Résistance d'isolement et courant de fuite d'un condensateur céramique

Comme les électrodes du condensateur sont isolées, la valeur de la résistance est théoriquement infinie.
Cependant, le condensateur réel a une valeur de résistance finie parce qu'une petite quantité de courant circule entre les électrodes isolées.
Cette valeur de résistance est appelée "résistance d'isolement", et l'unité est exprimée en tant que résistance [MΩ] ou produit CR [Ω･F], [MΩ･μF].

Comportement de la résistance d'isolement

Directement après l'application d'une tension continue à un condensateur, le courant d'appel, également appelé courant de charge, circule comme le montre la figure 1. Au fur et à mesure que le condensateur est chargé, le courant diminue de manière exponentielle.

Le courant I(t) qui circule après l'écoulement du temps t est classé en trois catégories, comme le montre l'équation (1) ci-dessous, à savoir le courant de charge Ic(t), le courant d'absorption Ia(t) et le courant de fuite Ir.

I(t) = Ic(t) + Ia(t) + Ir ...... équation (1)

Le courant de charge indique le courant qui traverse un condensateur idéal. Le courant d'absorption circule avec un retard par rapport au courant de charge, accompagnant la perte diélectrique à basse fréquence et la polarisation inverse pour les condensateurs de type à haute constante diélectrique (ferroélectrique) et la barrière de Schottky qui se produit à l'interface entre les céramiques et les électrodes métalliques.

Le courant de fuite est un courant constant qui circule après un certain temps lorsque l'influence du courant d'absorption diminue.

Par conséquent, la valeur du courant qui circule varie en fonction de la durée pendant laquelle la tension est appliquée au condensateur. Cela signifie que la valeur de la résistance d'isolement du condensateur ne peut être déterminée que si le moment de la mesure après l'application de la tension est spécifié.
La résistance d'isolement d'un condensateur céramique multicouche représente le rapport entre la tension appliquée et le courant de fuite après un temps donné (par exemple 60 secondes) pendant l'application d'une tension continue sans ondulation entre les bornes du condensateur.
Il est difficile de distinguer clairement le courant de charge, le courant d'absorption et le courant de fuite.

Spécification et unités de résistance d'isolation

Comme décrit ci-dessus, l'unité de résistance d'isolement est exprimée par la résistance [MΩ] ou [Ω･F] ou le produit CR [MΩ･μF].
Le produit CR [MΩ･μF] est le produit de la valeur nominale de la capacité et de la valeur de la résistance d'isolement.
L'unité dépend du numéro de pièce.
Veuillez consulter la fiche technique détaillée pour chaque numéro de pièce.

Méthode de calcul de la résistance d'isolement [MΩ] à partir du produit CR [MΩ･F]
Exemple : Lorsque le produit CR est de 500 Ω･F ou plus et que la capacité est de 1 μF.
-> 500 ΩF / 1 μF = 500 MΩ ou plus

Comme indiqué ci-dessus, plus la valeur de la capacité est élevée, plus la résistance d'isolement est faible. La raison en est expliquée ci-dessous.

La résistance d'isolement peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm à partir de la tension appliquée, en considérant le condensateur céramique multicouche comme un conducteur ainsi que le courant électrique.
La valeur de la résistance R peut être exprimée par l'équation (2), la longueur du conducteur étant L, la surface de la section transversale étant S et la résistance spécifique étant ρ.

R = ρ･L/S ...... équation (2)

De même, la capacité C peut être représentée par l'équation (3) en exprimant la distance entre les électrodes du condensateur céramique multicouche (épaisseur diélectrique) par L, la surface de l'électrode intérieure par S et la constante diélectrique par ε.

C ∝ ε･S/L ...... équation (3)

L'équation (4) peut être dérivée de l'équation (2) et de l'équation (3), ce qui indique que R et C sont inversement proportionnels.

R ∝ ρ･ε/C ...... équation (4)

Une résistance d'isolement plus élevée indique que le courant de fuite sous tension continue est plus faible. En général, les circuits sont censés être plus performants lorsque la valeur de la résistance d'isolement est plus élevée.

Articles connexes

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