薄膜電容器

薄膜電容器

塑料薄膜為電介質的電容器
薄膜電容器又稱塑料薄膜電容(PlasTIcFilmCapacitor)是指以(電工級)塑料薄膜為電介質的電容器。與陶瓷和電解電容器相比具有産品性能好、可靠性高的優點,但容量/體積比小,價格高。[1]
    中文名:薄膜電容器 外文名:Film Capacitor 所屬品牌: 産品類型: 電介質:塑料薄膜 特 性:無極性,絕緣阻抗很高

基本簡介

電容器依着介質的不同,它的種類很多,例如:電解質電容、紙質電容、薄膜電容、陶瓷電容、雲母電容、空氣電容等。但是在音響器材中使用最頻繁的,當屬電解電容器和薄膜(Film)電容器。電解電容大多被使用在需要電容量很大的地方,例如主電源部分的濾波電容,除了濾波之外,并兼做儲存電能之用。而薄膜電容則廣泛被使用在模拟信号的交連,電源噪聲的旁路(反交連)等地方。

基本特性

薄膜電容器由于具有很多優良的特性,因此是一種性能優秀的電容器。它的主要等性如下:無極性,絕緣阻抗很高,頻率特性優異(頻率響應寬廣),而且介質損失很小。基于以上的優點,所以薄膜電容器被大量使用在模拟電路上。尤其是在信号交連的部份,必須使用頻率特性良好,介質損失極低的電容器,方能确保信号在傳送時,不緻有太大的失真情形發生。

其結構和紙介電容相同,介質是滌綸或者聚乙烯等。滌綸薄膜電容,介電常數較高,體積小,容量大,穩定性比較好,适宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容,介質損耗小,絕緣電阻高,但是溫度系數大,可用于高頻電路。

在所有的塑料薄膜電容當中,聚丙烯(PP)電容和聚苯乙烯(PS)電容的特性最為顯着,當然這兩種電容器的價格也比較高。然而近年來音響器材為了提升聲音的品質,所采用的零件材料已愈來愈高級,價格并非最重要的考量因素,所以近年來PP電容和PS電容被使用在音響器材的頻率與數量也愈來愈高。讀者們可以經常見到某某牌的器材,号稱用了多少某某名牌的PP質電容或PS質電容,以做為在聲音品質上的背書,其道理就在此。

特性總結:薄膜電容的容量範圍為3pF-0.1μF,直流工作電壓為63-500V,适用于高頻、低頻,漏電電阻大于10000Ω。

通常的薄膜電容器其制法是将鋁等金屬箔當成電極和塑料薄膜重疊後卷繞在一起制成。但是另外薄膜電容器又有一種制造法,叫做金屬化薄膜(MetallizedFilm),其制法是在塑料薄膜上以真空蒸鍍上一層很薄的金屬以做為電極。如此可以省去電極箔的厚度,縮小電容器單位容量的體積,所以薄膜電容器較容易做成小型,容量大的電容器。例如常見的MKP電容,就是金屬化聚丙烯膜電容器(MetailizedPolypropyleneFilmCapacitor)的代稱,而MKT則是金屬化聚乙酯電容(MetailizedPolyester)的代稱。

金屬化薄膜電容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等,除了卷繞型之外,也有疊層型。金屬化薄膜這種型态的電容器具有一種所謂的自我複原作用(SelfHealingAction),即假設電極的微小部份因為電界質脆弱而引起短路時,引起短路部份周圍的電極金屬,會因當時電容器所帶的靜電能量或短路電流,而引發更大面積的溶融和蒸發而恢複絕緣,使電容器再度恢複電容器的作用。

金屬化薄膜電容即是在聚酯薄膜的表面蒸鍍一層金屬膜代替金屬箔做為電極,因為金屬化膜層的厚度遠小于金屬箔的厚度,因此卷繞後體積也比金屬箔式電容體積小很多。金屬化膜電容的最大優點是“自愈”特性。所謂自愈特性就是假如薄膜介質由于在某點存在缺陷以及在過電壓作用下出現擊穿短路,而擊穿點的金屬化層可在電弧作用下瞬間熔化蒸發而形成一個很小的無金屬區,使電容的兩個極片重新相互絕緣而仍能繼續工作,因此極大提高了電容器工作的可靠性。從原理上分析,金屬化薄膜電容應不存在短路失效的模式,而金屬箔式電容器會出現很多短路失效的現象。金屬化薄膜電容器雖有上述巨大的優點,但與金屬箔式電容相比,也有如下兩項缺點:

一是容量穩定性不如箔式電容器,這是由于金屬化電容在長期工作條件易出現容量丢失以及自愈後均可導緻容量減小,因此如在對容量穩定度要求很高的振蕩電路使用,應選用金屬箔式電容更好。

另一主要缺點為耐受大電流能力較差,這是由于金屬化膜層比金屬箔要薄很多,承載大電流能力較弱。為改善金屬化薄膜電容器這一缺點,目前在制造工藝上已有改進的大電流金屬化薄膜電容産品,其主要改善途徑有:用雙面金屬化薄膜做電極;增加金屬化鍍層的厚度;端面金屬焊接工藝改良,降低接觸電阻。

應用狀況

薄膜電容器主要應用于電子、家電、通訊、電力、電氣化鐵路、混合動力汽車、風力發電、太陽能發電等多個行業,這些行業的穩定發展,推動了薄膜電容器市場的增長。

随着技術水平的發展,電子、家電、通訊等多個行業更新換代周期越來越短,而薄膜電容器憑借其良好的電工性能和高可靠性,成為推動上述行業更新換代不可或缺的電子元件。未來幾年随着數字化、信息化、網絡化建設進一步發展和國家在電網建設、電氣化鐵路建設、節能照明、混合動力汽車等方面的加大投入以及消費類電子産品的升級,薄膜電容器的市場需求将進一步呈現快速增長的趨勢。

據中國電子元件行業協會統計,預計到2010年,全球薄膜電容器市場将以15~20%的速度快速增長,薄膜電容器市場的增長必将帶動聚丙烯電子薄膜市場的快速增長。

2012年,随着國家的環保戰略,電容器走向大功率,高頻。以廈門法拉電子為代表的新能源薄膜電容器即将2013年年中投入生産,屆時是否會引發新一輪的薄膜電容器市場競争?還有2013年3月初再次引爆話題的石墨烯超級電容市場環境如何。

相關詞條

相關搜索

其它詞條