コンデンサの性能に対する環境の影響

I. 周囲温度
1. 高温
コンデンサ周囲の最高使用環境温度は、その用途にとって非常に重要です。温度の上昇により、あらゆる化学反応および電気化学反応が促進され、誘電体材料は劣化しやすくなります。コンデンサの寿命は温度の上昇とともに短くなります。温度の上昇に伴う静電容量の変化は、誘電率と温度の関係に依存し、正の温度係数では容量は温度とともに増加し、負の温度係数では容量は温度とともに減少します。
温度が上昇すると電気活動が増加するため、温度の上昇とともに絶縁抵抗は減少します。温度の上昇とともに絶縁耐力も低下するため、使用温度の上限が上昇した場合には動作電圧を下げる必要があります。高温になると金属が酸化し、接触抵抗が増加し、抵抗が増加して損失が増加します。

2. 気温が低い
材料が脆くなり、エポキシ樹脂に亀裂が入り、保護効果が失われます。コンデンサの電気的性能は湿気の浸入によって低下します。

3. 高温および低温の影響
急激な熱膨張と収縮により内部応力が発生し、凝結、凍結、蒸発が繰り返され、封止層に亀裂が生じ、亀裂が水蒸気の浸入を引き起こし、コンデンサの性能劣化を加速します。
 
II.湿気の多い環境

1. 湿度が高い
コンデンサの表面に水蒸気が結露し、吸収されることでコンデンサの絶縁抵抗が低下し、漏れやアーク飛散が発生します。誘電率が増加し、誘電損失が増加します。コンデンサ内部のメタライズ層に水蒸気が浸入すると、容量が減少し、損失が増加します。

2. 高温多湿が交互に起こる
水蒸気はコンデンサの表面に吸収され、拡散します。呼吸や加熱による結露により、水蒸気のコンデンサ内部への侵入が促進され、前述したようにコンデンサの性能が劣化する可能性があります。
同じ相対湿度では、温度が上昇すると水分子の数が増加し、分子ギャップの形成が促進されます。水の分子は周囲の空気からこれらの隙間に入り込み、媒体に浸透する可能性があります。
絶対湿度が同じであれば、温度が低くなり、相対湿度が高くなるほど、コンデンサが吸収する水分は多くなります。

Ⅲ．動的な環境
振動、衝撃、加速度が主な動的環境であり、コンデンサが損傷したり損傷したりする可能性があります。SMT装置コンデンサの構造がわずかに変化することで静電容量が変化します。また、リードの断線や接触不良等の原因となる場合があります。

IV.低圧環境
コンデンサは高地環境で使用されます。高度が上がると気圧が下がり、空気の電気抵抗が減少します。コンデンサはアークやコロナ現象を発生し、コンデンサの電圧強度が低下します。また、空気が薄いと暖まりにくい。コンデンサの温度上昇が大きくなります。

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