Organometalik film kapasitörlerinin en büyük avantajı, kendi kendini onarabilme özelliğine sahip olmalarıdır; bu da bu kapasitörleri günümüzde en hızlı büyüyen kapasitör türlerinden biri haline getirmektedir.

Metalize film kapasitörlerinin kendi kendini onarması için iki farklı mekanizma vardır: biri deşarjla kendi kendini onarma, diğeri ise elektrokimyasal kendi kendini onarmadır. İlki daha yüksek voltajda gerçekleştiği için yüksek voltajlı kendi kendini onarma olarak da adlandırılır; ikincisi çok düşük voltajda da gerçekleştiği için genellikle düşük voltajlı kendi kendini onarma olarak adlandırılır.

Boşaltım Kendiliğinden İyileşmesi

Deşarjın kendi kendini onarma mekanizmasını açıklamak için, iki metalize elektrot arasında R direncine sahip organik filmde bir kusur olduğunu varsayalım. Kusurun niteliğine bağlı olarak, metalik bir kusur, yarı iletken bir kusur veya zayıf yalıtımlı bir kusur olabilir. Açıkçası, kusur bunlardan biri olduğunda, kapasitör düşük voltajda kendi kendini deşarj edecektir. Sadece son durumda, sözde yüksek voltaj deşarjı kendi kendini onarır.

Deşarjın kendi kendini onarma süreci, metalize film kapasitörüne V gerilimi uygulandıktan hemen sonra, kusurdan I=V/R ohmik akımının geçmesidir. Bu nedenle, metalize elektrottan J=V/Rπr² akım yoğunluğu akar, yani kusura yakın alan ne kadar yakınsa (r o kadar küçükse) metalize elektrot içindeki akım yoğunluğu o kadar yüksek olur. Kusurun neden olduğu Joule ısısı nedeniyle güç tüketimi W=(V²/R)r, yarı iletken veya yalıtkan kusurun direnci R üstel olarak azalır. Bu nedenle, akım I ve güç tüketimi W hızla artar, sonuç olarak metalize elektrotun kusura çok yakın olduğu bölgede J1=J=V/πr¹² akım yoğunluğu keskin bir şekilde yükselir ve Joule ısısı bölgedeki metalize tabakayı eritebilir, elektrotlar arasında ark oluşmasına neden olabilir. Ark hızla buharlaşır ve erimiş metali uzaklaştırarak metal tabakası olmayan yalıtılmış bir izolasyon bölgesi oluşturur. Ark söndü ve kendi kendini onarma sağlandı.

Deşarjın kendi kendini onarma sürecinde oluşan Joule ısısı ve ark nedeniyle, kusurun etrafındaki dielektrik ve dielektrik yüzeyinin yalıtım izolasyon alanı kaçınılmaz olarak termal ve elektriksel hasara uğrar ve bu nedenle kimyasal ayrışma, gazlaşma ve karbonlaşma, hatta mekanik hasar meydana gelir.

Yukarıdakilerden de anlaşılacağı üzere, mükemmel bir deşarj kendi kendini onarma özelliği elde etmek için, kusurun etrafında uygun bir yerel ortam sağlanması gereklidir; bu nedenle, metalize organik film kondansatörünün tasarımı, kusurun etrafında makul bir ortam, uygun bir metalize tabaka kalınlığı, hermetik bir ortam ve uygun bir çekirdek voltajı ve kapasitesi elde etmek için optimize edilmelidir. Mükemmel deşarj kendi kendini onarma özelliği şu özelliklere sahiptir: kendi kendini onarma süresi çok kısa, kendi kendini onarma enerjisi düşük, kusurların mükemmel izolasyonu, çevredeki dielektriğe zarar vermemesi. İyi bir kendi kendini onarma özelliği elde etmek için, organik filmin molekülleri düşük oranda karbon-hidrojen atomu ve orta miktarda oksijen içermelidir; böylece kendi kendini onarma deşarjında ​​film moleküllerinin ayrışması meydana geldiğinde, karbon üretilmez ve yeni iletken yolların oluşmasını önlemek için karbon birikimi olmaz, bunun yerine CO2, CO, CH4, C2H2 ve diğer gazlar üretilir ve gazda keskin bir artışla ark söndürülür.
Kendiliğinden onarım sırasında kusurun etrafındaki ortamın zarar görmemesini sağlamak için, kendiliğinden onarım enerjisi çok büyük veya çok küçük olmamalıdır; böylece kusurun etrafındaki metalizasyon tabakası kaldırılır, yalıtım (yüksek direnç) bölgesi oluşturulur, kusur izole edilir ve kendiliğinden onarım sağlanır. Açıkçası, gerekli kendiliğinden onarım enerjisi, metalizasyon tabakasının metali, kalınlığı ve ortamıyla yakından ilişkilidir. Bu nedenle, kendiliğinden onarım enerjisini azaltmak ve iyi bir kendiliğinden onarım sağlamak için, düşük erime noktalı metallerle organik filmlerin metalizasyonu yapılır. Ayrıca, metalizasyon tabakası özellikle çiziklerden kaçınmak için düzensiz kalınlıkta veya incelikte olmamalıdır, aksi takdirde yalıtım izolasyon alanı dallanma benzeri hale gelir ve iyi bir kendiliğinden onarım sağlanamaz. CRE kapasitörlerinin tamamı düzenli filmler kullanır ve aynı zamanda gelen malzeme denetim yönetimi sıkı bir şekilde yapılır, kusurlu filmler daha girişte engellenir, böylece kapasitör filmlerinin kalitesi tamamen garanti altına alınır.

Deşarjla kendi kendini onarma mekanizmasına ek olarak, elektrokimyasal kendi kendini onarma mekanizması da vardır. Bu mekanizmayı bir sonraki yazıda ele alacağız.