金屬膜電容用途以及金屬膜電容特點(diǎn)
金屬薄膜電容特點(diǎn)
首先，鋁電解電容器額定電壓較低（通常≤450V），要獲得更高的耐壓等級，通常需要串聯(lián)使用，在串聯(lián)過程中必須考慮均壓問題。薄膜電容器單體電壓最高可達(dá)20kV，在中高壓變頻應(yīng)用中無需考慮串聯(lián)問題，當(dāng)然均壓等連接問題以及相應(yīng)的成本、人力就無需考慮
其次，金屬薄膜電容器耐紋波電流能力可以達(dá)到同等容量鋁電解電容器額定紋波電流的十倍到幾十倍，鋁電解電容器為了達(dá)到更高的耐電流能力，通常采用更大的容量來滿足要求，而更大容量是對成本和安裝空間的一種不必要的浪費(fèi)。
再者，薄膜電容的ESR通常很低，一般在1mΩ以下，寄生電感也非常低，僅為幾十個nH。這些都是鋁電解電容所無法企及的。極低的ESR使開關(guān)管上的電壓應(yīng)力大大減小，有利于開關(guān)管工作的可靠性和穩(wěn)定性。
此外，鋁電解電容由于無法控制鋁極板氧化面積，導(dǎo)致在容量誤差方面無法精確控制，一般誤差在20%左右以內(nèi)，而金屬薄膜電容器可以通過直接控制卷繞的金屬薄膜極板面積達(dá)到對容量公差的精確控制，如果客戶有需要，公差可以控制在1%以內(nèi)。目前，常規(guī)產(chǎn)品一般采用5%和10%的制造公差。另外，鋁電解電容器的損耗很大，其中無功損耗可以占到總無功容量的20%，而且鋁電解電容會隨著頻率的增大而增大，頻率超過1000HZ后損耗變化率逐漸增大，有功損耗增大則發(fā)熱量增大，這也是在中、高頻大功率環(huán)境下采用鋁電解直流支撐電容器發(fā)熱量大、故障率高、壽命短的原因，一般額定工況下預(yù)期壽命小于5000小時，鋁電解電容的損壞常常導(dǎo)致整臺設(shè)備無法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在高壓變頻器整個壽命期間，薄膜電容器可以做到免維護(hù)，大大節(jié)約終端客戶的維護(hù)成本和人力。
金屬薄膜電容優(yōu)點(diǎn)
金屬化聚酯膜卷繞，無感式結(jié)構(gòu)
環(huán)氧樹脂包封，CP線單向引出
自愈性能好，絕緣電阻高，電容量穩(wěn)定
適用于直流和脈動電路，廣泛應(yīng)用于各種電子電器電工設(shè)備的濾波、隔直、旁路、耦合和降噪等場合
金屬薄膜電容優(yōu)勢對比
有機(jī)介質(zhì)電容又稱金屬膜電容，是以紙介（MP），金屬介，聚酯（Mylar又稱滌綸），聚苯乙烯（MKS），聚丙烯（MKP）聚碳酸酯（MKC）和聚對苯二甲酸酯（MKT）等為主的幾種電容。其中紙介、聚酯、聚丙烯三種電容中各自又分有、無金屬化介質(zhì)兩種。一般而言，金屬化介質(zhì)的電容- -旦介質(zhì)被擊穿時，擊穿處產(chǎn)生的電弧會使金屬膜融化蒸發(fā)，使短路消滅，可以自動恢復(fù)正常工作而具有自愈功能。這種金屬膜電容的性能很好，一 般使用在電源_上的。
金屬膜電容中的金屬化聚酯電容（ Mlylar）和金屬化聚丙烯電容（ MKP）這兩種金屬膜電容可以消除卷繞帶來的電感，制成性能更好的無感電容，這種要選擇電容上標(biāo)稱X 2的電容，繞制工藝特殊，無感電容所以它也是金屬膜電容的一種。（插入 集合圖，集合圖在頁面位置為居中）
無機(jī)電容以云母、瓷介、獨(dú)石、玻璃釉等幾種電容為主。電解電容器以鋁電解電容為代表，具有體積小容量大的特點(diǎn)，可以做到幾十微法到兩、三萬微法，但它的阻抗頻率特性較差，溫度特性也不好，絕緣電阻低，漏電流大，長時間不使用會變質(zhì)失效。
由于電解質(zhì)的導(dǎo)電性不太好，電阻較大，損耗也較大，分布電容和誤差也不是很小，種種原因讓電解電容性能遠(yuǎn)不及金屬膜膜電容，它只適合用在電源濾波上和電源退偶上使用，不宜用在音頻耦合電路
金屬薄膜電容缺點(diǎn)及解決方案
將雙面金屬化聚丙烯膜和非金屬化聚丙烯膜進(jìn)行卷取或者疊層所組成的電容被稱之為金屬化膜電容器。從原理上分析，金屬化薄膜電容器應(yīng)不存在短路失效的模式，而金屬箔式 電容器會出現(xiàn)很多短路失效的現(xiàn)象。金屬化薄膜電容器雖有上述巨大的優(yōu)點(diǎn)，但與金屬箔式電容相比，也是有一定缺點(diǎn)的。
一是容量穩(wěn)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(xiàn)容量丟失以及自愈后均可導(dǎo)致容量減小，因此如在對容量穩(wěn)定度要求很高 的振蕩電路使用，應(yīng)選用金屬箔式電容更好。
另一主要缺點(diǎn)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(diǎn)，目前在制造 工藝上已有改進(jìn)的大電流金屬化薄膜電容產(chǎn)品。
想要改善金屬化薄膜電容器的不足之處，那么可以采用雙面金屬化薄膜做電極；或者是增加金屬化鍍層的厚度；以及端面金屬焊接工藝改良，降低接觸電阻。
有機(jī)薄膜電容器是以有機(jī)塑料薄膜做介質(zhì)，以金屬箔或金屬化薄膜做電極，通過卷繞方式制成（疊片結(jié)構(gòu)除外），其中以聚酯膜介質(zhì)和聚丙烯膜介質(zhì)應(yīng)用最廣。
制造電容器使用的有機(jī)薄膜多達(dá)十幾種，以聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯（PET）、聚四氟乙烯、聚碳酸酯（PC）有機(jī)薄膜電容器最為成熟，是性能優(yōu)、品種多、應(yīng)用面廣的電子元件之一
金屬膜電容用途以及金屬膜電容特點(diǎn)
有機(jī)薄膜電容器主要特點(diǎn)
由于膜的厚度可以做得很薄，易于卷繞，所以這種電容器的電容量和工作電壓范圍很寬。有機(jī)介質(zhì)材料大多是合成的高分子聚合物，原料豐富，品種繁多，有利于有機(jī)介質(zhì)電容器的發(fā)展。與無機(jī)介質(zhì)電容器比較，其主要弱點(diǎn)是：有機(jī)介質(zhì)易于老化，電容器的性能會逐漸降低；有機(jī)介質(zhì)的熱膨脹系數(shù)較大，電容器的穩(wěn)定性較差；有機(jī)介質(zhì)的耐熱性差，電容器的工作溫度上限受到限制。
有機(jī)薄膜電容器分類
1．按介質(zhì)材料區(qū)分：我國現(xiàn)使用主要有聚酯膜和聚丙烯膜兩種介質(zhì)；
2．按電極型式區(qū)分：有金屬箔式和金屬化薄膜兩種結(jié)構(gòu)。
3．按卷繞方式區(qū)分：有有感卷繞和無感卷繞兩種方式
具體特性說明如下表：
有機(jī)薄膜分極性有機(jī)薄膜和非極性有機(jī)薄膜兩類，用極性有機(jī)薄膜制造的電容器具有比電容人，耐溫高，耐樂強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。用非極性有機(jī)薄膜制造的電容器具有損耗角正切值tgδ小、絕緣電阻高、介質(zhì)吸收系數(shù)小、有負(fù)溫度系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。
兩大常見有機(jī)薄膜電容器用處
1.聚酯膜電容器的特性：
1）體積小，容量大，其中尤以金屬化聚酯膜電容的體積更小。
2）使用溫度范圍較寬： -55°C~+100C。 （聚丙烯電容為：一40‘ *+85 °C）
3）正溫度系數(shù)電容
4）損耗tanδ隨頻率升高而增加較大，因此不宜用于高頻電路。2.聚丙烯薄膜電容器的特點(diǎn)：
1）高頻損耗極低tanδ≤0. 1%， （聚酯電容tanδ≤1.0 %）。且在很寬的頻
率范圍內(nèi)損耗變化很小，適合高頻電路使用。（ 100KHz以內(nèi)）
2）較小的負(fù)溫度系數(shù);
3）絕緣電阻極高（IR≥10° MQ ） ：
4）介電強(qiáng)度高，適合做成高壓薄膜電容器。
有機(jī)薄膜電容器優(yōu)點(diǎn)
目前，高比容有機(jī)薄膜電容器主要應(yīng)用于各類逆變電源中，作為直流支撐（DC-Link）電容使用，薄膜電容器體積縮小可取代以往使用電解電容的場合，并且具有更高的耐電壓能力；不存在電解液泄露風(fēng)險，具有更高的可靠性；在電路中遇到瞬時過壓時，具有自愈特性，能夠很好地保護(hù)電路安全，消除電路過壓擊穿短路風(fēng)險；采用無感卷繞技術(shù)，產(chǎn)品符合低電感特性，更能適應(yīng)電源系統(tǒng)不斷提升的工作頻率；采用低損耗介質(zhì)材料，產(chǎn)品具有低損耗特性，能夠承受更大紋波電流，發(fā)熱量較低；無極性介質(zhì)材料，能夠承受反峰電壓，可滿足交、直流濾波電路使用等。
有機(jī)薄膜電容器自愈介紹
有機(jī)金屬化薄膜電容器最大的好處就是它具有自愈能力，因此這類電容器成為當(dāng)前發(fā)展最快的電容器之一。
金屬化有機(jī)薄膜電容器的自愈有兩種不同的機(jī)理：一種是放電自愈；另一種是電化學(xué)自愈。前者發(fā)生在電壓較高下，所以也簡稱為高壓自愈；因?yàn)楹笳咴陔妷汉艿偷那闆r下也出現(xiàn)，所以常簡稱為低壓自愈。
1、放電自愈
為了說明放電自愈的機(jī)理，假設(shè)在兩個金屬化電極間的有機(jī)薄膜中某處有一疵點(diǎn)，其電阻為R。按疵點(diǎn)的性質(zhì)，它可能是金屬性疵點(diǎn)，也可能是半導(dǎo)體或劣質(zhì)絕緣性疵點(diǎn)。顯然，當(dāng)疵點(diǎn)是前一種時，在低電壓下，電容器就已經(jīng)發(fā)生放電自愈。而只有在后一種疵點(diǎn)情況下，才出現(xiàn)所謂高壓放電自愈。
放電自愈的過程是，在金屬化有機(jī)薄膜電容器上施加電壓V后，立刻有歐姆電流I=V/R通過疵點(diǎn)。因此流經(jīng)金屬化電極的電流密度J=V/Rπr2，即是在金屬化電極內(nèi)，離疵點(diǎn)越近的區(qū)域（即r越小），其電流密度越大。由于疵點(diǎn)功耗W=（V2/R）r引起的焦?fàn)枱幔前雽?dǎo)體性或絕緣性疵點(diǎn)的電阻R成指數(shù)性下降。因此電流I和功耗W又迅速增大，結(jié)果在金屬化電極離疵點(diǎn)很近的區(qū)域中，電流密度J1= J=V/πr12急劇上升到其焦?fàn)枱崮軐⒃搮^(qū)金屬化層的熔化，引起電極間在此處飛弧，電弧很快蒸發(fā)和拋散掉該處熔融金屬，形成無金屬層的絕緣隔離區(qū)，電弧熄滅，實(shí)現(xiàn)自愈
2、電化學(xué)自愈
鋁金屬化有機(jī)薄膜電容器在低壓下，常出現(xiàn)這種自愈。這種自愈的機(jī)理如下：若在金屬化有機(jī)薄膜電容器的介質(zhì)薄膜中有一疵點(diǎn)，在電容器上加上電壓以后（即使電壓很低），通過疵點(diǎn)將有較大的漏電流
表現(xiàn)為電容器的絕緣電阻遠(yuǎn)低于技術(shù)條件中的規(guī)定值。顯然，在漏電流中含有離子電流，也可能含有電子電流。因?yàn)楦鞣N有機(jī)薄膜都有一定的吸水率（0.01%~0.4%），且在電容器制造、儲存和使用過程中，電容器可能受潮，所以在離子電流中會有相當(dāng)一部分是因水被電解而產(chǎn)生的O2-離子和H-離子電流。O2-離子到達(dá)AL金屬化陽極以后，與AL結(jié)合形成AL2O3。隨著時間的增長，逐漸形成AL2O3絕緣層將疵點(diǎn)覆蓋和隔離，從而電容器絕緣電阻大為提高，達(dá)到自愈。
自愈的利弊
金屬化有機(jī)薄膜電容器的最大特點(diǎn)是具有自愈能力，因此自愈所帶來的好處是主要的，但是，它也有不利之處，其中最大的害處就是自愈時造成電流脈沖，給電路帶來信號干擾，降低電路的重要性能——信噪比。所以對于一些要求特別高的電路，如高保真音響電路、高精度通信電路等，不能讓有機(jī)薄膜電容器在工作時發(fā)生自愈。
自愈的另一害處，是使用電容器的容量逐漸減少。若電容量在工作時，自愈次數(shù)很多，就會導(dǎo)致其容量和絕緣電阻顯著變小、損耗角大幅度上升，使電容器很快失效。
