电容器基本常识.docx
- 文档编号:25530462
- 上传时间:2023-06-09
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:45.43KB
电容器基本常识.docx
《电容器基本常识.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电容器基本常识.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电容器基本常识
电容器基本常识
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:
電容器基本常識
一﹑電容器的基本構造﹕
在正負兩極間加入介質(絕緣材料)乃是電容器的最基本構造﹒
二﹑電容器的總類﹕
1﹒含油紙質電容(OilimpregnatedpaperCapacitor)
以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒
2﹒金屬化紙電容(MetallizedpaperCapacitor)
3﹒聚乙酯膜電容(PolyesterFilmCapacitor)
4﹒金屬化聚乙酯膜電容(MetallizedPolyesterFilmCapacitor)簡稱MPE
5﹒聚苯乙烯膜電容(PolystyreneFilmCapacitor)簡稱P.S.Cap
6﹒聚丙烯膜電容(PolypropyleneFilmCapacitor)簡稱PP.Cap
7﹒金屬化聚丙烯膜電容(MetallizedPolypropyleneFilmCapacitor)簡稱MPPCap.
8﹒雲母電容(MicaCapacitor)
9﹒陶瓷電容(CeramicCapacitor)
10﹒鋁電解電容(AluminumElectrolyticCapacitor)
11﹒空氣電容(AirCapacitor)
12﹒聚碳酯電容(PC)
以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之固﹒
三﹑本公司之主要產品
本公司是以第3~7項為主要電容器製造商。
可依序按有感﹑無感﹑材質之不同而區分﹒
材質
Type
其餘如腳型﹑外觀﹑電壓範圍﹑容質範圍﹑容許差請見本公司目錄page3
有感
PE
PEI
PP
PPL
無感
PE
PEN
PP
PPN
MPE
DMPE﹑MPEM﹑BMPE﹑MPEB﹑MPEX﹑FMPE﹑TMPE
MPP
MPP﹑MPH﹑MPA﹑MPPB﹑TMPP﹑FMPP﹑TMPP﹑MPPS﹑MPSA
MPC
DMPC
四﹑生產流程
1﹒包漆型金屬化膜電容器流程(附件一)﹒
2﹒包漆型無感電容器流程(附件一)
3﹒包漆型有感電容器流程(附件一)
五﹑電容器的電氣特性
1﹒使用溫度之範圍﹕
係電容器加上額定電壓﹐能經過長期使用而不致破壞的最高和最低溫度之範圍﹐各種電容器之使用溫度範圍各異﹐因此在選用時必需選取能合乎使用環境溫度範圍的電容﹐以免使用壽命太短﹒
Example:
產品
使用溫度
聚苯乙烯(PS)
-40℃~+75℃
聚乙脂膜(PE﹑MPE)
-40℃~+100℃
聚丙烯(PP﹑MPP﹑PPS)
-40℃~+80℃
2﹒DF值(損耗因素﹕DissipationFactor)
DF為損耗因素﹐指電容使用於高頻﹑大信號的電路時﹐其電容所損耗的電量與原有之帶電量之比例﹒例如﹕某電容之帶電量為1庫倫﹐經用於某回路上時損耗了0.2庫倫﹐剩下0.8庫倫﹐則其DF值為0.2/1=20%﹒
若是容器的DF值越大﹐則該電容器越容易生熱﹐易遭破壞﹐壽命不長﹒因此使用條件不同的電路上對DF的要求也應該有所不同﹒
Example:
產品
使用頻率
DF
聚苯乙烯(PS)
1KHz
0.0008以下
聚乙脂膜(PE﹑MPE)
1KHz
0.006以下
聚丙烯(PP﹑MPP﹑PPS)
1KHz
0.0008以下
3﹒IR(絕緣電阻﹕InsulationResistance)
漏電流與絕緣電阻有直接的關系﹐我們希望漏電流越小﹐就得要求絕緣電阻越大﹐因此在各種電路的電容器其IR都有最小值的規定﹒
IR的表示方法為容量小或等於0.33uF時用MΩ﹐容量大於0.33uF時﹐則以MΩ*uF=ΩF為規格值﹐由於絕緣電阻很高﹐故一般使用單位為MΩ﹒
4﹒額定電壓(WorkingV)﹑耐電壓(BreakdownV)﹑測試電壓(TestV)﹒
額定電壓﹕電容器於溫度40℃以下常溫中﹐可連續長期所加的電壓稱為額定電壓或工作電壓﹒
耐電壓﹑測試電壓﹕耐電壓就是破壞電壓﹐以額定電壓的數倍加壓多少時間來表示耐電壓的高低﹐我們訂定以額定電壓的數倍為測試電壓﹒
5﹒電容器的適用頻率
電容器的容量和散逸因素(DF)會因頻率不同而不同﹐若於某頻率時﹐容量和DF值變化很大﹐以致超出我們的規格值﹐則該電容器就不適用以這頻率﹒例如﹕某電容于出廠時是以1KHz測試其容量﹐但卻使用在100Mhz的電路上﹐則其容量勢必不足﹒而頻率對其DF值的影響也很大﹐頻率越高﹐等效串聯電阻所形成的發熱量越大﹐發熱量越大﹐則又造成等效串聯電阻的增加﹐也就使得DF增大﹐這就是為何DF會隨頻率增加而增加的原因﹒
6﹒電容量的單位
電容量的單位﹐中文稱為法拉(Farad)﹐一法拉就是加一伏特電壓于一電容器的兩極上﹐當此電容充滿了一庫倫(Coulomb)的電荷時﹐此電容的電容量即稱一法拉﹒由於法拉的單位太大﹐故實用單位以uF(microFarad,F)nF(nanoFarad,F)pF(picoFarad,F)表示﹒其之間之關系如下﹕
1F=uF=nF=pF
對應表如下﹕
F
uF
nF
pF
F
1
uF
1
nF
1
pF
1
六﹑電容器之製程
電容器之製造是由捲取開始﹐經由壓型﹑焊接﹑排板﹑包漆﹑烘烤等製程製作而成﹐而其容量會因其不同行程而有上升或下降﹒一般來說﹐當捲取後﹐其素子即有容量﹐當壓型後其容量會上升﹐經由焊接後會下降﹐至包漆烘烤後則會上升﹒可參考附件二﹒
(1)捲取
目的﹕將塑膠膜材料捲成所需要的素子﹒
其捲法有兩種﹐依捲繞﹑焊接構造不同而分為兩種﹕
(1)有感型(Inductive)(如圖)
(2)無感型(Non-Inductive)(如圖)
有感型(Inductive)
(圖一)有感型
(圖二)無感型
*有感型以材料區分﹐又簡稱為PEI與PPL兩種﹐其體積比無感型略小﹒唯其雜散電感較多是其缺點﹒
*無感型以材料區分又分為PEN﹑PPN﹑MPE﹑MPP﹑PPS等﹐可略去因電極箔捲繞後所產生之雜散電感﹒在電路中發熱量較低﹐可避免損壞﹒其缺點為體積較大﹒
*無感型在製作上可變更設計如下圖示之特殊電容器﹒
*有感﹑無感在其低頻時(約數KHz)其特性是相同的﹐只有在高,頻(約10MHz~100MHz)時﹐才會顯現出無感與有感之特性分別﹒
*目前優普電子(蘇州)廠所擁有捲取機台數約有99台﹒
台數
每台產能(22H)
有感
60
1056K
無
感
金屬化
24
369.6K
非金屬化
15
198K
*捲取材料
品名
介質
導體
保護膜
有感
PEI
PE
鋁箔
PE
無感
DMPE
PEMF
金屬化箔
MPP
PPMF
金屬化箔
PEN
PE
鋁箔
PPN
PP
鋁箔
MPPS
PPMF﹐PP
鋁箔
(2)壓型
目的﹕將捲取後的圓形電容素子﹐以油壓熱壓機依所規定之溫度﹑時間﹑壓力壓成扁平形狀﹐再置於恒溫烤箱中使其材料自然收縮而穩固其特性﹒其主要過程為材料自然收縮﹐並以加熱後將其內部空氣﹑濕氣一并清除﹒並可利用熱壓程序將電容容量提升﹒
特性影響﹕素子經熱壓後造成其容值升高﹐其理由如下﹕
電容容值其基本公式為﹕
C=Ka/d(K=介電常數﹐A=面積﹐d=兩導体之間距)
A
d
故C(容值)正比于A(面積)﹐而與d(距離)成反比﹐所以當壓型後﹐素子其中心間隙變小﹐而造成容值升高﹒
所需材料﹕捲取後的圓形電容素子﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
預壓機
1台
熱壓機
有感
6台
無感及金屬化
5台
烤箱
2台
產能﹕
機台名稱
每日產能(22H)
壓型(有感)
1122K
壓型(無感﹑金屬化)
594K
作業步驟﹕
1﹒準備好待壓型之素子﹐將素子先放在預壓機上初步壓扁﹒
2﹒依流程卡上規定條件設定熱壓機之各項環境參數(溫度﹑壓力﹑時間)﹒
3﹒待溫度上升至預定值後﹐將預壓好之素子放入熱壓機內進行熱壓﹒
*預壓時素子不可壓的太扁﹐否則會使素子端面凹凸不平﹐以素子不會滾動為宜﹒
*須待溫度上升至設定值方可作業﹒
*素子要互相分開﹐不可重疊﹒
*壓力調整的允許誤差為±5Kg﹒
(3)包封
目的﹕對壓形烘烤后之素子進行包封作業﹐以便于噴金作業﹒
所需材料﹕冷壓紙﹑美紋膠帶﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
全自動包裝機
7台
646.8K
作業步驟﹕
1﹒將素子倒在振動盤內﹐開始作業﹒
2﹒包封一盤後用美紋膠帶封住接口﹒
3﹒一批作業完畢後須清乾淨再進行下一批作業﹒
*包封膠帶寬度需比素子長度寬3-4mm(特殊大規格可適用比素子長度寬5mm之膠帶)﹒
*包封素子不可有連體﹒
(4)噴金(Metalspraying)
目的﹕是以鋅或鋅錫合金﹑五元合金﹑巴比合金加以噴焊處理後之導體﹑電極面﹐此噴金作業需配合高壓空氣﹐將溶解之合金噴焊於電極面﹒
特性之影響﹕噴金牢不牢固與其噴焊厚度均會造成DF值(損失角)很大之影響﹒而其噴金之粒子粗細及其噴金距離亦會影響其DF值﹐如噴金材料(鋅﹑鋅錫﹑五元合金﹑巴比合金)之粒子基本上越細越好﹐但也不能太細﹐否則會造成霧化現象﹒而控制其粗細之變因為電壓﹑電流及噴金距離﹒
所需材料﹕鋅線﹑鋅錫線﹑五元合金線﹑巴比合金線﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
作用
每日產能(22H)
噴金機
2
于包封後素子端面上噴上金屬顆粒以便焊接
660K
滾邊機
1
清除毛邊
拆紙機
1
拆除包封之素子
機台名稱及其設定﹕
(1)KOEM自動噴金機
參數設定參考表
噴金材料
噴金管
氣壓
電壓設定
電流範圍
噴金距離
溫度
材質
線徑mm
內徑
Kg/cm2
V(DC)
Amp
mm
℃
鋅線
1.6
1.8~2.0
4.0以上
23~24
80~110
260~280
80~90
鋅錫線
1.6/2.0
2.2~2.3
4.0以上
19~20
70~100
220~240
70~80
五元合金
2.0
2.2~2.3
4.0以上
19~20
60~90
220~240
70~80
巴比合金
2.0
2.2~2.3
4.0以上
23~24
80~110
220~240
80~90
作業步驟﹕
1﹒將待噴金之產品用美紋膠包緊平放在噴金盤上﹒
2﹒開啟電源﹐開始噴金﹒
3﹒作業完畢後﹐再噴另一面﹒
4﹒兩面皆噴完後﹐即取下進行下一盤作業﹒
5﹒將噴金完之素子盤放在拆紙夾具上﹐進行拆紙作業﹒
6﹒將拆紙完之素子放在滾邊機上進行滾邊作業﹐以清除毛邊﹒
*噴金厚度一般為0.4~0.6mm﹒
*噴金顆粒越小越好﹒
*每一流程應單獨噴金﹐不得混批﹒
*噴金作業之首批檢查項目﹕
a﹒容值依流程卡規定b﹒DF值依流程卡規定c﹒噴金面應完整d﹒應無毛邊e﹒厚度依流程卡規定f﹒噴金顆粒
(5)清除
目的﹕此流程是因在電容器之製造過程中﹐從捲取﹑壓型﹑包封﹑噴金時﹐均有可能因雜質滲入造成特性不良﹐而此流程是以直流高壓電加於噴金後之電極兩端﹐用電氣清潔方式﹐把可能引起素子IR及VT不良的顆粒予以清除﹐恢復原來的良品特性﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
全自動清除機
6
528K
(6)焊接
目的﹕將清除後之素子焊上導線﹒
所需材料﹕0.5mm﹑0.6mm﹑0.8mm﹑1.0mmCP或TC導線﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
全自動焊接機
7
585K
作業步驟﹕
1﹒依規格尺寸﹐調整焊頭﹑夾具﹑素子輸送導槽及導線規格﹒
2﹒調整焊接電壓刻度﹒
3﹒將焊接之素子倒入振動盤﹐開啟振動盤﹒
4﹒開啟焊接開關進行作業﹒
*因以點焊過程中﹐可能會將導線壓入素子端面﹐並加以點焊﹐故可能造成塑膠膜或金屬膜損害﹐而影響其DF值﹐故於焊接後需測試DF值及耐電壓﹒
*導線長度須照流程卡規定﹒
*焊接牢靠度之檢查方法﹕
取焊接好的電容拔下導線﹐導線與素子接觸部分可以沾到噴金層顆粒﹐說明焊接良好﹐若導線上不會沾到噴金層則焊接不良﹒未噴金之素子若拔下導線﹐導線沾有鋁箔或錫箔則為焊接良好﹒
(7)排板
目的﹕將焊完的素子以一定的間距固定在排條上﹐以便進行包漆﹒
所需材料﹕美紋膠帶
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
自動排板機
有感
5
1100K
無感人工排板
387.2PCS/人
作業步驟﹕
自動排板﹕
1﹒依產品規格尺寸調整振動盤﹐平行振動槽及夾具﹔
2﹒把需排板之產品倒入振動盤﹔
3﹒設定每個板條所排素子之重量﹐啟動開關﹔
4﹒將已排板好的板條放入周轉箱﹒
人工排板﹕
1﹒依產品腳距選擇排板模具(8﹑9﹑10﹑11﹑14﹑17﹑19﹑21﹑27)﹔
2﹒將板條置于模具上﹐把素子放于模具腳孔內﹐導線放於板條上﹔
3﹒待一排板放滿後用美紋膠貼住導線壓緊並取下﹒
(8)滴油
目的﹕對排板完之產品塗上離型劑﹐以防止包漆時導線沾漆﹒
材料﹕離型劑﹕鐵氟龍﹑消泡劑﹑三氯乙烷﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
全自動滴油機
5
1463K
作業步驟﹕
1﹒按比例配好離型劑﹔2﹒調整各導槽﹑滴油嘴位置﹔
3﹒將板條放在導軌上﹐開動機器﹔4﹒將已滴好油之板條收至母架﹔5﹒將母架收到架車﹒
(9)包漆烘烤
目的﹕本流程是在不影響電容器之容量﹑耐壓﹑DF值(損失角)等品質下﹐將電容放入真空樹脂含浸機內﹐使其外表包上一層用以絕緣之環氧樹脂(Epoxy)﹒其目的為使本體與外界隔絕﹐防止漏電與氧化﹒
所需材料﹕主劑﹑稀釋劑﹑硬化劑﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
包漆機
8
1300K
真空泵浦
2
烤箱
15
作業步驟﹕
1﹒將主劑﹑稀釋劑﹑硬化劑按比例配好﹐進行真空脫泡﹐待漆中不再有氣泡冒出倒入包漆盤中繼續脫泡﹒
2﹒將母架放在包漆盤上﹐蓋上玻璃蓋子開始抽真空﹒
3﹒當真空達到作業條件﹐將漆盤上升待素子完全浸入漆中﹐再破真空而後將漆盤緩緩下降﹐至其素子本體浸入漆中為止﹐但必須以導線不沾漆為原則﹒
4﹒取出母架放于架車上﹒
5﹒按烘烤條件設定低溫﹑高溫溫度﹑烘烤時間及排風時間﹒
6﹒將架車推入烤箱﹐啟動開關開始烘烤﹒
7﹒烘烤完成後﹐將架車拉出烤箱﹒
*漆可分為內漆外漆﹐內漆又分為內膠﹐為內環氧樹脂﹐其作用為滲入素子內﹐以加強導線附著力﹐內漆僅用以有感系列﹒外漆為外環氧樹脂﹒
*流程圖﹕
滴油預烘配漆第一次沾漆烘烤第二次沾漆烘烤第三次沾漆晾乾烘烤
*配漆比例﹕
產品
供應商
類別
系列
配漆比例
主劑
硬化劑
稀釋劑
彎腳
揚中
紅色
外漆
WF-305-2
100
30
30-40
大格
紅色
外漆
5115
100
30
30-40
大格
紅色
外漆
耐燃
5116
100
20
30-40
大格
紅色
外漆
5137
100
25
30-40
大格
紅色
外漆
100
30
40
大格
紅色
外漆
6665
100
80
大格
紅色
外漆
5115
100
30
40-45
大格
紅色
外漆
耐燃
5116
100
20
40-45
*烘烤溫度及時間之設定
第一次烘烤
第二次烘烤
第三次烘烤
溫度
時間
溫度
時間
溫度
時間
PE材質
中溫高溫
55℃95℃
30min90min
低溫中溫
32℃55℃
60min30min
低溫中溫
32℃55℃
60min30min
PP材質
中溫高溫
65℃95℃
40min90min
中溫高溫
65℃95℃
40min90min
中溫高溫
65℃95℃
40min90min
(10)打印
目的﹕將包漆完之產品打上印字﹐以作規格之識別﹒
使用材料﹕UV油墨﹑待打印之產品﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱
台數
每日產能(22H)
手動打印機
5
800K
自動噴墨機
600K
作業步驟﹕
1﹒打開UV燈管電源﹐進行預熱﹔
2﹒將板條平放在打印平台上﹐放在調整好的模具上﹐調動開關﹐板條上升﹐打印完後﹐即下降﹒
3﹒若有打印不清楚之產品﹐用酒精或丙酮去掉﹔
4﹒打印好之產品﹒
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电容器 基本常识