四個(gè)對比搞清薄膜電容關(guān)鍵特性

作者：時(shí)間：2023-02-27 來源：DigiKey

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多年來，薄膜電容一直用作EMI濾波器中的X和Y 電容，并大量應(yīng)用在工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中。了解不同材料薄膜電容特性，有助于更快地找到合適的薄膜電容。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/202302/443780.htm

由于薄膜電容以下特點(diǎn)，輸入濾波電路中經(jīng)常會(huì)用到薄膜電容：

01 薄膜電容對比其他類型的電容的優(yōu)勢

1. 更低的寄生效應(yīng)，

2. 在溫度和頻率上表現(xiàn)出非常穩(wěn)定

3. 耐高紋波電流能力

4. 自修復(fù)特性

圖 1 薄膜電容結(jié)構(gòu)（圖片來源于Yageo的R46系列的數(shù)據(jù)手冊）

當(dāng)有強(qiáng)制性的特殊安全要求時(shí)，該特性保證了整個(gè)產(chǎn)品工藝鏈的高可靠性。其他技術(shù)雖然也可以制造可靠的電容。但在制造后，如在PCB或設(shè)備安裝過程中，可能會(huì)出現(xiàn)其他問題。此外，薄膜電容器的故障模式是容值下降或開路模式，這使得它們非常適合需要安全和可靠性的場合。

然而，不同電介質(zhì)材料的薄膜電容的特性，也會(huì)有所不同。比較全面不同介質(zhì)類型的薄膜電容，其耐溫表現(xiàn)以及高頻應(yīng)用下的表現(xiàn)都不一樣。了解每種薄膜材料的優(yōu)缺點(diǎn)，才能更好地找到適合項(xiàng)目的薄膜電容。

02 薄膜電容四種常見電介質(zhì)材料對比

薄膜電容，常見的4種電介質(zhì)材料：

03 Digi-Key介電材料選擇

在Digi-Key網(wǎng)站，可以根據(jù)產(chǎn)品的介電材料來選擇合適的薄膜電容

● Digi-Key薄膜電容（直插封裝）

● Digi-Key薄膜電容（貼片封裝）

1 四種電介質(zhì)材料特性對比：

（資料來源于Yageo）

2 四種電介質(zhì)材料屬性數(shù)對比：

（資料來源于Yageo）

根據(jù)這個(gè)表格，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)PET或許是電壓、溫度和介電常數(shù)最佳組合的材料。同時(shí)PET也是最常見的薄膜電容介電材料，耐高低溫，我們也稱他們?yōu)闇炀]電容（Polyester Capacitor）

3 容值隨溫度頻率的變化：

薄膜電容的容值受溫度的影響。根據(jù)用作電介質(zhì)的塑料膜的類型，容值得變化率會(huì)有所不同。

使用PPS，容值幾乎不會(huì)發(fā)生變化。

對于PET，這種變化的特征是正溫度系數(shù)，

而對于PP，則是負(fù)溫度系數(shù)。

圖 3 不同材料薄膜電容，容值隨溫度頻率變化 (圖片來源于TDK)

也有復(fù)合電容器使用具有相反熱系數(shù)的材料組合來穩(wěn)定電容。電容也會(huì)根據(jù)頻率而變化，如下圖所示。PPS的一個(gè)特點(diǎn)是它的熱特性和頻率特性都很好。

4 tanδ隨溫度頻率的變化：

tanδ反應(yīng)的是電容電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小，tanδ越小，說明薄膜電容的品質(zhì)越好。

如何計(jì)算tanδ

電容等效串聯(lián)電阻（ESR）是一個(gè)很重要的參數(shù), 我們可以通過物料損耗角（δ）的相關(guān)信息來計(jì)算ESR值。

電容的總復(fù)阻抗在實(shí)-復(fù)數(shù)平面上表示為實(shí)數(shù)分量（ESR）和復(fù)數(shù)（無功）分量的矢量和，用以表示“理想”電容（ESR等元素在所有實(shí)際分量中均混合使用）?？傋杩古c其復(fù)數(shù)分量之間的角稱為“損耗角” (即tanδ )，該數(shù)值用于概括電容總阻抗的理想和非理想分量之間的比值。