캐패시터의 이해

필름 커패시터 ◆ 필름 커패시터 개요 유전체로 PET, PP Plastic Film을 이용하여 2매의 전극 사이에 끼운 기본 구조로 되어있다. 유전체로 이용하는 Film의 종류에 따라 전기적 특성이 다르고, 전극 구조에 따라 Size등이 다르다. 소자의 구조는 아래 그림과 같다. 1) 유전체 종류에 의한 분류 명칭 Film의 종류 Polyester film Capacitor Polyester film Polypropylene film Capacitor Polypropylene film PPS film Capacitor Polypropylene-sulfide film 2) 용도에 의한 분류 명칭 Film의 종류 직류용 Film Capacitor 2차측 전자 회로에 사용 교류 전원용 Film Capacitor 1차측 전원간의 잡음 방지등에 사용 전기 기기용 Film Capacitor Motor 회전, 조명역률 개선 등에 사용 3) 소자 구조에 의한 분류 명칭 전극종류 권취방법 Lead 접속방법 Foil type Foil 권회 유도형,무유도형 Metallized type 금속 증착막 권회 무유도형 적층 4) 외장에 의한 분류  - 수지 Dip 형  - 수지 mold 형  - 비금속 case 형  - 금속 case 형 ◆ 필름 커패시터 구조 ◆ 필름 커패시터 등가회로 1) 등가회로 이상적인 Capacitor는 다른 회로 성분이 없지만 실제로는 Lead선, 전극등의 저항성분과 Lead선, 전극의 Inductance 성분 등이 있고, 등가회로는 다음과 같다. 2) 특 징  - 온도 변화에 따른 정전용량 변화가 적다.  - 정전용량 허용차의 고정밀도품이 가능  - 유전정접(Dissipation factor)이 작기때문에 고주파 회로에서 사용 가능  - 무극성이므로 교류, 직류 회로에서 사용 가능  - 절연저항이 좋고, 신뢰성이 높다. ◆ 필름 커패시터 특징 & 적용회로 및 응용분야 Series 성능 및 특징 적용회로 및 분야 DC용 TY 일반적으로 사용영역이 넓으며 소형, 경량 저가임 Various industrial equipment TS Set에서 부품의 고 밀집이 필요하거나 높이가 제한되는 곳에 'TY '대용 VTR and automotive electronics TX TY'보다 주파수 특성이 우수. General purpose usage EB 아주 얇은 필름으로 만들어 초소형이며 외형이 일정하여 자삽에 최적 VTR and automotive electronics PX PET Film Capacitor에 비하여 tanδ가 약 1/10로 매우 낮으며 절연저항이 높다.용량은 온도에 따라 부특성을 갖고 Impedance, ESR이 온도에 거의 영향을 받지 않고 일정하다. Tanδ가 낮아 고주파 대전류 회로등에 사용하지만 고온에 약함. S correction of TV PH Horizontal resonance circuits of TV sets PC Very low dissipation factor at high frequency AC용 TA Across -the- line, Line by pass 및 Antenna Coupling용 Capacitor 해외 안전 규격 인증품 Noise suppressor for audio, video, TV, monitor computer refrigerator etc. Power supply and equipment with high reliability ◆ 필름 커패시터 허용전류  - 주파수 변화에 따라서 Capacitor에 허용 가능한 전류와 전압이 각각 규정 되어야 함  - 전원의 파형, 단발 펄스, 연속 펄스에 따라서도 영향  - 허용 전류를 규정하기 위해서는 우선 Capacitor 허용 자기발열 상승치를 규정 1) 리플 전류인가에 의한 발열온도 Δ T = I tanδ / β A ω C I: 인가전류 tanδ: Dissipation factor β: 방열계수(W/cm ℃) A: Capacitor 표면적(cm ) ω: 각 주파수 C: Capacitance 2) 유전체 발열온도 limit  - PET: 15℃ 이내  - PP: 5℃ 이내  - PPS: 15℃ 이내 3) 자기 발열에 영향을 미치는 요소  - 인가전류  - 파형  - ESR  - 주파수  - 표면적  - 용량 4) 허용전류 인가시 고려해야 할 점  - Capacitor는 내부구조 및 환경에 따라 전류 내력이 다름.(직류회로, 교류회로, 파형, 주파수)  - Capacitor은 자기온도 상승치의 합이 Capacitor 최고 사용온도 이하로 적용하여야 한다.  - 발열에 안정한 유전체의 순서는 MPP(PP) ≥ PP(폴리프로필렌) > MPET(PET) 이므로 고주파 대전류 용에 안정한 PPS(폴리 페닐렌 설파이드), PP(폴리 프로필렌) 유전체를 사용한 제품이 유리함.

 

알루미늄 전해 커패시터의 개요 알루미늄 전해 커패시터는 (+)는 고순도 알루미늄 박 표면에 형성된 산화 피막인 유전체로 하여 음극용 알루미늄 박, 전해액, 전해지 (Separator)로 구성되어 있다. 화학적 방법에 의해 생성된 산화 피막 (Al2O3)은 매우 얇은 막으로 정류성을 지니고 있다. 그 구성은 아래의 그림과 같다. FIG. 1-1에서는 유극성 커패시터를 나타낸 것이고 양극, 음극에 산화 피막을 채용하면 무극성 커패시터의 구조를 이루는 것이다 알루미늄 전해 커패시터도 평행판 커패시터와 동일한 정전 용량의 아래식으로 구할 수 있다. C = 8.854 x 10-8 ε S / d (㎌) ε : 유전체의 비유전율(7~10), S : 유전체의 단면적 (㎠), d : 전극간의 거리 (㎝) 정전용량 C를 크게 하기 위해서는 비유전율인 ε을 크게 하거나, 단면적인 S를 확대 시키거나, 극간 거리 d를 줄이면 된다. 알루미늄 전해 커패시터는 고순도 알루미늄 박을 염화물 수용액 중에서 직류, 교류 또는 직류, 교류를 중첩하여 전기 화학적으로 에칭하여 표면적을 확대하고 있다. 저전압용 양극 화성박은 교류 전해를 주로하는 에칭을, 중,고압용 박은 직류 전해를 주로하는 에칭을 실시하여 표면적을 확대하고 있으며 음극박은 교류 에칭을 주로하여 에칭을 실시, 표면적을 확대하고 있다. 알루미늄 전해 커패시터 제조공정   알루미늄 전해 커패시터 특성 ◆ 정전용량 특성 음극 알루미늄 전극은 낮은 화성 전압로 형성된 산화 피막 또는 방치중에 생성된 자연 산화피막을 유전체로 하여 정전용량 (CC)를 가지게 된다. 알루미늄 전해 커패시터의 구조상 커패시터의 정전용량 C는 C = (Ca x Cc)/(Ca + Cc)로 된다. 정전 용량 허용차는 ±20%(M)품이 표준이지만 특수용에 대하여는 ±10%품등도 가능하다. 정전 용량은 측정 주파수 및 측정 온도에 의해 변하게 된다. 측정은 주파수 120Hz, 온도는 20℃를 기준으로 한다. 정전 용량의 경시 변화는 보통 부하 조건에서 감소하고, 역전압, 과도 리플인가, 급충방전시 정전용량의 감소를 가져온다. ◆ 누설전류 알루미늄 전해 커패시터의 누설 전류 요인에는 1) 유전체 (알루미늄 산화피막)의 분극에 의한 것 2) 유전체의 용해, 생성에 기인한 것 3) 유전체의 습기 부착에 의한 것 4) 염소, 철분물의 불순물의 존재에 의한 유전체의 파괴 등의 때문이다. 기본 재료 제조 공법을 선택함에 따라 그 값을 저하 시킬 수 있지만 완전히 없게 할 수는 없다. 또 누설 전류 값은 온도, 시간, 인가 전압등에 의존성을 가지고 있다. 누설 전류의 규격은 실온에서 정격 전압을 인가하여 일정 시간후의 허용 상한치를 정한다. ◆ 등가 직렬저항 (R), 손실 (tanδ), 임피던스 (Z) 알루미늄 전해 커패시터의 등가 회로는 아래와 같이 나타나고 등가 직렬 저항은 ESR로 나타낸다. 여기서 저주파 (60Hz ∼ 1kHz) 에서는 등가 직렬 인덕턴스 L에 의한 리액턴스(XL)은 매우 적어 0으로 보면 다음의 관계가 됨을 알 수 있다.

 

전도성 고분자 고체 전해 커패시터 1. 알루미늄 고체 전해 커패시터란? 알루미늄 전해 커패시터에서 액체 전해액 대신 고체 전해질을 사용한 것. 2. 알루미늄 고체 전해 커패시터의 구조 3. 알루미늄 전해커패시터의 종류 유전체 전해질 명칭 알루미늄 (Al2O3) 액체 유기전해액 알루미늄 전해 커패시터 고체 전도성 고분자 전도성 고분자 알루미늄 고체 전해 커패시터 유기반도체 유기반도체 알루미늄 고체 전해 커패시터 탄탈륨 (Ta2O5) 고체 이산화망간 탄탈 고체 전해 커패시터 전도성 고분자 전도성 고분자 탄탈 고체 전해 커패시터 4. 전도성 고분자의 종류 고체 전해질로 사용될 수 있는 전도성 고분자의 종류 5. 고체 전해 커패시터 제조 공정도

 

 

[펌] http://www.samwha.co.kr/electric/templatedirs/guest/techinfo_list.html