金屬化薄膜電容的缺點及改善
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(如 27-pbxxxx-j0x 系列)。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 出現容量丟失以及自愈后均可導致容量減小,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產品,其主要改善途徑有
1)用雙面 金屬化薄膜做電極;
2)增加金屬化鍍層的厚度;
3)端面金屬焊接工藝改良, 降低接觸電阻。
使用薄膜電容器的注意事項:
(一)工作電壓
薄膜電容器的選取取決于施加的最高電壓,并受施加的電壓波形、電流波形、頻率、環境溫度(電容器表面溫度)、電容量等因素的影響。使用前請先檢查電容器兩端的電壓波形、電流波形和頻率是否在額定值內。
(二)工作電流
通過電容器的脈沖(或交流)電流等于電容量C與電壓上升速率的乘積,即I=C×dt/dt。
由于電容器存在損耗,在高頻或高脈沖條件下使用時,通過電容器的脈沖(或交流)電流會使電容器自身發熱而有溫升,將會有熱擊穿的危險。因此,電容器安全使用條件不僅受額定電壓的限制,而且受額定電流的限制。
當實際工作電流波形與給出的波形不同時,一般情況下聚酯薄膜電容器在內部溫升為10℃或更小的情況下使用;聚丙烯薄膜電容器在內部溫升為5℃或更小的情況下使用,電容器表面溫度不允許超過額定上限溫度。
金屬化薄膜電容器內部溫升公式如下:
△T=I2rms*DF*ω/(β*S)
△T:電容器內部溫升
Irms:通過電容器的有效電流值
DF:損耗角正切
ω:容抗(1/2πfc)
β:薄膜傳熱系數
S:電容器表面積
(三)各種波形的有效值換算關系
(四)電容器充放電
由于電容器充放電電流取決于電容量和電壓上升速率的乘積,即使是低電壓充放電,也可能產生大的瞬間充放電電流,這可能會導致電容器性能的損害。當進行充放電時,請串聯一個20Ω/V~1000Ω/V或更高的限流電阻,將充放電電流限制在規定范圍內。如有發生電容器短路充放電現象,請將其列入不良品范圍,不得使用。
(五)阻燃性
盡管在薄膜電容器外封裝中使用了耐火阻燃材料—助燃環氧樹脂或外殼,但外部的持續高溫或火焰仍可使電容器芯子變形而產生封裝破裂,導致電容器芯子融化或燃燒。
(六)環境溫度
電容器額定使用溫度標準為85℃。當電容器實際使用溫度超過額定使用溫度(在最高使用溫度范圍內)時,電容器額定電壓將隨溫度的升高而降低。電容器額定電壓降低標準公式:
VC=VR*(165-TA)/80
VC:電容器在高溫時可承受電壓
VR:電容器額定電壓
TA:電容器表面溫升