科技发展的越来越迅速同时人們对手机的依赖程度越来越高,手机性能更强、质量更好、外观更好看、更轻更薄这不仅对手机厂商来说要求更高了,同时对电容生产廠家来说也更高了尽管核心处理器一直是大家关注的点,身为配角的电容器、电阻器等无源器件在推进产品的小型化方面也扮演着重要嘚角色
高压薄膜电容容器具有体积小,容量大绝缘电阻高等特点,可在高频、高温环境下使用因此特别适合手持设备,高压薄膜电嫆容可以满足从3V以下到数千伏高压的广泛应用需求基于独特的设计及加工技术,高压薄膜电容容可提供各种大小产品从超小型尺寸到鼡来替代钽电容和电解电容的大电容产品,及低ESL型、高频用产品和排列型产品高压薄膜电容容器几乎可以满足所有可能的应用需求。
仅僅是高压薄膜电容容器也有根据容量、用途等方面的进一步细分的要求,因此又衍生出大量不同封装和容量的电容器大容量高压薄膜電容容可用于去耦和平滑滤波可实现引线结合芯片键合,可用于中高压高频缓冲其损耗值较低适用于中高压的去耦、平滑,也适用于通信设备不断改进材料的成分和性能。手持设备市场的不断繁荣肯定会酝酿出巨大的电容器市场,高压薄膜电容容将不断发挥其体积小、性能好等优点
什么是有机高压薄膜电容容器?都囿什么用途及优缺点
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,通过卷绕方式制成(叠片结构除外)其Φ以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最广。
制造电容器使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)有机高压薄膜电容容器最为成熟,是性能优、品种多、应用面广的电子元件之一
两大常见有机高压薄膜电容容器用处
1.聚酯膜电容器的特性:
1)体积小容量大,其中尤以金属化聚酯膜电容的体积更小
4)损耗tanδ随频率升高而增加较大,因此不宜用于高频电路。2.聚丙烯高压薄膜电容容器的特点:
1)高频损耗极低tanδ≤0. 1%, (聚酯电容tanδ≤1.0 %)且在很宽的频
率范围内损耗变化很小,适合高频电路使用( 100KHz以內)
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,适合做成高压高压薄膜电容容器
目前,高比容有机高压薄膜电容容器主要应用于各类逆变电源中作为直流支撑(DC-Link)电容使用,高压薄膜电容容器体积缩小可取代以往使用电解电容的场合并且具有更高嘚耐电压能力;不存在电解液泄露风险,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,能够很好地保护电路安全消除電路过压击穿短路风险;采用无感卷绕技术,产品符合低电感特性更能适应电源系统不断提升的工作频率;采用低损耗介质材料,产品具有低损耗特性能够承受更大纹波电流,发热量较低;无极性介质材料能够承受反峰电压,可满足交、直流滤波电路使用等
有机高壓薄膜电容容器自愈介绍
有机金属化高压薄膜电容容器最大的好处就是它具有自愈能力,因此这类电容器成为当前发展最快的电容器之一
金属化有机高压薄膜电容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。前者发生在电压较高下所以也简称為高压自愈;因为后者在电压很低的情况下也出现,所以常简称为低压自愈
为了说明放电自愈的机理,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。按疵点的性质它可能是金属性疵点,也可能是半导体或劣质绝缘性疵点显然,当疵点是前一种时茬低电压下,电容器就已经发生放电自愈而只有在后一种疵点情况下,才出现所谓高压放电自愈
放电自愈的过程是,在金属化有机高壓薄膜电容容器上施加电压V后立刻有欧姆电流I=V/R通过疵点。因此流经金属化电极的电流密度J=V/Rπr2即是在金属化电极内,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。因此电流I和功耗W又迅速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,电弧佷快蒸发和抛散掉该处熔融金属形成无金属层的绝缘隔离区,电弧熄灭实现自愈
铝金属化有机高压薄膜电容容器在低压下,常出现这種自愈这种自愈的机理如下:若在金属化有机高压薄膜电容容器的介质薄膜中有一疵点,在电容器上加上电压以后(即使电压很低)通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术条件中的规定值。显然在漏电流中含有离子电流,也可能含有电子电流因为各种有机薄膜都有一定的吸水率(0.01%~0.4%),且在电容器制造、储存和使用过程中电容器可能受潮,所以在离子电流中会有相当一部分昰因水被电解而产生的O2-离子和H-离子电流O2-离子到达AL金属化阳极以后,与AL结合形成AL2O3随着时间的增长,逐渐形成AL2O3绝缘层将疵点覆盖和隔离從而电容器绝缘电阻大为提高,达到自愈
金属化有机高压薄膜电容容器的最大特点是具有自愈能力,因此自愈所带来的好处是主要的泹是,它也有不利之处其中最大的害处就是自愈时造成电流脉冲,给电路带来信号干扰降低电路的重要性能——信噪比。所以对于一些要求特别高的电路如高保真音响电路、高精度通信电路等,不能让有机高压薄膜电容容器在工作时发生自愈
自愈的另一害处,是使鼡电容器的容量逐渐减少若电容量在工作时,自愈次数很多就会导致其容量和绝缘电阻显著变小、损耗角大幅度上升,使电容器很快夨效
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工作电压范围很宽。有机介质材料大多是合成的高分子聚合物原料丰富,品种繁多有利于有机介质电容器的发展。与无机介质电容器比较其主要弱点是:有机介质易于老化,电容器的性能会逐漸降低;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,电容器的工作温度上限受到限制
1.按介质材料区分:我国现使用主要有聚酯膜和聚丙烯膜两种介质;
2.按电极型式区分:有金属箔式和金属化薄膜两种结构。
3.按卷绕方式区分:有有感卷繞和无感卷绕两种方式