Guia do Capacitor – Capacitor de filme

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Capacitor de filme

 

 

O que são capacitores de filme?

Os capacitores de filme são capacitores que usam um filme plástico fino como o dielétrico. Esse filme é extremamente fino usando um sofisticado processo de desenho de filme. Uma vez fabricado, o filme pode ser metalizado ou deixado sem tratamento, dependendo das propriedades necessárias do capacitor. Os eletrodos são então adicionados e o conjunto é montado em um estojo que o protege de fatores ambientais. Eles são usados ​​em muitas aplicações devido à sua estabilidade, baixa indutância e baixo custo. Existem muitos tipos de capacitores de filme, incluindo filme de poliéster, filme metalizado, filme de polipropileno, filme de PTFE e filme de poliestireno. A principal diferença entre esses tipos de capacitores é o material usado como dielétrico, e o dielétrico adequado deve ser escolhido de acordo com a aplicação.

Os capacitores de filme de PTFE, por exemplo, são resistentes ao calor e usados ​​na tecnologia aeroespacial e militar, enquanto os capacitores de filme de poliéster metalizado são usados ​​em aplicações que exigem estabilidade a longo prazo a um nível relativamente baixo. Plásticos mais baratos são usados ​​se o custo for uma preocupação maior que o desempenho.

Definição de capacitor de filme

Um capacitor de filme é um capacitor que usa um filme plástico fino como o dielétrico. Eles são relativamente baratos, estáveis ​​ao longo do tempo e têm baixa auto-indutância e VHS, enquanto alguns capacitores de filme podem suportar grandes valores de potência reativa.

 

 

Características

Capacitores de filme são amplamente utilizados devido às suas características superiores. Esse tipo de capacitor não é polarizado, o que os torna adequados para o sinal CA e o uso de energia. Os capacitores de filme podem ser fabricados com valores de capacitância de precisão muito alta e mantêm esse valor por mais tempo do que outros tipos de capacitores. Isso significa que o processo de envelhecimento geralmente é mais lento do que em outros tipos de capacitores, como o capacitor eletrolítico. Os capacitores de filme têm uma longa vida útil e prateleira e são muito confiáveis, com uma taxa de falha média muito baixa. Eles têm baixo ESR (Equivalent Series Resistance), baixa auto-indutância (ESL) e, como resultado, fatores de dissipação muito baixos. Eles podem ser feitos para suportar tensões na faixa de kilovolt e podem fornecer pulsos de corrente de pico muito altos. Está disponível uma classe especial de capacitores de filme, denominada capacitores de filme de potência, e essa classe de capacitores de filme pode suportar energia reativa superior a 200 volts-amperes. Esses capacitores podem ter terminais especiais do tipo parafuso que podem suportar altas correntes. Os terminais do tipo parafuso substituem as juntas soldadas porque os capacitores de filme de potência às vezes precisam ser trocados em campo. Infelizmente, suas propriedades elétricas e estabilidade superiores têm um preço. Os capacitores de filme são mais volumosos que seus equivalentes eletrolíticos, o que significa que pacotes limitados de SMT (Surface – Mount Technology) estão disponíveis. Eles também podem explodir em chamas se sobrecarregados, mas essa característica é um tanto comum entre os diferentes tipos de capacitores.

 

 

Construção e propriedades

Os capacitores de filme são feitos de um fino filme dielétrico que pode ou não ser metalizado de um lado. O filme é extremamente fino, com espessura inferior a 1 µm. Depois que o filme é puxado para a espessura desejada, o filme é cortado em fitas. A largura das fitas depende da capacidade do capacitor sendo produzido. Duas fitas de filme são enroladas juntas em um rolo, que geralmente é pressionado em uma forma oval para que possa caber em uma caixa retangular. Isso é importante porque os componentes retangulares economizam espaço precioso na placa de circuito impresso. Os eletrodos são adicionados ao conectar cada um dos dois eletrodos a um dos filmes. Uma voltagem é aplicada para queimar quaisquer imperfeições usando a propriedade de autocura dos capacitores de filme. A caixa é então selada com óleo de silicone para proteger o rolo de filme contra a umidade e mergulhada em plástico para selar hermeticamente o interior.

Os capacitores de filme típicos têm capacitâncias que variam de abaixo de 1nF a 30µF. Eles podem ser feitos em classificações de tensão tão baixas quanto 50V, até acima de 2kV. Eles podem ser fabricados para uso em ambientes automotivos de alta vibração, ambientes de alta temperatura e aplicações de alta potência. Os capacitores de filme oferecem baixas perdas e alta eficiência, proporcionando uma longa vida útil.

 

 

Aplicações para capacitores de filme

Os capacitores de filme de potência são utilizados em dispositivos eletrônicos de potência, deslocadores de fase, flashes de raios X e lasers pulsados, enquanto as variantes de baixa potência são usadas como capacitores de desacoplamento, filtros e conversores A/D. Outras aplicações notáveis ​​são capacitores de segurança, supressão de interferência eletromagnética, reatores de luz fluorescente e capacitores de amortecimento.

Os reatores de iluminação são usados ​​para iniciar e operar adequadamente as luzes fluorescentes. Quando um reator está com defeito, a luz pisca ou falha ao iniciar corretamente. Os reatores mais antigos usavam apenas um indutor, uma solução que fornece um baixo fator de potência. Novos projetos usam uma fonte de alimentação comutada que depende de capacitores de filme para correção do fator de potência.

Os capacitores amortecedores são dispositivos de proteção que atenuam ou “amortecem” os picos de tensão indutivos de retração. Esses circuitos costumam usar capacitores de filme devido à sua baixa auto-indutância, alta corrente de pico e baixa VHS, que são fatores críticos em um projeto de amortecedor. Os capacitores de filme de polipropileno são mais frequentemente usados ​​neste tipo de circuito. Snubbers são usados ​​em muitas áreas da eletrônica, especialmente eletrônica de potência em dispositivos como conversores DC-DC flyback e outros.

Os capacitores de filme também podem ser usados ​​de maneira mais convencional como capacitores de suavização de tensão, em filtros e cruzamentos de áudio. Eles podem ser usados ​​para armazenar energia e liberá-la em um pulso de alta corrente, quando necessário. Pulsos elétricos de alta corrente são usados ​​para alimentar lasers pulsados ​​ou gerar descargas de iluminação.

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