Ang mga capacitor ay isang mahalagang passive na bahagi ng mga de-koryenteng circuit dahil sa kanilang malawak na hanay ng mga aplikasyon. Bukod dito, ang pagpili ng angkop na uri ng capacitor para sa isang circuit ay kinakailangan dahil ang mga capacitor ay nahahati sa iba't ibang uri batay sa kanilang istraktura at komposisyon. Ang film capacitor ay isa sa mga uri ng capacitor na may mahabang buhay ng istante, mababang self-inductance, at kayang sumipsip ng mga power surges sa mga circuit nang hindi nasira.
Balangkas:
Ano ang Film Capacitor
Konstruksyon at Paggawa ng Film Capacitor
Mga Uri ng Film Capacitors
Self-healing Feature ng Film Capacitors
Snubber Circuit
Mga Power Filter
Mga Filter ng EMI
Konklusyon
Ano ang Film Capacitor
Ang film capacitor ay isa na mayroong plastic film bilang dialectic sa pagitan ng mga plate nito na ginagawang mas mura at pinapanatili ang mga katangian nito na pare-pareho sa mas mahabang panahon. Ang plastic film na ito ay medyo manipis dahil ito ay may kapal na isang micrometer. Ang kapasitor na ito ay nasa ilalim ng kategorya ng nonpolarized na kapasitor, at ginagawa itong medyo kapaki-pakinabang sa mga AC circuit. Ang mga capacitor ng pelikula ay maaaring makatiis sa sobrang boltahe na dalawang beses sa kanilang na-rate na kapasidad ng boltahe.
Konstruksyon at Paggawa ng Film Capacitor
Mayroong iba't ibang uri ng mga plastic film na ginagamit sa isang film capacitor na may iba't ibang katangian, halimbawa ang polypropylene film ay nagbibigay ng mas mataas na insulation resistance at angkop para sa mga circuit na may mas mataas na agos. Bukod dito, ang polypropylene sulfide ay may mataas na paglaban sa init at magandang katangian ng init ngunit mahal. Kaya narito ang mga uri ng mga pelikula na may kanilang mga katangian na ginagamit bilang dielectric sa mga capacitor ng pelikula:
Uri ng Film Capacitors
Ngayon batay sa dielectric film material ng film capacitor, ang mga katangian nito ay nag-iiba nang malaki kaya narito ang isang talahanayan na nagpapakita ng mga katangian ng mga film capacitor batay sa iba't ibang uri ng insulating material:
Upang higit pang ilarawan ang pagtatayo ng mga capacitor mayroong dalawang uri ng film capacitors isa ay foil film capacitors at ang isa ay metallic capacitors o vapor deposition capacitor:
Foil Film Capacitors
Ang ganitong uri ng kapasitor ay may mga electrodes na ginawa mula sa metal foil, at kung saan ay sandwiched sa pagitan ng mga plastic foil ng dielectric. Ito ay mga sugat-type na film capacitor na maaaring maging inductive o non-inductive at ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawa ay ang target na inductive foil film capacitor ay may mga terminal nito na direktang konektado sa mga electrodes bago paikot-ikot. Samantalang ang non-inductive foil film capacitor ay may mga terminal na konektado sa mga dulong mukha.
Ang non-inductive foil electrode film capacitors ay nagpapakita ng mas mababang inductance at may mataas na frequency na katangian kumpara sa mga inductive. Sa inductive foil film capacitor, ang mga metal foil ay inilalagay sa pagitan ng dalawang plastic film at hindi direktang konektado:
Samantalang sa non-inductive foil film capacitor, ang mga metal foil ay inilalagay sa paraang ang bawat foil ay inilalagay sa isang tiyak na antas mula sa mga plastik na pelikula ng dielectric:
Metallized Film Capacitor
Ang isa pang uri ng film capacitor ay ang metalized film capacitor, dahil mayroon itong manipis na metal na layer na na-spray sa isang gilid ng dielectric plastic film. Ang idinepositong layer ng metal na ito sa plastic film ay lumilikha ng isang electrode ng mga capacitor na medyo manipis na ginagawa itong mas maliit kaysa sa electrode-type na film capacitor. Ang mga capacitor na ito ay hindi inductive na uri lamang ngunit maaaring alinman sa uri ng sugat o uri ng nakalamina:
Ang kapasitor ng pelikula ay gumagana katulad ng pangkalahatang kapasitor, iyon ay kapag ang isang power supply ay konektado dito ang potensyal sa pagitan ng dalawang electrodes ay nagsisimulang mabuo. Kapag ang singil sa parehong mga plato ay naipon sa kanilang kapasidad, nangangahulugan ito na ang kapasitor ay ganap na na-charge. Dagdag pa, ang mga film capacitor na ito ay may kasamang self-healing feature na nagdaragdag sa kanilang buhay sa istante.
Self-healing Feature ng Film Capacitors
Sa tuwing ang pagkakabukod ay de-metalized dahil sa mataas na kasalukuyang, mataas na temperatura, o anumang overvoltage ang film capacitor ay nag-ooxidize sa nakapaligid na nakadeposito na pelikula. Ito ay naghihiwalay sa natitirang bahagi ng lugar ng kapasidad mula sa may sira at sa gayon ay patuloy na gumagana nang maayos:
Gayunpaman, ang paghihiwalay na ito ng fault area mula sa natitirang bahagi ng kapasitor ay maaari ring bawasan ang kapasidad ng kapasitor sa paglipas ng panahon. Dagdag pa, mayroong isang talahanayan sa ibaba na nagpapakita ng pagkasira ng kapasidad ng kapasitor sa paglipas ng panahon dahil sa oksihenasyon:
Dito sa talahanayan sa itaas ang asul na graph ay nagpapakita ng kapasidad na walang pagpapagaling sa sarili dahil ang pagkasira ay maaaring maging napakataas na humahantong sa napakalaking pagkabigo. Kung ang mga electrodes ay ginagamit na may mga piyus sa komposisyon ng mga capacitor ng pelikula, kung gayon ang degradation curve ay ang isa sa berdeng kulay.
Kung ang mga piyus ay hindi wastong konektado sa pangunahing cell ay maaaring humantong sa pagkabigo ng kapasitor na nagreresulta sa mabilis na pagkawala ng kapasidad. Ang brown curve ay para sa high-power film capacitor na may tamang segmented electrodes na may mas mataas na density dahil sa purong oil impregnation.
Ang mga uri ng mga film capacitor ay idinisenyo sa paraang hindi sila nawawalan ng higit sa 2 porsiyento ng orihinal na kapasidad habang nagtatrabaho sa kanilang na-rate na boltahe at kasalukuyang mga halaga. Ito ang dahilan kung bakit ang mga film capacitor na ito ay may posibilidad na magkaroon ng mas mataas na tagal ng buhay kaysa sa iba pang mga uri ng mga capacitor at malawakang ginagamit sa mga AC circuit.
Mga Capacitor ng Pelikula sa Snubber Circuit
Ang mga power circuit ay kadalasang nahaharap sa kasalukuyang at boltahe na mga spike dahil sa mas mataas na mga rate ng pagbabago ng mga boltahe at upang harapin ang mga naturang isyu ay ginagamit ang mga snubber circuit. Pangunahin ang mga snubber circuit ay may mga film capacitor upang mabawasan ang electromagnetic interference at ang semiconductor stress. Ang film capacitor ay maaaring makatiis ng mas mataas na rate ng pagbabago ng boltahe na maaaring maging sanhi ng mas mataas na kasalukuyang dumaan dito. Kaya, ang dielectric plastic film ng polypropylene sa kapasitor ay magiging isang magandang tugma dahil mayroon itong kakayahang makatiis sa boltahe at kasalukuyang mga spike dahil sa pagkakaroon ng mababang katumbas na resistensya ng serye at inductance:
Kapag ang MOSFET ay naka-off ang estado ang kapasitor ay sisingilin sa pamamagitan ng risistor R 1 at kapag ang MOSFET ay nasa estado ang kapasitor ay maglalabas sa pamamagitan ng risistor at sa lupa.
Film Capacitor bilang Mga Power Filter
Upang i-filter ang mga signal sa mga inverters at motor ang mga capacitor sa output ay pumasa sa mataas na alon ng alon upang mabawasan ang mga antas ng rate ng pagbabago ng boltahe. Sa huli, binabawasan nito ang stress at ang electromagnetic stress sa system. Ang isang praktikal na pagpapatupad ng mga capacitor ng pelikula bilang power filter ay ibinibigay sa ibaba sa circuit:
Kapag ang isang AC supply ay konektado ang mga capacitor ay dapat na non-polarized hindi kasama ang paggamit ng aluminum electrolytic capacitors.
Mga Capacitor ng Pelikula bilang Mga Filter ng EMI
Upang i-filter ang electromagnetic interference para sa mga circuit ang metalized film capacitors ay ginagamit dahil sa kanilang open circuit failure mode at kakayahang makitungo sa mataas na boltahe. Mayroong dalawang kategorya ng mga capacitor kapag nakakonekta sa mga power circuit batay sa kanilang paggamit. Ang mga may label na X ay ang mga capacitor na konektado sa linya sa linya na kadalasang pinangalanan bilang line to neutral capacitors at ginagamit para sa differential EMI filtering.
Samantalang ang mga capacitor na konektado sa linya sa lupa ay ikinategorya bilang Y at madalas na pinangalanang line bypass capacitor. Ang mga capacitor na ito ay lumalampas sa mga wire sa lupa na tinatawag na karaniwang EMI filtering mode. Dahil ang mga capacitor na ito ay maaaring mabigo mayroong mga espesyal na mode kung sakaling mabigo, iyon ay kapag nabigo ang X capacitor ito ay lumilikha ng isang maikling circuit na nagreresulta sa tripping ng circuit breaker. Bukod dito, kung nabigo ang Y capacitor, lilikha ito ng bukas na circuit na nagpapaliit sa panganib ng electric shock.
Bukod dito, sa kaso ng pagkabigo ng X capacitor ay hahantong sa system shutdown at sa kaso ng Y capacitor failure ang system ay patuloy na tumatakbo ngunit ang EMI filtering ay mababawasan. Narito ang isang talahanayan sa ibaba na nagpapakita ng mga rating ng kaligtasan para sa mga capacitor batay sa kanilang mga koneksyon sa circuit:
Ngayon upang higit pang ilarawan ang paggamit ng mga capacitor ng pelikula para sa pag-filter ng EMI narito ang isang simpleng AC circuit ng isang linya ng kuryente gamit ang mga capacitor bilang mga filter ng EMI:
Ang mababang self-inductance ng mga film capacitor ay nagdudulot ng isang kalamangan dahil pinapanatili nitong mataas ang resonance ng capacitor. Dito ang X capacitor ay konektado sa pagitan ng linya at ng neutral samantalang ang Y capacitor ay konektado sa pagitan ng linya at lupa.
Konklusyon
Ang mga capacitor ng pelikula ay may malaking kahalagahan pagdating sa mga circuit ng kuryente dahil sa kanilang iba't ibang mga katangian at isa ito ay mga katangian ng pagpapagaling sa sarili. Ang ari-arian na ito ay nagdaragdag sa buhay ng istante ng kapasitor at pinipigilan din ang pagkabigo ng system.
Bukod dito, ang mga film capacitor na ito ay nahahati sa mga uri: ang isa ay ang foil electrode at ang isa ay ang metalized film capacitor. Katulad nito, ang mga film capacitor ay nag-iiba din batay sa uri ng insulating material para sa dielectric dahil ang dielectric na komposisyon ay nakakaimpluwensya sa mga katangian ng gumagana ng film capacitor. Ang mga capacitor ng pelikula dahil sa kasalukuyang rating ng ripple at tampok na pagpapagaling sa sarili ay mas gusto kaysa sa mga aluminum electrolytic capacitor.