有机薄膜电容器是以有机塑料薄膜做介质,以金属箔或金属化薄膜做电极,经过卷绕方法制成(叠片结构在外),其间以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质运用最广。
制作电容器运用的有机薄膜多达十几种,以聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯(PET)、聚四氟乙烯、聚碳酸酯(PC)有机薄膜电容器最为老练,是功能优、种类多、运用面广的电子元件之一
有机薄膜电容器首要特色
由于膜的厚度可以做得很薄,易于卷绕,所以这种电容器的电容量和作业电压规模很宽。有机介质资料大多是组成的高分子聚合物,质料丰厚,种类繁多,有利于有机介质电容器的开展。与无机介质电容器比较,其首要缺点是:有机介质易于老化,电容器的功能会逐步下降;有机介质的热膨胀系数较大,电容器的稳定性较差;有机介质的耐热性差,电容器的作业温度上限受到限制。
有机薄膜电容器分类
1.按介质资料区别:我国现运用首要有聚酯膜和聚丙烯膜两种介质;
2.按电极型式区别:有金属箔式和金属化薄膜两种结构。
3.按卷绕方法区别:有有感卷绕和无感卷绕两种方法
详细特性阐明如下表:
有机薄膜分极性有机薄膜和非极性有机薄膜两类,用极性有机薄膜制作的电容用具有比电容人,耐温高,耐乐强度高级长处。用非极性有机薄膜制作的电容用具有损耗角正切值tgδ小、绝缘电阻高、介质吸收系数小、有负温度系数等长处。
两大常见有机薄膜电容器用途
1.聚酯膜电容器的特性:
1)体积小,容量大,其间尤以金属化聚酯膜电容的体积更小。
2)运用温度规模较宽: -55°C~+100C。 (聚丙烯电容为:一40‘ *+85 °C)
3)正温度系数电容
4)损耗tanδ随频率升高而添加较大,因而不宜用于高频电路。2.聚丙烯薄膜电容器的特色:
1)高频损耗极低tanδ≤0. 1%, (聚酯电容tanδ≤1.0 %)。且在很宽的频
率规模内损耗改变很小,合适高频电路运用。( 100KHz以内)
2)较小的负温度系数;
3)绝缘电阻极高(IR≥10° MQ ) :
4)介电强度高,合适做成高压薄膜电容器。
有机薄膜电容器长处
现在,高比容有机薄膜电容器首要运用于各类逆变电源中,作为直流支撑(DC-Link)电容运用,薄膜电容器体积缩小可替代以往运用电解电容的场合,而且具有更高的耐电压才能;不存在电解液走漏危险,具有更高的可靠性;在电路中遇到瞬时过压时,具有自愈特性,可以很好地维护电路安全,消除电路过压击穿短路危险;选用无感卷绕技能,产品契合低电感特性,更能习惯电源体系不断进步的作业频率;选用低损耗介质资料,产品具有低损耗特性,可以接受更大纹波电流,发热量较低;无极性介质资料,可以接受反峰电压,可满意交、直流滤波电路运用等。
有机薄膜电容器自愈介绍
有机金属化薄膜电容器最大的优点便是它具有自愈才能,因而这类电容器成为当时开展最快的电容器之一。
金属化有机薄膜电容器的自愈有两种不同的机理:一种是放电自愈;另一种是电化学自愈。前者发作在电压较高低,所以也简称为高压自愈;由于后者在电压很低的情况下也呈现,所以常简称为低压自愈。
1、放电自愈
为了阐明放电自愈的机理,假设在两个金属化电极间的有机薄膜中某处有一疵点,其电阻为R。按疵点的性质,它或许是金属性疵点,也或许是半导体或残次绝缘性疵点。明显,当疵点是前一种时,在低电压下,电容器就现已发作放电自愈。而只要在后一种疵点情况下,才呈现所谓高压放电自愈。
放电自愈的进程是,在金属化有机薄膜电容器上施加电压V后,马上有欧姆电流I=V/R经过疵点。因而流经金属化电极的电流密度J=V/Rπr2,便是在金属化电极内,离疵点越近的区域(即r越小),其电流密度越大。由于疵点功耗W=(V2/R)r引起的焦尔热,是半导体性或绝缘性疵点的电阻R成指数性下降。因而电流I和功耗W又敏捷增大,结果在金属化电极离疵点很近的区域中,电流密度J1= J=V/πr12急剧上升到其焦尔热能将该区金属化层的熔化,引起电极间在此处飞弧,电弧很快蒸腾和抛散掉该处熔融金属,构成无金属层的绝缘阻隔区,电弧平息,完成自愈
2、电化学自愈
铝金属化有机薄膜电容器在低压下,常呈现这种自愈。这种自愈的机理如下:若在金属化有机薄膜电容器的介质薄膜中有一疵点,在电容器上加上电压今后(即便电压很低),经过疵点将有较大的漏电流
表现为电容器的绝缘电阻远低于技能条件中的规定值。明显,在漏电流中含有离子电流,也或许含有电子电流。由于各种有机薄膜都有必定的吸水率(0.01%~0.4%),且在电容器制作、贮存和运用进程中,电容器或许受潮,所以在离子电流中会有适当一部分是因水被电解而发作的O2-离子和H-离子电流。O2-离子抵达AL金属化阳极今后,与AL结合构成AL2O3。跟着时刻的增加,逐步构成AL2O3绝缘层将疵点掩盖和阻隔,然后电容器绝缘电阻大为进步,到达自愈。
自愈的利害
金属化有机薄膜电容器的最大特色是具有自愈才能,因而自愈所带来的优点是首要的,可是,它也有晦气之处,其间最大的坏处便是自愈时形成电流脉冲,给电路带来信号搅扰,下降电路的重要功能——信噪比。所以关于一些要求特别高的电路,如高保真音响电路、高精度通讯电路等,不能让有机薄膜电容器在作业时发作自愈。
自愈的另一坏处,是运用电容器的容量逐步削减。若电容量在作业时,自愈次数许多,就会导致其容量和绝缘电阻明显变小、损耗角大幅度上升,使电容器很快失效。