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Condensateurs à film plastique métallisé

Condensateurs à film plastique métallisé

Les condensateurs à film plastique se présentent sous plusieurs formes. Essentiellement, ils utilisent un film plastique métallisé pour permettre aux électrodes d'être créées et espacées les unes des autres.

Les différents types de condensateurs à film plastique métallisé offrent des propriétés différentes, chacune adaptée à des applications légèrement différentes.

Les valeurs des condensateurs à film plastique métallisé peuvent aller de plusieurs picofarads à quelques microfarads en fonction du type réel. Normalement, ils sont non polaires. En général, ce sont de bons condensateurs à usage général qui peuvent être utilisés à diverses fins, bien que leurs performances à haute fréquence ne soient généralement pas aussi bonnes que celles des types en céramique.

Notions de base sur les condensateurs à film

Les condensateurs à film sont connus sous une variété de noms différents comprenant des condensateurs à film plastique, des condensateurs diélectriques à film ou des condensateurs à film polymère et des condensateurs à film métallisé.

Le concept de base de ce type de condensateur est le film plastique isolant en tant que diélectrique. Cela peut parfois être combiné avec du papier comme support des électrodes.

Les films diélectriques sont étirés en un film extrêmement mince - d'où le nom. Celui-ci est ensuite utilisé comme matériau diélectrique entre les deux électrodes ou plaques.

Le diélectrique et les films ou plaques d'électrode sont enroulés ensemble dans un cylindre, ou plusieurs couches sont placées ensemble et les connexions externes ajoutées.

Une variété de films plastiques différents peuvent être utilisés. Chaque type a ses propres propriétés, comme détaillé dans la section ci-dessous sur les diélectriques.

Construction de condensateur à film

Il existe deux formats principaux pour la construction de condensateurs à film. Le type de construction réel dépend du matériau diélectrique utilisé et des exigences de la construction physique.

  • Feuille de film: Cette forme de condensateur à film a deux électrodes en feuille métallique qui sont séparées par le film plastique. Les bornes sont généralement connectées aux faces d'extrémité des électrodes au moyen d'un soudage ou d'un brasage.
  • Film métallisé: Dans ce type de condensateur à film, le film plastique a une très fine couche de métallisation déposée sur le film. La couche métallique mince n'a généralement qu'une épaisseur de 0,02 à 0,1 µm. Il s'agit d'un dépôt sous vide sur le film plastique. En laissant une petite zone exempte de métallisation à chaque extrémité, il est possible de connecter la métallisation à une connexion ou à l'autre du condensateur à film.

Certains types de construction spéciaux peuvent être utilisés pour les condensateurs à film qui sont nécessaires pour des applications de niche ou spécialisées. Celles-ci ne sont pas largement vues.

Auto guérison

Un aspect des condensateurs à film est celui de l'auto-guérison. L'auto-guérison ou compensation se produit lorsque des défauts causés par de petits trous d'épingle, des défauts dans le film ou des transitoires de tension externes. Tout arc vaporise la fine métallisation du film autour de la rupture, supprimant ainsi la métallisation dans la zone du défaut et supprimant tout matériau conducteur dans la zone. S'il n'y a pas de matériau conducteur, le condensateur ne peut pas court-circuiter entre les plaques et la défaillance est supprimée.

Diélectriques de condensateur à film

Beaucoup de diélectriques sont connus sous leurs noms communs et ils ont également des abréviations.

Comme il existe une grande variété de diélectriques différents pour les différents types de condensateurs à film, un résumé des différents types est donné ci-dessous.

  • PET polyester / mylar: Ce type de condensateur à film plastique est fabriqué à la fois dans les versions enroulées métallisées et dans les types de feuilles de film. Ces condensateurs à film sont des types à faible coût et relativement petits pour leur capacité. Ils sont généralement utilisés pour des applications électroniques à usage général. Leur température maximale de 125 ° C leur permet d'être fabriqués en tant que composants de montage en surface, bien que dans ce format, ils ne soient pas aussi largement utilisés que les types de céramique qui les ont presque accaparés sur le marché des valeurs. en dessous de 1µF.
    Un inconvénient de ce type de condensateur à film est qu'il peut introduire du bruit lorsqu'il est utilisé dans des applications où il y a des vibrations. . En savoir plus sur condensateurs polyester
  • Polycarbonate, PC: Bien qu'il s'agisse d'une forme très réussie et utile de condensateur à film, ce type n'est plus fabriqué car le fabricant du film a arrêté sa production vers l'an 2000. Le type de remplacement le plus proche est généralement considéré comme le PP, diélectrique de polypropylène.

    Ce type de condensateur à film était fabriqué sous forme de bobines ainsi que de film / feuille. Les condensateurs ont un faible facteur de dissipation et ils sont relativement stables en température, souvent aussi bas que ± 80 ppm sur toute la plage de température. En conséquence, ils sont souvent utilisés dans les circuits de synchronisation, les filtres et autres applications analogiques de précision.

    Ce type de condensateur à film introduit un niveau de perte modéré qui peut augmenter avec la fréquence. Il a une résistance d'isolation très élevée. En savoir plus sur condensateurs en polycarbonate

  • Polystyrène: Ces condensateurs à film sont également vendus sous le nom commercial Styroflex. Ils étaient connus pour être des condensateurs à usage général bon marché avec une grande stabilité et une faible dissipation et fuite.

    Les films ne pouvaient pas être plus minces que 10 um et ceci limitait les niveaux de capacité qui pouvaient être atteints. Les cotes de température étaient également faibles avec une température de fonctionnement maximale de 85 ° C. En conséquence, ils ne sont plus largement utilisés, étant normalement remplacés par des types de polyester.

    Ces condensateurs à film ont tendance à être très faibles mais encombrants. Ils ont également un coefficient de température d'environ -150 ppm / ° C. En savoir plus sur condensateurs en polystyrène
  • Sulfure de polyéthylène, PPS: Ces condensateurs à film ne sont fabriqués que sous la forme de films métallisés. Ils offrent une très faible variation de température sur la plage de température, typiquement ± 1,5%. Le facteur de dissipation est assez petit comme la dépendance en fréquence.

    Ces condensateurs à film sont bien adaptés aux applications où la stabilité de fréquence est primordiale et aux applications où des températures élevées peuvent être rencontrées. Ils peuvent également être trouvés dans des formats de montage en surface, bien que les coûts aient tendance à être beaucoup plus élevés que les homologues en céramique.

  • Polyéthylène naphtalate, PEN: Ces condensateurs à film ne sont produits que sous forme de films métallisés. Ils appartiennent à la famille des polyester mais offrent une meilleure résilience et performance à haute température. En conséquence, ils sont plus adaptés aux applications CMS où le processus de soudage prend des températures beaucoup plus élevées que pour les versions au plomb.

    Les chiffres de dépendance à la température et à la fréquence des condensateurs PEN sont très similaires à ceux des versions polyester PET. Cependant, en raison de la permittivité relative plus petite, la taille du condensateur physique est plus grande pour une capacité donnée.

    Un diélectrique PEN spécial haute tension est disponible et il est idéal pour de nombreuses applications haute tension et haute température.

    Dans l'ensemble, les condensateurs à film PEN sont utilisés pour le couplage de filtrage non critique et le découplage dans les circuits électroniques où les dépendances de température ne sont pas importantes.

  • Polytétrafluoroéthylène, PTFE: Les condensateurs à film PTFE sont fabriqués à la fois dans des variantes de film métallisé et de film / feuille. L'une des principales caractéristiques de cette forme de condensateur à film est sa résistance aux températures très élevées - il peut résister à des températures de 200 ° C et plus. Il y a des difficultés à fabriquer le film PTFE avec une tolérance suffisamment serrée. En conséquence, ces condensateurs ont tendance à être coûteux et ils sont fabriqués par un nombre limité de fabricants. Compte tenu de cela, les condensateurs ont tendance à être réservés à des applications spécialisées.
  • Polypropylène, PP: . En savoir plus sur condensateurs en polypropylène

Ce sont les principaux types de condensateurs à film que l'on verra dans la plupart des applications. Il existe d'autres types, mais ceux-ci sont relativement rarement vus.

Résumé du condensateur à film métallique

Le tableau ci-dessous présente certaines des principales caractéristiques de certains des condensateurs à film plastique métallisé les plus largement utilisés qui peuvent être pris en compte lors de la conception de circuits ou du remplacement d'anciens composants.

Résumé du condensateur à film métallique
ParamètreANIMAL DE COMPAGNIESTYLOPPSPP
Permittivité relative à 1 kHz3.33.03.02.2
Épaisseur minimale du film (µm)0.750.11.22
Absorption d'humidité (%)Faible0.40.05<0.1
Rigidité diélectrique (V / µm)580~500470650
Plage de tension CC du condensateur (V)50 - 10010 - 25010 - 10040 - 2000
Gamme de capacité100pf - 22µF100pF - 1µF100pF - 0,47µF100pF - 10 µF
Facteur de dissipation a 1 kHz50 - 20040 - 802 - 150.5 - 5
Facteur de dissipation a 10 kHz100 - 15050 - 1502.5 - 252 - 10
Facteur de dissipation a 100 kHz170 - 300120 - 30010 -6-2 -25
Facteur de dissipation a 1 MHz200 - 35020 -705 - 40

Il existe de nombreux types de condensateurs à film métallisé et à film plastique disponibles. Même s'ils utilisent une forme de technologie similaire, la variation des diélectriques signifie qu'ils ont une variété de paramètres de performance et une sélection minutieuse du type de diélectrique est nécessaire pour fournir les performances optimales.


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