什么是有机薄膜电容器,用途是什么,优缺点介绍

有机
薄膜电容器
是以有机塑料薄膜做介质，以金属箔或金属化薄膜做电极，通过卷绕方式制成（叠片结构除外），其中以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最广。

制造
电容器
使用的有机薄膜多达十几种，以聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯（PET）、聚四氟乙烯、聚碳酸酯（PC）有机薄膜电容器最为成熟，是性能优、品种多、应用面广的
电子元件
之一

有机薄膜电容器主要特点

由于膜的厚度可以做得很薄，易于卷绕，所以这种
电容
器的电容量和工作电压范围很宽。有机介质材料大多是合成的高分子聚合物，原料丰富，品种繁多，有利于有机介质电容器的发展。与无机介质电容器比较，其主要弱点是：有机介质易于老化，电容器的性能会逐渐降低；有机介质的热膨胀系数较大，电容器的稳定性较差；有机介质的耐热性差，电容器的工作温度上限受到限制。

有机薄膜电容器分类

1．按介质材料区分：我国现使用主要有聚酯膜和聚丙烯膜两种介质；

2．按电极型式区分：有金属箔式和金属化薄膜两种结构。

3．按卷绕方式区分：有有感卷绕和无感卷绕两种方式

具体特性说明如下表：

有机薄膜分极性有机薄膜和非极性有机薄膜两类，用极性有机薄膜制造的电容器具有比电容人，耐温高，耐乐强度高等优点。用非极性有机薄膜制造的电容器具有损耗角正切值tgδ小、绝缘电阻高、介质吸收系数小、有负温度系数等优点。

两大常见有机薄膜电容器用处

1.
聚酯膜电容
器的特性：

1）体积小，容量大，其中尤以
金属化聚酯膜电容
的体积更小。

2）使用温度范围较宽： -55°C~+100C。 （聚丙烯电容为：一40‘ *+85 °C）

3）正温度系数电容

4）损耗tanδ随频率升高而增加较大，因此不宜用于高频电路。2.聚丙烯薄膜电容器的特点：

1）高频损耗极低tanδ≤0. 1%， （聚酯电容tanδ≤1.0 %）。且在很宽的频

率范围内损耗变化很小，适合高频电路使用。（ 100KHz以内）

2）较小的负温度系数;

3）绝缘电阻极高（IR≥10° MQ ） ：

4）介电强度高，适合做成高压薄膜电容器。

有机薄膜电容器优点

目前，高比容有机薄膜电容器主要应用于各类逆变电源中，作为直流支撑（DC-Link）电容使用，薄膜电容器体积缩小可取代以往使用电解电容的场合，并且具有更高的耐电压能力；不存在电解液泄露风险，具有更高的可靠性；在
电路
中遇到瞬时过压时，具有自愈特性，能够很好地
保护电路
安全，消除电路过压
击穿

短路
风险；采用无感卷绕技术，产品符合低
电感
特性，更能适应电源系统不断提升的工作频率；采用低损耗介质材料，产品具有低损耗特性，能够承受更大纹波
电流
，发热量较低；无极性介质材料，能够承受反峰电压，可满足交、直流滤波电路使用等。

有机薄膜电容器自愈介绍

有机金属化薄膜电容器最大的好处就是它具有自愈能力，因此这类电容器成为当前发展最快的电容器之一。

金属化有机薄膜电容器的自愈有两种不同的机理：一种是放电自愈；另一种是电化学自愈。前者发生在电压较高下，所以也简称为高压自愈；因为后者在电压很低的情况下也出现，所以常简称为低压自愈。

1、放电自愈

为了说明放电自愈的机理，假设在两个金属化电极间的有机薄膜中某处有一疵点，其
电阻
为R。按疵点的性质，它可能是金属性疵点，也可能是半导体或劣质
绝缘性
疵点。显然，当疵点是前一种时，在低电压下，电容器就已经发生放电自愈。而只有在后一种疵点情况下，才出现所谓高压放电自愈。

放电自愈的过程是，在金属化有机薄膜电容器上施加电压V后，立刻有欧姆电流I=V/R通过疵点。因此流经金属化电极的电流密度J=V/Rπr2，即是在金属化电极内，离疵点越近的区域（即r越小），其电流密度越大。由于疵点功耗W=（V2/R）r引起的焦尔热，是半导体性或绝缘性疵点的电阻R成指数性下降。因此电流I和功耗W又迅速增大，结果在金属化电极离疵点很近的区域中，电流密度J1= J=V/πr12急剧上升到其焦尔热能将该区金属化层的熔化，引起电极间在此处飞弧，电弧很快蒸发和抛散掉该处熔融金属，形成无金属层的绝缘隔离区，电弧熄灭，实现自愈

2、电化学自愈

铝金属化有机薄膜电容器在低压下，常出现这种自愈。这种自愈的机理如下：若在金属化有机薄膜电容器的介质薄膜中有一疵点，在电容器上加上电压以后（即使电压很低），通过疵点将有较大的漏电流

表现为电容器的绝缘电阻远低于技术条件中的规定值。显然，在漏电流中含有离子电流，也可能含有
电子
电流。因为各种有机薄膜都有一定的吸水率（0.01%~0.4%），且在电容器制造、储存和使用过程中，电容器可能受潮，所以在离子电流中会有相当一部分是因水被电解而产生的O2-离子和H-离子电流。O2-离子到达AL金属化阳极以后，与AL结合形成AL2O3。随着时间的增长，逐渐形成AL2O3绝缘层将疵点覆盖和隔离，从而电容器绝缘电阻大为提高，达到自愈。

自愈的利弊

金属化有机薄膜电容器的最大特点是具有自愈能力，因此自愈所带来的好处是主要的，但是，它也有不利之处，其中最大的害处就是自愈时造成电流脉冲，给电路带来信号干扰，降低电路的重要性能——信噪比。所以对于一些要求特别高的电路，如高保真音响电路、高精度通信电路等，不能让有机薄膜电容器在工作时发生自愈。

自愈的另一害处，是使用电容器的容量逐渐减少。若电容量在工作时，自愈次数很多，就会导致其容量和绝缘电阻显著变小、损耗角大幅度上升，使电容器很快失效。