Film Kondansatörler

Film Kondansatörler

Instagram: @lentark

Film kondansatörler ayırt edici, üstün özellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Oldukça çeşitli dielektrik varyantına sahiptirler. Genel olarak kapasite değerleri 100 pF – 100 uF aralığındadır, ancak Polipropilen (PP) dielektrik malzemesine sahip olan film kondansatörler bu aralığın üst sınırı 4 mF kapasite değerine kadar taşıyabilmektedirler. Film kondansatörlerin polariteli değildir, ancak bu özelliği onların AC uygulamalar için tercih sebeplerinden yalnızca biridir.

Şekil 1: Bir dizi film kondansatörün gösterilmesi.

Film kondansatörler çok yüksek hassasiyette kapasite değerleri sunabilirler ve bu kapasite değerini diğer kondansatör tiplerine göre daha uzun süre korurlar. Bu, yaşlanma süresinin elektrolitik kondansatör gibi diğer kondansatör türlerinden genellikle daha yavaş olduğu anlamına gelir. Film kondansatörler uzun raf ve hizmet ömrüne sahiptir ve oldukça güvenilirdir. Düşük ESR'ye (Eşdeğer Seri Direnç), düşük öz indüktans (ESL) ve sonuç olarak çok düşük yayılma faktörlerine sahiptirler. 10 VAC - 6 KVAC voltaj seviyesi aralığında bulunabilirler ve yüksek anlık akım sağlayabilirler. Ne yazık ki, üstün elektriksel özellikleri ve kararlılığının yanında Film kondansatörler, elektrolitik kondansatörler ailesindeki kapasite değeri bakımından eşdeğerlerinden daha hacimlidir, bu aynı zamanda sınırlı SMD kılıf varyasyonu mevcut olduğu anlamına gelir. Ayrıca, anma değerlerinin üzerinde çalışmaya zorlanıldıklarında alev alabilirler.

Güç Film kondansatörleri adı verilen özel bir Film kondansatör sınıfı mevcuttur ve bu film kondansatör sınıfı, 200 Volt-Amperin üzerindeki reaktif güce dayanabilecek özelliklerde üretilir. Güç Film kondansatörlerinin değiştirilmesi gerektiğinde lehimleme işlemine gerek kalmadan kolayca değiştirilebilmeleri için yüksek akımlara dayanabilen özel vidalı terminaller ile de üretilmektedir.

Film kondansatörlerinin yapısı itibari ile sahip olduğu bir özelliği ise kendini onarma özelliğidir. Film kondansatörlerinin çalışma sırasında çeşitli etkilerden dolayı dielektrik film malzeme üzerinde küçük deformasyonlar meydana geldiğinde, bu durum kondansatör plakaları arasında elektrik alan yoğunlaşmasına sebebiyet verir. Plakalar arasındaki voltaj bu elektrik alanında ark oluşturacak seviyede ise kondansatör içerisinde meydana gelen ark, deforme olan yüzeyi ve etrafındaki etrafındaki iletken yüzeyleri buharlaştırır, bu sayede kondansatör plakaların arasında kısa devre ihtimali giderilmiş olur.

Film kondansatörlerde dielektrik malzeme olarak yalıtkan plastik film kullanılır. Bu dielektrik malzemelerin varyant sayısı diğer kondansatörlerinkine göre oldukça fazladır. Polipropilen (PP), Polietilen Tereftalat (PET), Polifenilen Sülfür (PPS) en yaygın olanlardan bazılarıdır. Her birinin belirli uygulamalarda kullanılmasına izin veren kendi özellikleri vardır. Belirli bir uygulama için yüksek performans sağlayan bir film kondansatör aynı performansı farklı bir kullanım görevinde gösteremeyebilir. Bu sebeple film kondansatörlerinin seçimi yapılırken üretici dokümanındaki kullanım alanlarını açıklandığı başlıklar incelenmelidir.

Film kondansatörlerinin bazı kullanım amaçları;

  • Genel Amaçlı Kondansatör Kullanımı.
  • DC Filtreleme, DC Link.
  • Güç Faktörü Düzeltmesi.
  • Darbe Uygulamaları.
  • RC Sönümlenme Filtreleri.
  • RF Mikrodalga Uygulamaları.

 

Film Kapasitörlerinin Uygulama Örnekleri

Yüksek güç uygulamalarına; faz kaydırıcı devreler, X-ışını flaşlama devreleri ve darbeli lazerler örnek olarak verilebilir. Düşük güç uygulamalarına ise: dekuplaj, filtreler ve A/D dönüştürücüler örnek olarak verilebilir. Diğer uygulama alanları ise; elektromanyetik parazit bastırma, floresan ışık balastları ve sönümleme filtreleridir.

Snubber(Sönümleme) filtre devreleri elektroniğin birçok alanında, özellikle güç elektroniğinde, flyback DC-DC dönüştürücüler gibi cihazlarda kullanılır ve endüktif yüklerin geri tepme voltaj dalgalanmalarını sönümleme veya "önleme" görevini üstlenirler. Bu devrelerde, tasarım bileşenlerinin tamamında düşük özindüktans, düşük ESR gibi kritik özellikler aranır. Bu koşulları sağlaması sebebiyle bu devre tasarımlarında genellikle Polypropylene (PP) film kondansatörler kullanır.

Özet
Tablo 1: Film kondansatörlerin diğer kondansatör türleri ile kıyaslanmasını kolaylaştırmak için özet tablosu.
PARAMETRELER NOTLAR
Kapasite Aralığı 100 pF – 4 mF
Anma Gerilimi Aralığı 10VAC – 6KVAC
Avantajları Yüksek anlık akım, düşük özindüktans ve ESR değeri, yüksek kararlılık, düşük tolerans.
Dezavantajları Düşük hacimsel verimlilik, Çalışma limitleri dışarısındaki strese karşı dayanıksız.