薄膜电容器基本知识(customer)课件

1、薄膜电容器基础知识潘启平10/4/20221法拉电子技术中心培训主要内容 一、基本概念二、表征电容器的特性参数三、电容器的选用 10/4/20222法拉电子技术中心一、基本概念1、标称容量与允许偏差电容量的单位：F、F、nF、pF。 1F=106F=109nF=1012pF 1F=103nF=106pF 1nF=103pF三位数表示法：ABC=AB10CpF。如:104、223符号法：4p7、3n3、15n、68 最常用的偏差等级有：J 级（5%）、 K级（10%）、 M级（20%）10/4/20223法拉电子技术中心一、基本概念 电容器的分类按介质分类：有机介质电容器 塑料薄膜、纸介、漆膜、

2、复合介质 PET、OPP、PEN、PPS、PS、PC无机介质电容器 瓷介、云母、玻璃膜及玻璃釉 高频瓷、 铁电瓷、 半导体瓷电解电容器 铝电解、钽电解、铌电解 液体铝电解、固体铝电解、无极性电解目前主要产品有陶瓷电容器、塑料薄膜电容器、电解电容器三大类。4法拉电子技术部一、基本概念 我司主要用的两种薄膜介质的对比 聚丙烯膜高频损耗极低，电容量稳定性很高，负温度系数较小，绝缘电阻极高，介质吸收系数极低，自愈性好，介电强度高，吸水率低。聚酯膜工作温度范围宽，介电常数高，电容量稳定性高，正温度系数，绝缘电阻高，自愈性好,容积比高。10/4/20225法拉电子技术中心一、基本概念我司电容器几种的结构（

3、外部） 封装浸渍型液体/粉末/简装设计灵活盒 式塑料外壳金属外壳外观一致性好插件直通率高裸装浸树脂加套管体积小引出方式径 向成型编带易插件排版密度高轴 向圆柱形扁平型结构稳定节省高度空间10/4/20227法拉电子技术中心一、基本概念 电容器内部结构 1、卷绕型1）有感绕法：一般采用铝箔作极板，引出线或引出片在卷绕过程中直接点焊在铝箔电极上；如：CL11、CH11、CBB11。10/4/20228法拉电子技术中心二、电容器的特性参数 1、电容量 2、电容器损耗 3、绝缘电阻 4、耐电压 5、电容器的吸收现象 6、温度系数 7、电容器阻抗频率特性10/4/202210法拉电子技术中心二、电容器的

4、特性参数1.电容量电容器的电容量就是表征电容器贮存电荷能力的参数，它在数值上等于极板上贮存的电荷量Q 与极板上所加的电压U之比，即： 10/4/202211法拉电子技术中心 容量频率特性非极性介质的介电常数几乎与频率无关，电容器的容量频率特性好；而极性介质的介电常数随频率变化较大，其电容的容量频率特性较差。注: 聚酯薄膜 聚丙烯薄膜C/C (%)-300.1110100KHZf10/4/202212法拉电子技术中心电容器的损耗 二.电容器损耗与外界因素的关系 1.电容器损耗与频率关系 极性介质电容器，在低频和中频范围内电容器的损耗由介质和辅助介质决定的，一般情况下电导损耗发生在低频范围内，极化

5、损耗发生在中频范围内。在高频范围内损耗主要是金属部分所引起。 非极性介质电容器，在低频时损耗主要是由介质的电导损耗决定的，在高频时的损耗是由金属部分的损耗决定的。10/4/202214法拉电子技术中心电容器损耗 2.电容器损耗与温度关系，电容器损耗的温度特性主要取决于介质的损耗曲线。140120100806040200-60-40-20020406080100 OPPPETtg（10-4） T() 10/4/202215法拉电子技术中心绝缘电阻 1. 电容器的绝缘电阻 U 电容器上所加的电压（V） IL 漏电流（A） R 绝缘电阻（M）电容器的时间常数 在评价大容量电容器的绝缘电阻时，引入一个

6、与电容器几何尺寸无关的参数时间常数。 = RC式中， 电容器的时间常数（ M F）或（s)； R 绝缘电阻（ M）； C 电容量（F）绝缘电阻与测量时间的关系：电容器的充电电流是随时间增加而下降的，须经过相当长的时间才能达到一个稳定的数值，即漏电流。但这样测量的时间要很长，生产上是不允许的。为了统一，标准中规定测量时间为1分钟。10/4/202217法拉电子技术中心绝缘电阻 2.绝缘电阻随温度的升高而下降 绝缘电阻与温度的关系基本符合介质的体积电阻与 温度的关系。测试绝缘电阻一般在：205 即 lgR1 = lgR0 （t1-t0 ） R1为温度t1时的绝缘电阻值 R0为温度t0时的绝缘电阻值

7、 聚酯电容器的 = 0.03 0.035 聚丙烯电容器的 = 0.03 0.0410/4/202218法拉电子技术中心绝缘电阻 T0.1T10GG020406080100T() 绝缘电阻随温度变化 OPPPET10/4/202219法拉电子技术中心绝缘电阻 3. 绝缘电阻与测量电压的关系 电容器绝缘电阻与外加电压的关系主要取决于介质的绝缘电阻与电压的关系。在产品标准中规定了测试电压。 10/4/202220法拉电子技术中心绝缘电阻 额定电压（V）测试电压（V） 10010 100100 50050010/4/202221法拉电子技术中心绝缘电阻 4. 绝缘电阻与湿度的关系 电容器介质及辅助材料

8、受潮后，绝缘电阻将明显下降。10/4/202222法拉电子技术中心电容器的耐电压 二. 额定工作电压（UR）、试验电压（US）和击 穿电压（UJ）之间的关系 试验电压与额定工作电压关系 试验电压必须选择得当，选的过高会使原来正常的电容器受到损伤。造成隐患，降低可靠性，而选的过低又可能使一些有明显缺陷的产品不能剔除。 试验电压与额定电压的关系一般如下表:US箔式金属化标准2UR1.4 1.6UR10/4/202224法拉电子技术中心电容器的耐电压 击穿电压与额定工作电压 击穿电压与额定电压的比值取决于设计和工艺，各厂产品的安全系数不一样。击穿电压是指产品的极限电压，属于破坏性实验。10/4/20

9、2225法拉电子技术中心电容器的温度特性1、类别温度范围定义： 电容器能连续工作的环境温度范围，即类别温度范围。也就是说电容器应在某一最低环境温度（下限类别温度）和某一最高环境温度（上限类别温度）之间工作。上限类别温度等级有：+40、 +55、 +70、 +85、 +100、 +125、 +200、 +250等；下限类别温度等级有：-10 、 -25 、 -40 、 -55 、 -65 等。10/4/202227法拉电子技术中心2、温度特性1）电容量的温度系数c ：当温度每变化一度时，电容量的相对变化值。 （1/ ） 在实际中，通常希望知道某一温度范围内的c ，为此工程上常用下式表示： （1/

10、 ）C1 室温t1时的电容量；C2 上限类别温度t2时的电容量 c 一般很小，常以10-6/ 为单位，即ppm/ c 有正（如：PET）、有负（如： OPP )10/4/202228法拉电子技术中心2) 电容量的温度特性 C/C：指在类别温度范围内给定的一个温度范围所出现的电容量最大可逆变化。 C/C=（C2-C1)/C1100%C1 室温（20 ）时的电容量C2 上限（或下限）类别温度时的电容量 C/C只适用容量随温度变化比较大的电容器。10/4/202229法拉电子技术中心电容器的阻抗频率特性电容器的阻抗：在交流电路中，电容器的阻抗为：从图中可以看出，当频率增加时，容抗随频率的增加而降低，

11、感抗随频率的增加而增加， z f 电容器的阻抗频率特性 关系呈现U型特性。当f = f0时， r+rm，即ESR。在f0附近出现容量的假象增大。 当ff0时，电容器已不具有容抗性质，而呈现感抗，这时电容器已失去作用。因此，电容器的工作频率应远比谐振频率f0低。 Z ESRf0f10/4/202230法拉电子技术中心三、薄膜电容器的选用1.根据用途或电路原理确定电容器的类型：1.1直流回路：选用通用类薄膜电容器。 低电压：盒式、高性能：CL23B、CL23/大间距 浸渍型、小型化：CL21X 廉价：CL11 容量稳定：CBB21、CBB13、CH11 高精密：CBB71、CBB72、CBB70

12、表面安装：CLN51、CBS52 中高压：体积小：CL21、CL20 容量稳定：CBB21、CBB81 表面安装：CLN51、10/4/202231法拉电子技术中心三、薄膜电容器的选用1.2交流脉冲回路（S校正电路、行逆程电路、尖峰吸收回路、灯具）：选用脉冲类电容器 行逆程电路：CBB81、CBB81B、CBB81A S校正电路：CBB21、CBB21B、CBB21A、CBB13 电子镇流器：MKP21、MKP81、 MMKP82、MMKP84 节能灯：CL11、CBB11、CL21、CL23B、 CL25、CBB2110/4/202232法拉电子技术中心三、薄膜电容器的选用1.3安规电容器的选用：电源跨线（抑制差模干扰）：X类 X2类：CBB62（CQC） MKP61、MKP62（CQC、UL、ENEC） X1类：MKP63（CQC、UL、ENEC）电源对地（抑制共模干扰） ：Y类 Y2类:MKP63（CQC、UL、ENEC）10/4/202233法拉电子技术中心三、薄膜电容器的选用1.4精密电容器的选用： 我公司的精密电容器有四种型号。CBB71A为箔式结构，温度系数较小（-15070ppm）。 6.3115塑壳封装，容量较小。CBB71B为箔式结构