薄膜电容器
出处:davina 发布于:2008-11-10 15:20:01
表面贴装的薄膜电容器主要使用两种结构类型。常用的方法包括堆叠一面金属化的电介质薄膜,被称为堆叠薄膜片。另一种结构形式是绕制而不是堆叠,被称为MELF片。也可以使用前面提到的轴向和径向插入式结构方法。
聚酯(Mylar/PET)电容器是薄膜电容器中体积且的。它们是一般用途滤波器的元件,其工作频率低于几百kHz,工作温度可达125℃。电容量的范围从1000pF~10μF。除非在要求数百V的额定电压情况下,采用更厚更坚固的薄膜,建议不要使用1000pF以下的电容值。聚亚烯萘(PEN:polyethylene napthalate)薄膜电容器和PET类型相似,但额定电压更高、更高。
聚碳酸酯电容器的体积比上述电容器的要大些.但它具有优良的电性能,特别是工作于高温时更是如此。在很宽的温度范围内工作时,其损耗系数较低,返回性能比聚酯电容器要好。聚硫化物电容器与聚碳酸酯电容器的特性相似,但它不能在高于150℃的条件下工作。与PET和PEN类型相比,聚苯硫醚(PPS:polyphenylene sulphide)电容器有的性能,在工作和焊接时允许更高的温度。它可以提供更高的,通常也比PET和PEN类型的贵。
在各种薄膜电容中,以聚苯乙烯电容器的电性能。温度系数可以被地控制,几乎是完全线性的一120ppm/℃。由于有可预测的温度特性,这种电容非常适合于LC谐振电路中,其中电感有相应的正温度系数。电容值返回偏差的典型值为0.1 %,损耗极小,其耗散因数约为0.01%,然而工作温度不能超过85℃。聚丙烯电容器与聚苯乙烯电容器的特性相近,尽管它的损耗因数和温度系数稍为高一些,但它的额定工作温度可达105℃,其价格 较聚苯乙烯电容器便宜,和聚酯电容器的价格差不多。
图1比较了聚酯、PPS和聚苯乙烯电容器的电容量和损耗系数随温度变化的关系。很明显,PSS在一定的温度范围内电容量变化稍小,聚苯乙烯电容器有性能。损耗系数也是频率的函数,在较高频率下电介质损耗会使d增加,从而使Q值降低。
图1 薄膜电容器的电容量和损耗系数随温度的变化
薄膜电容器的标准偏差有1 %、2.5%、5%、10%和25%。对绝大多数的应用,2.5%或5%的偏差就足够了,特别在通过电感或有源滤波器中的电位器调整谐振频率时更是如此。因为随着容许偏差的下降,精密电容越来越贵。
假若加在电容器上的电压过高,电介质将被击穿,从雨导致性损坏。大多数的薄膜电容器的额定工作电压为D9dO~600V或更高。由于大多数滤波器处理的信号电压通常只有几V,额定电压不是很苛刻的要求。因为电容器体积随额定电压增加而增大,因此不应使用过高的额定电压。但是,额定工作电压较低、且容量小于0.01μF的聚苯乙烯电容器在印制电路板焊接过程中,由于引线传热,会导致电介质薄膜变形,可能引起电容变值。额定工作电压为100V或更高的电容器,因为电介质膜有足够厚度,不必担心电容值的变化。
除电阻损耗外,在图2(a)的等效电路中还包含了一个寄生电感Ls。随着工作频率的增加,当接近Ls,和C的串联谐振频率时,将导致阻抗急剧减小,如图3所示。电抗在高于自谐振频率时呈现感性。自谐振频率与电容器的结构和容量密切相关,通常薄膜电容器的工作频率应该限制在几MHz以内。
图2 电容器的等效表示
薄膜电容都没有压电效应。这意味着任何机械冲击,如振动等不会引起小电压。
图3 薄膜电容器的自谐振效果
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