紙介電容器

紙介電容器

紙介電容器是由介質厚度很薄的紙作為介質,鋁箔作為電極,經掩繞成圓柱形,再經過浸漬用外殼封裝或環氧樹脂灌封組成的電容器。它有成本低等優點,但損耗較大。主要在頻率較低的電路中作旁路、耦合、濾波等用。

基本介紹

  • 中文名:紙介電容器
  • 外文名:Paper dielectric
  • 性質:一種電容器
  • 所屬領域:物理學、電學
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概況

紙介電容器是有機介質電容器中最古老,歷史最長的一個品種。由於這類電容器的比率電容較大,電容量範圍寬,工作電壓高,成本低而被廣泛套用。因具有以上特點,上世紀八十年代國內外紙介電容器的產量仍然是很可觀的。紙介電容器雖在低壓電路中有一部分被合成膜電容器所代替,但高壓紙介電容器仍占有一定的地位。上世紀九十年代大量生產額定電壓63~30000伏,電容量幾百皮法到十微法的各類紙介電容器。此外還生產用作脈衝、儲能、移相等用途的紙介電容器。

結構

紙介電容器的實物如圖1-37所示。
紙介電容器是用兩片金屬箔(錫箔或鋁箔)做電極,再在兩層金屬箔中間夾以極薄的電容紙,一起捲成圓柱形或者扁柱形芯子,然後密封在金屬殼或者絕緣材料(如陶瓷、玻璃釉等)殼中製成。改變錫箔或鋁箔的面積,可以製成電容大小不同的紙介電容器。

性質

紙介電容器是以紙為介質的一類電容器,實際上作為電容器介質的不單純是電容器紙,而是電容紙經過浸漬料浸漬過的複合介質,利用這種複合介質與極板構成電容器。
電容器紙與極板經卷繞成芯子後,再經浸漬(浸漬料有極性或非極性,有固體、液體及半液體),然後密封。密封的形式有鋁外殼灌注樹脂、鐵外殼、高壓的甚至用陶瓷外殼。紙介電容器有較大的tgδ,所以套用範圍只是在直流及低頻電路中。而且易老化,老化後就使電容器的介電強度隨時間而逐漸下降。該電容器熱穩定性較差,因此電容量穩定性不高,工作溫度又較低,易吸潮,因此要求好的密封條件,才能保證電容器的質量。

分類

紙介電容器分為有感和無感兩種繞法。有感式的芯子實際上是一個有很多圈數的帶狀線圈,因此電感較大。無感式是將電極箔分別向紙的兩邊錯開,使箔帶的側邊伸出紙帶外邊,卷繞成圓柱形芯子後焊上引線。這樣就使電極箔各圈間相互短接,所以電感很小。這種電容器可在較高的頻率下使用。

金屬化紙介電容器

金屬化紙介電容器的結構與紙介電容器基本相同,它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔。金屬化紙介電容器的外形如圖1-38所示。
金屬化紙介電容器金屬化紙介電容器
金屬化紙介電容器的最大特點是被擊穿後有自愈作用,電路電壓恢復正常後仍能正常工作。一般紙介電容器被擊穿後紙介質被燒焦,兩層金屬箔在被擊穿處熔化在一起,形成短路。而金屬化紙介電容器被擊穿後,被擊穿處的金屬膜在高溫下蒸發,只留下絕緣的小孔,不會短路。

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