Capacitores de Filme Plástico Metalizado

8 de março de 2023 0 Comentários Leitura: 8 min

Capacitores de filme plástico metalizado vêm em uma variedade de formas, usando diferentes materiais. Eles são úteis em muitas aplicações, especialmente como componentes com chumbo.

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Nosso Tutorial de Capacitores inclui:

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Capacitores de filme plástico vêm em várias formas. Basicamente, eles usam um filme plástico metalizado para permitir que os eletrodos sejam criados e espaçados entre si.

Os diferentes tipos de capacitor de filme plástico metalizado fornecem propriedades diferentes, cada uma adequada para aplicações ligeiramente diferentes.

Os valores dos capacitores de filme plástico metalizado podem variar de vários picofarads a alguns microfarads, dependendo do tipo real. Normalmente são apolares. Em geral, eles são bons capacitores de uso geral que podem ser usados para uma variedade de propósitos, embora seu desempenho de alta frequência geralmente não seja tão bom quanto o dos tipos cerâmicos.

Sumário

Noções básicas de capacitores de filme

Os capacitores de filme são conhecidos sob uma variedade de nomes diferentes, incluindo capacitores de filme plástico, capacitores dielétricos de filme ou capacitores de filme de polímero e capacitores de filme metalizado.

O conceito básico desse tipo de capacitor é o filme plástico isolante como dielétrico. Às vezes, isso pode ser combinado com papel como suporte dos eletrodos.

Os filmes dielétricos são atraídos para um filme extremamente fino – daí o nome. Isso é então usado como material dielétrico entre os dois eletrodos ou placas.

O dielétrico e os filmes ou placas do eletrodo são enrolados juntos em um cilindro, ou várias camadas são colocadas juntas e as conexões externas adicionadas.

Uma variedade de filmes plásticos diferentes pode ser usada. Cada tipo tem suas próprias propriedades, conforme detalhado na seção abaixo sobre dielétricos.

Construção de capacitor de filme

Existem dois formatos principais para a construção de capacitores de filme. O tipo de construção real depende do material dielétrico usado e dos requisitos para a construção física.

Folha de filme: Esta forma de capacitor de filme tem dois eletrodos de folha de metal que são separados pelo filme plástico. Os terminais são tipicamente conectados às extremidades dos eletrodos por meio de solda ou solda.
Filme metalizado: Neste tipo de capacitor de filme, o filme plástico possui uma camada muito fina de metalização depositada sobre o filme. A fina camada de metal tem tipicamente apenas 0,02 a 0,1 µm de espessura. Isso é depositado a vácuo no filme plástico. Deixando uma pequena área livre de metalização em cada extremidade, é possível conectar a metalização a uma conexão ou outra do capacitor de filme.

Alguns tipos especiais de construção podem ser usados para capacitores de filme necessários para aplicações de nicho ou especializadas. Estes não são amplamente vistos.

Autocura

Um aspecto dos capacitores de filme é a autocorreção. A autocorreção ou compensação ocorre quando os defeitos são causados por pequenos orifícios, falhas no filme ou transientes de tensão externa. Qualquer arco voltaico vaporiza a fina metalização do filme ao redor da falha, removendo assim a metalização na área da falha e removendo qualquer material condutor na área. Se não houver material condutor, o capacitor não pode entrar em curto entre as placas e a falha é removida.

Dielétricos de capacitores de filme

Muitos dos dielétricos são conhecidos por seus nomes comuns e também possuem abreviações.

Como há uma grande variedade de dielétricos diferentes para os diferentes tipos de capacitores de filme, um resumo dos diferentes tipos é fornecido a seguir.

Poliéster / Mylar PET: Este tipo de capacitor de filme plástico é fabricado tanto na versão bobinada metalizada quanto nos tipos de folha de filme. Esses capacitores de filme são tipos de baixo custo e relativamente pequenos para sua capacitância. Eles são geralmente usados para aplicações eletrônicas de uso geral. Sua classificação de temperatura máxima de 125°C permite que sejam fabricados como componentes de montagem em superfície, embora neste formato eles não sejam tão amplamente usados quanto os tipos de cerâmica que quase os encurralaram no mercado por valores. abaixo de 1µF.
capacitor de filme de poliéster
Uma desvantagem desse tipo de capacitor de filme é que ele pode apresentar ruído quando usado em aplicações onde há vibração. . . . . . Leia mais sobre capacitores de poliéster
Policarbonato, PC: Embora seja uma forma útil e muito bem-sucedida de capacitor de filme, esse tipo não é mais fabricado porque o fabricante do filme cessou sua produção por volta do ano 2000. O tipo de substituição mais próximo é geralmente considerado o PP, dielétrico de polipropileno .

Este tipo de capacitor de filme foi fabricado como tipos enrolados, bem como filme/folha. Os capacitores têm um baixo fator de dissipação e são relativamente estáveis à temperatura, geralmente tão baixos quanto ± 80 ppm em toda a faixa de temperatura. Como resultado, eles são frequentemente usados em circuitos de temporização, filtros e outras aplicações analógicas de precisão.

Este tipo de capacitor de filme apresenta um nível moderado de perda que pode aumentar com a frequência. Tem uma resistência de isolamento muito alta. . . . . . Leia mais sobre capacitores de policarbonato
Poliestireno: Esses capacitores de filme também são vendidos sob o nome comercial Styroflex. Eles costumavam ser conhecidos como capacitores baratos de uso geral com alta estabilidade e baixa dissipação e vazamento.

Os filmes não podiam ser mais finos do que 10 µm e isso limitava os níveis de capacitância que podiam ser alcançados. As classificações de temperatura também foram baixas, com um máximo de 85°C de temperatura operacional. Como resultado, eles não são mais amplamente utilizados, sendo normalmente substituídos por tipos de poliéster.
Capacitor de filme de poliestireno
Esses capacitores de filme tendem a ter perdas muito baixas, mas volumosos. Eles também têm um coeficiente de temperatura de cerca de -150 ppm / °C. . . . . . Leia mais sobre capacitores de poliestireno
Sulfeto de polietileno, PPS: Esses capacitores de filme são fabricados apenas como tipos de filme metalizado. Eles oferecem uma variação de temperatura muito baixa na faixa de temperatura, tipicamente ± 1,5%. O fator de dissipação é muito pequeno como a dependência de frequência.

Esses capacitores de filme são adequados para aplicações onde a estabilidade de frequência é fundamental e em aplicações onde altas temperaturas podem ser encontradas. Eles também podem ser encontrados em formatos de montagem em superfície, embora os custos tendam a ser muito mais altos do que os equivalentes em cerâmica.
Naftalato de polietileno, PEN: Esses capacitores de filme são produzidos apenas como tipos de filme metalizado. Pertencem à família do poliéster, mas fornecem uma melhor resiliência e desempenho em altas temperaturas. Como resultado, eles são mais adequados para aplicações SMD, onde o processo de soldagem atinge temperaturas muito mais altas do que nas versões com chumbo.

Os valores de dependência de temperatura e frequência para capacitores PEN são muito semelhantes aos das versões de poliéster PET. No entanto, como resultado da permissividade relativa menor, o tamanho do capacitor físico é maior para uma determinada capacitância.

Um dielétrico PEN especial de alta tensão está disponível e é ideal para muitas aplicações de alta tensão e alta temperatura.

Em geral, os capacitores de filme PEN são usados para acoplamento e desacoplamento de filtragem não crítica em circuitos eletrônicos onde as dependências de temperatura não são importantes.
Politetrafluoretileno, PTFE: Os capacitores de filme de PTFE são fabricados em variantes de filme metalizado e filme/folha. Uma das principais características desta forma de capacitor de filme é sua resistência a altas temperaturas – ele pode suportar temperaturas de 200°C e acima. Existem dificuldades em fabricar o filme de PTFE com uma tolerância suficientemente rígida. Como resultado, esses capacitores tendem a ser caros e são fabricados por um número limitado de fabricantes. Em vista disso, os capacitores tendem a ser reservados para aplicações especializadas.
Polipropileno, PP: . . . . . Leia mais sobre capacitores de polipropileno

Estes são os principais tipos de capacitores de filme que serão vistos na maioria das aplicações. Existem outros tipos, mas estes são comparativamente raramente vistos.

Resumo do capacitor de filme metálico

A tabela abaixo fornece alguns dos principais recursos sobre alguns dos capacitores de filme plástico metalizado mais amplamente usados que podem ser levados em consideração ao projetar circuitos ou substituir componentes antigos.

RESUMO DO CAPACITOR DE FILME METÁLICO
PARÂMETRO	BICHO DE ESTIMAÇÃO	CANETA	PPS	PP
Permissividade relativa @ 1 kHz	3.3	3.0	3.0	2.2
Espessura mínima do filme (µm)	0,75	0,1	1.2	2
Absorção de umidade (%)	Baixo	0,4	0,05	<0,1
Resistência dielétrica (V/µm)	580	~500	470	650
Faixa de tensão CC do capacitor (V)	50 – 100	10 – 250	10 – 100	40 – 2000
Faixa de capacitância	100pf – 22µF	100pF – 1µF	100pF – 0,47µF	100pF – 10 µF
Fator de dissipação a 1 kHz	50 – 200	40 – 80	2 – 15	0,5 – 5
Fator de dissipação a 10 kHz	100 – 150	50 – 150	2,5 – 25	2 – 10
Fator de dissipação a 100 kHz	170 – 300	120 – 300	10 -6-	2 -25
Fator de dissipação a 1 MHz	200 – 350		20 -70	5 – 40

Existem muitos tipos diferentes de capacitores de filme metalizado e de filme plástico disponíveis. Embora usem uma forma de tecnologia semelhante, a variação dos dielétricos significa que eles têm uma variedade de parâmetros de desempenho e uma seleção cuidadosa do tipo de dielétrico é necessária para fornecer o desempenho ideal.

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