Apa Itu Arus Bocor Pada Kapasitor dan Bagaimana Cara Mengatasinya

Kapasitor adalah komponen yang paling umum dalam elektronik dan digunakan di hampir setiap aplikasi elektronik. 

Ada banyak jenis kapasitor yang tersedia di pasaran untuk kepentingan yang berbeda beda pada rangkaian elektronik apa pun, untuk mengetahui lebih lengkap mengenai jenis jenis kapasitor anda bisa baca Jenis jenis kapasitor

Kapasitor tersedia dalam berbagai nilai dari 1 Pico-Farad hingga 1 kapasitor Farad dan Supercapacitor. Kapasitor juga memiliki berbagai jenis peringkat, seperti tegangan kerja, suhu kerja, toleransi nilai pengenal, dan arus bocor.

Mengetahui arus bocor pada kapasitor merupakan faktor yang sangat penting sebagai pengaplikasian kapasitor, terutama jika digunakan dalam Elektronika daya atau Elektronika Audio. 

Berbagai jenis kapasitor memberikan peringkat arus bocor yang berbeda. Selain memilih kapasitor yang bagus dengan kebocoran yang tepat, rangkaian juga harus memiliki kemampuan untuk mengontrol arus bocor. Jadi pertama-tama kita harus memiliki pemahaman yang jelas tentang arus bocor kapasitor.

Hubungan dengan Lapisan Dielektrik

Arus bocor kapasitor memiliki hubungan langsung dengan dielektrik kapasitor. Mari kita lihat gambar di bawah ini –

Gambar di atas adalah konstruksi internal dari Aluminium Electrolytic Capacitor. Kapasitor Elektrolit Aluminium memiliki beberapa bagian yang dikemas dalam kemasan rapat dan ringkas. Bagian-bagiannya adalah Anoda, Katoda, Elektrolit, Isolator lapisan Dielektrik, dll.

Isolator dielektrik berfungsi menyediakan isolasi pelat konduktif di dalam kapasitor. Tetapi semua jenis isolator pasti ada kebocoran isolasi makadari itu harus memilih isolator yang ideal dan memiliki toleransi isolasi yang sesuai dengan pengunaannya. 

Dengan adanya isolator yang bocor maka ada sejumlah arus yang sangat rendah akan mengalir melalui isolator. Arus ini disebut sebagai arus bocor.

Isolator dan aliran arus dapat ditunjukkan dengan menggunakan kapasitor dan resistor sederhana.

Resistor memiliki nilai resistansi yang sangat tinggi, yang dapat diidentifikasi sebagai resistansi isolator dan kapasitor digunakan untuk mereplikasi kapasitansi. 

Karena resistor memiliki nilai resistansi yang sangat tinggi, arus yang mengalir melalui resistor sangat rendah, biasanya dalam beberapa nano-ampere. 

Resistansi isolasi tergantung pada jenis isolator dielektrik karena jenis bahan yang berbeda dapat mengubah nilai arus bocor. 

Konstanta dielektrik yang rendah memberikan resistansi isolasi yang sangat baik, menghasilkan arus bocor yang sangat rendah. 

Misalnya, kapasitor jenis polipropilen, plastik atau teflon adalah contoh konstanta dielektrik rendah. Tetapi untuk kapasitor itu nilai kapasitansinya sangat kecil. 

Peningkatan kapasitansi juga meningkatkan konstanta dielektrik, biasanya kapasitor yang memiliki kapasitansi yang tinggi itu juga memiliki nilai arus bocor yang tinggi pula.

Faktor Yang Mempengaruhi Arus Bocor Pada Kapasitor

Arus Kebocoran Kapasitor umumnya tergantung pada empat faktor di bawah ini:

• Lapisan Dielektrik
• Suhu Lingkungan
• Penyimpanan Kapasitor
• Tegangan Kapasitor

1. Lapisan dielektrik tidak berfungsi dengan baik

Konstruksi kapasitor membutuhkan proses kimia, Dimana bahan dielektrik adalah pemisah utama antara pelat konduktif. 

Karena dielektrik adalah isolator utama, nilai arus bocor sangat berpengaruh dari dielektriknya, Oleh karena itu, saat pembuatan dielektrik itu secara langsung dapat mempengaruhi nilai besar kecilnya arus bocor.

Terkadang, lapisan dielektrik memiliki kotoran, yang dapat mengakibatkan kelemahan pada lapisan. Dielektrik yang lemah akan berpengaruh pada oksidasi yang lambat.

Tidak hanya itu, tekanan mekanis yang tidak sesuai juga akan mengakibatkan pada kelemahan dielektrik pada kapasitor.

2. Suhu Lingkungan

Kapasitor memiliki toleransi suhu kerja yang berbeda beda. Suhu kerja berkisar dari 85 derajat Celcius hingga 125 derajat Celcius atau bahkan lebih. 

Karena kapasitor adalah perangkat yang tersusun secara kimia, suhu memiliki hubungan langsung dengan proses kimia di dalam kapasitor. Arus bocor umumnya meningkat ketika suhu lingkungan cukup tinggi.

3. Penyimpanan Kapasitor

Tempat menyimpan kapasitor juga berpengaruh pada arus bocor yang dapat di hasilkan kapasitor,Ketika kapasitor disimpan, lapisan oksida diserang oleh bahan elektrolit. 

Lapisan oksida mulai larut dalam bahan elektrolit. Proses kimia berbeda untuk berbagai jenis bahan elektrolit. Elektrolit berbasis air itu cenderung tidak stabil sedangkan elektrolit berbasis pelarut inert itu lebih bagus dan terdapan nilai arus bocor yang sedikit karena pengurangan lapisan oksidasi.

4. Tegangan Terapan

Setiap kapasitor memiliki nilai tegangan yang berbeda beda, Oleh karena itu, menggunakan kapasitor tidak sesuai tegangan pada namlate kapasitor itu tidak baik. 

Jika tegangan meningkat, arus bocor juga meningkat, Jika tegangan kapasitor lebih tinggi dari tegangan pengenal, reaksi kimia di dalam kapasitor menciptakan Gas dan menurunkan Elektrolit.

Jika kapasitor disimpan untuk waktu yang lama seperti bertahun-tahun, kapasitor perlu di berikan tegangan yang sesuai dengan namlate selama beberapa menit. Selama tahap ini, lapisan oksidasi terbentuk kembali dan mengembalikan nilai kapasitansi kapasitor dalam tahap fungsional.

Cara Mengatasi Arus Bocor Pada Kapasitor untuk meningkatkan Umur Kapasitor

Seperti dibahas di atas nilai kapasitansi kapasitor di pengaruhi oleh banyak faktor. Pertanyaan pertama adalah bagaimana umur kapasitor dapat dihitung? Jawabannya adalah dengan menghitung waktu sampai elektrolit habis. 

Elektrolit termakan oleh lapisan oksidasi, Nilai arus bocor adalah nilai yang dapat di hitung dengan mengukur seberapa banyak lapisan oksidasi yang terhambat.

Oleh karena itu, pengurangan arus bocor pada kapasitor merupakan komponen kunci utama untuk memperpanjang umur kapasitor.

1. Pabrik kapasitir merupakan tempat pembuatan kapasitor dan perlu di perhatikan agar kapasitor diproduksi dengan hati hati agar tidak terdapan arus bocor yang berlebih, beberapa Tindakan pencegahan perlu dilakukan agar lapisan dielektrik tidak rusak atau terhambat.
2. Tahap kedua adalah penyimpanan. Kapasitor perlu disimpan dalam suhu yang tepat. Suhu yang tidak tepat mempengaruhi nilai elektrolit kapasitor yang selanjutnya menurunkan kualitas lapisan oksidasi. Pastikan untuk mengoperasikan kapasitor dalam suhu lingkungan yang tepat, kurang dari nilai maksimum.
3. Pada tahap ketiga, ketika kapasitor disolder di papan, suhu penyolderan merupakan faktor yang penting, Karena untuk kapasitor elektrolit, suhu penyolderan bisa lebih tinggi dari titik didih kapasitor. Temperatur penyolderan mempengaruhi lapisan dielektrik di seluruh pin timah dan melemahkan lapisan oksidasi yang menghasilkan arus bocor yang tinggi. Untuk mengatasi hal ini, setiap kapasitor dilengkapi dengan informasi di mana pabrikan memberikan informasi batasan suhu penyolderan yang aman dan waktu pemaparan yang maksimum. Seseorang perlu berhati-hati tentang informasi batasan tersebut untuk pengoperasian yang aman dari masing-masing kapasitor. Ini juga berlaku untuk kapasitor Surface Mount Device (SMD), suhu puncak penyolderan reflow atau penyolderan gelombang tidak boleh melebihi nilai maksimum yang diizinkan.
4. Karena tegangan kapasitor merupakan faktor penting, tegangan kapasitor tidak boleh melebihi tegangan pada namlate.
5. Menyeimbangkan kapasitor dalam sambungan Seri. Sambungan seri kapasitor adalah pekerjaan yang agak rumit untuk menyeimbangkan arus bocor. Hal ini disebabkan ketidakseimbangan arus bocor membagi tegangan dan membagi antara kapasitor. Tegangan split dapat berbeda untuk setiap kapasitor dan ada kemungkinan bahwa tegangan pada beberapa kapasitor dapat melebihi tegangan pengenal dan kapasitor dapat tidak berfungsi dengan maksimal.

Untuk mengatasi situasi ini, di perlukan dua resistor bernilai tinggi ditambahkan melintasi satu kapasitor untuk mengurangi nilai arus bocor.

Pada gambar di bawah ini, teknik penyeimbangan ditunjukkan di mana dua kapasitor secara seri diseimbangkan menggunakan resistor bernilai tinggi.

Dengan menggunakan teknik penyeimbangan, perbedaan tegangan yang dipengaruhi oleh arus bocor dapat dikendalikan, nah beberapa artikel ini bisa menjelaskan lebih lengkap mengenai kapasitor,Rangkaian Kapasitor : Kapasitor dalam Rangkaian Seri, Paralel & AC, Cara Kerja Kapasitor Serta Siklus Pengisian dan Pemakaian Kapasitor

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini