阻容感基础06:电容器分类(3)-薄膜电容器

来源:bob手机版官网/通用贴片电阻    发布时间:2023-11-18 12:18:31
阻容感基础06:电容器分类(3)-薄膜电容器

  薄膜电容器:是以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜从两端重叠后,卷绕成圆筒状构造的电容器。薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部分,一定要使用频率特性良好,介质损失极低的电容器,才能确保信号在传送时,不致于有太大的失真发生。

  按薄膜种类分类:聚乙酯电容(Mylar电容),聚丙烯电容(PP电容/CBB),聚苯乙烯电容(PS电容)和聚碳酸酯电容;

  1, pp与ps电容器是众多薄膜电容中性能最好,也是所有薄膜电容中价钱最贵的电容器;

  ——PP电容器具有很高耐水/酸性,电性能优良,温度、频率特性好;但其易受光、热和空气中的氧所腐蚀,常用于电源-安规电容—X电容(由于安规的要求,要求X电容的失效模式是开路,避免失效后电源短路;Y电容用的是陶瓷电容器)。

  ——PS电容器额定直流电压范围宽(40KV),精度高(0.1%),绝缘电阻高(100GΩ),高频损耗小,电容量稳定性高,具有负温度系数,适合在- 40℃~ +55℃的条件下工作,常用于各类精密测量仪表,高精度的数模转换电路等。

  2, 聚酯(PET)薄膜电容的介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。

  ——PET电容器的机械强度好(弹性大、易成膜),有较好耐热性(-60℃~125℃);同时其介电常数大,易于金属化,容积比高;通常用于低频场合,照明和低端电源市场。

  1, 金属箔薄膜电容器:直接在塑料膜上加一层薄金属箔,通常是铝箔,作为电极;

  2, 金属化薄膜电容器:是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极。

  ——电极厚度薄(一样体积叠层更多,容量更大),耐压能力强,但耐电流能力差。

  如下图所示,不一样电容器之间的参数对比;薄膜电容器相对陶瓷电容器和电解电容器:

  更低的频率损耗,介质吸收(Dielectric absorption)效应更小;

  随外加电压、频率及环境和温度的稳定性非常高,无直流偏压损耗,无压电效应(啸叫);

  ——不易被外部热和机械应力而损坏,大封装(1206)陶瓷电容器对机械应力非常敏感。

  具有自我恢复(自愈)功能,开路的失效模式(陶瓷和电解电容是短路),可靠性更高。

  这些个“其它电容器”在一般的数字硬件电路中很少被用到,或由于我个人项目经验有限用的很少。当然,我们大家都知道这个“其它电容器”种类更多,针对接下来的这些电容器,更多的只是搬抄所看到的资料。

  纸介电容器:是由介质厚度很薄的纸作为介质,铝箔作为电极,经掩绕成圆柱形,再经过浸渍用外壳封装或环氧树脂灌封组成的电容器。

  纸介质电容器结构: 用两片金属箔(锡箔或铝箔)做电极,再在两层金属箔中间夹以极薄的电容纸,一起卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。

  ——纸介电容器是以纸为介质的电容器,其电容纸实经过浸渍料浸渍过的复合介质,利用这种复合介质与极板构成电容器;电容器密封的形式有:铝外壳灌注树脂、铁外壳、甚至用陶瓷外壳(高压)。

  ——纸介电容器被击穿后纸介质被烧焦,两层金属箔在被击穿处熔化后形成短路。

  金属化纸介电容器的结构与纸介电容器基本相同,在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔。特点如下:

  ——金属化纸介电容器被击穿后,被击穿处的金属膜在高温下蒸发,只留下绝缘的小孔,不会短路。

  云母电容器:在云母片上喷涂银层或用金属箔做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成(结构类似MLCC)。云母电容特点:

  涤纶电容器:是指用两片金属箔做电极,夹在极薄绝缘介质中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,介质是涤纶。有如下特点特点:

  3.介电常数较高、体积小、容量大,稳定性高,工作时候的温度可达120~130℃;

  电容特性原理相对电阻更难了一些,但实际上它还是在我们可理解的范围以内,并没有超脱出高中物理的认知范围。如果你还对电容器是否是储能元件存在疑虑(考虑电容器除了储能,是否还有损耗发生?),那么要重新看下上一章《电容器原理》中关于理想电容器的模型,或则接下来看下《电感器原理》章节中关于电磁能量的传递原理(坡印亭矢量)。我们第一步需要理解电容特性的本质和模型,在此基础上再来看各种不一样的电容器。

  使用不同的导电材料和结构,决定了不一样的种类的电阻器;而不一样的电容器,则基于使用不相同的介质材料和结构,或则说不一样的种类电容器特性取决于介质材料特性。这是它们基于电阻和电容特性原理而产生的差别。

  同样对于硬件设计来说:实现用户需求(并非超越)是硬件设计平衡的基点。所以硬件设计工作,除了对硬件设计技能本身的掌握之外,更在于对产品、客户的真实需求的理解。我们在此基础之上,开展的硬件设计就是一个相对“完美”的状态。

  本章部分有关的资料及图片参考自《硬件十万个为什么论坛》与之相类似的文章。下一章《电容器应用》。