產品應用

塑膠薄膜電容


何謂塑膠薄膜電容(Film Capacitor)

介紹塑膠薄膜電容之前,先看下圖示,了解塑膠薄膜材料製成的電容器,在市場各類材料製成的電容中,依各類材料特性之不同區分,而塑膠薄膜電容材料製成的電容器,市場應用其耐電壓與容值規格特性屬性區塊.

薄膜電容(Film Capacitor)又稱塑料薄膜電容(Plastic Film Capacitor)。其以塑料薄膜為電介質,通常使用的塑料有聚乙酯(Mylar),聚丙烯(PP),聚苯乙烯(PS),或聚乙烯(PE)薄膜等塑料薄膜,從兩端重疊後,卷繞成圓筒狀的構造之電容器。

一.基本特性:

  1. 薄膜電容器可分為直流薄膜電容器和交流薄膜電容器兩大類:直流薄膜電容器是指工作在以直流電源供電的電路中的薄膜電容器,可分為通用類、抑制電源電磁干擾類、脈衝類和精密類四類;交流薄膜電容器是指工作在以交流電源供電的電路中的薄膜電容器,按功能分電動機啟動運行、功率因素補償等。
  2. 薄膜電容器由於具有很多優良的特性,因此是一種性能優秀的電容器。它的主要特性如下:
    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。基於以上的優點,所以薄膜電容器被大量使用在模擬電路上。尤其是在信號交連的部分,必須使用頻率特性良好,介質損失極低的電容器,方能確保信號在傳送時,不致有太大的失真情形發生。
  3. 另外薄膜電容器又有一種製造法,叫做金屬化薄膜(Metallized Film capacitor),其製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(Metallized Polypropylene Film Capacitor)的代稱,而MKT則是金屬化聚乙酯電容(Metalized Polyester)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。金屬化薄膜這種型態的電容器具有一種所謂的[自癒功能](Self-Healing),金屬化膜電容的最大優點是“自癒”特性。所謂自癒特性就是假如薄膜介質由於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,這是由於金屬化電容在長期工作條件易出現容量丟失以及自癒後均可導致容量減小,因此如在對容量穩定度要求很高的振盪電路使用,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,這是由於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,在製造工藝上已有改進的大電流金屬化薄膜電容產品,其主要改善途徑有:

a)用雙面金屬化薄膜做電極.
b)增加金屬化鍍層的厚度.
c)端面金屬焊接工藝改良,降低接觸電阻.

金屬化薄膜結構示意圖:


二.綜合優缺點:

A.優點:

  1. 薄膜電容器它所適用的溫度的範圍是比較寬的,受溫度的限制比較小.
  2. 使用壽命超長,只要沒有損壞,可以長期一直的使用.
  3. 自癒功能.
  4. 工作時可以承受很高的電壓.
  5. 使用頻率特性比較良好.

B.缺點:

  1. 金屬化薄膜電容承受大電流能力較差.
  2. 金屬化薄膜電容在長期工作條件易出現容量丟失以及自癒後均可導致容量減小,如在對容量穩定度要求很高的振盪電路使用,應選用金屬箔式電容更好

三.應用:

薄膜電容器主要應用於電子、家電、通訊、電力、工業、照明、醫療、電氣化鐵路、混合動力汽車、電動汽車、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。