薄膜电容介绍以及分类

时间:2019-4-25 分享到:

1薄膜电容器的构造   薄膜电容器内部构成方式主要是:以金属箔片(或是在塑料上进行金属化处理而得的箔片)作为电极板,以塑料作为电介质。通过绕卷或层叠工艺而得。箔片和薄膜的不同排列方式可衍生出多种构造方式。3薄膜电容器的分类法
a、电介质分类法;

b、(介质电极板)排列方式分类法;

c、结构分类法;

d、线端方式分类法。

2薄膜电容器的别称
薄膜电容器是电容器的一大类,市场上对其型号的叫法非常不统一:

a、涤纶电容:通常大家说的涤纶电容型号为:CL11,国外或者外企的叫法为PEI或PEM,主要材料为聚脂薄膜,全称是有感型聚脂/酯薄膜电容,这种电容价格便宜,体积小,电性能算是不错的,损耗稍微大些。

b、金属化电容:国内叫CL21,CBB21(很多人把有CBB型号的电容都叫CBB电容),国外叫MEF和MPP,其主要材料是聚酯金属化薄膜和聚丙烯金属化薄膜.

c、CBB电容:是对CBB21,CBB18,CBB81电容的统称,人们说CBB电容主要是指CBB81,国外叫PPS,是内串式高压金属化聚丙烯电容,抗电流,电压能力强,损耗小,是大多数工程师最保险的选择,缺点是价格贵,体积大,脚距一般在15,20mm。

d、聚酯电容和聚丙烯电容:是针对电容器原材料的叫法,CL是聚酯材料,CBB是聚丙烯材料。

 

3薄膜电容器的分类
根据电介质的不同,薄膜电容器可分为以下三类:

一、T型:即PE T-Polyethylene terephthalate(聚乙烯对苯二酸盐(或酯))

二、P型:即P P-Polyethylene(聚丙烯)

三、N型:即PE N-Polyethylene naphthalate(聚乙烯石脑油)

4薄膜电容器的主要特性
薄膜电容器在应用上的主要特性:

1、无极性;

2、绝缘阻抗高;

3、频率特性优异(频率响应宽广);

4、介质损失较小。

5薄膜电容器的功用
DC电源线主要施给控制装置商用频率波纹较少的直流电压,同时也要避免控制装置所产生的高频率杂波传至AC电源线上,因此从AC电源线或整流器所看进去的电容器,对于50Hz的频率而言,必须呈现低阻抗;而由控制装置所看进去的电容器,对于高频率的杂波而言,也要呈现低阻抗;如果阻抗为0,则波纹电压与高频率杂波电压都会成为0。

因此,将电极面积S增大,可以增加电容量。除了电容量以外,往往还会寄生有各种阻抗,在电解电容器的场合,其电极构造为以细长的金属箔卷绕成为圆筒状,除了电容量以外,尚附加有细长电极所产生的电感量成分。另外,将电极引出外部时所使用的端子导线,也有电感量成分;而构成电解电容器的阴极的电解液的比电阻约为100Ω-cm,此为限制滤波效果的要素之一。

薄膜(film)电容器是以塑胶薄膜做为绝缘材料,将金属箔卷绕成为圆筒状或成为积层状,以增加面积。但是,在薄膜电容器的场合,即使卷绕成为圆筒状,由于电极为经过金属溶射接触(metalcon)后引出,因此,其电感量可以减少很多。

 

并联薄膜电容器的功效

采用一个电晶体降压斩波器(chopper),以50kHz做为切换时所产生的DC电源线上高频率杂波电压波形。在2200μF的电解电容器端子上,约存有2V的杂波,如果并联2.2μF的薄膜电容器时,则会抑制成为0.1V。 如果薄膜电容器的电容量不足够时,杂波的峰值电压亦会减小,其振动频率较低,反而会容易被看出来。

 

电容器依着介质的不同,它的种类很多,例如:电解质电容、纸质电容、薄膜电容、陶瓷电容、云母电容、空气电容等。但是在音响器材中使用最频繁的,当属电解电容器和薄膜(Film)电容器。电解电容大多被使用在需要电容量很大的地方,例如主电源部份的滤波电容,除了滤波之外,并兼做储存电能之用。而薄膜电容则广泛被使用在模拟信号的交连,电源噪声的旁路(反交连)等地方。薄膜电容器是以金属箔当电极,将其和聚乙酯,聚丙烯,聚笨乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜,从两端重叠后,卷绕成圆筒状的构造之电容器。而依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称Mylar电容),聚丙烯电容(又称PP电容),聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。

薄膜电容器由于具有很多优良的特性,因此是一种性能优秀的电容器。它的主要等性如下:无极性,绝缘阻抗很高,频率特性优异(频率响应宽广),而且介质损失很小。基于以上的优点,所以薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份,必须使用频率特性良好,介质损失极低的电容器,方能确保信号在传送时,不致有太大的失真情形发生。在所有的塑料薄膜电容当中,又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著,当然这两种电容器的价格也比较高。然而近年来音响器材为了提升声音的品质,所采用的零件材料已愈来愈高级,价格并非最重要的考量因素,所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高。读者们可以经常见到某某牌的器材,号称用了多少某某名牌的PP质电容或PS质电容,以做为在声音品质上的背书,其道理就在此。

通常的薄膜电容器其制法是将铝等金属箔当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起制成。但是另外薄膜电容器又有一种制造法,叫做金属化薄膜(Metallized Film),其制法是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极。如此可以省去电极箔的厚度,缩小电容器单位容量的体积,所以薄膜电容器较容易做成小型,容量大的电容 器。例如常见的MKP电容,就是金属化聚丙烯膜电容器(Metailized Polypropylene Film Capacitor)的代称,而MKT则是金属化聚乙酯电容(Metailized Polyester)的代称。

金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等,除了卷绕型之外,也有叠层型。金属化薄膜这种型态的电容器具有一种所谓的我我复原作用(Self Healing Action),即假设电极的微小部份因为电界质脆弱而引起短路时,引起短路部份周围的电极金属,会因当时电容器所带的静电能量或短路电流,而引发更大面积的溶 融和蒸发而恢复绝缘,使电容器再度回复电容器的作用。

在音响器材中所使用的薄膜电容器,成名最早,知名度最高的,首推有红色仙丹或是德国仙丹之称的WIMA容器。在早年台湾还未出现所谓的补品零件时,WIMA是当时市面上唯一买得到的高级货色。虽然材料及技术的进步及市场的需求,各种品牌的高级薄膜电容已经多得令人眼花撩乱,但WIMA仍应是最为人所熟知的品牌。而WIMA最有名的电容,则当属编号MKP-10的PP质电容。

在WIMA之后,音响产品也使用得很多,很有历史的,是同为德国品牌的ERO电容。ERO电容最常见到的是绿色,也有一些是蓝色,与WIMA同时组装在电路板上时,相映成趣,煞是好看。ERO是薄膜电容的牌子,而ROE则是另一种高级电解质电容器的品牌,两者英文字母一样,但顺序不同,读者不可搞混。同为德国品牌,但是音响产品中使用得不太多的是西门子电容,这个牌子皂电解质电容器和薄膜电容器却为德国的HI-END名厂MBL所乐于采用,而且表现极为出色,因此实力不容小觑。

Philips是个很大的企业集团,旗下生产制造的产品种类真是不计其数,从最普及的民生家电产品,到最尖端的太空科技,层面广泛,当然电容器的生产,也是不会漏掉的。它家的电容器,外表是呈现一种淡淡的水蓝色,近来常常可以在音响器材中发现。

Rifa是瑞典品牌的高级电容,常见到的PP质电容是蓝色的,规格特性与声音表现均非常优秀,但是价格同样地也非常昂贵,因此甚少有音响厂家使用,但是我只要指出三家使用此品牌的音响名厂,你大概就可以明白它的实力所在了。那三家呢?丹麦的Gryphon,美国的Mark Leivenson以及Cello。

Wonder电容及Relcap电容都是在这几年很出过一阵子风头的高级电容,Wonder电容的使用以Counterpoint的机器最为著名,Audio Research也使用它,外观呈白色圆筒型,封胶是绿色;Relcap则以Audio Research的使用最出名,外观呈淡黄色的椭圆柱型。

法国的Solen电容这几年也窜红得很快,它的外观呈圆筒型,黑色表皮,两端封胶有砖红色及灰色两种。它是目前为止,唯一生产大容量MKP质电容(可达200F)的知名厂家,因此Solen电容被大量地采用于高级喇叭的分音器之中,举其知名着有:丹麦的Dynaudio喇叭,美国的Infinity喇叭(包括IRS-V的中高音柱),法国的JM Lab喇叭(旗鉴
的ALCOR及UTOPIA更别具用心地在喇叭背板上,以透明的压克力秀出特别定制的超级大Solen电容,以示其用料之不凡。)此外,在许多知名厂家的晶体机或管机电路中均使用得很多。

MIT电容以历史而言,是最年轻的高级电容,上市至今,可能连三年都不到,但是自从一推出,即可以「轰动武林,惊动万教」来形容,曾经一度是整个HI-END音响圈的话题。究其原因一是它的构造特殊,MIT电容是一种复合电容(Multi cap),意即一个电容实际上内部是由多个电容并联复合而成,这么做有什么优点呢?可以再一次地降低电容内部的等效串联电阻及等效串联电感值,使得MIT电容更接近于理想电容,所以一切该有的技术规格特性也都是很优秀的啰!当然啦,这么做是得付出代价的,MIT电容的价格之昂贵,足以令想采用它的厂家或个人望而却步,这也是它第二个引人注目的地方。另外它的体积以相同容量而言也比较大,在讲究零件实装密度的电路上,应用的方便性会受限制。它的外观是白色的椭圆柱型,引线很粗,封胶则是黑色的,同时它有金属箔及金属化薄膜两种型式。存有2V的杂波,如果并联2.2μF的薄膜电容器时,则会抑制成为0.1V。 如果薄膜电容器的电容量不足够时,杂波的峰值电压亦会减小,其振动频率较低,反而会容易被看出来。

 

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