I biasanya mempunyai nilai rintangan penebat lebih daripada sepuluh kali lebih tinggi daripada seramik Kelas II, memberikan keupayaan penebat yang lebih kuat.
2)Pilih pengeluar kapasitor dengan proses kimpalan dalaman yang lebih baik. Ini melibatkan kerataan dan kesempurnaan plat seramik, ketebalan penyaduran perak, kepenuhan tepi plat seramik, kualiti pematerian untuk plumbum atau terminal logam, dan tahap pengkapsulan salutan epoksi. Butiran ini berkaitan dengan struktur dalaman dan kualiti penampilan kapasitor. Kapasitor dengan kualiti penampilan yang lebih baik biasanya mempunyai pembuatan dalaman yang lebih baik.
Gunakan dua kapasitor secara selari dan bukannya satu kapasitor. Ini membolehkan voltan yang asalnya ditanggung oleh satu kapasitor untuk diagihkan di antara dua kapasitor, meningkatkan ketahanan keseluruhan kapasitor. Walau bagaimanapun, kaedah ini meningkatkan kos dan memerlukan lebih banyak ruang untuk memasang dua kapasitor.
3) Untuk kapasitor voltan yang sangat tinggi, seperti 50kV, 60kV, atau bahkan 100kV, struktur bersepadu plat seramik tunggal tradisional boleh digantikan dengan siri plat seramik dua lapis atau struktur selari. Ini menggunakan kapasitor seramik dua lapisan untuk meningkatkan keupayaan menahan voltan. Ini memberikan margin voltan yang cukup tinggi, dan lebih besar margin voltan, lebih lama jangka hayat kapasitor yang boleh diramal. Pada masa ini, hanya syarikat HVC boleh mencapai struktur dalaman kapasitor seramik voltan tinggi menggunakan plat seramik dua lapisan. Walau bagaimanapun, kaedah ini mahal dan mempunyai kesukaran proses pengeluaran yang tinggi. Untuk butiran khusus, sila rujuk pasukan jualan dan kejuruteraan syarikat HVC.
