电容器知识介绍2019-6-27ppt课件

1、电容器知识介绍电容器知识介绍 电解电容器与薄膜电容器电解电容器与薄膜电容器UPS中的电容器中的电容器UPS中大量应用的电容器中大量应用的电容器第一类：电解电容器第一类：电解电容器 主要用于输入整流滤波、输出整流滤波、辅助主要用于输入整流滤波、输出整流滤波、辅助电源的旁路等电源的旁路等第二类：薄膜电容器第二类：薄膜电容器 主要用于耦合、缓冲、电源旁路、定时、电源主要用于耦合、缓冲、电源旁路、定时、电源滤波器滤波器第三类：陶瓷电容器第三类：陶瓷电容器 与薄膜电容器作用相似与薄膜电容器作用相似题一题一 电解电容器电解电容器n 电解电容器的分类电解电容器的分类n 铝电解电容器的电气参数铝电解电容器的电

2、气参数n 规格书解读规格书解读n 铝电解电容器的失效模式、失效机理及预防措施铝电解电容器的失效模式、失效机理及预防措施n 铝电解电容器的使用及注意事项铝电解电容器的使用及注意事项n 铝电解电容器的技术趋势铝电解电容器的技术趋势一、电解电容的分类一、电解电容的分类n铝电解电容器铝电解电容器n 主要用于工频整流滤波、开关电源输出主要用于工频整流滤波、开关电源输出整流滤波、辅助电源的旁路。整流滤波、辅助电源的旁路。n钽电解电容器钽电解电容器n 主要用于主要用于DC/DC变换器的电源输入旁路、变换器的电源输入旁路、DC/DC变换器或高可靠电源的输出整流滤变换器或高可靠电源的输出整流滤波、辅助电源的旁路

3、。波、辅助电源的旁路。n聚合物电解电容器聚合物电解电容器n 高频开关电源的输出整流滤波、高电流高频开关电源的输出整流滤波、高电流变化率负载的电源旁路变化率负载的电源旁路u电解电容的性能特点电解电容的性能特点 具有特大的比电容，可获得所有电容器中的最大容量，适于小型具有特大的比电容，可获得所有电容器中的最大容量，适于小型化。化。 自愈功能自愈功能-工作过程中能自动修补或隔绝氧化膜中的瑕疵、缺陷，工作过程中能自动修补或隔绝氧化膜中的瑕疵、缺陷，使介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力使介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力 可耐非常高的场强可耐非常高的场强 性价比高，应用广性价比高，应用广 具有极

4、性具有极性 工作电压上限值不高铝的最高达工作电压上限值不高铝的最高达700V，固体钽的最高达，固体钽的最高达150V，液体钽的最高达液体钽的最高达160V） 绝缘质量较差绝缘质量较差 铝电解电容易老化，性能逐年下降；钽电解则不存在此问题。铝电解电容易老化，性能逐年下降；钽电解则不存在此问题。n铝电解电容器及其分类铝电解电容器及其分类l 铝电解电容器是最早的电解电容器：铝电解电容器是最早的电解电容器：1921年出现液体铝电解电容器，年出现液体铝电解电容器，1938年前后改进为由多孔纸牛皮纸和马尼拉麻纸浸渍电糊的干式年前后改进为由多孔纸牛皮纸和马尼拉麻纸浸渍电糊的干式铝电解电容器。铝电解电容器。l

5、 铝电解电容器的分类铝电解电容器的分类l Chip Type (SMD )l Radial Typel Snap-in Typel Screw Type l Axial Type二、铝电解电容器的电气参数二、铝电解电容器的电气参数电压参数电压参数电容量电容量(uF,mF,F)及容量误差及容量误差 损耗角正切损耗角正切(%)漏电流漏电流(uA,mA)ESR等效串联电阻等效串联电阻(m )阻抗阻抗(m)工作温度范围工作温度范围寿命参数寿命参数n铝电解电容器的电压参数铝电解电容器的电压参数 额定额定DC电压电压VR 额定额定DC电压电压VR是电容器在额定温度范围内所允许的是电容器在额定温度范围内所允

6、许的连续工作电压，它包括在电容器两电极间的直流电压和脉动连续工作电压，它包括在电容器两电极间的直流电压和脉动电压或连续脉冲电压之和。电压或连续脉冲电压之和。 反向电压反向电压 绝大多数电解电容器不允许施加反向电压，铝电解电绝大多数电解电容器不允许施加反向电压，铝电解电容器的反向电压短时间内不得超过容器的反向电压短时间内不得超过1.5V，一般允许不超过，一般允许不超过0.8V。 额定浪涌电压额定浪涌电压VS 额定浪涌电压额定浪涌电压Vs是铝电解电容器在短时间内能承受是铝电解电容器在短时间内能承受的电压值，其测试条件是：电容器工作在的电压值，其测试条件是：电容器工作在25，在不超过，在不超过30秒

7、，两次间隔不小于秒，两次间隔不小于5分。分。IEC 384-4中规定的浪涌电压与额中规定的浪涌电压与额定电压的关系如下：定电压的关系如下： （1UR315V时：时：US=1.15UR （2UR315V时：时：US=1.1UR 有些铝电解电容器主要是大型铝电解电容器在有些铝电解电容器主要是大型铝电解电容器在外壳上也标注浪涌电压。一般的标注方法为：外壳上也标注浪涌电压。一般的标注方法为：VS 瞬间过压瞬间过压 铝电解电容器一般能瞬间承受的极限过电压铝电解电容器一般能瞬间承受的极限过电压 接近于铝电解电容器的击穿电压接近于铝电解电容器的击穿电压 交流叠加，纹波电压交流叠加，纹波电压 铝电解电容器两端

8、之间不仅可以施加直流电压，而且还可以铝电解电容器两端之间不仅可以施加直流电压，而且还可以施加交流叠加电压或纹波电压，但须符合如下条件：施加交流叠加电压或纹波电压，但须符合如下条件： （1直流电压与交流叠加电压和纹波电压之和不能超过额直流电压与交流叠加电压和纹波电压之和不能超过额定电压，且不发生反定电压，且不发生反 极性现象极性现象 （2电流不超过额定电流电流不超过额定电流铝电解电容器的电压与漏电流特性铝电解电容器的电压与漏电流特性n铝电解电容器的容量及容量误差铝电解电容器的容量及容量误差 额定电容量额定电容量 额定电容量是标称容量，定义在额定电容量是标称容量，定义在120Hz和和25。 静电电

9、容量静电电容量 静电电容量即直流电容量，是在对电容器施加直流电压静电电容量即直流电容量，是在对电容器施加直流电压时测量其电荷得到。时测量其电荷得到。 电容容差电容容差 电容容差是允许的最小或最大电容值与额定电容量的差电容容差是允许的最小或最大电容值与额定电容量的差值同额定电容量的比值，通常用百分比表示。产生这种偏差值同额定电容量的比值，通常用百分比表示。产生这种偏差的原因是由于原材料的不均匀性及结构、工艺波动等因素造的原因是由于原材料的不均匀性及结构、工艺波动等因素造成的。成的。n铝电解电容的损耗角正切铝电解电容的损耗角正切 电解电容器的损耗因数电解电容器的损耗因数Dissipation Fa

10、ctor，英文缩写：，英文缩写：DF可以理解可以理解为在交流电流激励下，电解电容器的无功功率和等效串联电阻为在交流电流激励下，电解电容器的无功功率和等效串联电阻ESR的有功功率之比，如下式表征：的有功功率之比，如下式表征： DF的测量的测量 在在120Hz、25、无正向电压偏置、最大交流有效值、无正向电压偏置、最大交流有效值1V信号电压调谐信号电压调谐条件下进行，条件下进行，DF由温度和频率决定。由温度和频率决定。DF是表征铝电解电容器质量优劣是表征铝电解电容器质量优劣的一个重要数，其值越小表明电容自身损耗就越小，工作时温升就越低。的一个重要数，其值越小表明电容自身损耗就越小，工作时温升就越低

11、。n铝电解电容器的损耗因数与温度、频率的关系铝电解电容器的损耗因数与温度、频率的关系n铝电解电容的漏电流铝电解电容的漏电流 由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并保持稳定。 漏电流ILC是用来表征铝电解电容的绝缘质量，它与施加电压的大小、环境温度的高低和测试时间的长短都有密切关系，故厂家在规定漏电流时，就标明其测试时间t、施加电压U和环境温度T的大小n漏电流的电压、温度特性漏电流的电压、温度特性 25时漏电流仅仅是时漏电流仅仅是85时漏电流的不到十分之一时漏电流的不

12、到十分之一 额定电压下的漏电流大约是额定电压下的漏电流大约是90%额定电压下的漏电流额定电压下的漏电流的的5倍。倍。n铝电解电容器的等效串联电阻铝电解电容器的等效串联电阻ESR 铝电解电容器常用的等效电路铝电解电容器常用的等效电路 等效串联电阻等效串联电阻ESR包括电极和引出端子的电阻、电解液的电阻，包括电极和引出端子的电阻、电解液的电阻，其中电解液电阻是主要部分。其中电解液电阻是主要部分。 对于一般应用的铝电解电容器，多数电容器生产厂商是不给出对于一般应用的铝电解电容器，多数电容器生产厂商是不给出ESR数数据的，对于开关电源用的低据的，对于开关电源用的低ESR铝电解电容器或电容量比较大的插脚

13、铝电解电容器或电容量比较大的插脚式铝电解电容器则给出这个数据。生产厂商不给出式铝电解电容器则给出这个数据。生产厂商不给出ESR数据的主要原数据的主要原因是：相对于其它介质的电容器，铝电解电容器的因是：相对于其它介质的电容器，铝电解电容器的ESR显得太大。如显得太大。如1F/16V的普通铝电解电容器，其的普通铝电解电容器，其ESR一般在一般在20左右；左右；100F的铝电的铝电解电容器，其解电容器，其ESR也是在也是在1.52之间。之间。 试想，这样的数据写在承认书里肯定会影响试想，这样的数据写在承认书里肯定会影响RD对应用铝电解电容对应用铝电解电容器的信心。因而，从某种意义上讲，应用铝电解电容

14、器是一种无奈的器的信心。因而，从某种意义上讲，应用铝电解电容器是一种无奈的选择。选择。n铝电解电容器的阻抗铝电解电容器的阻抗在特定频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗在特定频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗Z）。它与电）。它与电容的容量、寄生电感和等效串联电阻容的容量、寄生电感和等效串联电阻ESR密切相关。如下式所示：密切相关。如下式所示：n铝电解电容器的工作温度范围铝电解电容器的工作温度范围 在工作在工作/存储温度上限与下限之间的整个温度范围就是铝电解电容器的工作温存储温度上限与下限之间的整个温度范围就是铝电解电容器的工作温度范围。由于铝电解电容器以电解液为负极，随着温度的升高

15、将会达到电解度范围。由于铝电解电容器以电解液为负极，随着温度的升高将会达到电解液的沸点。故此，电解液的沸点将是铝电解电容器不可逾越的最高工作与存液的沸点。故此，电解液的沸点将是铝电解电容器不可逾越的最高工作与存储温度。在实际应用中，最高工作温度要比电解液的沸点低储温度。在实际应用中，最高工作温度要比电解液的沸点低1020K；同理，；同理，在温度过低时，电解液将变得粘稠甚至凝固使铝电解电容器不能应用。因而，在温度过低时，电解液将变得粘稠甚至凝固使铝电解电容器不能应用。因而，铝电解电容器也有工作与存储温度的下限。铝电解电容器也有工作与存储温度的下限。 对于比较低级的商业应用，铝电解电容器的最高工作

16、对于比较低级的商业应用，铝电解电容器的最高工作/存储温度和最低工作存储温度和最低工作/存储温度为存储温度为+85/-20。如果对低温有特殊要求时，最低工作温度可以达到。如果对低温有特殊要求时，最低工作温度可以达到-40；如果铝电解电容器的工作；如果铝电解电容器的工作/存储温度比较高，则需要存储温度比较高，则需要105；当遇到更；当遇到更高的工作温度，如节能灯或汽车发动机舱内的应用时，要求铝电解电容器的高的工作温度，如节能灯或汽车发动机舱内的应用时，要求铝电解电容器的最高工作最高工作/存储温度要达到存储温度要达到125甚至是甚至是150。 通过上述分析可以看到，铝电解电容器的最高工作通过上述分析

17、可以看到，铝电解电容器的最高工作/存储温度可以分为：一般存储温度可以分为：一般应用的应用的+85，比较高工作，比较高工作/存储温度的存储温度的+105和非常高工作温度的和非常高工作温度的125甚至甚至是是140、150的五个最高工作的五个最高工作/存储温度。存储温度。n铝电解电容器的寿命参数铝电解电容器的寿命参数 通常铝电解电容器的终止寿命评判依据是电容量下降到额定或初通常铝电解电容器的终止寿命评判依据是电容量下降到额定或初始值的始值的80%以下。以下。 自寿命自寿命Shelf Life） 在没有电压下，铝电解电容器储存在某一温度或最高工作温度中，在没有电压下，铝电解电容器储存在某一温度或最高

18、工作温度中， 直到寿命终止经历的时间。业界对铝电解电容器的自寿命一般定义直到寿命终止经历的时间。业界对铝电解电容器的自寿命一般定义为在最高工作温度中储存到寿命终止，常见的自寿命有为在最高工作温度中储存到寿命终止，常见的自寿命有500h，1000h，5000h等。等。 负荷寿命负荷寿命Load Life） 在最高工作温度中，对铝电解电容器施加额定电压及额定纹波电在最高工作温度中，对铝电解电容器施加额定电压及额定纹波电流，直到寿命终止所经历的时间流，直到寿命终止所经历的时间 。常见的负荷寿命有。常见的负荷寿命有2000h，3000h，5000h，8000h，10000h等。等。影响电容器寿命的因素

19、影响电容器寿命的因素 电容器本身的特性电容器本身的特性 设计设计 工艺工艺 制造过程制造过程 环境温度环境温度 施加的纹波电流施加的纹波电流 施加的工作电压施加的工作电压三、规格书解读三、规格书解读供应商规格书解读：供应商规格书解读：三、铝电解电容器的失效模式、失效机理及预防措施三、铝电解电容器的失效模式、失效机理及预防措施电容器类别电容器类别失失 效效 模模 式式失失 效效 机机 理理铝电解电容器铝电解电容器漏液漏液密封不佳、橡胶老化龟裂、高温高压下电解液挥发密封不佳、橡胶老化龟裂、高温高压下电解液挥发炸裂炸裂工作电压中交流成分过大、氧化膜介质缺陷、存在氯工作电压中交流成分过大、氧化膜介质缺

20、陷、存在氯离子或硫酸根之类的有害离子、内气压高离子或硫酸根之类的有害离子、内气压高开路开路电化学腐蚀、引出箔片和阳极接触不良、阳极引出箔电化学腐蚀、引出箔片和阳极接触不良、阳极引出箔片和焊片的铆接部分氧化片和焊片的铆接部分氧化短路短路阳极氧化膜破裂、氧化膜局部损伤、电解液老化或干阳极氧化膜破裂、氧化膜局部损伤、电解液老化或干涸、工艺缺陷涸、工艺缺陷电容量下降电容量下降DF增加增加电解液损耗较多、低温下电解液粘度增大电解液损耗较多、低温下电解液粘度增大漏电流增大漏电流增大氧化膜致密性差、氧化膜损伤、氯离子严重沾污、工氧化膜致密性差、氧化膜损伤、氯离子严重沾污、工作电解液配方不佳、原材料纯度不高、

21、铝箔纯度作电解液配方不佳、原材料纯度不高、铝箔纯度不高不高n铝电解电容器失效的预防措施铝电解电容器失效的预防措施工作条件类别工作条件类别 预防措施或注意事项预防措施或注意事项工作温度及纹波工作温度及纹波电流电流a.确定工作温度及纹波电流在规定范围内确定工作温度及纹波电流在规定范围内b.当并联两个或更多电容时，需注意接线电阻应计算在内当并联两个或更多电容时，需注意接线电阻应计算在内c.注意电容工作时产生的热能导致设备内部温度的升高注意电容工作时产生的热能导致设备内部温度的升高施加电压施加电压a.注意电容正负极，不应施加反向电压或交流电压注意电容正负极，不应施加反向电压或交流电压b.确定交流电压的

22、峰值不超过电容的额定电压确定交流电压的峰值不超过电容的额定电压c.不应用于经常性急速充不应用于经常性急速充/放电的线路上放电的线路上工作环境工作环境a.电容器如接触水、盐水、油或受潮后不应马上使用电容器如接触水、盐水、油或受潮后不应马上使用b.不要用在高度振荡、冲击环境下不要用在高度振荡、冲击环境下组装组装a.不要错装电极不要错装电极b.260下焊接时间不超过下焊接时间不超过10s，或，或350时不超过时不超过3sc.确保电容器的安全槽不被封闭确保电容器的安全槽不被封闭储存储存a.应储存在正常的温度、湿度条件下，避免受到阳光直射应储存在正常的温度、湿度条件下，避免受到阳光直射b.最长存放期为最

23、长存放期为3年年四、铝电解电容器的使用及注意事项四、铝电解电容器的使用及注意事项n 使用注意事项使用注意事项n 普通铝电解有正负极普通铝电解有正负极n 电容器两端电压要小于额定电压电容器两端电压要小于额定电压(0.6-0.8UR)n 普通铝电解不适用于频繁充放电电路普通铝电解不适用于频繁充放电电路n 铝电解使用时铝电解使用时,纹波电流不得超过其承受能力纹波电流不得超过其承受能力n 铝电解工作环境温度应尽可能低且不得高于额定上限温度铝电解工作环境温度应尽可能低且不得高于额定上限温度n 铝电解长期存放后应重新老化铝电解长期存放后应重新老化n 铝电解应储存于温度较低和干燥的环境中铝电解应储存于温度较

24、低和干燥的环境中n 安装注意事项安装注意事项n 铝电解的铝外壳与负极间不绝缘铝电解的铝外壳与负极间不绝缘n 安装时应尽量避免机械应力安装时应尽量避免机械应力n 铝电解焊接时应尽量避免长时间高温铝电解焊接时应尽量避免长时间高温( 270 ,4s)n 印制电路板孔距应与铝电解脚距相匹配印制电路板孔距应与铝电解脚距相匹配n 带防爆阀的铝电解安装应留有足够空间带防爆阀的铝电解安装应留有足够空间( 8:2mm;10-16:3mm; 18:5mm)n 铝电解电容器使用时要远离发热元件铝电解电容器使用时要远离发热元件n其它相关注意事项其它相关注意事项铝电解电容器的铝电解电容器的“偷电压及后果偷电压及后果由于

25、铝电解电容器的浪涌电压是额定电压的由于铝电解电容器的浪涌电压是额定电压的1.15倍，倍，对于对于300V额定电压的铝电解电容器的浪涌电压为额定电压的铝电解电容器的浪涌电压为345V，可以满足，可以满足243V交流有效值输入电压。如果交流有效值输入电压。如果用额定电压为用额定电压为300V的阳极箔替代额定电压的阳极箔替代额定电压400V的的阳极箔将会大大降低铝电解电容器的成本。有的铝阳极箔将会大大降低铝电解电容器的成本。有的铝电解电容器生产厂商就是采用这种电解电容器生产厂商就是采用这种“偷电压的方偷电压的方法降低生产成本。法降低生产成本。为了避免过大的漏电流，延长铝电解电容器的寿命，为了避免过大

26、的漏电流，延长铝电解电容器的寿命，通常要降低铝电解电容器的使用电压，一般取通常要降低铝电解电容器的使用电压，一般取0.9以下。但如果选用了偷以下。但如果选用了偷“电压的铝电解电容器就电压的铝电解电容器就将已经留出的电压富裕量丧失殆尽，甚至可能使工将已经留出的电压富裕量丧失殆尽，甚至可能使工作电压超过额定电压，这就使漏电流大大增加，从作电压超过额定电压，这就使漏电流大大增加，从而大大的减少了铝电解电容器的寿命。而大大的减少了铝电解电容器的寿命。铝电解电容器的翻新件铝电解电容器的翻新件更换电解液更换电解液翻新的铝电解电容器比较恶劣，通常是收集国外翻新的铝电解电容器比较恶劣，通常是收集国外下线铝电解

27、电容器，重新浸电解液后封装。尽管下线铝电解电容器，重新浸电解液后封装。尽管国外著名铝电解电容器检测比国内严格，有些下国外著名铝电解电容器检测比国内严格，有些下线的铝电解电容器性能还是接近于国内正品铝电线的铝电解电容器性能还是接近于国内正品铝电解电容器，但是，其性能还是不如国内正牌铝电解电容器，但是，其性能还是不如国内正牌铝电解电容器。通常是一些不负责任的销售商为了获解电容器。通常是一些不负责任的销售商为了获得市场竞争力，到铝电解电容器生产厂收购下线得市场竞争力，到铝电解电容器生产厂收购下线铝电解电容器，剔除没有电容量和击穿的后拿到铝电解电容器，剔除没有电容量和击穿的后拿到市场上销售。市场上销售

28、。其特征是电容量表现正常，但漏电流和损耗因数其特征是电容量表现正常，但漏电流和损耗因数高于正品铝电解电容器。漏电流大，实际寿命明高于正品铝电解电容器。漏电流大，实际寿命明显短于预期寿命，如果在大纹波电流或高温下应显短于预期寿命，如果在大纹波电流或高温下应用是极其危险的，其原因是过高的漏电流会导致用是极其危险的，其原因是过高的漏电流会导致铝电解电容器在大纹波电流或高温应用时的温度铝电解电容器在大纹波电流或高温应用时的温度更高，轻者寿命缩短，严重时会导致铝电解电容更高，轻者寿命缩短，严重时会导致铝电解电容器器“爆浆爆浆”。铝电解电容器的翻新件铝电解电容器的翻新件套膜套膜套膜是伪劣铝电解电容器套膜是

29、伪劣铝电解电容器“翻新的常用手法。翻新的常用手法。通常将买来的铝电解电容器套上升两档标注额定通常将买来的铝电解电容器套上升两档标注额定电压的新套膜热缩管，其印刷水平可以以假乱真。电压的新套膜热缩管，其印刷水平可以以假乱真。例如将额定电压例如将额定电压250V的铝电解电容器换上额定电的铝电解电容器换上额定电压压400V的铝电解电容器，这样的铝电解电容器的的铝电解电容器，这样的铝电解电容器的“价值将翻番甚至更高。套膜铝电解电容之制价值将翻番甚至更高。套膜铝电解电容之制造就是依据应用时电压降额的习惯，在电压降额造就是依据应用时电压降额的习惯，在电压降额后可能正好是套膜铝电解电容器的浪涌电压值，后可能

30、正好是套膜铝电解电容器的浪涌电压值，在这个电压下，套膜铝电解电容器还是能用一段在这个电压下，套膜铝电解电容器还是能用一段时间的。时间的。铝电解电容器的铝电解电容器的“偷容量偷容量”为了降低成本，获得更大利润，铝电解电容器制为了降低成本，获得更大利润，铝电解电容器制造商供货时，其电容量总是负偏差，有些接近容造商供货时，其电容量总是负偏差，有些接近容值下限。值下限。五、铝电解电容器的技术趋势五、铝电解电容器的技术趋势小型化缩小体积，扁平化）小型化缩小体积，扁平化） 高性能低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化高性能低阻抗、耐大纹波电流、长寿命化 ）宽工作温度范围，上限温度寿命提高宽工作温度范围，上限温度寿

31、命提高 (125 (125 -150 )-150 )固体电解质电容器的商品化固体电解质电容器的商品化 题二题二 薄膜电容器薄膜电容器n 薄膜电容器的分类薄膜电容器的分类n 薄膜电容器的电气参数薄膜电容器的电气参数n 规格书解读规格书解读n 薄膜电容器的失效模式、失效机理及预防措施薄膜电容器的失效模式、失效机理及预防措施n 薄膜电容器的使用及注意事项薄膜电容器的使用及注意事项n 薄膜电容器的技术趋势薄膜电容器的技术趋势一、薄膜电容器的分类一、薄膜电容器的分类 薄膜电容器主要应用于电源滤波器、缓冲电路、定时电路、旁路和薄膜电容器主要应用于电源滤波器、缓冲电路、定时电路、旁路和输出整流滤波。其分类方

32、式繁多，主要可归结如下：输出整流滤波。其分类方式繁多，主要可归结如下：按结构分按结构分卷绕型的扁平方式立脚）卷绕型的扁平方式立脚） 卷绕型轴向脚）卷绕型轴向脚）叠层型叠层型stacked film）按封装分按封装分壳装式壳装式沾浸式沾浸式胶带包札式胶带包札式按使用电压分按使用电压分直流电压直流电压DC）交流电压交流电压AC）按电感性分按电感性分有感式有感式Inductive）无感式无感式Non-inductive）n薄膜电容器按介质材料分薄膜电容器按介质材料分 介质材料极性介质材料极性介质材料分类介质材料分类电容器性能特点电容器性能特点非极性非极性聚苯乙烯聚苯乙烯（箔式和金属化）（箔式和金属化

33、）电性能优良，长期稳定性好，损耗极低，介质吸收小，绝缘电电性能优良，长期稳定性好，损耗极低，介质吸收小，绝缘电阻高，负温度系数小，精确度高（阻高，负温度系数小，精确度高（0.05%），但工作温度不高），但工作温度不高（+70+75）聚乙烯聚乙烯电性能和耐热性基本上类似于聚苯乙烯，但容量稳定性差，损电性能和耐热性基本上类似于聚苯乙烯，但容量稳定性差，损耗角较大，机械性差耗角较大，机械性差聚丙烯聚丙烯（箔式和金属化）（箔式和金属化）电性能优良，低损耗，低介质吸收，高介质强度，高绝缘电阻，电性能优良，低损耗，低介质吸收，高介质强度，高绝缘电阻，工作温度可达工作温度可达100聚四氟乙烯聚四氟乙烯（箔式

34、和金属化）（箔式和金属化）损耗小，绝缘电阻高，温度、频率特性稳定，耐高温损耗小，绝缘电阻高，温度、频率特性稳定，耐高温250，但，但耐电晕性差，工艺复杂，成本高耐电晕性差，工艺复杂，成本高极性极性聚碳酸酯聚碳酸酯（箔式和金属化）（箔式和金属化） 容量稳定性较高，损耗小，工作温度在容量稳定性较高，损耗小，工作温度在+120+130聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯（箔式和金属化）（箔式和金属化）比容大，耐热性好，工作温度在比容大，耐热性好，工作温度在+120+130，介质损耗相对，介质损耗相对较大，温度频率特性不稳定。较大，温度频率特性不稳定。聚酰亚胺聚酰亚胺电性能类似于聚酯，工作温度在电性能

35、类似于聚酯，工作温度在+130，耐辐射，耐燃烧，耐辐射，耐燃烧聚苯硫醚聚苯硫醚损耗低，稳定性好损耗低，稳定性好n薄膜电容器按电极材料分类薄膜电容器按电极材料分类电极材料分类电极材料分类主要特点主要特点优点比较优点比较金属箔式电容器金属箔式电容器 采用金属箔（采用金属箔（Al，Sn）作电极，）作电极，以塑料薄膜（聚乙酯，聚丙烯，以塑料薄膜（聚乙酯，聚丙烯，聚笨乙烯或聚碳酸酯等）为介质聚笨乙烯或聚碳酸酯等）为介质材料，从两端重迭后，卷绕成圆材料，从两端重迭后，卷绕成圆筒状之电容器。筒状之电容器。 金属化薄膜电容器（金属化薄膜电容器（1）可以省去金属箔电极的厚可以省去金属箔电极的厚度，缩小电容器的单

36、位容度，缩小电容器的单位容量体积，易于小型化，大量体积，易于小型化，大容量。（容量。（2）自愈性）自愈性金属化薄膜电容器金属化薄膜电容器 采用金属化薄膜（聚乙酯、聚丙采用金属化薄膜（聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等）为电极，以塑烯、聚碳酸酯等）为电极，以塑料薄膜为介质材料，卷绕或积层料薄膜为介质材料，卷绕或积层而成之电容器。（所谓金属化薄而成之电容器。（所谓金属化薄膜就是采用真空蒸镀法在塑料薄膜就是采用真空蒸镀法在塑料薄膜上镀上一层很薄的金属，如：膜上镀上一层很薄的金属，如：Al，Zn，Al-Zn等等)二、薄膜电容器的电气参数二、薄膜电容器的电气参数电压参数电压参数电容量电容量(pF, uF,)及测

37、试条件及测试条件 损耗角正切损耗角正切(%)绝缘电阻绝缘电阻n薄膜电容器的电压参数薄膜电容器的电压参数 额定电压额定电压VR 额定电压额定电压VR是电容器在额定温度范围内所允许连续工作的最大是电容器在额定温度范围内所允许连续工作的最大直流电压。直流电压。 测试电压测试电压 （耐压）（耐压） 测试电压是依据介质材料可承受的介电强度而确定的，一般为额测试电压是依据介质材料可承受的介电强度而确定的，一般为额定电压的定电压的1.252.5倍，测试时间典型值为倍，测试时间典型值为2s。 寿命测试电压寿命测试电压 在额定温度上限下，对电容施加的电压，一般为额定电压的在额定温度上限下，对电容施加的电压，一般

38、为额定电压的1.25或或1.5倍，测试时间为倍，测试时间为500h，1000h。 最大连续电压最大连续电压 电容器在整个温度范围内的任一温度连续承受的电压，与额定电容器在整个温度范围内的任一温度连续承受的电压，与额定直流电压相同，但随着温度的升高，电压需降额使用。直流电压相同，但随着温度的升高，电压需降额使用。根据根据IEC384-14的规定，的规定，X电容可以分成下表所示电容可以分成下表所示3个安规级别：个安规级别：开路电压波形开路电压波形1.2/50us）n安规薄膜电容安规薄膜电容X1，X2的的Impulse测试电压测试电压n薄膜电容器的电容量及测量条件薄膜电容器的电容量及测量条件 额定电

39、容量额定电容量 额定电容量是标称容量，一般从额定电容量是标称容量，一般从1nF到数十微法，定义到数十微法，定义在在1KHz20%，1Vrmsmax.5V和和1535。 电容量与温度的关系电容量与温度的关系 聚丙烯在整个温度范围内呈现负温度特性聚丙烯在整个温度范围内呈现负温度特性 聚脂膜呈现正温度特性，整个温度范围大致在聚脂膜呈现正温度特性，整个温度范围大致在4% 聚苯乙烯膜总的趋势为正温度特性聚苯乙烯膜总的趋势为正温度特性 聚苯硫醚在聚苯硫醚在100以下为负温度特性，以下为负温度特性， 100以上为正温度以上为正温度特性特性电容量与频率的关系电容量与频率的关系 不同介质材料的薄膜电容器的电容量

40、的频率特性如下图：不同介质材料的薄膜电容器的电容量的频率特性如下图： 聚脂膜电容器的电容量随频率上升而下降聚脂膜电容器的电容量随频率上升而下降 聚苯硫醚膜电容器在聚苯硫醚膜电容器在100KHz以下，电容量基本不随频率变化，当频率高以下，电容量基本不随频率变化，当频率高于于200KHz以上时，电容量随频率的增加而增加以上时，电容量随频率的增加而增加 聚苯乙烯膜电容器的电容量在聚苯乙烯膜电容器的电容量在200Hz以下随频率的增加而减小，频率在以下随频率的增加而减小，频率在300KHz以上，电容量随频率上升以上，电容量随频率上升 聚丙烯膜电容器的电容量的频率特性非常好，频率在聚丙烯膜电容器的电容量的

41、频率特性非常好，频率在1MHz时，容量仍时，容量仍不受频率影响不受频率影响电容量与湿度的关系电容量与湿度的关系 塑料外层电容器的电容量随环境湿度的改变而发生逆向变化，这种变化取决于塑料外层电容器的电容量随环境湿度的改变而发生逆向变化，这种变化取决于电容器的不同型号，层与层之间的绝缘物质和有效空气缝隙会在环境湿度中改电容器的不同型号，层与层之间的绝缘物质和有效空气缝隙会在环境湿度中改变，且影响测得的电容量变，且影响测得的电容量 聚脂膜电容器相对有较大的湿度系数聚脂膜电容器相对有较大的湿度系数 聚苯硫醚膜电容器的相对湿度系数变化最小，聚丙烯膜电容器次之聚苯硫醚膜电容器的相对湿度系数变化最小，聚丙烯

42、膜电容器次之 聚苯乙烯膜电容器的相对湿度系数变化最大聚苯乙烯膜电容器的相对湿度系数变化最大n薄膜电容器的损耗角正切（薄膜电容器的损耗角正切（%） 薄膜电容器的测量条件与电容量的相同，对于聚酯膜电容器、聚丙烯膜电容薄膜电容器的测量条件与电容量的相同，对于聚酯膜电容器、聚丙烯膜电容器器 ，另外还需额外加测一个，另外还需额外加测一个10KHz或或100KHz的测试频率的测试频率 各类薄膜介质电容器的损耗因数与频率的关系如下图：各类薄膜介质电容器的损耗因数与频率的关系如下图： 聚酯膜电容器的绝缘特性导致其损耗因数明显高于聚丙烯膜电容器和聚苯乙聚酯膜电容器的绝缘特性导致其损耗因数明显高于聚丙烯膜电容器和

43、聚苯乙烯膜电容器的损耗因数烯膜电容器的损耗因数n薄膜电容器的损耗角正切与温度的关系薄膜电容器的损耗角正切与温度的关系 薄膜电容器的损耗角正切与温度的关系如下图：薄膜电容器的损耗角正切与温度的关系如下图： 聚苯硫醚膜和聚丙烯膜电容器的损耗因数在聚苯硫醚膜和聚丙烯膜电容器的损耗因数在-40100内与温度无内与温度无关，关，100 以上开始增加以上开始增加 聚酯膜电容器的损耗因数表现最差，聚苯乙烯膜电容器次之。聚酯膜电容器的损耗因数表现最差，聚苯乙烯膜电容器次之。n薄膜电容器的绝缘电阻薄膜电容器的绝缘电阻 绝缘电阻是通过确定输入直流电压与电流施加到电容器绝缘电阻是通过确定输入直流电压与电流施加到电容器1min偏差后的比偏差后的比值得到的。值得到的。IEC384-14规定的测试条件如下：规定的测试条件如下： 绝缘电阻受温度的影响绝缘电阻受温度的影响电容器的额定电压电容器的额定电压UR测试电压测试电压/V10VUR100V101100VUR500V10015UR500V50050三、规格