コンデンサフィルム：特性、構造、および用途

あなたは電子回路のためのものを持っているDIY愛好家ですか？次に、コンデンサを理解することが重要です。そうすれば、コンデンサを正しい回転で使用できます。結局のところ、コンデンサは幅広いコースに存在する重要な受動電気部品です。

この記事では、汎用性と費用対効果の点でボックスをチェックする非極性コンデンサ、コンデンサフィルムについて説明します。

このデバイスは、マイラーまたはポリエステルコンデンサとして使用されている可能性があります。これについては、この記事の後半で説明します。また、デバイスとは何か、パッシブデバイスの仕組み、アプリケーションなどについても説明します。

仕事に取り掛かりましょう！

フィルムコンデンサとは何ですか？

コンデンサーフィルムは、エネルギー貯蔵と誘電体としての薄いプラスチックフィルムを備えたデバイス（非分極コンデンサー）です。メーカーがプラスチックフィルムを金属化することがあるため、特定のアプリケーションデバイスを金属化コンデンサと呼ぶこともできます。

さらに、いくつかのプラスチックフィルムが層状になっていて、形（長方形またはキャンディーのような）を形成していることに気付くでしょう。また、使用可能な誘電体は、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、PET（ポリエチレンテレフタレート）、PP（ポリプロピレン）、またはPPS（ポリフェニレンサルファイド）です。

では、コンデンサフィルムを使用する利点は何ですか？

まず、デバイスがすぐに摩耗することはありません。したがって、このデバイスは高周波および高電圧のアプリケーションに効果的です。第二に、デバイスの歪み係数が不足しているため、周波数特性が顕著です。また、モーター運転コンデンサーおよびACコンデンサーとしても機能します。

フィルムコンデンサの機能

コンデンサフィルムは無極性で、負の温度特性はありません。そのため、高電力アプリケーションをサポートする電源やAC信号に使用でき、産業用アプリケーションにも理想的なオプションです。

しかし、それだけではありません。

コンデンサフィルムは、大電流パルスで高精度のコンデンサ値を持っています。そのため、弱点のある他のタイプのコンデンサよりも長い値を維持します。

また、このデバイスの故障率はわずかで、自己インダクタンス、誘電正接、および等価直列抵抗（ESR）は低くなっています。

繰り返しになりますが、フィルムコンデンサは、その特殊なネジ式端子とコンパクトな寸法のおかげで、大電流に耐えることができます。

適切な始動と200ボルトアンペアを超える容量を備えたコンデンサを探している場合は、それを頼りにすることができます。ですから、それが長いサービスと貯蔵寿命を持っていることは驚くべきことではありません。また、他のコンデンサのように力率が悪いことはありません。

金属または金属箔の電極により、フィルムコンデンサは高いサージ電流パルスを提供することもできます。

デバイスの定格電圧は50V〜2KVの範囲で、さまざまな電流パルス負荷に耐えます。

フィルムコンデンサの記号

フィルムコンデンサの構築

構造図

コンデンサフィルムを構築するための最初のステップは、追加の層があってもプラスチックフィルムの薄層を取得することです。したがって、選択した厚さによって、デバイスと紙の層の静電容量値が決まります。

また、プラスチックフィルムの厚さは電極間の距離に影響します。したがって、フィルムの粘度が低いと、電極の距離が短くなります。ただし、静電容量の値は増加します。

通常、コンデンサの静電容量値は1nFから30muFの範囲です。とはいえ、好みの絶縁破壊電圧と静電容量値に基づいてフィルムを抽出するときは、コンデンサを金属化してください。

そして、あなたは亜鉛またはアルミニウムで金属化することができます。次に、「マザーロール」の作成に進みます。作業中は、フィルムをアルミニウムシートの間に織り交ぜてロールを作成してください。

これにより、ロールに平坦化、スリット、巻き取りなどのさまざまなプロセスを実行させることができます。そうすれば、好みのコンデンササイズ、電気的機能、長方形のコンポーネントを入手できます。

その後、突出した電極をメタライゼーションプロセスであるSchoopageにかけます。手順には、スズ、亜鉛、アルミニウムなどの液化金属を使用して電極に保護層を配置することが含まれます。この層を使用すると、コンデンサは高温抵抗を獲得します。

次に、圧縮空気を使用して巻線の端にスプレーし、電圧をかけます。このプロセスは、電極の表面にある既存の欠陥を焼き尽くすのに役立ちます。

また、湿気はコンデンサに影響を与えやすい傾向があります。ただし、シリコンオイルなどの絶縁性液体を注入することで対処できます。

次に、巻線をコンデンサの金属端子にはんだ付けします。その後、コンデンサに別の安全コーティングを施します。次に、本体を外部ケーシングまたは保護コーティングに浸します。

フィルムコンデンサはどのように機能しますか？

フィルムコンデンサは、コンデンサと同じように機能します。つまり、電極は電荷とエネルギーを蓄えます。次に、デバイスはそれをインダクタと一緒に使用してLC発振回路を作成します。

では、コンデンサーフィルムをどのようにテストしますか？これを行うには、マルチメータをオーム（10K〜1m）で読み取るように設定します。次に、コンデンサのそれぞれのリード線に接続されているマルチメータのリード線に触れます（黒から負、赤から正）。これにより、デバイスはゼロから読み取りを開始し、ゆっくりと無限大に向かって移動するはずです。

また、リード線の高さを観察することで、フィルムコンデンサの極性を知ることができます。短い方の端子は陰極または負極性です。そして、長期的にはアノードまたは正極性です。

フィルムコンデンサの記号

フィルムコンデンサと他のプラスチックフィルム誘電体の違いを理解する

これで、フィルムコンデンサのアイデアが得られたはずです。したがって、このセクションでは、使用する誘電体材料に基づいたさまざまなフィルムコンデンサについて説明します。

ポリエステルコンデンサ

マイラーまたはポリエステルコンデンサ

このデバイスは、広く使用されている誘電体材料の1つです。また、ポリエステルコンデンサは、ポリプロピレンなどの他のコンデンサに比べて誘電率が高くなっています。興味深いことに、デバイスの誘電率により、小型のコンデンサを構築できます。

また、このデバイスをマイラーコンデンサと呼ぶこともできます。さらに、ポリエステルコンデンサは手頃な価格で、優れた自己修復特性を備えています。

さらに、デバイスは高温でより多くの電力を放出します。また、温度が下限または上限に達すると、このコンデンサは最大5％の静電容量の変化を示します。したがって、ポリエステルは精密コンデンサを作成するための理想的なオプションではありません。

ポリカーボネートコンデンサ

ほとんどの場合、高温アプリケーションでポリカーボネートコンデンサを見つけることができます。これは、デバイスの誘電率が約2.7であるためです。間違いなく、ポリカーボネートフィルムが常に利用できるとは限りません。

しかし、このデバイスは広い温度範囲で優れた電気的機能を備えており、低損失のコンポーネントです。

ポリスチレンコンデンサ

ポリスチレンコンデンサは誘電率が低くなっています。したがって、それらを高い安定性と一般的な静電容量のアプリケーションに使用できます。また、温度（-55 ⁰ ）による静電容量の安定性の損失（高または低）を停止できます。 〜+ 85 ⁰ C）。

カプトン（ポリイミド）コンデンサ

カプトンは、高温アプリケーション用のコンポーネントを作成するのにより効果的です。これは、このコンデンサの誘電率が約3.4と高いためです。しかし、金属化されたコンデンサは自己修復能力が不十分です。

PTFEコンデンサ

このコンデンサは、優れた安定性を提供するもう1つの低損失デバイスです。さらに、フットプリントの小さいコンポーネントを作成するのに理想的です。そしてそれは、PTFEが高温用途に適していないためです。また、静電容量値が低く、かなり高価です。

PPSコンデンサ

PPフィルムコンデンサ

PPSは、高精度コンデンサを作成するための完璧な頼みの綱です。そして、それはすべて、その驚くべき温度特性のおかげです。さらに、PPSコンデンサとポリカーボネートコンデンサは、破壊強度と同様の誘電率を持っています。したがって、電気回路でポリカーボネートをPPSに置き換えることができます。また、高い自己回復機能も備えています。

使用可能なフィルムコンデンサの種類は何ですか？

プラスチックフィルムコンデンサには2種類あり、次のとおりです。

1.金属化フィルムコンデンサ：

金属化フィルムコンデンサ

このデバイスには、プラスチックフィルムと一緒に2つの金属化フィルムで構成される誘電体があります。また、このコンデンサの電極は、デバイスの片面または両面をコーティングする薄い真空蒸着アルミニウム（約0.03µm）メタライゼーションでできています。

さらに、電極間に短絡があると、コンポーネントが損傷しない可能性があります。このデバイスの欠点は、電流サージ定格が制限されていることです。しかし、このコンデンサを使用して、欠陥のない高品質の製品を製造することができます。

2.フォイルコンデンサ：

フィルム/フォイルコンデンサ

フォイルコンデンサには、2つのプラスチックフィルムを備えた誘電体があります。そして、各電極には金属箔（ほとんどの場合アルミニウム）の層があります。したがって、電極（金属箔）への簡単な電気接続のためにこの構造に頼ることができます。さらに、フォイルコンデンサは大電流サージを処理できます。

誘導フィルム/フォイルコンデンサ

フィルムコンデンサは、電解コンデンサやセラミックコンデンサとどのように異なりますか？

まず、3つのコンデンサはすべて異なる誘電体を持っています。これが性能を決定します。つまり、フィルムコンデンサにはさまざまな静電容量値があります。ただし、電解コンデンサとセラミックコンデンサは歪み係数が低いため、静電容量の小さい回路に最適です。

第二に、フィルムコンデンサは、バイポーラである誘電体用のプラスチックフィルムの薄いシートを持っています。一方、他の2つのコンデンサ（セラミックと電解）には、それぞれバイポーラのセラミック材料と極性の酸化物のシートがあります。

フィルムコンデンサは、エージング時間が長いため、高電圧および高周波アプリケーションに最適です。ただし、他のセラミックコンデンサと電解コンデンサはエージング時間が短くなります。

コンデンサフィルムの用途

• オーディオクロスオーバー
• A/Dコンバーター
• パルスレーザー
• パワーエレクトロニクスデバイス
• 安全コンデンサ
• X線フラッシュ
• スナバコンデンサ
• 干渉抑制
• 電圧平滑コンデンサ

まとめ

コンデンサフィルムは、優れた機能を備えた非偏光デバイスです。したがって、それらは電力使用とAC信号に理想的です。そして、それらは高精度の静電容量値を持っています。さらに、このデバイスは他のコンデンサに比べてエージング時間が長くなります。

したがって、高電圧に耐えることができる信頼性の高いコンデンサが必要な場合は、フィルムコンデンサが最適です。このトピックについてさらにサポートが必要ですか？お気軽にお問い合わせください。