Плівкові конденсатори представляють собою конструкцію, в якій діелектрик виконаний у вигляді плівки. Плівкові конденсатори з низькими струмами витоку незамінні для пікових детекторів і пристроїв вибірки-зберігання, а також для времязадающих ланцюжків. Плівкові конденсатори знаходять застосування в ланцюгах блокування постійного струму, фільтрах, в ланцюгах автопідстроювання частоти, джерелах живлення, в схемах підсвічування та ін.
Плівкові конденсатори традиційно діляться на дві групи: фольгові і металізовані плівкові конденсатори. На діелектричну плівку або напилюється металева плівка, або напресовується фольга.
Такі конденсатори складаються з двох фольгових електродів, між якими розташовуються пластикова плівка в якості діелектрика-ізолятора. Висновки з'єднані з електродами за допомогою пайки або зварювання. Такий процес має ряд технологічних труднощів, тому конденсатори не набули широкого поширення. Основні особливості таких конденсаторів: високий опір ізоляції, відмінна здатність навантаження по струму, мале послідовний опір ESR, стійкість до імпульсів і хороша стабільність номінальної ємності.
Найпоширеніший тип плівкових конденсаторів. Електроди металізованих конденсаторів є надтонкі шари металу (0,02-0,1 мкм), які наносяться вакуумним напиленням на плівку діелектрика або несучу плівку. Протилежні кінці скручених металізованих шарів з'єднуються один з одним методом газопламенного напилення і приєднуються до торцевих гранях. До них потім кріпляться висновки методом пайки або зварювання.
Основні особливості конденсаторів: зручні для великосерійного виробництва, можливості самовідновлення.
Для додатків з високим пропускним струмом компанії Vishay випускає спеціалізовані конденсатори, такі як конденсатори з двостороннім металізацією (або з посиленою металізацією) і конденсатори, виконані за комбінованою технологією (плівковою + металізованої). Для високовольтних додатків компанія пропонує конструкції з двома або трьома секціями. Залежно від дизайну ці конденсатори характеризуються малими втратами, високим струмом або гарну стійкість до імпульсних викидів, високою напругою, малими габаритними розмірами і хорошими якостями «самовідновлення».
Конденсатори придушення ЕМП
Існують два основних джерела радіочастотних перешкод:
- пристрої, які завдяки своїй конструкції створюють РЧ енергію (генератори, радіо і ТБ приймачі)
- пристрої, що створюють шікорополосние перешкоди завдяки сильним коливанням інтенсивності електричного струму (наприклад, імпульсні джерела живлення).
Перешкоди від джерела до приймача поширюються трьома шляхами:
- по проводах
- по з'єднаннях
- радіацією
Використання конденсаторів придушення ЕМП - це найбільш ефективний спосіб зниження радіочастотних перешкод. Оскільки їх імпеданс зменшується зі зменшенням частоти, вони працюють як коротке замикання на високих частотах між фазами або фазою і нейтраллю. Конденсатори, які підключаються між фазами, називаються Х конденсаторами. Конденсатори для підключення між фазою і нейтраллю отримали назву Y конденсаторів.
Х-конденсатори
Використовуються для придушення симетричною перешкоди. Конденсатори з необмеженою ємністю застосовуються там, де їх пошкодження не призведе до небезпечного удару електричним струмом і не створить загрозу життю користувача. Х-конденсатори розділені на 3 класу по піковому імпульсного напрузі, з яким вони піддаються при тестуванні.
Y-конденсатори
Використовуються для придушення асиметричною (диференціальної) перешкоди. Вони підключаються між фазою і нейтраллю і відрізняються високою електричної і механічної надійністю для захисту від короткого замикання. Ємність конденсаторів обмежена для зменшення змінного струму, що протікає через компонент.
Плівкові металізовані конденсатори мають необмеженою можливістю самовідновлення. Вони можуть працювати при великих імпульсних токах і високих рівнях пульсацій. Наприклад, такі робочі умови зустрічаються в баласту ламп або в автомобільній електроніці.
Якщо при перенапруженні відбувається пробою діелектрика, через нього починає текти струм, який розігріває плівку. Тепло, що виділяється в результаті електричного пробою, випаровує надзвичайно тонку металлизацию плівки навколо точки пробою, діелектрична міцність відновлюється. Процес самовідновлення вимагає всього кілька мкВт модності і зазвичай усуває пробою менш ніж за 10 мкс. Однак часте самовідновлення може поступово привести до зниження номінальної ємності конденсатора.
Електричні характеристики пластикових плівкових конденсаторів у великій мірі диктуються властивостями діелектричного матеріалу. Компанія Vishay випускає конденсатори з наступними типами діелектриків:
- поліетилентерефталат або поліестер (PET)
- поліпропілен (РР)
Поліестер має високу діелектричну постійну і високу електричну міцність. Він характеризується відмінні самовідновлюються властивостями і хорошою температурною стабільністю. Температурний коефіцієнт матеріалу позитивний. Поліестрові конденсатори належать до конденсаторів загального застосування, вони пропонують гарне співвідношення ціна-якість і в основному використовуються в таких DC застосуваннях, як розв'язка, блокування, шунтування і помехоподавленія.
Поліпропіленова плівка має чудові електричні характеристики. Така плівка має надмалі діелектричні втрати, високий опір ізоляції, малий коефіцієнт абсорбції і дуже високу діелектричну міцність. Також, поліпропілен відрізняється відмінною вологостійкістю і хорошою довгостроковій стабільністю. Температурний коефіцієнт матеріалу негативний. Поліпропіленові конденсатори зазвичай використовуються в АС додатках і схемах з високим імпульсною напругою на високих частотах, а також як згладжують фільтруючі конденсатори (DC-Link). Крім того, вони використовуються в імпульсних джерелах живлення, електронних баласту, снабберних ланцюгах, фільтруючих схемах, блоках накопичення енергії та ін.
Для позначення типу діелектрика використовуються скорочення типу MKP, MKT і т.д. де:
М - вказує на металлизацию
К - позначає тип конденсатора: К - металізований, F - фольговий
Р - визначає тип діелектрика:
Т - поліетилентерефталат (PET)
P - поліпропілен (РР)
N - поліетіленнафталат (PEN)
Плівкові конденсатори Vishay