Capacitor de Filme 101: Propriedades, Construção e Aplicações Práticas

Você é um entusiasta DIY que gosta de circuitos eletrônicos? Então, é crucial entender capacitores — para que você possa usá-los na rotação correta. Afinal, capacitores são componentes elétricos passivos vitais que existem em uma ampla gama de cursos.

Este artigo discutirá o capacitor não polarizado que atende aos requisitos de versatilidade e custo-efetividade — o capacitor de filme.

Você pode ter encontrado este dispositivo como capacitor Mylar ou Poliéster — que discutiremos mais tarde no artigo. Também, nós o levaremos através do que o dispositivo é, como o dispositivo passivo funciona, suas aplicações, e mais.

Vamos ao trabalho!

O Que É um Capacitor de Filme?

O capacitor de filme é um dispositivo (capacitor não polarizado) que tem armazenamento de energia e filmes plásticos finos como dielétrico. Você também pode chamar o dispositivo de aplicação específica de capacitor metalizado porque os fabricantes metalizam os filmes plásticos às vezes.

Além disso, você notará que alguns dos filmes plásticos estão em camadas — para formar uma forma (retangular ou tipo doce). E os dielétricos disponíveis são PTFE (Politetrafluoretileno), PET (Polietileno Tereftalato), PP (Polipropileno) ou PPS (Polifenileno Sulfeto).

Então, quais são os benefícios de usar o capacitor de filme?

Primeiro, o dispositivo não se desgasta rapidamente. Portanto, o dispositivo é eficaz para aplicações de alta frequência e alta tensão. Segundo, eles têm características de frequência notáveis graças ao fator de distorção deficiente do dispositivo. Também serve como capacitores de partida de motor e capacitores CA.

Características do Capacitor de Filme

O capacitor de filme é não polarizado e não tem características de temperatura negativas. Então, você pode usá-los para fontes de alimentação e sinal CA que suportam aplicações de alta potência, e também é uma opção ideal para aplicações industriais.

Mas não é só isso.

O capacitor de filme tem valores de capacitância de alta precisão com pulso de alta corrente. Então, eles mantêm valores por mais tempo que outros tipos de capacitores com pontos fracos.

Também, o dispositivo tem taxa de falha muito baixa, autoindutância baixa, fator de dissipação e Resistência Série Equivalente (ESR) baixa.

Novamente, o capacitor de filme pode suportar altas correntes graças aos seus terminais de parafuso especiais e dimensões compactas.

Se você procura um capacitor com partida adequada e capacidade acima de 200 volt-ampères, pode contar com ele. Então, não é surpresa que tenha longa vida útil e de prateleira. E não tem fator de potência ruim como alguns outros capacitores.

Devido aos seus eletrodos de folha metálica ou metalizados, capacitores de filme também podem oferecer pulsos de corrente de surto altos.

A classificação de tensão do dispositivo varia de 50V a 2KV para suportar várias cargas de pulso de corrente.

Símbolo do Capacitor de Filme

Construção de Capacitores de Filme

Diagrama de Construção

O primeiro passo para construir um capacitor de filme é obter uma camada fina do filme plástico mesmo com uma camada adicional. Então, a espessura que você escolhe determina o valor de capacitância do dispositivo e camada de papel.

E a espessura do seu filme plástico afeta a distância entre eletrodos. Portanto, se a viscosidade do seu filme for baixa, a distância do eletrodo diminuirá. Mas seu valor de capacitância aumentará.

Tipicamente, o valor de capacitância do capacitor varia de 1nF a 30µF. Dito isso, quando você extrai seu filme baseado na sua tensão de ruptura preferida e valor de capacitância, metalize seu capacitor.

E você pode metalizar com zinco ou alumínio. Então, prossiga para fazer um "rolo mãe". Enquanto estiver nisso, certifique-se de intercalar seus filmes entre folhas de alumínio para criar o rolo.

Com isso, você pode permitir que o rolo passe por diferentes processos como achatamento, corte e enrolamento. Dessa forma, você obterá seu tamanho de capacitor preferido, características elétricas e componentes retangulares.

Depois, submeta seus eletrodos salientes a Schoopage — um processo de metalização. O procedimento envolve colocar uma camada protetora em seus eletrodos usando metais liquefeitos como estanho, zinco ou alumínio. Com esta camada, seu capacitor ganhará resistência a alta temperatura.

Em seguida, use ar comprimido para pulverizar as bordas do enrolamento e submeta-o a uma tensão. Este processo ajudará a queimar defeitos existentes na superfície do eletrodo.

Além disso, a umidade tende a afetar o capacitor facilmente. Mas você pode lidar com isso infundindo-o com um fluido isolante, por exemplo, óleo de silicone.

Então, prossiga para soldar seu enrolamento aos terminais metálicos do capacitor. Depois, submeta o capacitor a outra rodada de revestimento de segurança. Então, mergulhe o corpo em um invólucro externo ou revestimento protegido.

Como Funciona o Capacitor de Filme?

O capacitor de filme funciona da mesma forma que um capacitor funciona. Ou seja, o eletrodo armazena a carga elétrica e energia. Então, o dispositivo o usa junto com o indutor para criar circuitos osciladores LC.

Então, como você testa o capacitor de filme? Você pode fazer isso configurando um multímetro para ler em Ohms (entre 10K e 1M). Em seguida, toque as pontas do multímetro conectadas aos terminais respectivos do capacitor (preto no negativo e vermelho no positivo). Com isso, seu dispositivo deve começar a ler de zero e mover-se lentamente em direção ao infinito.

Também, você pode saber a polaridade de um capacitor de filme observando a altura dos terminais. O terminal mais curto é o cátodo ou polaridade negativa. E o termo mais longo é o ânodo ou polaridade positiva.

Símbolo do Capacitor de Filme

Entendendo a Diferença Entre o Capacitor de Filme e Outros Dielétricos de Filme Plástico

Agora você deve ter uma ideia do capacitor de filme. Então, nesta seção, falaremos sobre os diferentes capacitores de filme baseados no material dielétrico usado.

Capacitor de Poliéster

Capacitor Mylar ou Poliéster

Este dispositivo está entre os materiais dielétricos mais amplamente usados. E o capacitor de poliéster tem uma constante dielétrica alta comparada à sua outra contraparte, como polipropileno. Curiosamente, a constante dielétrica do dispositivo permite a construção de capacitores de tamanho pequeno.

Também, você pode se referir a este dispositivo como capacitor Mylar. Além disso, o capacitor de poliéster é acessível e tem excelentes propriedades de auto-cura.

Além disso, o dispositivo dissipa mais potência em altas temperaturas. Também, quando a temperatura atinge um limite baixo ou alto, este capacitor mostra até 5% de mudança de capacitância. Então, Poliéster não é a opção ideal para criar capacitores de precisão.

Capacitor de Policarbonato

Principalmente, você encontrará capacitores de policarbonato em aplicações de alta temperatura. E é porque o dispositivo tem uma constante dielétrica de cerca de 2,7. Sem dúvida, filme de policarbonato nem sempre está disponível.

Mas o dispositivo tem boas características elétricas em uma ampla faixa de temperatura, e é um componente de baixa perda.

Capacitor de Poliestireno

O capacitor de poliestireno tem uma constante dielétrica baixa. Então, você pode usá-los para aplicações de alta estabilidade e capacitância típica. Também, pode impedir perda de estabilidade de capacitância (alta ou baixa) sobre temperatura (-55°C a +85°C).

Capacitor Kapton (Poliamida)

O Kapton é mais eficaz para criar componentes para aplicações de alta temperatura. E é porque este capacitor tem uma constante dielétrica alta de cerca de 3,4. Mas capacitores metalizados têm capacidade de auto-cura pobre.

Capacitor PTFE

Este capacitor é ainda outro dispositivo de baixa perda que fornece estabilidade notável. Além disso, é ideal para criar componentes de pegada pequena. E é porque o PTFE não é uma boa combinação para aplicações de alta temperatura. Também, eles têm valor de capacitância baixo e são bastante caros.

Capacitor PPS

Capacitores de Filme PP

O PPS é o perfeito para criar capacitores de precisão. E é tudo graças às suas notáveis características de temperatura. Além disso, o capacitor PPS e capacitor de policarbonato têm força de ruptura e constante dielétrica similares. Portanto, você pode substituir o policarbonato por PPS em circuitos elétricos. Também tem alta capacidade de auto-cura.

Quais São os Tipos de Capacitores de Filme Disponíveis?

Temos dois tipos de capacitores de filme plástico, e eles são:

1. Capacitores de filme metalizado:

Capacitor de Filme Metalizado

Este dispositivo tem um dielétrico que consiste em dois filmes metalizados junto com um filme plástico. Também, o eletrodo deste capacitor vem de uma metalização de alumínio depositada a vácuo (cerca de 0,03µm) — que reveste um ou ambos os lados do dispositivo.

Além disso, quando há um curto-circuito entre os eletrodos, o componente pode permanecer intacto. A desvantagem deste dispositivo é que tem classificação de surto de corrente limitada. Mas você pode usar este capacitor para produzir produtos de qualidade sem defeitos.

2. Capacitores de Folha:

Capacitor Filme/Folha

Os capacitores de folha têm um dielétrico com dois filmes plásticos. E cada um dos eletrodos tem uma camada de folha metálica (alumínio na maioria das vezes). Então, você pode confiar nesta construção para uma conexão elétrica fácil aos eletrodos (folha metálica). Além disso, capacitores de folha podem lidar com surtos de alta corrente.

Capacitor Filme/Folha Indutivo

Como o Capacitor de Filme Difere do Capacitor Eletrolítico e Capacitor Cerâmico?

Primeiro, todos os três capacitores têm dielétricos diferentes — o que determina seu desempenho. Ou seja, capacitores de filme vêm em uma ampla gama de valores de capacitância. Mas capacitores eletrolíticos e cerâmicos têm um fator de distorção baixo, e portanto, são ideais para circuitos com capacitância baixa.

Segundo, capacitores de filme têm folhas finas de filmes plásticos para dielétrico que são bipolares. Por outro lado, os outros dois capacitores (cerâmico e eletrolítico) têm folhas de material cerâmico que são bipolares e óxidos que são polares, respectivamente.

O capacitor de filme é mais adequado para aplicações de alta tensão e alta frequência porque tem um longo tempo de envelhecimento. Mas o outro capacitor cerâmico e capacitor eletrolítico têm um tempo de envelhecimento mais curto.

Aplicações do Capacitor de Filme

• Crossovers de áudio
• Conversores A/D
• Lasers pulsados
• Dispositivos eletrônicos de potência
• Capacitores de segurança
• Flashes de raio-X
• Capacitores snubber
• Supressão de interferência
• Capacitores de suavização de tensão

Conclusão

O capacitor de filme é um dispositivo não polarizado que tem características superiores. Portanto, são ideais para uso de potência e sinal CA. E eles têm valores de capacitância de alta precisão. Além disso, o dispositivo tem um tempo de envelhecimento mais longo comparado a outros capacitores.

Então, o capacitor de filme é a escolha perfeita se você precisa de um capacitor confiável que possa suportar altas tensões. Precisa de mais ajuda com o tema? Sinta-se à vontade para nos contatar.