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有感电容器与无感电容器的结构差异与特点

来源:时间:2022-06-29 15:53

理想电容器模型应该是纯容性负载,不消耗有功功率。但是现实应用中的电容器或多或少的还存在着串联内阻(即消耗少量有功功率);并联内阻(介质漏电流);串联电感(交变信号下的感性负载)存在。在这里我们主要介绍一下有感电容器与无感电容器的结构差异与特点。
现实应用中的电容器与理想模型存在区别,即使这些差异是很小的,但是在实际应用中还是有必要区别对待,选择使用的。有感电容器与无感电容器相比,是体现出等效电感数值大小相比,无感电容器等效电感小到可以忽略不计。
实际应用中电容器等效电路见下图。
无感电容器具有损耗角正切值低、自感低、频率响应特性优异、绝缘电阻高,受到广泛的应用。还可以做成耐压高、耐大电流冲击的电容器。金属化薄膜电容器是无感电容器结构,下图展示了极箔式有感电容器的结构。
如图所示,极箔式有感结构电容器是由两层铝箔和两层介质材料卷绕成圆柱形电容器芯组,根据需要可加工成圆柱形电容器或长方体电容器。材料宽度一般几毫米到几十毫米,长度比较长,根据容量确定。电极从铝箔顶端引出,沿长度方向卷绕而成。由此可见,电容器充放电电流的路径是沿长度方向传导的,围绕着卷绕芯组轴向螺旋方向,类似一个电感线圈。从而产生一定的电感量。我们知道,电感的特性是通直流、阻交流,而我们使用电容器的目的是通交流、阻直流。显然,电容器的自感是我们不需要的。
金属化无感结构电容器结构见下图。
金属化薄膜电容器是使用薄膜在高真空专业设备中,采用真空镀膜工艺在薄膜上蒸镀了一层极薄的金属层作为电极,并且在卷绕芯组时的宽度方向留有1到2.5毫米没有金属的空白边。两层金属化薄膜卷绕时宽度方向的金属边一左一右分列两侧。然后在电容器芯组两个端面,采用金属喷涂工艺,喷上锌锡金属层。焊接引出两个电极,由于两条金属化薄膜的另一侧都有空白工艺留边存在,有效地避免了喷涂金属端面时,极板短路的发生。从上图我们可以看到,金属化薄膜电容器充放电电流的路径是沿着极板宽度方向的,而宽度一般只有几毫米到几十毫米,远小于极板长度。并且沿着极板长度方向的一侧是全面接触引出端面金属层的,因而大大降低了接触内阻,不需要如同箔式电容器需要沿极板长度方向传导电流,不存在那样的极板传导电阻。这就是金属化薄膜电容器无感和低损耗角正切值以及频率特性好的结构上优势所在。
电容器的有感及无感结构就介绍到这里,有关电容器使用中的问题欢迎在留言中讨论。