金屬薄膜電容都有哪些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和缺點(diǎn)?
2021-02-25 11:42:00閱讀量:3062
金屬薄膜電容特點(diǎn)
首先,鋁電解電容器額定電壓較低(通常≤450V),要獲得更高的耐壓等級(jí),通常需要串聯(lián)使用,在串聯(lián)過(guò)程中必須考慮均壓?jiǎn)栴}。薄膜電容器單體電壓最高可達(dá)20kV,在中高壓變頻應(yīng)用中無(wú)需考慮串聯(lián)問(wèn)題,當(dāng)然均壓等連接問(wèn)題以及相應(yīng)的成本、人力就無(wú)需考慮。
其次,金屬薄膜電容器耐紋波電流能力可以達(dá)到同等容量鋁電解電容器額定紋波電流的十倍到幾十倍,鋁電解電容器為了達(dá)到更高的耐電流能力,通常采用更大的容量來(lái)滿足要求,而更大容量是對(duì)成本和安裝空間的一種不必要的浪費(fèi)。
再者,薄膜電容的ESR通常很低,一般在1mΩ以下,寄生電感也非常低,僅為幾十個(gè)nH。這些都是鋁電解電容所無(wú)法企及的。極低的ESR使開(kāi)關(guān)管上的電壓應(yīng)力大大減小,有利于開(kāi)關(guān)管工作的可靠性和穩(wěn)定性。
此外,鋁電解電容由于無(wú)法控制鋁極板氧化面積,導(dǎo)致在容量誤差方面無(wú)法精確控制,一般誤差在20%左右以內(nèi),而金屬薄膜電容器可以通過(guò)直接控制卷繞的金屬薄膜極板面積達(dá)到對(duì)容量公差的精確控制,如果客戶有需要,公差可以控制在1%以內(nèi)。目前,常規(guī)產(chǎn)品一般采用5%和10%的制造公差。另外,鋁電解電容器的損耗很大,其中無(wú)功損耗可以占到總無(wú)功容量的20%,而且鋁電解電容會(huì)隨著頻率的增大而增大,頻率超過(guò)1000HZ后損耗變化率逐漸增大,有功損耗增大則發(fā)熱量增大,這也是在中、高頻大功率環(huán)境下采用鋁電解直流支撐電容器發(fā)熱量大、故障率高、壽命短的原因,一般額定工況下預(yù)期壽命小于5000小時(shí),鋁電解電容的損壞常常導(dǎo)致整臺(tái)設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在高壓變頻器整個(gè)壽命期間,薄膜電容器可以做到免維護(hù),大大節(jié)約終端客戶的維護(hù)成本和人力。
金屬薄膜電容優(yōu)點(diǎn)
1、金屬化聚酯膜卷繞,無(wú)感式結(jié)構(gòu)
2、環(huán)氧樹(shù)脂包封,CP線單向引出
3、自愈性能好,絕緣電阻高,電容量穩(wěn)定
4、適用于直流和脈動(dòng)電路,廣泛應(yīng)用于各種電子電器電工設(shè)備的濾波、隔直、旁路、耦合和降噪等場(chǎng)合
金屬薄膜電容優(yōu)勢(shì)對(duì)比
有機(jī)介質(zhì)電容又稱金屬膜電容,是以紙介(MP),金屬介,聚酯(Mylar又稱滌綸),聚苯乙烯(MKS),聚丙烯(MKP)聚碳酸酯(MKC)和聚對(duì)苯二甲酸酯(MKT)等為主的幾種電容。其中紙介、聚酯、聚丙烯三種電容中各自又分有、無(wú)金屬化介質(zhì)兩種。一般而言,金屬化介質(zhì)的電容- -旦介質(zhì)被擊穿時(shí),擊穿處產(chǎn)生的電弧會(huì)使金屬膜融化蒸發(fā),使短路消滅,可以自動(dòng)恢復(fù)正常工作而具有自愈功能。這種金屬膜電容的性能很好,一 般使用在電源_上的。
金屬膜電容中的金屬化聚酯電容( Mlylar)和金屬化聚丙烯電容( MKP)這兩種金屬膜電容可以消除卷繞帶來(lái)的電感,制成性能更好的無(wú)感電容,這種要選擇電容上標(biāo)稱X 2的電容,繞制工藝特殊,無(wú)感電容所以它也是金屬膜電容的一種。
無(wú)機(jī)電容以云母、瓷介、獨(dú)石、玻璃釉等幾種電容為主。電解電容器以鋁電解電容為代表,具有體積小容量大的特點(diǎn),可以做到幾十微法到兩、三萬(wàn)微法,但它的阻抗頻率特性較差,溫度特性也不好,絕緣電阻低,漏電流大,長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)變質(zhì)失效。
由于電解質(zhì)的導(dǎo)電性不太好,電阻較大,損耗也較大,分布電容和誤差也不是很小,種種原因讓電解電容性能遠(yuǎn)不及金屬膜膜電容,它只適合用在電源濾波上和電源退偶上使用,不宜用在音頻耦合電路。
金屬薄膜電容缺點(diǎn)及解決方案
將雙面金屬化聚丙烯膜和非金屬化聚丙烯膜進(jìn)行卷取或者疊層所組成的電容被稱之為金屬化膜電容器。從原理上分析,金屬化薄膜電容器應(yīng)不存在短路失效的模式,而金屬箔式 電容器會(huì)出現(xiàn)很多短路失效的現(xiàn)象。金屬化薄膜電容器雖有上述巨大的優(yōu)點(diǎn),但與金屬箔式電容相比,也是有一定缺點(diǎn)的。
一是容量穩(wěn)定性不如箔式電容器,這是由于金屬化電容在長(zhǎng)期工作條件易 出現(xiàn)容量丟失以及自愈后均可導(dǎo)致容量減小,因此如在對(duì)容量穩(wěn)定度要求很高 的振蕩電路使用,應(yīng)選用金屬箔式電容更好。
另一主要缺點(diǎn)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(diǎn),目前在制造 工藝上已有改進(jìn)的大電流金屬化薄膜電容產(chǎn)品。
首先,鋁電解電容器額定電壓較低(通常≤450V),要獲得更高的耐壓等級(jí),通常需要串聯(lián)使用,在串聯(lián)過(guò)程中必須考慮均壓?jiǎn)栴}。薄膜電容器單體電壓最高可達(dá)20kV,在中高壓變頻應(yīng)用中無(wú)需考慮串聯(lián)問(wèn)題,當(dāng)然均壓等連接問(wèn)題以及相應(yīng)的成本、人力就無(wú)需考慮。

其次,金屬薄膜電容器耐紋波電流能力可以達(dá)到同等容量鋁電解電容器額定紋波電流的十倍到幾十倍,鋁電解電容器為了達(dá)到更高的耐電流能力,通常采用更大的容量來(lái)滿足要求,而更大容量是對(duì)成本和安裝空間的一種不必要的浪費(fèi)。
再者,薄膜電容的ESR通常很低,一般在1mΩ以下,寄生電感也非常低,僅為幾十個(gè)nH。這些都是鋁電解電容所無(wú)法企及的。極低的ESR使開(kāi)關(guān)管上的電壓應(yīng)力大大減小,有利于開(kāi)關(guān)管工作的可靠性和穩(wěn)定性。
此外,鋁電解電容由于無(wú)法控制鋁極板氧化面積,導(dǎo)致在容量誤差方面無(wú)法精確控制,一般誤差在20%左右以內(nèi),而金屬薄膜電容器可以通過(guò)直接控制卷繞的金屬薄膜極板面積達(dá)到對(duì)容量公差的精確控制,如果客戶有需要,公差可以控制在1%以內(nèi)。目前,常規(guī)產(chǎn)品一般采用5%和10%的制造公差。另外,鋁電解電容器的損耗很大,其中無(wú)功損耗可以占到總無(wú)功容量的20%,而且鋁電解電容會(huì)隨著頻率的增大而增大,頻率超過(guò)1000HZ后損耗變化率逐漸增大,有功損耗增大則發(fā)熱量增大,這也是在中、高頻大功率環(huán)境下采用鋁電解直流支撐電容器發(fā)熱量大、故障率高、壽命短的原因,一般額定工況下預(yù)期壽命小于5000小時(shí),鋁電解電容的損壞常常導(dǎo)致整臺(tái)設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在高壓變頻器整個(gè)壽命期間,薄膜電容器可以做到免維護(hù),大大節(jié)約終端客戶的維護(hù)成本和人力。
金屬薄膜電容優(yōu)點(diǎn)
1、金屬化聚酯膜卷繞,無(wú)感式結(jié)構(gòu)
2、環(huán)氧樹(shù)脂包封,CP線單向引出
3、自愈性能好,絕緣電阻高,電容量穩(wěn)定
4、適用于直流和脈動(dòng)電路,廣泛應(yīng)用于各種電子電器電工設(shè)備的濾波、隔直、旁路、耦合和降噪等場(chǎng)合
金屬薄膜電容優(yōu)勢(shì)對(duì)比
有機(jī)介質(zhì)電容又稱金屬膜電容,是以紙介(MP),金屬介,聚酯(Mylar又稱滌綸),聚苯乙烯(MKS),聚丙烯(MKP)聚碳酸酯(MKC)和聚對(duì)苯二甲酸酯(MKT)等為主的幾種電容。其中紙介、聚酯、聚丙烯三種電容中各自又分有、無(wú)金屬化介質(zhì)兩種。一般而言,金屬化介質(zhì)的電容- -旦介質(zhì)被擊穿時(shí),擊穿處產(chǎn)生的電弧會(huì)使金屬膜融化蒸發(fā),使短路消滅,可以自動(dòng)恢復(fù)正常工作而具有自愈功能。這種金屬膜電容的性能很好,一 般使用在電源_上的。
金屬膜電容中的金屬化聚酯電容( Mlylar)和金屬化聚丙烯電容( MKP)這兩種金屬膜電容可以消除卷繞帶來(lái)的電感,制成性能更好的無(wú)感電容,這種要選擇電容上標(biāo)稱X 2的電容,繞制工藝特殊,無(wú)感電容所以它也是金屬膜電容的一種。
無(wú)機(jī)電容以云母、瓷介、獨(dú)石、玻璃釉等幾種電容為主。電解電容器以鋁電解電容為代表,具有體積小容量大的特點(diǎn),可以做到幾十微法到兩、三萬(wàn)微法,但它的阻抗頻率特性較差,溫度特性也不好,絕緣電阻低,漏電流大,長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)變質(zhì)失效。
由于電解質(zhì)的導(dǎo)電性不太好,電阻較大,損耗也較大,分布電容和誤差也不是很小,種種原因讓電解電容性能遠(yuǎn)不及金屬膜膜電容,它只適合用在電源濾波上和電源退偶上使用,不宜用在音頻耦合電路。
金屬薄膜電容缺點(diǎn)及解決方案
將雙面金屬化聚丙烯膜和非金屬化聚丙烯膜進(jìn)行卷取或者疊層所組成的電容被稱之為金屬化膜電容器。從原理上分析,金屬化薄膜電容器應(yīng)不存在短路失效的模式,而金屬箔式 電容器會(huì)出現(xiàn)很多短路失效的現(xiàn)象。金屬化薄膜電容器雖有上述巨大的優(yōu)點(diǎn),但與金屬箔式電容相比,也是有一定缺點(diǎn)的。
一是容量穩(wěn)定性不如箔式電容器,這是由于金屬化電容在長(zhǎng)期工作條件易 出現(xiàn)容量丟失以及自愈后均可導(dǎo)致容量減小,因此如在對(duì)容量穩(wěn)定度要求很高 的振蕩電路使用,應(yīng)選用金屬箔式電容更好。
另一主要缺點(diǎn)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(diǎn),目前在制造 工藝上已有改進(jìn)的大電流金屬化薄膜電容產(chǎn)品。
想要改善金屬化薄膜電容器的不足之處,那么可以采用雙面金屬化薄膜做電極;或者是增加金屬化鍍層的厚度;以及端面金屬焊接工藝改良,降低接觸電阻。
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