薄膜电容器的合理选择和正确使用_余泓
《电子工程师》 1999年第10期
经验与技巧
薄膜电容器的合理选择和正确使用
余 泓
(南京无线电一厂,南京市,210002)
薄膜电容器是一种非线性元件,其可靠性包括固有可靠性和使用可靠性。合理选择、正确使用薄膜电容器,对保证和提高产品的使用可靠性至关重要。
电容器对电路的影响主要表现在以下几方面:(1)介质漏电。漏电占电容器失效的90%;漏电增大导致电路工作不稳定,波形畸变等。
(2)电容量变化。在振荡回路中影响最大,可导致频率漂移,工作失常。
(3)介质吸收引起电路失效。在脉冲电路中,介质吸收可能使电路功能失效或得到错误的结果。在线性电路中,作为耦合和旁路电容时,会导致波形畸变和信号失真。在电源滤波电路中,会导致纹波增大。在直流电路中,会使有效容量减少。
(4)低电平开路。信号中断,输出波形产生噪声和严重失真。
(5)电容器失效对振荡电路的影响。电视机和显示器的行逆程电容器和S校正电容器是这种应用的典型。选择逆程电容时,耐压要求在电源电压的10倍以上。为免除击穿失效,应选择金属化自愈电容器。容量要稳定,以保证扫描逆程时间。输入阻抗要高,漏电会导致振铃干扰条纹。选择S校正电容器时,耐压要高。如校正电容器击穿,屏幕呈一垂直亮线,S校正作用消失。输入阻抗要高,漏电会使负载加重,电源电压下降,整机工作失常。容量变化要小,否则会引起管耗增大,线性恶化。
电容器的正确使用应注意以下问题:
(1)工作频率对电容器的影响。电容器在高频下使用时,流过的电流与频率成正比。由于趋肤效应,引线与电极的有效面积与频率的平方根成反比。高频等效电感会导致电容器发热失效。
对于直流电容器,最大直流电压和交流电压的峰值之和不能超过电容器的额定直流电压。当交流峰值超过额定值的20%时,应选择交流电容器。
在脉冲电路中,电容器的脉冲危险系数可以为:Zmax=Pmax/Pmin。对于不同的脉冲波形,危险系数不同。三角波的危险系数≈1,属安全脉冲电压。对方波和锯齿波的危险系数 1,电容器会因过热而失效,属危险脉冲电压。
(2)电容器的降额使用。电容器在低于额定电压或温度下工作,可得到更长的使用寿命。一般,电压降低50%,其使用寿命为原来的32倍;温度降低10℃,其使用寿命为原来的2倍。
(3)金属化电容器的自愈和可靠性。金属化电容器有较高的工作场强、较大的比率容量和在击穿时的自愈作用。如果自愈不充分、过度自愈或瞬间连续放电,都会使电容器性能下降,甚至失效。在使用过程中,自愈次数越少,可靠性越高。
(4)在使用中应注意的其它问题。主要有:·工作条件恶劣,应采用全密封结构;
·金属化电容器用于谐振电路时,要注意瞬间击穿带来的电路工作失常;同时,自愈会带来容量的丢失,使谐振频率漂移;
·注意电容器的固有谐振频率f0,应在下段工作,高于f0时,电容器呈感性电抗,且随频率升高而增大,有效容量急剧减少;
·交流电容器是指50Hz而言,在较高频率下使用时,应降额;
·金属化电容器的耐流特性不如箔式电容器;
·PET电容器使用温度不宜超过100℃,不宜使用于高频电路;
·固体浸渍的电容器比液体浸渍的有更好的容量稳定性;
·薄膜电容器应防潮存放,过高的温度会导致绝缘性能急剧下降。
(收稿日期:1999-08-13)