Kondensatory zatrzaskowe są zaprojektowane do wydajnej obsługi niskich i średnich poziomów prądu, ale ich obciążalność prądowa ma ograniczenia, których należy przestrzegać, aby zapewnić optymalną wydajność. W przypadku wystawienia na działanie wysokiego prądu, na przykład podczas skoków napięcia lub w warunkach wysokiego zapotrzebowania, zastępcza rezystancja szeregowa (ESR) w kondensatorze wzrasta z powodu rezystancji wewnętrznej. Prowadzi to do nadmiernego wytwarzania ciepła, co może spowodować degradację wewnętrznej struktury, takiej jak materiał dielektryczny. Gdy prąd przekracza wartość maksymalną, może to prowadzić do niekontrolowanej ucieczki termicznej — sytuacji, w której ciepło wytwarzane wewnątrz kondensatora powoduje dalsze przebicie, zwiększając ryzyko awarii. Kondensatory zaprojektowane specjalnie do środowisk wysokoprądowych są często budowane z niskich wartości ESR i zaawansowanych materiałów, które mogą skutecznie rozpraszać ciepło, zmniejszając w ten sposób ryzyko uszkodzeń termicznych i poprawiając ogólne możliwości obsługi prądu.
W zastosowaniach, w których występują wysokie prądy udarowe, np. podczas początkowego włączania zasilania, skoków napięcia lub nagłych zdarzeń przełączania, kondensatory zatrzaskowe podlegają szybkiemu wzrostowi prądu. Ten stan udarowy może skutkować gwałtownym wzrostem temperatury wewnętrznej, co może spowodować uszkodzenie wewnętrznego elektrolitu, prowadząc z czasem do pogorszenia pojemności. W skrajnych przypadkach prądy udarowe przekraczające znamionowe wartości graniczne kondensatora mogą spowodować przebicie dielektryka lub, co gorsza, kondensator może eksplodować lub wyciekać, co prowadzi do poważnych awarii operacyjnych. Aby ograniczyć takie ryzyko, wysokiej jakości kondensatory zatrzaskowe zaprojektowano z wyższą tolerancją prądu udarowego, a niektóre mają wbudowane mechanizmy ochrony przed przepięciami. Kondensatory zbudowane z zaawansowanych materiałów dielektrycznych, takich jak elektrolity stałe lub polimery, mogą skuteczniej wytrzymywać wyższe prądy udarowe niż tradycyjne kondensatory z mokrym elektrolitem. Prądy udarowe mogą powodować zwiększone prądy upływowe, jeśli wewnętrzna struktura kondensatora zostanie naruszona, co dodatkowo zmniejsza funkcjonalność kondensatora.
Gwałtowne zmiany napięcia, takie jak skoki napięcia lub przejściowe wahania napięcia, mogą znacznie naprężyć znajdujący się wewnątrz materiał dielektryczny Kondensatory zatrzaskowe . Jeżeli przyłożone napięcie przekracza napięcie znamionowe kondensatora, może to prowadzić do przebicia dielektrycznego, w wyniku którego kondensator traci swoje właściwości izolacyjne i staje się przewodzący. Awaria ta może skutkować zwarciem w kondensatorze, powodując całkowitą awarię lub poważne pogorszenie wydajności. Nawet w przypadkach, gdy kondensator nie ulegnie całkowitemu uszkodzeniu, naprężenia napięciowe mogą przyspieszyć starzenie, zmniejszając wartość pojemności i zwiększając z czasem ESR. Aby temu zaradzić, często zaleca się obniżanie wartości znamionowych napięcia, gdy napięcie znamionowe kondensatora utrzymuje się poniżej jego maksymalnej określonej wartości, aby zapewnić margines bezpieczeństwa podczas normalnej pracy. Kondensatory przeznaczone do obwodów ze skokami napięcia zazwyczaj są wyposażone w grubsze warstwy dielektryczne lub materiały, które zapewniają lepszą odporność na przebicie napięcia, co pozwala im radzić sobie z warunkami przejściowymi bez znaczącej degradacji. W środowiskach wysokiego napięcia użycie kondensatorów o większym marginesie napięcia gwarantuje, że kondensator zatrzaskowy wytrzyma stany nieustalone napięcia bez katastrofalnej awarii.
Nadmierne wytwarzanie ciepła jest krytycznym czynnikiem w przypadku kondensatorów zatrzaskowych, gdy są one poddawane działaniu wysokiego prądu lub napięcia. Wartość ESR kondensatora, która odzwierciedla jego rezystancję wewnętrzną, jest bezpośrednio powiązana z ilością ciepła wytwarzanego przez kondensator. Wraz ze wzrostem prądu płynącego przez kondensator, rozpraszanie ciepła również musi wzrosnąć. Jeśli kondensator nie jest w stanie skutecznie rozproszyć ciepła, może to prowadzić do przegrzania. Przegrzanie może skutkować wyschnięciem elektrolitu, podczas którego wewnętrzny materiał elektrolitu odparowuje, co prowadzi do zwiększenia ESR i zmniejszenia wartości pojemności. Zjawisko to może również prowadzić do degradacji materiału uszczelniającego, potencjalnie powodując wycieki lub zwarcia wewnętrzne. Kondensatory przeznaczone do zastosowań wymagających dużych naprężeń często są wyposażone w ulepszone mechanizmy rozpraszania ciepła, takie jak systemy wentylacyjne, grzejniki lub specjalistyczne obudowy, aby umożliwić lepsze zarządzanie ciepłem.
