隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力需求日益增加，國(guó)家將大力推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，同時(shí)帶動(dòng)了電工儀器儀表行業(yè)的迅猛發(fā)展。智能電能表作為堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)內(nèi)不可或缺的儀表，以其獨(dú)特的功能不斷擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，迫切需求新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，金屬化薄膜電容器作為智能電能表內(nèi)重要的器件得到廣泛引用。深圳市創(chuàng)碩達(dá)電子有限公司十年電子式電能表用電容器專業(yè)制造，與中國(guó)電子式電能表行業(yè)共同發(fā)展。
金屬化薄膜電容
金屬化薄膜電容是以有機(jī)塑料薄膜做介質(zhì)，以金屬化薄膜做電極，通過(guò)卷繞方式制成（疊片結(jié)構(gòu)除外）制成的電容，金屬化薄膜電容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等，除了卷繞型之外，也有疊層型。其中以聚酯膜介質(zhì)和聚丙烯膜介質(zhì)應(yīng)用最廣。
金屬化薄膜電容器是利用聚酯薄膜或聚丙烯薄膜作為介質(zhì)，鋅鋁合金通過(guò)真空蒸鍍方式將其附著在薄膜表面，形成電極。通過(guò)無(wú)感無(wú)極卷繞或疊片方式形成電容器。金屬化薄膜電容器具有耐壓高，高絕緣電阻，阻抗頻率特性好（較小的寄生電感），較低的ESR，高容量穩(wěn)定性，低損耗角正切。
金屬化薄膜電容器使用在電能表上起信號(hào)傳輸，耦合，降壓等作用。金屬化聚酯薄膜電容器作為耦合電容器由于其絕緣電阻高，能將交流信號(hào)或脈沖信號(hào)無(wú)衰減地耦合到后級(jí)，同時(shí)又不影響后級(jí)的直流工作點(diǎn)。金屬化聚丙烯薄膜電容器作為降壓電容器由于其損耗角正切低，容量穩(wěn)定性高（采用特殊工藝，防止破壞性電暈使電容量衰減），能將交流高電壓降低到符合后級(jí)電路要求的交流低電壓，取代原有變壓器，使產(chǎn)品體積更小，性能更穩(wěn)定。
金屬化薄膜電容的結(jié)構(gòu)以及原理就是如此，在其特有的原理之下，使得電容的穩(wěn)定性更強(qiáng)，因此使用壽命也在不斷增加，而這樣的情況下，對(duì)于電容產(chǎn)業(yè)的綜合發(fā)展是有利無(wú)弊的。
電容器設(shè)計(jì)原理及構(gòu)造
金屬化薄膜電容器是利用聚酯薄膜或聚丙烯薄膜作為介質(zhì)，鋅鋁合金通過(guò)真空蒸鍍方式將其附著在薄膜表面，形成電極。通過(guò)無(wú)感無(wú)極卷繞或疊片方式形成電容器。金屬化薄膜電容器具有耐壓高，高絕緣電阻，阻抗頻率特性好（較小的寄生電感），較低的ESR，高容量穩(wěn)定性，低損耗角正切。
金屬化薄膜電容器使用在電能表上起信號(hào)傳輸，耦合，降壓等作用。金屬化聚酯薄膜電容器作為耦合電容器由于其絕緣電阻高，能將交流信號(hào)或脈沖信號(hào)無(wú)衰減地耦合到后級(jí)，同時(shí)又不影響后級(jí)的直流工作點(diǎn)（如圖一C1、C2、C23）。金屬化聚丙烯薄膜電容器作為降壓電容器由于其損耗角正切低，容量穩(wěn)定性高（采用特殊工藝，防止破壞性電暈使電容量衰減），能將交流高電壓降低到符合后級(jí)電路要求的交流低電壓，取代原有變壓器，使產(chǎn)品體積更小，性能更穩(wěn)定（如圖二C1）。
金屬化薄膜電容的缺點(diǎn)及改善
從原理上分析，金屬化薄膜電容應(yīng)不存在短路失效的模式，而金屬箔式 電容器會(huì)出現(xiàn)很多短路失效的現(xiàn)象（如 27-pbxxxx-j0x 系列）。金屬化薄膜電 容器雖有上述巨大的優(yōu)點(diǎn)，但與金屬箔式電容相比，也有如下兩項(xiàng)缺點(diǎn)： 一是容量穩(wěn)定性不如箔式電容器，這是由于金屬化電容在長(zhǎng)期工作條件易 出現(xiàn)容量丟失以及自愈后均可導(dǎo)致容量減小，因此如在對(duì)容量穩(wěn)定度要求很高 的振蕩電路使用，應(yīng)選用金屬箔式電容更好。
另一主要缺點(diǎn)為耐受大電流能力較差，這是由于金屬化膜層比金屬箔要薄 很多，承載大電流能力較弱。為改善金屬化薄膜電容器這一缺點(diǎn)，目前在制造 工藝上已有改進(jìn)的大電流金屬化薄膜電容產(chǎn)品，其主要改善途徑有
1）用雙面 金屬化薄膜做電極；
2）增加金屬化鍍層的厚度；
3）端面金屬焊接工藝改良， 降低接觸電阻。
使用薄膜電容器的注意事項(xiàng)：
（一）工作電壓
薄膜電容器的選取取決于施加的最高電壓，并受施加的電壓波形、電流波形、頻率、環(huán)境溫度（電容器表面溫度）、電容量等因素的影響。使用前請(qǐng)先檢查電容器兩端的電壓波形、電流波形和頻率是否在額定值內(nèi)。
（二）工作電流
通過(guò)電容器的脈沖（或交流）電流等于電容量C與電壓上升速率的乘積，即I=C×dt/dt。
由于電容器存在損耗，在高頻或高脈沖條件下使用時(shí)，通過(guò)電容器的脈沖（或交流）電流會(huì)使電容器自身發(fā)熱而有溫升，將會(huì)有熱擊穿的危險(xiǎn)。因此，電容器安全使用條件不僅受額定電壓的限制，而且受額定電流的限制。
當(dāng)實(shí)際工作電流波形與給出的波形不同時(shí)，一般情況下聚酯薄膜電容器在內(nèi)部溫升為10℃或更小的情況下使用；聚丙烯薄膜電容器在內(nèi)部溫升為5℃或更小的情況下使用，電容器表面溫度不允許超過(guò)額定上限溫度。
金屬化薄膜電容器內(nèi)部溫升公式如下：
△T=I2rms*DF*ω/（β*S）
△T：電容器內(nèi)部溫升
Irms：通過(guò)電容器的有效電流值
DF：損耗角正切
ω：容抗（1/2πfc）
β：薄膜傳熱系數(shù)
S：電容器表面積
（三）各種波形的有效值換算關(guān)系
（四）電容器充放電
由于電容器充放電電流取決于電容量和電壓上升速率的乘積，即使是低電壓充放電，也可能產(chǎn)生大的瞬間充放電電流，這可能會(huì)導(dǎo)致電容器性能的損害。當(dāng)進(jìn)行充放電時(shí)，請(qǐng)串聯(lián)一個(gè)20Ω/V~1000Ω/V或更高的限流電阻，將充放電電流限制在規(guī)定范圍內(nèi)。如有發(fā)生電容器短路充放電現(xiàn)象，請(qǐng)將其列入不良品范圍，不得使用。
（五）阻燃性
盡管在薄膜電容器外封裝中使用了耐火阻燃材料—助燃環(huán)氧樹(shù)脂或外殼，但外部的持續(xù)高溫或火焰仍可使電容器芯子變形而產(chǎn)生封裝破裂，導(dǎo)致電容器芯子融化或燃燒。
（六）環(huán)境溫度
電容器額定使用溫度標(biāo)準(zhǔn)為85℃。當(dāng)電容器實(shí)際使用溫度超過(guò)額定使用溫度（在最高使用溫度范圍內(nèi)）時(shí)，電容器額定電壓將隨溫度的升高而降低。電容器額定電壓降低標(biāo)準(zhǔn)公式：
VC=VR*（165-TA）/80
VC：電容器在高溫時(shí)可承受電壓
VR：電容器額定電壓
TA：電容器表面溫升