Sind Filmkondensatoren von Gleichstromvorspannung betroffen?

Nachdem ich mich umgesehen habe, habe ich einige Dinge darüber gefunden, wie Gleichstromvorspannung die effektive Kapazität eines Keramik- oder Elektrolytkondensators verringert, aber nichts scheint über die Wirkung auf Filmkondensatoren zu sprechen. Ich habe einige Artikel über Filmkappen gefunden (z. B. TDK-Filmkondensatoren - Allgemeine technische Informationen ), in denen Frequenz und Temperatur erwähnt werden, aber ich kann nichts über die Kapazität zur Reduzierung der Gleichstromvorspannung finden.

Ich habe offensichtlich das Datenblatt der Komponente überprüft, die ich verwenden möchte ( TDK-MKT-Filmkondensatoren ), aber daran ist nichts über Gleichstromvorspannung (es sei denn, ich habe es gerade nicht erkannt).

Dies deutet darauf hin, dass sie nicht von DC-Voreingenommenheit betroffen sind, aber das scheint eine kühne Behauptung zu sein, und ich kann das nirgendwo anders sehen.

Werden Filmkondensatorwerte durch Gleichstromvorspannung beeinflusst? Wenn ja, kann mich jemand auf einige Daten über den Roll-off hinweisen?

Ich plane, einige Filmkondensatoren in einer Anwendung mit 48-60 V DC über den Kondensatoren und einem Welligkeitsstrom um 30 Ampere zu verwenden.

— Puffafish
quelle

Wenn es im Datenblatt nicht erwähnt wird, müssen Sie sich offensichtlich nicht darum kümmern.

— Leon Heller

Siehe en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_absorption . Es ist zu beachten, dass einige - insbesondere Polyesterfolien und PEN - eine größere dielektrische Absorption aufweisen als andere. Das ist keine vollständige Liste, ich sehe dort kein Polycarbonat. Beachten Sie, dass der Effekt hier eher ein "Speicher" für die Gleichspannung als eine Änderung des Kapazitätswerts ist.

— Brian Drummond

@LeonHeller Ich bin mir nicht sicher, ob Sie hier sarkastisch sind, aber es gibt sicherlich Tausende von Datenblättern, in denen bestimmte Informationen weggelassen werden, entweder aufgrund von Versehen oder weil "jeder das wissen sollte".

— Pipe

Die Kapazitätsabhängigkeit von der Spannung ist ein strittiger Punkt in Ihrer Anwendung. Sie sollten sich mehr mit Heilungsmerkmalen befassen: Ist die dielektrische Selbstheilung bei Störung oder kurz?

— glen_geek

Antworten:

Filmkondensatoren haben eine sehr stabile Kapazität über Gleichstromvorspannung. Schau dir das an:

Es kommt jedoch vor, dass Filmkondensatoren nicht die einzigen sind, die gegen Gleichstromvorspannung immun sind:

Die eigentliche Frage ist also, warum sich Keramikkondensatoren mit Gleichstromvorspannung so schlecht verhalten . Und die Antwort liegt im Dielektrikum.

Um hohe Kapazitätswerte bei kleinen Kondensatorgrößen zu erreichen, müssen dielektrische Materialien mit hohem K wie Bariumtitanat verwendet werden. Leider hat Bariumtitanat auch ferroelektrische Eigenschaften, die seinen Kapazitätswert unter Gleichstromvorspannung verringern:

Wenn die spontane Polarisation ohne Spannungsbelastung (keine Gleichstromvorspannung) umgekehrt wird, erreichen MLCCs eine hohe Kapazität. Wenn jedoch eine externe Vorspannung an den spontanen Polarisationsprozess angelegt wird, ist die freie Umkehrung der spontanen Polarisation viel schwieriger. Infolgedessen ist die gewonnene Kapazität im Vergleich zu der Kapazität vor dem Anlegen der Vorspannung geringer. Aus diesem Grund nimmt die Kapazität ab, wenn eine Gleichstromvorspannung angelegt wird - daher der Begriff Gleichstromvorspannungscharakteristik.

Quellen:

Zitat : Verständnis der DC-Vorspannungseigenschaften in MLCCs mit hoher Kapazität .

Bilder : Dieses Vergleichsdokument von NIC Components.

— Enric Blanco
quelle

Das ist interessant. Ich habe auch einige Elektrolytkappen im Design (für irgendwo anders, wo die Stromwelligkeit geringer ist), aber eine Grafik zeigt, dass die DC-Vorspannung, die wir uns angesehen haben, die Kapazität für diese bestimmte Kappe um etwa 30% verringert hat ... Mai nur sei ein billiger Kondensator ... Und "gut" ist sehr relativ ...

— Puffafish

Nur eine Anmerkung, diese Keramikkondensatoren werden MLCCs der Klasse 2 sein. Bei niedrigen Werten (unter etwa 200 pF) wird eine C0G-Keramik den meisten anderen Kondensatoren entsprechen oder diese übertreffen. Für welches Marketing auch immer?) Sie ignorierten die Keramik der Klasse 1 völlig.

— GB - AE7OO

Die Filmkappen dC / dV sind sehr niedrig und nur dann für die Signalverarbeitung / Filterung / Audio relevant, wenn Sie die geringstmögliche Verzerrung wünschen.

Für Ihre Hochstromanwendung können Sie die Obergrenze konstant betrachten, kein Problem.

Stellen Sie angesichts des hohen Welligkeitsstroms sicher, dass Sie genügend und richtig bemessene Kappen verwenden.

— peufeu
quelle

Aber ist dC / dV hier wirklich die richtige Messung? Soweit ich weiß (zugegeben, das ist nicht sehr weit), kann der Effekt auf die berüchtigten MLCC-Kondensatoren nicht wirklich als "dC / dV" gemessen werden.

— Pipe

Nun, für High-K-Keramiken ist der Effekt so extrem, dass Sie ihn vielleicht nicht einmal als dC / dV bezeichnen, aber für Filme ist er viel geringer als die Kondensatortoleranz.

— Peufeu