خازن های ضربه محکم و ناگهانی به گونه ای طراحی شده اند که سطح جریان کم و متوسط را به طور کارآمد کنترل کنند ، اما ظرفیت جابجایی فعلی آنها محدودیت هایی دارد که برای عملکرد بهینه باید رعایت شود. هنگامی که در معرض موقعیت های جریان بالا ، مانند در حین افزایش قدرت یا شرایط مدار با تقاضای بالا قرار می گیرند ، مقاومت سری معادل آن (ESR) در خازن به دلیل مقاومت داخلی افزایش می یابد. این منجر به تولید بیش از حد گرما می شود ، که می تواند باعث تخریب ساختار داخلی مانند مواد دی الکتریک شود. هنگامی که جریان بیش از حداکثر امتیاز باشد ، ممکن است منجر به فراری حرارتی شود - شرایطی که گرمای ایجاد شده در خازن باعث خرابی بیشتر شود و خطر خرابی را افزایش دهد. خازن هایی که به طور خاص برای محیط های با جریان بالا طراحی شده اند ، اغلب با ESR کم و مواد پیشرفته ساخته می شوند که می توانند گرما را از بین ببرند ، بنابراین احتمال آسیب حرارتی و بهبود توانایی های کلی در جهت گیری جریان را کاهش می دهد.
در برنامه هایی که جریانهای بالایی وجود دارد ، مانند در حین قدرت اولیه ، سنبله ولتاژ یا وقایع سوئیچینگ ناگهانی ، خازن های ضربه محکم و ناگهانی در معرض افزایش سریع جریان هستند. این وضعیت شدید می تواند منجر به افزایش سریع دمای داخلی شود که ممکن است به الکترولیت داخلی آسیب برساند و منجر به وخامت در خازن با گذشت زمان شود. در موارد شدید ، جریانهای افزایشی که از حد مجاز خازن فراتر رفته می توانند باعث خرابی دی الکتریک یا بدتر از آن ، خازن می تواند منفجر شود یا نشت کند و منجر به نارسایی عملیاتی قابل توجهی شود. برای کاهش چنین خطراتی ، خازن های با کیفیت بالا با تحمل های بالاتر جریان و برخی از مکانیسم های محافظت از افزایش داخلی طراحی شده اند. خازن های ساخته شده با مواد دی الکتریک پیشرفته مانند الکترولیتهای جامد یا پلیمرها می توانند جریان های افزایشی بالاتر را به طور مؤثرتر از خازن های الکترولیت مرطوب سنتی تحمل کنند. اگر ساختار داخلی خازن به خطر بیفتد ، جریان های افزایشی می توانند باعث افزایش جریانهای نشت شوند ، که باعث کاهش بیشتر عملکرد خازن می شود.
تغییرات ولتاژ سریع ، مانند سنبله ولتاژ یا نوسانات ولتاژ گذرا ، می تواند به طور قابل توجهی بر مواد دی الکتریک در داخل استرس داشته باشد خازن های ضربه محکم و ناگهانی بشر اگر ولتاژ کاربردی بیش از ولتاژ امتیاز خازن باشد ، این می تواند منجر به تجزیه دی الکتریک شود ، جایی که خازن خاصیت عایق خود را از دست می دهد و رسانا می شود. این شکست می تواند منجر به یک مدار کوتاه در خازن شود و باعث خرابی کامل یا تخریب شدید در عملکرد شود. حتی در مواردی که خازن به طور کامل تجزیه نشود ، استرس ولتاژ می تواند پیری را تسریع کند ، از ظرفیت خازن کاهش می یابد و ESR را با گذشت زمان افزایش می دهد. برای مبارزه با این امر ، غالباً ولتاژ توصیه می شود ، جایی که رتبه ولتاژ خازن زیر حداکثر مقدار مشخص شده خود نگه داشته می شود تا حاشیه ایمنی در حین کار عادی امکان پذیر باشد. خازن هایی که برای مدارهای دارای سنبله ولتاژ طراحی شده اند به طور معمول دارای لایه های دی الکتریک ضخیم تر یا موادی هستند که مقاومت به تجزیه ولتاژ بهتری را ارائه می دهند و به آنها امکان می دهند بدون تجربه تخریب قابل توجهی ، شرایط گذرا را کنترل کنند. در محیط های ولتاژ بالا ، با استفاده از خازن ها با حاشیه ولتاژ بالاتر ، تضمین می کند که خازن ضربه محکم و ناگهانی می تواند گذرا ولتاژ را بدون خرابی فاجعه بار تحمل کند.
تولید گرمای بیش از حد یک عامل مهم برای خازن های ضربه محکم و ناگهانی در هنگام قرار گرفتن در شرایط جریان یا ولتاژ بالا است. ESR خازن ، که نشان دهنده مقاومت داخلی آن است ، مستقیماً با میزان گرما که خازن ایجاد می کند ارتباط دارد. با افزایش جریان از طریق خازن ، اتلاف گرما نیز باید افزایش یابد. اگر خازن نتواند گرما را به طور مؤثر از بین ببرد ، می تواند منجر به گرمای بیش از حد شود. گرمای بیش از حد می تواند منجر به خشک شدن الکترولیت شود ، جایی که ماده الکترولیت داخلی تبخیر می شود و منجر به افزایش ESR و کاهش مقدار خازن می شود. این پدیده همچنین می تواند منجر به آب بندی تخریب کننده ، به طور بالقوه باعث نشت یا شورت داخلی شود. خازن ها برای برنامه های استرس بالا که اغلب دارای مکانیسم های بهبود گرما ، مانند سیستم های تهویه ، رادیاتورها یا محاصره های تخصصی هستند ، برای مدیریت بهتر گرما فراهم می کنند. $ $
