ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มคืออะไร: การก่อสร้างประเภทและลักษณะ

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มยังคงใช้บ่อยที่สุดในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เหล่านี้ ตัวเก็บประจุ เป็นที่รู้จักกันในชื่อฟิล์มพลาสติกฟิล์มโพลีเมอร์หรือฟิล์มอิเล็กทริก โดยทั่วไปตัวเก็บประจุเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าฝาฟิล์มและตัวเก็บประจุฟิล์มกำลัง ในปัจจุบันตัวเก็บประจุเหล่านี้มีประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับองค์ประกอบของฟิล์มหรือฟอยล์แบบใหม่ ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีข้อดีหลายประการเช่นอายุการเก็บรักษาที่ไม่ จำกัด โดยประมาณซึ่งออกแบบมาเพื่อปิดความคลาดเคลื่อนและในที่สุดลักษณะของมันจะคงที่สูงความสามารถในการดูดซับไฟกระชากโดยไม่เป็นอันตรายความเหนี่ยวนำในตัวเองต่ำ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของตัวเก็บประจุฟิล์มประเภทและการใช้งานคืออะไร

Film Capacitor คืออะไร?

คำจำกัดความ: ตัวเก็บประจุที่ใช้ฟิล์มพลาสติกเล็กน้อยเช่นอิเล็กทริกเรียกว่าตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีราคาไม่แพงพอสมควรค่าล่วงเวลาคงที่รวมถึงการเหนี่ยวนำอนุกรมที่เท่ากัน (ESR) และการเหนี่ยวนำในตัวต่ำในขณะที่ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มบางตัวสามารถทนต่อค่าพลังงานปฏิกิริยาได้มาก ฟิล์มของตัวเก็บประจุนี้ทำด้วยกระบวนการวาดฟิล์มที่บางมาก เมื่อฟิล์มได้รับการออกแบบแล้วฟิล์มอาจถูกทำให้เป็นโลหะตามคุณสมบัติของตัวเก็บประจุ หลังจากนั้นอิเล็กโทรดจะถูกเพิ่มเข้าไปและสามารถจัดเรียงลงในเคสได้ เพื่อให้สามารถป้องกันจากปัจจัยแวดล้อม สิ่งเหล่านี้ถูกใช้ในหลาย ๆ แอพพลิเคชั่นเนื่องจากคุณสมบัติเช่นความเสถียรต้นทุนต่ำและการเหนี่ยวนำต่ำ

ฟิล์ม - ตัวเก็บประจุ

การก่อสร้างและการทำงาน

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่ทำงานร่วมกับโครงสร้างแสดงไว้ด้านล่าง ตัวเก็บประจุนี้ได้รับการออกแบบด้วยฟิล์มอิเล็กทริกบาง ๆ ที่ด้านหนึ่งของตัวเก็บประจุเป็นโลหะ ฟิล์มของตัวเก็บประจุนี้บางมากและความหนาต่ำกว่า 1 µm

เมื่อดึงฟิล์มของตัวเก็บประจุจนได้ความหนาที่ต้องการแล้วก็สามารถเฉือนฟิล์มเป็นแถบได้ ความหนาของแถบส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสามารถของตัวเก็บประจุที่สร้างขึ้น

ฟิล์ม - ตัวเก็บประจุ - การก่อสร้าง

แถบฟิล์มสองแถบเชื่อมต่อกันในรูปแบบของม้วนและดันเป็นรูปวงรีเพื่อจัดเรียงในกล่องสี่เหลี่ยม สิ่งนี้มีนัยสำคัญเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ส่วนประกอบ จัดเก็บพื้นที่อันมีค่าบน PCB อิเล็กโทรดใช้เพื่อเชื่อมต่อฟิล์มตัวใดตัวหนึ่งกับอิเล็กโทรดทั้งสอง

เมื่อใดก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่มีคุณสมบัติในการรักษาตัวเองข้อบกพร่องจะไหม้หมด หลังจากนั้นกล่องสี่เหลี่ยมจะถูกปิดผนึกโดยใช้น้ำมันซิลิกอนเพื่อป้องกันม้วนฟิล์มจากความเปียกชื้นและวางไว้ในพลาสติกเพื่อปิดด้านในอย่างแน่นหนา ช่วงความจุของตัวเก็บประจุเหล่านี้จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ต่ำกว่า 1nF ถึง 30µF

พิกัดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุนี้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 50V ถึงสูงกว่า 2kV สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ในการใช้งานที่แตกต่างกันเช่นสภาพแวดล้อมยานยนต์ที่มีการสั่นสะเทือนสูงอุณหภูมิสูงที่ใช้พลังงานและสภาพแวดล้อม ตัวเก็บประจุเหล่านี้จะให้การสูญเสียต่ำและมีประสิทธิภาพสูงในขณะที่รออายุการใช้งานที่ยาวนาน

ประเภทตัวเก็บประจุฟิล์ม

การจำแนกประเภทของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสามารถทำได้โดยอาศัยการใช้งานเช่นฟิล์มเมทัลไลซ์ฟิล์มโพลีเอสเตอร์ฟิล์ม PTFE ฟิล์มโพลีสไตรีนและฟิล์มโพลีโพรพีลีน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวเก็บประจุประเภทนี้คือวัสดุอิเล็กทริกที่ใช้และต้องเลือกวัสดุที่เหมาะสมตามการใช้งาน

ลักษณะของตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม

มีรูปแบบต่างๆของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่ใช้ในอุตสาหกรรมซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• ตัวเก็บประจุแบบแกนใช้สำหรับจุดต่อจุดและการติดตั้งผ่านรู
• รูปแบบเรเดียลใช้สำหรับการติดตั้งบัดกรีผ่านรูบน PCBs
• รูปแบบเรเดียลที่ใช้ขั้วบัดกรีสำหรับงานหนักใช้สำหรับโหลดพัลส์ไฟกระชากสูงและการใช้งานที่ดูแคลน
• Heavy-duty snubber capacitor โดยใช้ขั้วต่อสกรู
• ตัวเก็บประจุแบบ SMD ใช้สำหรับการติดตั้งบนพื้นผิวของ PCB โดยมีหน้าสัมผัสแบบโลหะที่ด้านบนของขอบด้านหลังสองด้าน

เมื่อใช้ตัวเก็บประจุเหล่านี้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้วก็สามารถใส่ไว้ในวิธีการอุตสาหกรรมปกติเช่นรัศมีแกนและ SMD ในปัจจุบันแพคเกจแบบแกนแบบดั้งเดิมมีการใช้น้อยลงอย่างไรก็ตามพวกเขาใช้สำหรับ PCBs แบบเจาะรูตามปกติและการก่อสร้างแบบชี้ไปที่จุด ประเภทเรเดียลเป็นรูปแบบที่ใช้บ่อยที่สุดโดยที่ขั้วทั้งสองของตัวเก็บประจุมีอยู่ด้านเดียว

เพื่อให้การรวมเข้าโดยอัตโนมัติอย่างง่ายดายตัวเก็บประจุแบบฟิล์มพลาสติกแบบเรเดียลมักได้รับการออกแบบโดยใช้ระยะห่างของขั้วต่อที่ระยะมาตรฐาน ตัวเก็บประจุแบบเรเดียลถูกปิดผนึกในกล่องพลาสติกเพื่อป้องกันร่างกายของตัวเก็บประจุจากสภาพแวดล้อม

ลักษณะเฉพาะ

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการใช้งานที่แตกต่างกันเนื่องจากคุณสมบัติที่เหนือกว่า ตัวเก็บประจุชนิดนี้ไม่มีโพลาไรซ์ดังนั้นจึงสามารถรองรับสัญญาณ AC และการใช้พลังงานได้ ตัวเก็บประจุเหล่านี้สามารถออกแบบให้มีค่าความจุที่มีความแม่นยำสูงมากเพื่อรักษาค่าไว้ได้นานขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเก็บประจุประเภทอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่าอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุเหล่านี้จะช้ากว่าตัวเก็บประจุอื่น ๆ เช่นตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ดังนั้นอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุเหล่านี้จึงยาวนานเชื่อถือได้และอัตราความล้มเหลวต่ำกว่าค่าเฉลี่ย

ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีความต้านทานต่ออนุกรมเทียบเท่า (ESR) ต่ำการเหนี่ยวนำตัวเองต่ำ (ESL) และปัจจัยการกระจายตัวที่ต่ำมาก สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าในช่วงกิโลโวลต์และให้กระแสไฟกระชากที่สูงขึ้นมาก

เครื่องหมายและรหัสตัวเก็บประจุฟิล์ม

ในตัวเก็บประจุเครื่องหมายและรหัสมีบทบาทสำคัญเนื่องจากระบุคุณสมบัติต่างๆของตัวเก็บประจุ ดังนั้นการทำความเข้าใจสิ่งนี้จึงสำคัญมากในขณะที่เลือกตัวเก็บประจุที่ต้องการ ในปัจจุบันตัวเก็บประจุส่วนใหญ่มีการทำเครื่องหมายด้วยรหัสตัวอักษรและตัวเลข แต่ในตัวเก็บประจุรุ่นเก่าจะมีรหัสสี ในปีก่อนหน้า รหัสสี ของตัวเก็บประจุเหล่านี้พบได้น้อยกว่า แต่บางตัวยังคงมีอยู่

รหัสตัวเก็บประจุอาจเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบว่าตัวเก็บประจุเป็นแบบยึดพื้นผิวหรือแบบ LED และรวมถึงอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุ ขนาดตัวเก็บประจุมีบทบาทหลักในการตรวจสอบว่ามีการทำเครื่องหมายตัวเก็บประจุนี้อย่างไร

การใช้งาน

การใช้งานของตัวเก็บประจุฟิล์มมีดังต่อไปนี้

ตัวเก็บประจุฟิล์มกำลังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเช่นเลเซอร์พัลซิ่งตัวเปลี่ยนเฟสและแฟลชเอ็กซ์เรย์ในขณะที่ใช้ทางเลือกที่ใช้พลังงานต่ำเช่นตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนใน ตัวแปลง A / D & ฟิลเตอร์ การใช้งานที่โดดเด่นอื่น ๆ ได้แก่ การลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าตัวเก็บประจุเพื่อความปลอดภัยตัวเก็บประจุที่ดูแคลนและบัลลาสต์ไฟเรืองแสง

บัลลาสต์ส่องสว่างส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์อย่างเหมาะสม เนื่องจากบัลลาสต์ชำรุดไฟจะกะพริบหรือขาดเพื่อเริ่มต้นอย่างถูกต้อง บัลลาสต์รุ่นเก่าใช้ตัวเหนี่ยวนำ แต่ให้ PF (ตัวประกอบกำลัง) ต่ำ การออกแบบในปัจจุบันใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ซึ่งขึ้นอยู่กับตัวเก็บประจุแบบฟิล์มในการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง

ตัวเก็บประจุชนิด Snubber ป้องกันอุปกรณ์จากแรงดันไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้น ตัวเก็บประจุเหล่านี้มักใช้ในหลายวงจรเนื่องจากปัจจัยต่างๆเช่นกระแสไฟฟ้าสูงสุดสูง ESR ต่ำและการเหนี่ยวนำในตัวต่ำ ปัจจัยเหล่านี้เป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบที่ดูแคลน Snubbers ถูกใช้งานในหลาย ๆ ด้านของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเช่น flyback DC เป็น DC converter และอื่น ๆ

คำถามที่พบบ่อย

1). ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มมีขั้วหรือไม่?

พวกเขาไม่มีขั้วเพราะไม่มีขั้ว

2). ตัวเก็บประจุสามารถต่อสายย้อนกลับได้หรือไม่?

ใช่ตัวเก็บประจุไฟฟ้าสามารถต่อสายย้อนกลับได้

3). อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวเก็บประจุสตาร์ทและตัวเก็บประจุแบบรัน

ตัวเก็บประจุเริ่มต้นทำให้กระแสไฟฟ้าช้าลงภายในขดลวดสตาร์ทของมอเตอร์ในขณะที่ตัวเก็บประจุที่เรียกใช้จะใช้ประจุภายในอิเล็กทริกเพื่อเพิ่มกระแสเพื่อจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า

4). ด้านใดของตัวเก็บประจุเป็นบวก?

ขาที่ยาวกว่าของตัวเก็บประจุเป็นบวก

5). ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วคืออะไร?

ตัวเก็บประจุที่มีขั้วบวกหรือขั้วลบเรียกว่าตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว ตัวเก็บประจุเหล่านี้ถูกใช้แบบสุ่มในวงจรเช่นข้อเสนอแนะการมีเพศสัมพันธ์การชดเชยการแยกตัวและการสั่น

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ ตัวเก็บประจุฟิล์ม ซึ่งสามารถใช้ในทางตรงเช่นตัวเก็บประจุแบบปรับแรงดันไฟฟ้าครอสโอเวอร์ของเสียงใน ตัวกรอง . ใช้สำหรับเก็บพลังงานและปล่อยพัลส์กระแสสูงเมื่อจำเป็น พัลส์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้หรือให้พลังงานแก่เลเซอร์พัลซิ่งเพื่อผลิตแสงที่ปล่อยออกมา