ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบสั่งทำพิเศษที่ใช้ในวงจร DC-link
ข้อกำหนด
คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มจะแตกต่างกันไป โดยขึ้นอยู่กับวัสดุไดอิเล็กทริกที่ใช้ รวมถึงเทคโนโลยีการผลิตที่นำมาใช้ วัสดุไดอิเล็กทริกแบบฟิล์มพลาสติกที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โพลีเอทิลีนแนฟทาเลต (PEN) โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และโพลีโพรพีลีน (PP)
ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มพลาสติกสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลักๆ คือ ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม/ฟอยล์ และตัวเก็บประจุแบบฟิล์มเคลือบโลหะ โครงสร้างพื้นฐานของตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม/ฟอยล์ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าฟอยล์โลหะสองแผ่นและฉนวนฟิล์มพลาสติกอยู่ระหว่างกัน ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม/ฟอยล์มีคุณสมบัติเด่นคือ ความต้านทานฉนวนสูง ความสามารถในการรับมือกับพัลส์สูง ความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และความเสถียรของค่าความจุที่ดี ในทางตรงกันข้าม ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มเคลือบโลหะใช้ฟิล์มพลาสติกเคลือบโลหะเป็นขั้วไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มเคลือบโลหะมีขนาดเล็กกว่า มีประสิทธิภาพเชิงปริมาตรสูง ความเสถียรของค่าความจุที่ดี การสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำ และคุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองที่ดีเยี่ยม ตัวเก็บประจุบางชนิดเป็นแบบไฮบริดระหว่างตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม/ฟอยล์และตัวเก็บประจุแบบฟิล์มเคลือบโลหะ โดยมีคุณสมบัติของทั้งสองประเภท คุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มเคลือบโลหะทำให้เหมาะสำหรับงานหลากหลายประเภท รวมถึงวงจรที่มีอายุการใช้งานยาวนานและมีโหมดความเสียหายที่ไม่รุนแรง
การซ่อมแซมตัวเองของตัวเก็บประจุฟิล์มโลหะ
วัสดุไดอิเล็กทริกชนิดฟิล์มพลาสติกที่นิยมใช้ในการสร้างตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะ ได้แก่ โพลีโพรพีลีน (PP), โพลีฟีนิลีนซัลไฟด์ (PPS), โพลีเอสเตอร์ และกระดาษเคลือบโลหะ (MP) วัสดุไดอิเล็กทริกเหล่านี้มีคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเองที่แตกต่างกัน
เมื่อเกิดความเสียหายในตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะ การเกิดประกายไฟจะทำให้ชั้นโลหะบางๆ รอบบริเวณที่เสียหายระเหยกลายเป็นไอ กระบวนการระเหยนี้จะกำจัดชั้นโลหะที่เป็นตัวนำในบริเวณรอบๆ จุดที่เสียหายออกไป เนื่องจากวัสดุที่เป็นตัวนำถูกกำจัดออกไปแล้ว จึงไม่สามารถเกิดการลัดวงจรระหว่างแผ่นตัวนำได้ ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนเสียหาย
ความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงคุณสมบัติของวัสดุไดอิเล็กทริกและความหนาของชั้นโลหะ กระบวนการระเหยต้องอาศัยออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอ และวัสดุไดอิเล็กทริกที่มีปริมาณออกซิเจนบนพื้นผิวสูงจะมีคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเองที่ดี วัสดุไดอิเล็กทริกแบบฟิล์มพลาสติกบางชนิดที่มีคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเองที่ดี ได้แก่ โพลีโพรพีลีน โพลีเอสเตอร์ และโพลีคาร์บอเนต ในทางกลับกัน วัสดุไดอิเล็กทริกแบบฟิล์มพลาสติกที่มีปริมาณออกซิเจนบนพื้นผิวต่ำจะมีคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเองที่ไม่ดี โพลีฟีนิลีนซัลไฟด์ (PPS) เป็นวัสดุไดอิเล็กทริกชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติดังกล่าว
นอกจากจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือแล้ว ความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะยังช่วยยืดอายุการใช้งานอีกด้วย อย่างไรก็ตาม การซ่อมแซมตัวเองจะทำให้พื้นที่ผิวของอิเล็กโทรดโลหะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป
ในทางปฏิบัติ สภาพแวดล้อมบางอย่างที่สามารถเร่งให้ชิ้นส่วนเสียหายได้ ได้แก่ อุณหภูมิสูง แรงดันไฟฟ้าสูง ฟ้าผ่า ความชื้นสูง และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
นอกจากคุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองที่ดีแล้ว ตัวเก็บประจุฟิล์มโพลีเอสเตอร์เคลือบโลหะยังมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง เสถียรภาพทางอุณหภูมิที่ดี ความแข็งแรงของไดอิเล็กตริกสูง และประสิทธิภาพเชิงปริมาตรที่ยอดเยี่ยม คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ตัวเก็บประจุเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป ตัวเก็บประจุโพลีเอสเตอร์เคลือบโลหะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงาน DC เช่น การบล็อก การบายพาส การแยกสัญญาณ และการลดเสียงรบกวน
ตัวเก็บประจุโพลีโพรพีลีนเคลือบโลหะมีคุณสมบัติเด่นคือ ความต้านทานฉนวนสูง การดูดซับไดอิเล็กตริกต่ำ การสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำ ความแข็งแรงของไดอิเล็กตริกสูง และเสถียรภาพในระยะยาว ชิ้นส่วนขนาดกะทัดรัดเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรที่ต่อกับไฟหลัก เช่น วงจรกรอง วงจรปรับแรงดันไฟฟ้า และวงจรสนับเบอร์ ตัวเก็บประจุฟิล์มโพลีโพรพีลีนเคลือบโลหะสองชั้นสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงและโหลดพัลส์สูงได้ และเหมาะสำหรับงานที่มีโอกาสเกิดพัลส์สูง ตัวเก็บประจุเหล่านี้มักใช้ในตัวควบคุมมอเตอร์ สนับเบอร์ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด และมอนิเตอร์
บทสรุป
ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองเป็นอย่างมาก ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟที่มีคุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองที่ดีจะมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า คุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองที่ดีของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะช่วยเพิ่มความทนทานและทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่ทนทานเหล่านี้ยังสามารถทำงานโดยไม่มีวงจรได้ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการชิ้นส่วนที่มีโหมดการทำงานที่ปลอดภัยกว่า
ในทางกลับกัน คุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองของตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะทำให้ค่าตัวประกอบการสูญเสียเพิ่มขึ้นและค่าความจุรวมลดลง นอกจากคุณสมบัติการซ่อมแซมตัวเองที่ดีแล้ว ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโลหะส่วนใหญ่ยังมีความแข็งแรงในการทนต่อการแตกตัวสูงและประสิทธิภาพเชิงปริมาตรสูงอีกด้วย
สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม โปรดดาวน์โหลดแคตตาล็อกของ CRE













