Кондензатори су есенцијална пасивна компонента електричних кола због широког спектра примене. Штавише, избор одговарајућег типа кондензатора за коло је неопходан јер су кондензатори подељени у различите типове на основу њихове структуре и састава. Филмски кондензатор је један од типова кондензатора који има дуг век трајања, ниску самоиндуктивност и може да апсорбује ударе струје у колима без оштећења.
Оутлине:
Шта је филмски кондензатор
Конструкција и рад филмског кондензатора
Врсте филмских кондензатора
Карактеристике самоизлечења филмских кондензатора
Снуббер Цирцуит
Повер Филтерс
ЕМИ филтери
Закључак
Шта је филмски кондензатор
Филмски кондензатор је онај који има пластични филм као дијалектику између својих плоча што га чини јефтинијим и задржава његове карактеристике константним дуже време. Овај пластични филм је прилично танак јер има дебљину од једног микрометра. Овај кондензатор спада у категорију неполаризованих кондензатора, и то га чини прилично корисним у АЦ круговима. Филмски кондензатори могу издржати пренапон који је двоструко већи од номиналног напонског капацитета.
Конструкција и рад филмског кондензатора
Постоје различите врсте пластичних фолија које се користе у филмском кондензатору који имају различите карактеристике, на пример полипропиленска фолија пружа већи отпор изолације и погодна је за кола са већим струјама. Штавише, полипропилен сулфид има високу отпорност на топлоту и добре топлотне карактеристике, али је скуп. Дакле, ево типова филмова са њиховим карактеристикама који се користе као диелектрик у филмским кондензаторима:
Тип филмских кондензатора
Сада на основу материјала диелектричног филма филмског кондензатора, његове карактеристике доста варирају, па ево табеле која приказује карактеристике филмских кондензатора заснованих на различитим врстама изолационог материјала:
Да бисмо даље илустровали конструкцију кондензатора, постоје два типа филмских кондензатора, један су кондензатори од фолије, а други су метални кондензатори или кондензатори за таложење паре:
Кондензатори од фолије
Овај тип кондензатора има електроде које су направљене од металне фолије, а које су у сендвичу између пластичних фолија диелектрика. Ово су филмски кондензатори намотаног типа који могу бити индуктивни или неиндуктивни, а разлика између њих је у томе што циљни индуктивни фолијски кондензатор има своје терминале директно повезане са електродама пре намотавања. Док неиндуктивни фолијски кондензатор има терминале који су повезани са крајњим странама.
Неиндуктивни фолијски електродни филмски кондензатори показују нижу индуктивност и имају високофреквентне карактеристике у поређењу са индуктивним. У кондензатору филма индуктивне фолије, металне фолије су постављене између две пластичне фолије и нису директно повезане:
Док су у неиндуктивном кондензатору фолије металне фолије постављене на такав начин да је свака фолија постављена на одређени степен од пластичних фолија диелектрика:
Метализирани филмски кондензатор
Друга врста филмског кондензатора је кондензатор метализованог филма, јер има танак метални слој који се прска на једној страни диелектричне пластичне фолије. Овај таложени слој метала на пластичној фолији ствара електроду кондензатора која је прилично танка што је чини много мањом од филмског кондензатора типа електроде. Ови кондензатори су само неиндуктивног типа, али могу бити или намотани или ламинирани:
Филмски кондензатор ради исто као и општи кондензатор, односно када се на њега повеже напајање, потенцијал између две електроде почиње да се повећава. Када се наелектрисање на обе плоче акумулира до њиховог капацитета то значи да је кондензатор потпуно напуњен. Даље, ови филмски кондензатори долазе са функцијом самоизлечења која продужава њихов век трајања.
Карактеристике самоизлечења филмских кондензатора
Кад год је изолација деметализована због велике струје, високе температуре или било каквог пренапона, филмски кондензатор оксидира околни нанесени филм. Ово одваја остатак области капацитета од неисправног и тако наставља да функционише исправно:
Међутим, ова изолација подручја квара од остатка кондензатора такође може смањити капацитет кондензатора током времена. Даље, постоји табела испод која показује деградацију капацитивности кондензатора током времена услед оксидације:
Овде у табели изнад плавог графикона је приказана капацитивност без самоизлечења јер деградација може бити изузетно висока што доводи до великог отказа. Ако се електроде користе са осигурачима у саставу филмских кондензатора, онда ће крива деградације бити она зелене боје.
Ако су осигурачи неправилно повезани на примарну ћелију, то може довести до квара кондензатора што резултира брзим губитком капацитивности. Смеђа крива је за филмски кондензатор велике снаге који има одговарајуће сегментиране електроде које имају знатно већу густину због импрегнације чистог уља.
Ови типови филмских кондензатора су дизајнирани на такав начин да не губе више од 2 процента оригиналне капацитивности док раде на својим номиналним вредностима напона и струје. Због тога ови филмски кондензатори обично имају дужи животни век од других типова кондензатора и широко се користе у АЦ круговима.
Филмски кондензатори у Снуббер колу
Електрична кола се обично суочавају са струјним и напонским скоковима због виших стопа промене напона и за решавање таквих проблема користе се снуббер кола. Углавном снуббер кола имају филмске кондензаторе за смањење електромагнетних сметњи и напрезања полупроводника. Филмски кондензатор може да издржи већу брзину промене напона што може проузроковати да кроз њега прође већа струја. Дакле, диелектрична пластична фолија од полипропилена у кондензатору ће бити добра јер има способност да издржи напонске и струјне скокове због ниске еквивалентне серијске отпорности и индуктивности:
Када је МОСФЕТ искључен, кондензатор ће се пунити кроз отпорник Р 1 а када је МОСФЕТ у стању, кондензатор ће се испразнити кроз отпорник и уземљење.
Филмски кондензатор као филтери снаге
Да би филтрирали сигнале у инверторима и моторима, кондензатори на излазу пропуштају високе таласне струје да би смањили нивое брзине промене напона. Ово на крају смањује стрес и електромагнетни стрес у систему. Практична имплементација филмских кондензатора као филтера за напајање је дата испод у колу:
Када је прикључено напајање наизменичном струјом, кондензатори треба да буду неполаризовани, искључујући употребу алуминијумских електролитичких кондензатора.
Филмски кондензатори као ЕМИ филтери
За филтрирање електромагнетних сметњи за кола се користе метализовани филмски кондензатори због њиховог начина квара у отвореном кругу и способности да се носе са високим напонима. Постоје две категорије кондензатора када су повезани у струјна кола на основу њихове употребе. Они са ознаком Кс су кондензатори који су повезани линијски на линију, често се називају кондензаторима од линије до неутралног и користе се за диференцијално ЕМИ филтрирање.
Док су кондензатори који су повезани у линију са земљом категорисани као И и често се називају кондензатори за премосницу линије. Ови кондензатори заобилазе жице према земљи, што се назива уобичајеним режимом ЕМИ филтрирања. Пошто ови кондензатори могу да покваре, постоје посебни режими у случају квара, то јест када Кс кондензатор поквари, ствара кратак спој што доводи до окидања прекидача. Штавише, ако И кондензатор поквари онда ће створити отворени круг који минимизира ризик од струјног удара.
Штавише, у случају квара Кс кондензатора ће довести до гашења система, ау случају отказа И кондензатора систем ће наставити да ради, али ће ЕМИ филтрирање бити смањено. Ево табеле испод која показује безбедносне оцене за кондензаторе на основу њихових веза:
Сада да бисмо даље илустровали употребу филмских кондензатора за ЕМИ филтрирање, ево једноставног кола наизменичне струје у далеководу који користи кондензаторе као ЕМИ филтере:
Ниска самоиндуктивност филмских кондензатора представља предност јер одржава резонанцију кондензатора високом. Овде је Кс кондензатор повезан између линије и неутралног, док су И кондензатори повезани између линије и земље.
Закључак
Филмски кондензатори имају велики значај када су у питању струјна кола због својих различитих карактеристика, а једна од њих су својства самоизлечења. Ово својство повећава век трајања кондензатора и такође спречава квар система.
Штавише, ови филмски кондензатори су подељени на типове: један је електрода од фолије, а други је метализовани филмски кондензатор. Слично томе, филмски кондензатори такође варирају у зависности од врсте изолационог материјала за диелектрик јер састав диелектрика утиче на радне карактеристике филмског кондензатора. Филмски кондензатори због оцене струје таласа и функције самозалечења су пожељнији у односу на алуминијумске електролитичке кондензаторе.