Finite-Element Modeling of Transients in Capacitor with Distributed Parameters

Танталовые конденсаторы имеют большую удельную емкость благодаря пористой структуре анода. Эта особенность их строения приводит к тому, что при анализе на высоких частотах или расчете переходных процессов с малым значением постоянной времени танталовый конденсатор нельзя рассматривать как элемент с сосредоточенными параметрами. При этом лестничная схема замещения дает более точные результаты расчетов в частотной и временной областях. Можно предположить, что в процессе заряда конденсатора с распределенными параметрами напряженность электрического поля и плотность тока распределены неравномерно по структуре конденсатора, что может приводить к неравномерной нагрузке на различные области конденсатора. Для проверки этой гипотезы был проведен конечно-элементный анализ процесса заряда структуры конденсатора с распределенными параметрами, который показал, что области конденсатора, расположенные вблизи катодного вывода, подвергаются воздействию зарядных токов большей амплитуды. Возможны ситуации, при которых в этих областях наблюдаются колебательные переходные процессы при общем апериодическом процессе заряда конденсатора, что приводит к возникновению перенапряжений в этих областях. Степень влияния распределенности параметров конденсатора на характер переходных процессов снижается с ростом проводимости материала катода.