Capacitores de potência personalizados usados em circuitos de barramento CC.
Especificação
As características de desempenho dos capacitores de filme variam principalmente dependendo do material dielétrico utilizado, bem como da tecnologia de construção aplicada. Alguns dos dielétricos de filme plástico mais comumente usados incluem o naftalato de polietileno (PEN), o tereftalato de polietileno (PET) e o polipropileno (PP).
Os capacitores de filme plástico podem ser amplamente categorizados em capacitores de filme/folha e capacitores de filme metalizado. A estrutura básica de um capacitor de filme/folha consiste em dois eletrodos de folha metálica e um dielétrico de filme plástico entre eles. Os capacitores de filme/folha oferecem alta resistência de isolamento, alta capacidade de suportar pulsos, excelente capacidade de condução de corrente e boa estabilidade de capacitância. Ao contrário dos capacitores de filme/folha, os capacitores de filme metalizado utilizam filmes plásticos revestidos com metal como eletrodos. Os capacitores de filme metalizado possuem dimensões físicas reduzidas e oferecem alta eficiência volumétrica, boa estabilidade de capacitância, baixas perdas dielétricas e excelentes propriedades de autorregeneração. Alguns capacitores são híbridos, combinando características de ambos os tipos. As propriedades de autorregeneração dos capacitores de filme metalizado os tornam ideais para uma ampla gama de aplicações, incluindo circuitos de longa vida útil e com modos de falha benignos.
Autocura de capacitores de película metalizada
Os dielétricos de filme plástico comumente usados na construção de capacitores de filme metalizado incluem polipropileno (PP), sulfeto de polifenileno (PPS), poliéster e papel metalizado (MP). Esses materiais dielétricos possuem diferentes capacidades de autorreparação.
Quando ocorre uma falha em um capacitor de filme metalizado, o arco elétrico faz com que a fina camada de metal ao redor da área defeituosa vaporize. Esse processo de vaporização remove a camada de metal condutor na área próxima à falha. Como o material condutor é removido, não ocorre curto-circuito entre as placas. Isso impede a falha do componente.
A capacidade de autorreparação de um capacitor de filme metalizado depende de muitos fatores, incluindo as propriedades do material dielétrico e a espessura da camada metálica. O processo de vaporização requer um suprimento adequado de oxigênio, e materiais dielétricos com alto teor de oxigênio na superfície apresentam boas propriedades de autorreparação. Alguns exemplos de dielétricos de filme plástico com boas características de autorreparação incluem polipropileno, poliéster e policarbonato. Por outro lado, dielétricos de filme plástico com baixo teor de oxigênio na superfície apresentam características de autorreparação deficientes. O sulfeto de polifenileno (PPS) é um exemplo desse tipo de material dielétrico.
Além de aumentar a confiabilidade, a capacidade de autorreparação dos capacitores de filme metalizado contribui para prolongar sua vida útil. No entanto, a autorreparação causa uma redução da área do eletrodo metalizado ao longo do tempo.
Em aplicações práticas, algumas das condições que podem acelerar a falha de um componente incluem altas temperaturas, altas tensões, raios, alta umidade e interferência eletromagnética (EMI).
Além de possuírem boas propriedades de autorregeneração, os capacitores de filme de poliéster metalizado também apresentam alta constante dielétrica, boa estabilidade térmica, alta rigidez dielétrica e excelente eficiência volumétrica. Essas características tornam esses capacitores ideais para aplicações de uso geral. Os capacitores de poliéster metalizado são amplamente utilizados em aplicações de corrente contínua, como bloqueio, bypass, desacoplamento e supressão de ruído.
Os capacitores de polipropileno metalizado oferecem alta resistência de isolamento, baixa absorção dielétrica, baixas perdas dielétricas, alta rigidez dielétrica e estabilidade a longo prazo. Esses componentes compactos são amplamente utilizados em aplicações conectadas à rede elétrica, como circuitos de filtro, reatores de iluminação e circuitos snubber. Os capacitores de filme de polipropileno com dupla metalização suportam altas tensões e cargas de alta intensidade de pulso, sendo adequados para aplicações com alta probabilidade de pulsos acentuados. Esses capacitores são comumente usados em controladores de motores, circuitos snubber, fontes de alimentação chaveadas e monitores.
Conclusão
A confiabilidade e a vida útil dos capacitores dependem significativamente de suas características de autorregeneração. Componentes passivos com boas características de autorregeneração são mais confiáveis e oferecem uma vida útil mais longa. As boas características de autorregeneração dos capacitores de filme metalizado aumentam sua robustez e os tornam adequados para diversas aplicações. Além disso, esses componentes robustos falham em circuito aberto, o que os torna ideais para aplicações que exigem componentes com um modo de falha mais seguro.
Por outro lado, a propriedade de autorregeneração dos capacitores de filme metalizado faz com que o fator de perda aumente e a capacitância total diminua. Além das boas propriedades de autorregeneração, a maioria dos capacitores de filme metalizado também oferece alta rigidez dielétrica e alta eficiência volumétrica.
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