[发明专利]一种金属化聚酯薄膜电容及其制造方法及用途

说明书

所属技术领域

本发明涉及DC滤波电容，尤其是一种金属化聚酯薄膜电容及其制造方法及用途。

背景技术

目前DC滤波电容要求的容量比较高，一般在300～3000μF之间，长期以来人们大多采用电解电容，因为电解电容具有单个电容容量大，体积小的优点。然而相对电解电容的优点，它的缺点也是同样明显的，那就是耐压低，性能不稳定和寿命短。电解电容所使用的氧化铝的电介质属性和电解液的传导率限制了它的最高耐压值，典型的电解电容最大标称电压为500V到600V。所以在要求更高电压的情况下，使用必须将多只电容串联；同时，由于各电容的绝缘电阻不同，使用者必须给每个电容上连接电阻以平衡电压，无形中增加了电容的不稳定因素。此外，如果超过额定电压1.5倍的反向电压加在电解电容上，会引起内部发生化学反应，如果持续时间过长，还可能造成爆炸或随着电容内部压力上升造成电解液流出，这些状况对于使用过程是很危险的。造成电解电容的寿命短的不稳定因素还包括：电容的参数随环境温度变化大；损耗角大，所以抗谐波能力小，失效比例大；允许承受的最大浪涌电压低，只有额定电压的1.15倍或1.2倍，因此使用者选用电容不得不考虑浪涌电压而非标称电压。

而事实上，DC滤波电容也可以采用由金属化薄膜卷绕而成薄膜电容。现有的薄膜电容主要采用聚丙烯薄膜和聚酯薄膜两种不同性能的绝缘材料，用它们作电介质的金属化薄膜电容也体现出不同的特性。其中聚丙烯的分子是无极性分子，在交变的电场作用下其分子运动是无规律的，因此它的性能非常稳定，具有耐压高，温度特性稳定，损耗角小，电感量小，抗浪涌能力强，寿命长的特点。所以聚丙烯薄膜电容比较适用于交流场合。但是聚丙烯薄膜电容单个的电容容量较小，体积大，一般比同容量的电解电容大10倍左右。使用者出于对成本考虑及安装空间的限制，难以大范围地应用聚丙烯薄膜电容。

而对于聚酯薄膜电容，除了具有聚丙烯薄膜电容耐压高，温度特性稳定，损耗角小，电感量小，抗浪涌能力强，寿命长的特点外，更重要的是聚酯薄膜的电介质常数为3.2，大于聚丙烯薄膜的2.2，因此相同大小的聚酯薄膜电容具有更大的容量。然而由于聚酯薄膜的分子是有极性的，在交变的电场下会形成偶极子，偶极子在交变电场下会相互碰撞，长期工作就会造成电容发热严重以至容易失效，所以现有金属化的聚酯薄膜电容应用于直流或脉冲的使用场合。一般根深蒂固的观点认为，在电力电子的DC滤波场合，电容的使用场合是交流的，必须使用聚丙烯薄膜电容。而申请人仔细分析DC滤波电容的应用后，发现实际情况并非如此。为此，申请人深研聚酯薄膜电容的机理，解决了聚酯薄膜电容应用于电力电子的DC滤波的问题，遂提出本专利申请。

发明内容

本发明目的是提供一种能用于电力电子DC滤波的金属化聚酯薄膜电容，该电容既具有了电解电容和金属化聚丙烯薄膜电容的优点，同时又避免出现它们的缺点的。

本发明的技术解决方案如下：

一种金属化聚酯薄膜电容，包括由金属化聚酯薄膜卷绕而成的芯子，其特征是：所述的金属化聚酯薄膜的金属镀层为锌铝合金镀层。

所述的金属镀层边缘加厚。

一种金属化聚酯薄膜电容的制造方法，包括芯子卷绕工序，其特征是：在芯子卷绕完成后进行真空热定型处理。

一种金属化聚酯薄膜电容的用途，其特征是：在DC滤波电路中并联在整流桥后直流的一侧，起滤波稳压作用。

本发明的有益效果有：

聚酯薄膜电容比电解电容在DC滤波应用这里性能更优越，耐压更高，更稳定及寿命更长。聚酯薄膜电容比聚丙烯电容体积小，且能达到同样的优越效果。

聚酯薄膜电容把电解电容和金属化聚丙烯薄膜电容的优点集中在一起，又避免出现它们的缺点，在性能和成本两方面考虑，确实是在DC滤波场合替代电解电容的最佳方案。

附图说明

图1是电容器整体结构示意图。

图2是电容器用金属化聚酯薄膜结构示意图。

图3是典型的DC滤波电路图。

图4是DC滤波电路的电压波形图。

图5是DC滤波电路的纹波电压示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参阅图1和图2，一种金属化聚酯薄膜电容，该电容器包括引出端子3，壳体5，灌封料4，电容器芯子1，壳体5周围设有绝缘层2；电容器芯子1由金属化聚酯薄膜11卷绕而成；包括电容器极板和聚酯薄膜介质，薄膜厚度视额定电压决定，为4～8μm厚，电容器极板是聚酯薄膜介质蒸镀的锌铝合金镀层12，在蒸镀时，薄膜镀层边缘有加厚边13。