从1980年开始, 使用金属化膜以及膜上金属分割技术的DC滤波电容得到了长足的发展。在过去多年的发展中,电容的体积和重量减小了3-4倍。现在薄膜生产商开发出了更薄的膜,同时改进了金属化的分割技术极大的帮助了这种电容的发展。用干式设计,使膜电容能够比电解电容更加经济地覆盖600-1200VDC之间的电压范围。根据应用,在电压超过1200VDC时,填注菜籽油的电容被推荐使用。在电介质膜上,镀上很薄的金属层,如果电介质出现短路,金属镀层会因此而挥发并将短路的地方隔离开来。这种现象称为自愈效应。
膜电容具有的许多优势,使膜电容替代电解电容成为了工业和机车功率变换市场的趋势。这些优势包括了:
. 承受高有效值电流的能力,可达1Arms/uF
. 能承受两倍于额定电压的过压
. 能承受反向电压
. 承受高峰值电流的能力
. 没有酸污染
. 长寿命
. 可长时间存储
但是,这种替代并非“微法对微法”的替代,而是功能上的替代。金属化膜的自愈效应是提高电压梯度的主要因素。即使聚合物膜的质量得到很大的改善,主要的发展还是在金属化上。当然,尽管膜电容技术有了长足的进展,但不是所有的应用领域都能替代电解电容。
今天,对于干式技术,在脉冲应用中,电压梯度能够达到500V/μm以上,在DC滤波的应用中,电压梯度能够达到250V/μm。由于电容是按照CEI 1071标准进行的设计,电容能够承受几次达两倍于额定电压的浪涌电压的冲击而不会有明显的寿命缩短现象。所以,用户只需考虑应用中所需要的标称电压。
典型的电解电容的最大标称电压为500-600V。所以在要求更高电压的情况下,使用者必须将多只电容串联使用。同时,由于各电容的绝缘电阻不同,使用者必须在每个电容上连接电阻以平衡电压。此外,如果超过额定电压1.5倍的反向电压被加在电容上时,会引起电容内部化学反应的发生。如果这种电压持续足够长的时间,电容会发生爆炸,或者随着电容内部压力的释放电解液会流出。为了避免这种危险,使用者必须给每个电容并联一个二极管。
随着电力电子半导体技术的巨大进步,为了限制由于半导体变换电流产生的过压,要求直流支撑电容的杂散电感能够显著地降低。膜电容技术提供了这种解决方案以应对这种要求。查询进一步信息,请访问官方网站http://www.avx.com/chinese/avxpg7.asp。