4 Конденсаторы с твердым органическим диэлектриком

К этому виду конденсаторов относятся бумажные, металлобумажные, пленочные, металлопленочные и лакопленочные конденсаторы. Диэлектриком в них служит конденсаторная бумага, синтетические пленки из органических полярных и неполярных диэлектриков. Эти материалы в виде тонких длинных лент сматываются в рулоны вместе с обкладками. Это позволяет получить при небольшом значении диэлектрической проницаемости материалов ( = 36) большую удельную емкость.

Существенным недостатком такой конструкции конденсатора является большая собственная индуктивность. Для ее уменьшения применяют различные способы соединения обкладок с внешними выводами.

Обкладки изготавливают из алюминиевой или медной фольги, но при этом создаются воздушные включения, что ухудшает электрические характеристики конденсаторов.

Для повышения удельной емкости непосредственно на диэлектрик (в металлобумажных на лакированную конденсаторную бумагу или синтетическую пленку в металлопленочных) наносят слой металла толщиной меньше микрометра.

Для защиты конденсатора от влияния внешней среды его помещают в корпус из металла, керамики или покрывают эпоксидным компаундом.

По электрическим характеристикам бумажные и металлобумажные конденсаторы значительно уступают слюдяным и керамическим. Они имеют большие потери (tg  0,01  0,015), которые быстро растут с частотой, более низкое сопротивление изоляции (Rиз = 2  5 ГОм), емкость изменяется в рабочем диапазоне температур (- 60  +70) от -15%. до +10%. Выпускают бумажные и металлобумажные конденсаторы емкостью от 0,0047 до 30 мкФ и рабочим напряжением от 35 до 160 В. Они предназначены для работы при постоянном напряжении или при переменном напряжении низкой частоты в качестве фильтровых, разделительных, помехоподавляющих и др. В связи с сильной абсорбцией нежелательно их применять в цепях, где постоянно происходят быстротекущие процессы заряда и разряда.

Пленочные и металлопленочные конденсаторы из неполярных диэлектриков (фторопласта и полистирола) характеризуются малыми потерями (tg = 0,0005), большим сопротивлением изоляции (Rиз  10⁵ ГОм), большой постоянной времени (_C = 10⁴  10⁶ МОм ^. мкФ), низкой абсорбцией, могут быть изготовлены с высокой точностью и на рабочее напряжение до 200 В. Поэтому их приме­няют в цепях с большой постоянной времени, в цепях точной выдержки времени, в электроизмерительных и счетно-решающих устройствах, электрических дозиметрах и на значительно более высоких частотах чем бумажные конденсаторы, в высоковольтных и высоковольтных импульсных цепях.

Для уменьшения габаритов конденсаторов применяют пленки из полярного диэлектрика - полиэтилентерефталата (лавсана) у которого  = 3,3. Эти конденсаторы характеризуются относительно большими потерями сравнимыми с потерями в бумажных конденсаторах и применяются в тех цепях, что и бумажные при повышенных требованиях к сопротивлению изоляции (Rиз = 75 ГОм) и абсорбции.

Лакопленочные конденсаторы изготавливают путем нанесения тонких диэлектрических пленок (толщиной около 2,5 мкм) на предварительно металлизированную подложку из конденсаторной бумаги или синтетической пленки и металлизации поверхности тонкого диэлектрика. Лакопленочные конденсаторы применяют в тех же случаях, что и бумажные при небольших рабочих напряжениях (до 100В).

Металлопленочные поликарбонатные конденсаторы, изготавливаемые из слабополярного диэлектрика ( = 2,8 - 3.8; tg = 0,001), по своим электрическим свойствам занимают промежуточное положение между конденсаторами из неполярных и полярных диэлектриков. Они характеризуются емкостью от 0,1 до 22 мкФ; допустимым отклонением емкости от 0,1 до 20%; высокой температурной стабильностью - ТКЕ = (0,3  1,3) ^. 10^-4 1/°C; малыми потерями - tg = 0,0025; высоким сопротивлением изоляции (Rиз > 10  30 ГОм); большой постоянной времени (до 10000 Мом -мкФ), небольшой абсорбцией.