Найбільшою перевагою плівкових органометалічних конденсаторів є їхня здатність до самовідновлення, що робить ці конденсатори одними з найбільш швидкозростаючих на сьогодні.

Існує два різних механізми самовідновлення металізованих плівкових конденсаторів: один – це самовідновлення розрядом; інший – електрохімічне самовідновлення. Перший відбувається за вищої напруги, тому його також називають самовідновленням за високої напруги; оскільки останній також відбувається за дуже низької напруги, його часто називають самовідновленням за низької напруги.

Самовідновлення розряду

Щоб проілюструвати механізм самовідновлення розряду, припустимо, що в органічній плівці між двома металізованими електродами з опором R є дефект. Залежно від природи дефекту, це може бути металевий дефект, напівпровідниковий дефект або погано ізольований дефект. Очевидно, що коли дефект є одним з перших, конденсатор розрядиться при низькій напрузі. Тільки в останньому випадку так званий високовольтний розряд самовідновлюється.

Процес самовідновлення розряду полягає в тому, що одразу після подачі напруги V до металізованого плівкового конденсатора через дефект проходить омічний струм I=V/R. Тому через металізований електрод протікає густина струму J=V/Rπr2, тобто чим ближче область до дефекту (тим менше r) і тим вища густина струму всередині металізованого електрода. Через джоулеве тепло, спричинене споживанням потужності дефектом W=(V2/R)r, опір R напівпровідникового або ізоляційного дефекту експоненціально зменшується. Тому струм I та споживання потужності W швидко зростають, в результаті чого густина струму J1= J=V/πr12 різко зростає в області, де металізований електрод знаходиться дуже близько до дефекту, і його джоулеве тепло може розплавити металізований шар у цій області, що призведе до перельоту дуги між електродами. Дуга швидко випаровується та викидає розплавлений метал, утворюючи ізольовану зону без металевого шару. Дуга гасне, і досягається самовідновлення.

Через джоулеве тепло та дугу, що генеруються в процесі самовідновлення розряду, діелектрик навколо дефекту та ізоляційна ділянка поверхні діелектрика неминуче пошкоджуються внаслідок термічного та електричного пошкодження, внаслідок чого відбувається хімічне розкладання, газифікація та карбонізація, а також механічні пошкодження.

З вищесказаного, для досягнення ідеального самовідновлення розряду необхідно забезпечити відповідне локальне середовище навколо дефекту, тому конструкцію металізованого органічного плівкового конденсатора потрібно оптимізувати, щоб досягти прийнятного середовища навколо дефекту, відповідної товщини металізованого шару, герметичного середовища, а також відповідної напруги та ємності осердя. Так зване ідеальне самовідновлення розряду означає: дуже короткий час самовідновлення, невелику енергію самовідновлення, чудову ізоляцію дефектів, відсутність пошкодження навколишнього діелектрика. Для досягнення хорошого самовідновлення молекули органічної плівки повинні містити низьке співвідношення атомів вуглецю до водню та помірну кількість кисню, щоб під час розкладання молекул плівки в самовідновлюваному розряді не утворювався вуглець та не відбувалося осадження вуглецю, щоб уникнути утворення нових провідних шляхів, а навпаки, утворювалися CO2, CO, CH4, C2H2 та інші гази, які гасять дугу з різким зростанням газу.
Щоб середовище навколо дефекту не пошкодилося під час самовідновлення, енергія самовідновлення не повинна бути занадто великою, але й не занадто малою. Це дозволить видалити шар металізації навколо дефекту, утворити зону ізоляції (високого опору), ізолювати дефект, що дозволить досягти самовідновлення. Очевидно, що необхідна енергія самовідновлення тісно пов'язана з металом шару металізації, його товщиною та середовищем. Тому, щоб зменшити енергію самовідновлення та досягти хорошого самовідновлення, використовують металізацію органічних плівок металами з низькою температурою плавлення. Крім того, шар металізації не повинен бути нерівномірно товстим і тонким, особливо для уникнення подряпин, інакше ізоляційна зона стане розгалуженою та не зможе досягти хорошого самовідновлення. У всіх конденсаторах CRE використовуються звичайні плівки, а також суворий контроль вхідного матеріалу, що блокує дефектні плівки на вході, що забезпечує повну гарантію якості конденсаторних плівок.

Окрім самовідновлення розряду, існує ще один – електрохімічне самовідновлення. Давайте обговоримо цей механізм у наступній статті.