Выбор и применение пленочных конденсаторов

Пленочных конденсаторов являются одним из самых популярных видов дискретных компонентов, очень веские причины. Как правило, они предлагают отличные электрические свойства, они обладают уникальной способностью исцелять себя после электрического пробоя, и совместимы с новейшими методами сборки. Так не должно быть каких-либо неожиданностей, что они во многом затмил предыдущего лидера в их применении нишу, бумаги конденсаторов, и сделал шаги против постепенного алюминиевых электролитических и танталовых конденсаторов, а также во многих приложениях. Конечно, пленочных конденсаторов не являются решением для любой области применения, например, их относительно низкой диэлектрической постоянной делает их физически немного больше альтернатив во многих приложениях. В этой статье мы предлагаем нашим предложил основные принципы выбора и применения этих универсальных дискретных компонентов.

Общие соображения применению

При выборе конденсаторов для стационарного синусоидального приложений, переменного и постоянного тока оценки, как правило, главные соображения. Допустимое напряжение переменного тока от частоты и качества характеристики кривых полезными при выборе конденсатора, который может выполнять работу на самом низком размера и стоимости. Для импульса приложений, рассеиваемая мощность и становится важным фактором. Рассеиваемая мощность зависит от содержания гармоник сигнала. Наиболее точный способ определения потерь сломать сигнала на его составные части и суммы диссипации в результате каждой гармоники. На практике, приближения, такие как использование половины косинус волны с периодом, равным удвоенному времени нарастания будет достаточно для приближенных каждого быстрого перехода напряжения.

Это важно учитывать, что предел напряжения, как правило, определяется либо диэлектрическую прочность или коронного создания напряжения. Действуя в рамках AC рейтинг гарантирует, что диэлектрические не переоценить и ограничения при повышении температуры между внутренней горячей точке и окружающей среды. Стоит также отметить, что, когда фильм-конденсатор применения подхода высокие пределы частоты, больше тепла, часто генерируются свинцово-провод потерь, чем потери в конденсаторе себя. Полипропилен-конденсатор диэлектрические потери намного ниже, чем у других пленочные конденсаторы, что делает этот тип идеально подходит для высокочастотных приложений. Объемный эффективности или емкости против размера, является еще одним важным свойством во многих приложениях, где размер и вес являются решающими факторами. Это свойство определяется в основном диэлектрической проницаемости (К) диэлектрических и напряжение пробоя.

В отличие от идеального конденсатора, реальная емкость имеет дополнительные паразитический или неидеальных свойств, таких как резистивных и индуктивных элементов, нелинейности и т.д. Эти свойства нередко позволяют определить пригодность для конкретного применения. Одним из важных паразитарные собственность эквивалентного сопротивления серии (ЭПР) конденсатора. Это относится к эквивалентное сопротивление конденсатора ведет в серии с пластинками. ЭПР дает потерь при больших токах AC текут. Низкий эквивалентного сопротивления серии является важным собственности в конденсаторы, используемые в высокочастотных и сильноточных приложений переменного тока. Тепло образующихся при переменного тока непосредственно связано с ЭПР конденсатора. Диэлектрические потери полипропилена пленочных конденсаторов невелика, но сопротивление электродов вносит значительный вклад в ЭПР, поэтому он должен быть рассмотрен в ходе процесса подачи заявки.

Ключевым преимуществом пленочных конденсаторов и главная причина их популярности является их отличные электрические свойства. Пластиковые пленочные конденсаторы имеют отличные высокие частоты и температурные характеристики, как правило, значительно выше, чем керамические конденсаторы. Фильм конденсаторы предлагаются в большой емкости стилей, хотя они, как правило, больше и дороже, чем керамические конденсаторы с той же мощности. Пластмассы используются в качестве диэлектриков может вообще выдержать очень высокие температуры и предлагают превосходную стабильность. Другие основные электрические свойства, в которых пленочных конденсаторов предлагают преимущества по сравнению с керамическим, алюминиевые электролитические и танталовые конденсаторы являются высокая надежность, крайняя токов импульса высокого напряжения переменного тока, жесткие допуски, низкие диэлектрические поглощения, а также небольшие изменения емкости вне зависимости от приложенного напряжения.

Основным недостатком пленочных конденсаторов является их низкой диэлектрической проницаемостью, а это значит, что они, как правило, большие по сравнению с их емкость и по сравнению с другими популярными видами, такие как керамические и алюминиевых электролитических конденсаторов. Еще одним ограничением является то, что, хотя большинство диэлектриков фильма подходят для поверхностного монтажа, некоторые не могут выдержать жар пайки. Для решения этого вопроса, конденсатор производители откликнулись на разработке ряда инновационных методов упаковки, что позволяет пленочных конденсаторов, чтобы выдержать напряжения для поверхностного монтажа производства средств производства.

Вид диэлектрика

Из пластиковых пленок в настоящее время используется в качестве конденсатора диэлектриков, полипропилена, полиэстера и поликарбоната, очевидно, наиболее популярны. Согласно последним статистическим производства полипропилена составляет 70 процентов использования пластиковых фильм по весу, полиэстер 27 процентов, поликарбонат 23 процентов, а все остальные 0,7 процента. Полипропилен обладает высокой электрической прочностью по сравнению с поликарбоната и полиэфирной пленки. Результатом является то, что конденсаторы с помощью такого фильма как правило, имеют относительно небольшое число диэлектрических неисправностей, а также низкие потери и отличные высокочастотные характеристики. Очень низкий коэффициент диссипации делает полипропиленовые конденсаторы популярных в высокочастотных сильноточных приложений, таких как блоки питания. Эти конденсаторы также выставки и другие преимущества производительности, таких как чрезвычайно высокие сопротивления изоляции, отличная стабильность емкости, а также практически линейно, отрицательное изменение емкости в зависимости от температуры. -

Тип Дирижер

Фильм конденсаторы могут поставляться с двумя типами проводников. В общем, кино-пленка конденсаторы лучше справляюсь с большой силой тока, в то время как различные металлизированные фильм предлагает превосходные возможности самовосстановления. Фильм-пленка конденсаторы изготавливаются из чередующихся слоев полиэтиленовой пленки и фольги, а металлизированные пленочные конденсаторы имеют металлический вакууме наносится непосредственно на пленке. Электродов в кино / конденсаторы фольги состоят из двух пластин из алюминиевой фольги, разделенных диэлектриком. Проводники, как правило, сварные непосредственно к алюминиевой фольге, что простирается по обе стороны конденсатора. Чтобы обеспечить надежность, сравнительно толстые диэлектрической пленки, как правило, требуется, что делает физические размеры данного типа конденсатора как правило, больше, чем металлизированных типов пленки. Основными преимуществами фильм / фольга конденсатора дизайн включать высших сопротивления изоляции, низкий коэффициент диссипации, высокого токоведущих возможности применения в импульсных и более емкости стабильности. Металлической фольги электрода с выступать в качестве радиаторов, обеспечивая превосходные возможности отвода тепла. Это приводит к более высоким напряжением рейтинг, чем эквивалент металлизированные пленочные конденсаторы в то же напряжением.

Электрод для металлизированных пленочные конденсаторы, с другой стороны, это очень тонкий слой металла, осажденными в вакууме непосредственно на диэлектрической пленки. Металл разбрызгивается на каждом конце конденсатор раздел приложить проволоки приводит к электродам. Подключение металлизированной пленки до конца спрей не является непрерывным - небольшой контакт частиц металлизированного слоя в дискретных местах. Самовосстановления характеристик металлизированной пленки позволяют использовать тонкие диэлектрические пленки, чем в кино-пленка конденсатор с такими же характеристиками.

Производство вопросам

Переход на поверхностного монтажа технологий создает возможности и проблемы в применении пленочных конденсаторов. После поверхностного монтажа компонентов пайка волной, они полностью погружаются в расплавленный припой от пяти до 10 секунд, что приводит к их быстро достичь полной волновой пайки температуры. В этих приложениях, термическая стабильность конденсатор становится вопрос о критической важности. Иногда, пайки пайка используется для снижения максимальных температур компонентов. Новое поколение металлизированные конденсаторы полипропилена с металлическим пленка была разработана для поверхностного монтажа приложений. Они обеспечивают превосходные свойства самовосстановления, малые физические размеры и высокая импульса раз расти. Эти конденсаторы используются в качестве радиочастотных помех (RFI) подавление компонентов для устранения вмешательства техники и медицинского оборудования, а также для разделения напряжения питания.

Фильм конденсаторы обладают значительными преимуществами в выдерживать механические напряжения, которые для поверхностного монтажа элементы подвергаются как во время монтажа и эксплуатации. ПХД, на которых установлены компоненты могут гибкого во время пайки, разделение панели или транспортировки товара, а также в нормальный жизненный цикл многих компонентов, создания подчеркивает, что может привести к поломке или неудачи. В этом типе приложения, хрупкость керамических конденсаторов может представлять существенный недостаток, и даже привести к отказу в ситуациях, когда через трещины противоположных электродов. С другой стороны, многослойные пленочные конденсаторы являются гораздо более устойчивыми, что делает их способными выдержать эти виды напряжений почти в каждом поверхностного монтажа применения.

Бессвинцовый припой, несомненно, является направление, в котором электронная промышленность движется, и этот сдвиг будет иметь влияние на выбор конденсатора и применения. Особой проблемой является то, что некоторые из существующих конденсаторов не может выжить в высших печь температуры, что, как ожидается, потребуется для свинца солдат. Каждый компонент должен быть переквалифицированы на более высоких температур процессов, необходимых для новых солдат. Это может требуют уточнения деталей из различных материалов и изменения печь раз останавливаться. Это может быть даже необходимым инструментом доски для того, чтобы определить температуру поверхности с высокой степенью точности.

Очевидно, что пленочные конденсаторы могут многое предложить, в том числе превосходные электрические свойства и разумный компромисс других важных характеристик. Конечно, есть еще много места для конкурентоспособной стилей, которые могут предложить свои преимущества, такие как меньшие размеры и вес во многих приложениях.

Хайнц Dornecker и Бернд М. Энгельгард являются продуктом инженеры Vishay Electronic GmbH основана в Selb, Германия.