A maior vantagem dos capacitores de película organometálica é a sua capacidade de autorregeneração, o que faz deles um dos tipos de capacitores que mais crescem atualmente.

Existem dois mecanismos diferentes para a autorreparação de capacitores de película metalizada: um é a autorreparação por descarga; o outro é a autorreparação eletroquímica. A primeira ocorre em tensões mais elevadas, sendo também designada como autorreparação de alta tensão; como a segunda também ocorre em tensões muito baixas, é frequentemente designada como autorreparação de baixa tensão.

Descarga Autocura

Para ilustrar o mecanismo de autorreparação da descarga, suponha que exista um defeito na película orgânica entre dois eletrodos metalizados com resistência R. Dependendo da natureza do defeito, ele pode ser metálico, semicondutor ou causar um isolamento deficiente. Obviamente, quando o defeito for do primeiro tipo, o capacitor se descarregará em baixa tensão. Somente no último caso a chamada descarga de alta tensão se autorrepara.

O processo de autorreparação por descarga ocorre da seguinte forma: imediatamente após a aplicação de uma tensão V a um capacitor de filme metalizado, uma corrente ôhmica I = V/R atravessa o defeito. Consequentemente, a densidade de corrente J = V/Rπr² flui através do eletrodo metalizado, ou seja, quanto mais próxima a área estiver do defeito (menor o valor de r), maior será a densidade de corrente dentro do eletrodo metalizado. Devido ao calor Joule causado pelo consumo de energia W = (V²/R)r do defeito, a resistência R de um semicondutor ou isolante com defeito diminui exponencialmente. Portanto, a corrente I e o consumo de energia W aumentam rapidamente. Como resultado, a densidade de corrente J₁ = J = V/πr₁² aumenta acentuadamente na região onde o eletrodo metalizado está muito próximo do defeito, e o calor Joule resultante pode fundir a camada metalizada nessa região, causando a formação de um arco entre os eletrodos. O arco evapora rapidamente e dispersa o metal fundido, formando uma zona de isolamento sem camada metálica. O arco elétrico se extingue e a autorregeneração é alcançada.

Devido ao calor Joule e ao arco elétrico gerados no processo de autorreparação por descarga, o dielétrico ao redor do defeito e a área de isolamento da superfície dielétrica são inevitavelmente danificados por fatores térmicos e elétricos, podendo ocorrer decomposição química, gaseificação, carbonização e até mesmo danos mecânicos.

Com base no exposto, para alcançar uma autorreparação perfeita por descarga, é necessário garantir um ambiente local adequado ao redor do defeito. Portanto, o projeto do capacitor de filme orgânico metalizado precisa ser otimizado para obter um meio adequado ao redor do defeito, uma espessura adequada da camada metalizada, um ambiente hermético e uma tensão e capacitância do núcleo apropriadas. A chamada autorreparação perfeita por descarga caracteriza-se por: tempo de autorreparação muito curto, energia de autorreparação baixa, excelente isolamento dos defeitos e ausência de danos ao dielétrico circundante. Para alcançar uma boa autorreparação, as moléculas do filme orgânico devem conter uma baixa proporção de átomos de carbono em relação aos átomos de hidrogênio e uma quantidade moderada de oxigênio, de modo que, quando a decomposição das moléculas do filme ocorrer na descarga de autorreparação, não haja produção de carbono nem deposição de carbono, evitando a formação de novos caminhos condutores. Em vez disso, gases como CO₂, CO, CH₄, C₂H₂ e outros são produzidos para extinguir o arco com um aumento acentuado na concentração de gás.
Para garantir que o meio ao redor do defeito não seja danificado durante a autorreparação, a energia de autorreparação não deve ser muito alta, nem muito baixa, para remover a camada de metalização ao redor do defeito e formar uma zona isolante (de alta resistência), isolando o defeito e permitindo a autorreparação. Obviamente, a energia de autorreparação necessária está intimamente relacionada ao metal da camada de metalização, à sua espessura e ao ambiente. Portanto, para reduzir a energia de autorreparação e obter uma boa autorreparação, utiliza-se metalização de filmes orgânicos com metais de baixo ponto de fusão. Além disso, a camada de metalização não deve apresentar espessuras irregulares, especialmente para evitar arranhões, caso contrário, a área de isolamento ficará ramificada e a autorreparação não será eficaz. Os capacitores CRE utilizam filmes regulares e, ao mesmo tempo, passam por uma rigorosa inspeção de materiais recebidos, bloqueando filmes defeituosos na entrada, garantindo assim a qualidade dos filmes dos capacitores.

Além da autorreparação por descarga, existe outra, a autorreparação eletroquímica. Vamos discutir esse mecanismo no próximo artigo.