Kondensatorfolie:Eigenschaften, Aufbau und Anwendung

Sind Sie ein Heimwerker, der ein Faible für elektronische Schaltungen hat? Dann ist es wichtig, Kondensatoren zu verstehen – damit Sie sie in der richtigen Rotation verwenden können. Kondensatoren sind schließlich lebensnotwendige passive elektrische Bauelemente, die es in den unterschiedlichsten Studiengängen gibt.

In diesem Artikel wird der nicht-polarisierte Kondensator besprochen, der in Sachen Vielseitigkeit und Kosteneffizienz ins Schwarze trifft – die Kondensatorfolie.

Möglicherweise sind Sie auf dieses Gerät als Mylar- oder Polyester-Kondensator gestoßen – worauf wir später in diesem Artikel eingehen werden. Außerdem erklären wir Ihnen, was das Gerät ist, wie das passive Gerät funktioniert, seine Anwendungen und vieles mehr.

An die Arbeit!

Was ist ein Filmkondensator?

Der Kondensatorfilm ist ein Gerät (nicht polarisierter Kondensator), das eine Energiespeicherung und dünne Kunststofffolien als Dielektrikum aufweist. Sie können das spezifische Anwendungsgerät auch als metallisierten Kondensator bezeichnen, da Hersteller die Kunststofffolien manchmal metallisieren.

Außerdem werden Sie feststellen, dass einige der Kunststofffolien in Schichten sind, um eine Form (rechteckig oder bonbonartig) zu bilden. Und die verfügbaren Dielektrika sind PTFE (Polytetrafluorethylen), PET (Polyethylenterephthalat), PP (Polypropylen) oder PPS (Polyphenylensulfid).

Was sind also die Vorteile der Verwendung des Kondensatorfilms?

Zunächst einmal nutzt sich das Gerät nicht schnell ab. Daher ist die Vorrichtung für Hochfrequenz- und Hochspannungsanwendungen effektiv. Zweitens haben sie dank des mangelhaften Klirrfaktors des Geräts bemerkenswerte Frequenzeigenschaften. Außerdem dient es als Motorbetriebskondensator und Wechselstromkondensator.

Merkmale des Folienkondensators

Der Kondensatorfilm ist unpolarisiert und hat keine negativen Temperatureigenschaften. Sie können sie also für Stromversorgungen und AC-Signale verwenden, die Hochleistungsanwendungen unterstützen, und es ist auch eine ideale Option für industrielle Anwendungen.

Aber das ist noch nicht alles.

Die Kondensatorfolie hat hochpräzise Kondensatorwerte mit einem Hochstromimpuls. Daher halten sie ihre Werte länger als andere Kondensatortypen mit Schwachstellen.

Außerdem hat das Gerät eine magere Ausfallrate, eine geringe Eigeninduktivität, einen geringen Verlustfaktor und einen äquivalenten Serienwiderstand (ESR).

Auch hier hält der Folienkondensator dank seiner speziellen Schraubklemmen und kompakten Abmessungen hohen Strömen stand.

Wenn Sie nach einem Kondensator mit ordentlichem Anlauf und einer Kapazität von über 200 Voltampere suchen, können Sie sich darauf verlassen. Es ist also keine Überraschung, dass es eine lange Lebensdauer und Haltbarkeit hat. Und es hat keinen schlechten Leistungsfaktor wie einige andere Kondensatoren.

Aufgrund ihrer Metall- oder Metallfolienelektroden können Folienkondensatoren auch hohe Stoßstromimpulse bieten.

Die Nennspannung des Geräts reicht von 50 V bis 2 KV, um verschiedenen Stromimpulsbelastungen standzuhalten.

Filmkondensatorsymbol

Aufbau von Folienkondensatoren

Konstruktionsdiagramm

Der erste Schritt zum Aufbau einer Kondensatorfolie besteht darin, eine dünne Schicht der Kunststofffolie auch mit einer zusätzlichen Schicht zu erhalten. Die gewählte Dicke bestimmt also den Kapazitätswert des Geräts und der Papierschicht.

Und die Dicke Ihrer Kunststofffolie beeinflusst den Abstand zwischen den Elektroden. Wenn also die Viskosität Ihres Films niedrig ist, verringert sich Ihr Elektrodenabstand. Aber Ihr Kapazitätswert wird steigen.

Typischerweise reicht der Kapazitätswert des Kondensators von 1 nF bis 30 muF. Das heißt, wenn Sie Ihren Film basierend auf Ihrer bevorzugten Durchbruchspannung und Ihrem bevorzugten Kapazitätswert extrahieren, metallisieren Sie Ihren Kondensator.

Und Sie können mit Zink oder Aluminium metallisieren. Fahren Sie dann mit der Herstellung einer „Mutterrolle“ fort. Wenn Sie schon dabei sind, stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Filme zwischen den Aluminiumblechen verflechten, um die Rolle zu erstellen.

Damit können Sie zulassen, dass die Rolle verschiedene Prozesse wie Abflachen, Schlitzen und Aufwickeln durchläuft. Auf diese Weise erhalten Sie Ihre bevorzugte Kondensatorgröße, elektrische Eigenschaften und rechteckige Komponenten.

Anschließend unterziehen Sie Ihre hervorstehenden Elektroden Schoopage – einem Metallisierungsprozess. Das Verfahren beinhaltet das Aufbringen einer Schutzschicht auf Ihre Elektroden mit verflüssigten Metallen wie Zinn, Zink oder Aluminium. Mit dieser Schicht erhält Ihr Kondensator eine hohe Temperaturbeständigkeit.

Anschließend mit Druckluft die Wicklungsränder besprühen und unter Spannung setzen. Dieser Prozess hilft dabei, vorhandene Defekte auf der Elektrodenoberfläche auszubrennen.

Außerdem neigt Feuchtigkeit dazu, den Kondensator leicht zu beeinträchtigen. Aber Sie können das umgehen, indem Sie es mit einer isolierenden Flüssigkeit, z. B. Silikonöl, aufgießen.

Fahren Sie dann fort, Ihre Wicklung an die metallischen Anschlüsse des Kondensators zu löten. Unterziehen Sie den Kondensator danach einer weiteren Runde der Sicherheitsbeschichtung. Tauchen Sie dann den Körper in ein äußeres Gehäuse oder eine geschützte Beschichtung.

Wie funktioniert der Folienkondensator?

Der Folienkondensator funktioniert genauso wie ein Kondensator. Das heißt, die Elektrode speichert die elektrische Ladung und Energie. Dann verwendet das Gerät es zusammen mit dem Induktor, um LC-Oszillatorschaltungen zu erstellen.

Also, wie testet man den Kondensatorfilm? Sie können dies tun, indem Sie ein Multimeter so einstellen, dass es Ohm anzeigt (zwischen 10 K und 1 m). Berühren Sie dann die Leitungen des Multimeters, die mit den entsprechenden Leitungen des Kondensators verbunden sind (schwarz an negativ und rot an positiv). Damit sollte Ihr Gerät bei Null beginnen und sich langsam in Richtung Unendlich bewegen.

Außerdem können Sie die Polarität eines Folienkondensators erkennen, indem Sie die Höhe der Leitungen beobachten. Der kürzere Anschluss ist die Kathode oder negative Polarität. Und längerfristig ist die Anode oder positive Polarität.

Filmkondensatorsymbol

Verstehen des Unterschieds zwischen dem Folienkondensator und anderen Kunststofffolien-Dielektrika

Inzwischen sollten Sie eine Vorstellung vom Folienkondensator haben. In diesem Abschnitt sprechen wir also über die verschiedenen Folienkondensatoren basierend auf dem verwendeten dielektrischen Material.

Polyesterkondensator

Mylar- oder Polyesterkondensator

Diese Vorrichtung gehört zu den weit verbreiteten dielektrischen Materialien. Und der Polyester-Kondensator hat eine hohe Dielektrizitätskonstante im Vergleich zu seinem anderen Gegenstück, wie Polypropylen. Interessanterweise erlaubt die Dielektrizitätskonstante des Bauteils den Bau kleiner Kondensatoren.

Sie können dieses Gerät auch als Mylar-Kondensator bezeichnen. Außerdem ist der Polyester-Kondensator erschwinglich und hat ausgezeichnete Selbstheilungseigenschaften.

Außerdem gibt das Gerät bei hohen Temperaturen mehr Leistung ab. Auch wenn die Temperatur eine untere oder obere Grenze erreicht, zeigt dieser Kondensator eine Kapazitätsänderung von bis zu 5 %. Daher ist Polyester nicht die ideale Option für die Herstellung von Präzisionskondensatoren.

Polycarbonat-Kondensator

Meistens finden Sie Polycarbonat-Kondensatoren in Hochtemperaturanwendungen. Und das liegt daran, dass das Gerät eine Dielektrizitätskonstante von etwa 2,7 hat. Zweifellos ist Polycarbonatfolie nicht immer verfügbar.

Aber das Gerät hat gute elektrische Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich und ist eine verlustarme Komponente.

Polystyrolkondensator

Der Polystyrol-Kondensator hat eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Sie können sie also für Anwendungen mit hoher Stabilität und typischen Kapazitäten verwenden. Außerdem kann es den Kapazitätsstabilitätsverlust (hoch oder niedrig) über Temperatur (-55 ⁰ bis +85 ⁰ C).

Kapton (Polyimid) Kondensator

Kapton ist effektiver für die Herstellung von Komponenten für Hochtemperaturanwendungen. Und das liegt daran, dass dieser Kondensator eine hohe Dielektrizitätskonstante von etwa 3,4 hat. Aber die metallisierten Kondensatoren haben eine schlechte Selbstheilungsfähigkeit.

PTFE-Kondensator

Dieser Kondensator ist ein weiteres verlustarmes Gerät, das eine bemerkenswerte Stabilität bietet. Außerdem ist es ideal für die Erstellung von Komponenten mit geringem Platzbedarf. Und das liegt daran, dass PTFE nicht gut für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist. Außerdem haben sie einen niedrigen Kapazitätswert und sind ziemlich teuer.

PPS-Kondensator

PP-Folienkondensatoren

Das PPS ist die perfekte Wahl für die Herstellung von Präzisionskondensatoren. Und das alles dank seiner bemerkenswerten Temperatureigenschaften. Ferner haben der PPS-Kondensator und der Polycarbonat-Kondensator eine Durchbruchfestigkeit und eine ähnliche Dielektrizitätskonstante. Daher können Sie in elektrischen Schaltkreisen das Polycarbonat durch PPS ersetzen. Es hat auch eine hohe Selbstheilungskraft.

Welche Arten von Folienkondensatoren sind erhältlich?

Wir haben zwei Arten von Kunststofffolienkondensatoren, und das sind:

1. Metallisierte Filmkondensatoren:

Metallisierter Filmkondensator

Dieses Gerät hat ein Dielektrikum, das neben einer Kunststofffolie aus zwei metallisierten Folien besteht. Außerdem stammt die Elektrode dieses Kondensators aus einer dünnen vakuumabgeschiedenen Aluminiummetallisierung (ca. 0,03 µm), die eine oder beide Seiten des Geräts bedeckt.

Außerdem kann bei einem Kurzschluss zwischen den Elektroden die Komponente intakt bleiben. Der Nachteil dieses Geräts ist, dass es eine begrenzte Stromstoßfestigkeit hat. Aber Sie können diesen Kondensator verwenden, um Qualitätsprodukte ohne Mängel herzustellen.

2. Folienkondensatoren:

Film-/Folienkondensator

Die Folienkondensatoren haben ein Dielektrikum mit zwei Kunststofffolien. Und jede der Elektroden hat eine Schicht aus Metallfolie (meistens Aluminium). Sie können sich also auf diese Konstruktion für eine einfache elektrische Verbindung zu den Elektroden (Metallfolie) verlassen. Außerdem können die Folienkondensatoren mit hohen Stromstößen umgehen.

Induktiver Film/Folienkondensator

Wie unterscheidet sich der Folienkondensator vom Elektrolytkondensator und Keramikkondensator?

Zunächst einmal haben alle drei Kondensatoren unterschiedliche Dielektrika – was ihre Leistung bestimmt. Das heißt, die Folienkondensatoren gibt es in einem breiten Bereich von Kapazitätswerten. Die Elektrolyt- und Keramikkondensatoren haben jedoch einen niedrigen Klirrfaktor und sind daher ideal für Schaltungen mit niedriger Kapazität.

Zweitens haben Folienkondensatoren dünne Folien aus Kunststofffolien als Dielektrikum, die bipolar sind. Andererseits haben die anderen beiden Kondensatoren (Keramik und Elektrolyt) Platten aus Keramikmaterial, die bipolar sind, bzw. Oxide, die polar sind.

Der Folienkondensator ist am besten für Hochspannungs- und Hochfrequenzanwendungen geeignet, da er eine lange Alterungszeit hat. Aber die anderen Keramikkondensatoren und Elektrolytkondensatoren haben eine kürzere Alterungszeit.

Anwendungen der Kondensatorfolie

• Audio-Crossovers
• A/D-Wandler
• Gepulste Laser
• Leistungselektronische Geräte
• Sicherheitskondensatoren
• Röntgenblitze
• Snubber-Kondensatoren
• Entstörung
• Spannungsglättungskondensatoren

Abschluss

Der Kondensatorfilm ist ein nicht polarisiertes Gerät mit hervorragenden Eigenschaften. Daher sind sie ideal für den Stromverbrauch und das AC-Signal. Und sie haben hochpräzise Kapazitätswerte. Außerdem hat das Gerät im Vergleich zu anderen Kondensatoren eine längere Alterungszeit.

Der Folienkondensator ist also die perfekte Wahl, wenn Sie einen zuverlässigen Kondensator benötigen, der hohen Spannungen standhält. Benötigen Sie weitere Hilfe zum Thema? Bitte zögern Sie nicht uns zu kontaktieren.