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有感電容器與無(wú)感電容器的結構差異與特點(diǎn)

來(lái)源:時(shí)間:2022-06-29 15:53

理想電容器模型應該是純容性負載,不消耗有功功率。但是現實(shí)應用中的電容器或多或少的還存在著(zhù)串聯(lián)內阻(即消耗少量有功功率);并聯(lián)內阻(介質(zhì)漏電流);串聯(lián)電感(交變信號下的感性負載)存在。在這里我們主要介紹一下有感電容器與無(wú)感電容器的結構差異與特點(diǎn)。
現實(shí)應用中的電容器與理想模型存在區別,即使這些差異是很小的,但是在實(shí)際應用中還是有必要區別對待,選擇使用的。有感電容器與無(wú)感電容器相比,是體現出等效電感數值大小相比,無(wú)感電容器等效電感小到可以忽略不計。
實(shí)際應用中電容器等效電路見(jiàn)下圖。
無(wú)感電容器具有損耗角正切值低、自感低、頻率響應特性?xún)?yōu)異、絕緣電阻高,受到廣泛的應用。還可以做成耐壓高、耐大電流沖擊的電容器。金屬化薄膜電容器是無(wú)感電容器結構,下圖展示了極箔式有感電容器的結構。
如圖所示,極箔式有感結構電容器是由兩層鋁箔和兩層介質(zhì)材料卷繞成圓柱形電容器芯組,根據需要可加工成圓柱形電容器或長(cháng)方體電容器。材料寬度一般幾毫米到幾十毫米,長(cháng)度比較長(cháng),根據容量確定。電極從鋁箔頂端引出,沿長(cháng)度方向卷繞而成。由此可見(jiàn),電容器充放電電流的路徑是沿長(cháng)度方向傳導的,圍繞著(zhù)卷繞芯組軸向螺旋方向,類(lèi)似一個(gè)電感線(xiàn)圈。從而產(chǎn)生一定的電感量。我們知道,電感的特性是通直流、阻交流,而我們使用電容器的目的是通交流、阻直流。顯然,電容器的自感是我們不需要的。
金屬化無(wú)感結構電容器結構見(jiàn)下圖。
金屬化薄膜電容器是使用薄膜在高真空專(zhuān)業(yè)設備中,采用真空鍍膜工藝在薄膜上蒸鍍了一層極薄的金屬層作為電極,并且在卷繞芯組時(shí)的寬度方向留有1到2.5毫米沒(méi)有金屬的空白邊。兩層金屬化薄膜卷繞時(shí)寬度方向的金屬邊一左一右分列兩側。然后在電容器芯組兩個(gè)端面,采用金屬?lài)娡抗に?,噴上鋅錫金屬層。焊接引出兩個(gè)電極,由于兩條金屬化薄膜的另一側都有空白工藝留邊存在,有效地避免了噴涂金屬端面時(shí),極板短路的發(fā)生。從上圖我們可以看到,金屬化薄膜電容器充放電電流的路徑是沿著(zhù)極板寬度方向的,而寬度一般只有幾毫米到幾十毫米,遠小于極板長(cháng)度。并且沿著(zhù)極板長(cháng)度方向的一側是全面接觸引出端面金屬層的,因而大大降低了接觸內阻,不需要如同箔式電容器需要沿極板長(cháng)度方向傳導電流,不存在那樣的極板傳導電阻。這就是金屬化薄膜電容器無(wú)感和低損耗角正切值以及頻率特性好的結構上優(yōu)勢所在。
電容器的有感及無(wú)感結構就介紹到這里,有關(guān)電容器使用中的問(wèn)題歡迎在留言中討論。