有机介质薄膜电容器是用有机塑料薄膜作介质,以铝箔或用金属化薄膜作为电极,按一定的工艺制成的。由于这种电容器所使用的材料来源广泛,而且又具有制造工艺简单、价格便宜、电气性能较好等特点,因此它在电子工业中的应用越来越广泛。
上述电容器按所用介质材料不同可分成好多种。附图为常见几种有机介质薄膜电容器的外形,下面分别介绍它们的特点。
1、聚苯乙烯电容器:它的外形见图1。目前国内生产的品种有CB1、CB2、CBY、CB14、CB15、CB30、CB40等型号。此种电容器的绝缘电阻高、介质损耗小、介质吸收系数低(详见28页)、容量稳定而且精度高。通常采用两只聚苯乙烯电容器并联匹配的办法制造出精密聚苯乙烯电容器,其精度一般可达0.5%。它常用于各种精密仪器仪表和测量设备中作振荡电容、耦合电容、积分电容。聚苯乙烯电容器的主要缺点是体积大、耐温低。

2、涤纶电容器:此电容器也叫作聚酯薄膜电容器。这种电容器和其他有机介质薄膜电容器一样,电极形式分为箔式和金属化两种。箔式涤纶电容器的外形见图2a,目前国内生产的品种有CL10、CL11。金属化涤纶电容器外形见图2b,国内生产的品种有CL20、CL21、CL40等型号。涤纶电容器的优点是工作温度范围广、抗电强度大、绝缘电阻高等。除此之外,金属化涤纶电容器还具有下列优点:①由于采用真空蒸发工艺,即在真空情况下把金属(通常用铝或锌)蒸发到薄膜上,作为电极。这个电极很薄,所以电容器体积较小。金属化涤纶电容具有自愈性(见28页)。②一般电容器由于卷绕工艺而存在电感,金属化涤纶电容器在制造过程中,在焊接引线以前,先在电容器芯子两端分别喷上一层金属,这样就有效地消除了电感,使其具有无感特性。

金属化涤纶电容器性能优于箔式涤纶电容器,但是它的成本稍高于箔式涤纶电容器。此两种电容器常用于电视机、晶体管收音机、各种仪器仪表中作旁路或滤波电容。
3、聚丙烯电容器:这种电容器是近年来发展起来的新品种,它的外形见图3。目前国内生产的品种有CBB10、CBB20等型号。聚丙烯电容器其介质聚丙烯薄膜是非极性材料,所以它具有和聚苯乙烯电容器相似的电性能,同时其工作温度范围却高于聚苯乙烯电容器。又由于该介质薄膜可以作得很薄,而且抗电强度大,所以电容器的体积也小于聚苯乙烯电容器。金属化聚丙烯电容具有无电感的特点,所以它可应用于电视机、仪器仪表的高频线路中作为积分电容,也可用于其他交流线路中。

4、漆膜电容器:它的外形见图4。目前国内生产的品种有CQ10、CQ40等型号。该电容器采用的介质是用涂漆的方法制成的聚碳酸酯薄膜,这种薄膜可以作得很薄(3.5微米),又由于电极采用金属化工艺,所以它可以作得体积小而容量大。该电容器的温度特性和容量稳定性都优于涤纶电容器。由于漆膜电容器具有体积小、容量大和电性能好的特点,它在线路中可取代部分电解电容器,而性能比电解电容器好得多。漆膜电容器的缺点是工作电压不易作得很高。一般工作电压为直流40伏。

5、聚四氟乙烯电容器:目前国内生产的品种有CF、CFY等型号。这种电容器的显著特点是工作温度高(最高可达+250℃)。另一个特点是绝缘电阻高、高频损耗小。该电容器常被用于高温设备和高频线路中,如地质钻探、航天装置的仪器设备中常采用这种电容器。但此种电容器的价格较贵。

6、纸膜复合介质电容器:该电容器的介质是由电容器纸与不同种类的有机薄膜叠在一起再浸上不同的浸渍料而制成的。电容器纸本身具有介电常数大、能吸收多种浸渍料等优点,但电容器纸的绝缘较低、损耗大。有机薄膜本身具有抗电强度大、绝缘电阻高等优点,但它不能吸收侵渍料。把上述两种介质叠在一起作复合介质,这样制出的电容器具有两种介质的优点,同时又弥补了两者的不足。根据所用有机薄膜种类不同和侵渍料的不同, 可制成各种用途的纸膜复合电容器。如高压电容器、交流电容器、贮能电容器,常用于激光、雷达及高压电器设备中。目前国内生产的品种有CH81、CH82等型号。

7.叠片式金属化聚碳酸酯电容器
该电容器的外形见图7,它是近年来国外试制成功的一种新产品。它的主要特点是制造过程便于实现自动化,生产效率高,从而成本较低。叠片式金属化聚碳酸酯电容器具有无感、耐脉冲性、高的自愈性等优点。在国外此种电容器被大量应用于收音机、录音机,电视机线路中。我国也正在试制这种电容器。

介质吸收系数:
电容器在充以直流电压后,经短时间短路后,再经过一定时间电容器两端电压却不为零(理想电容器应为零),而出现电压降,这种现象叫介质吸收效应。电容器的这一特性通常用“介质吸收系数”(Ka)表示,其值越小越好。Ka=\(\frac{ΔU}{U}\)%,其中U表示充电电压,ΔU表示剩余电压。
电容器的自愈性:
有机介质金属化电容器它的电极是用真空蒸发的方法在塑料膜上蒸上一层金属(锌或铝),这层金属膜很薄(0.01~0.1微米),当此电容加上一定的电压后,介质中如果存在薄弱环节(例如有导电点),这时电容器就击穿,但由于击穿时放出的热量将导电点周围的金属膜气化蒸发,从而使导电点周围形成绝缘区,电容器仍能正常工作。(王宇生 王培贤)