Внутренний мир плёночных полипропиленовых конденсаторов CBB81.

Это продолжение серии разборок электронных компонентов, цель которых понять конструкцию компонента, как она может влиять на его свойства и соответствие конструкции даташиту.
Предыдущая статья: Внутренний мир плёночных зелёных конденсаторов CL11 (PEI) была посвящена недорогим индуктивным плёночным конденсаторам с плёнкой на основе PET и фольгой в качестве обкладок.
На этот раз будем изучать металлизированный плёночный полипропиленовый высоковольтный конденсатор CBB81. Его устройство оказалось гораздо интереснее предыдущего…




По даташиту это:



CBB81 High Voltage Metallized Polypropylene Film Capacitor
В переводе: высоковольтный металлизированный полипропиленовый плёночный конденсатор.

Конденсатор в даташите не заявлен, как индуктивный, смотрим что в реальности:



Действительно, несмотря на то, что у нас рулон, подключение у него со всего торца рулона.

Это снижает индуктивную составляющую конденсатора, в отличие от варианта подключения к обкладкам в одной точке, как было в конденсаторе из прошлого обзора.

Ещё у нас в даташите заявлено самозатухающее покрытие (Extended foil, flame retardant epoxy coated):



И действительно, при выходе из внешнего пламени, оболочка сразу же затухает:



Теперь от оболочки конденсатора перейдём к его внутренностям.

Плёнка при горении похожа на горение полипропилена — пламя не яркое и без копоти. Это существенно отличается от горения плёнки полиэтилентерефталата из прошлого обзора.

Ещё в предыдущей фразе из даташита есть один не совсем понятный момент:

Extended foil…

Что-то там фольга. Но конденсатор заявлен как металлизированный, причём здесь тогда фольга? Ответ будет чуть позже.

А пока разбираем дальше и видим какую-то странную ступеньку на рулоне:



Тоже пока не понятно. Но ответ уже близок. Вот он:



Конденсатор имеет интересную конструкцию. В нём не две, а три обкладки. Две узкие по краям, подсоединены к выводам, а третья, почти на всю ширину рулона ни к чему не подключена и изолирована от первых двух плёнкой.

Схематично эта конструкция и её эквивалентная электрическая схема выглядят так:



Т.е. фактически это два последовательно соединённых конденсатора.

Между крайними обкладками достаточно большое расстояние, оно и даёт ступеньку на рулоне:



Крайние обкладки явно из фольги и на ярком свету не просвечиваются. Это как раз объясняет фразу из даташита про фольгу (Extended foil...).

А где же тогда металлизация? А она на средней обкладке:



На сотовую структуру не обращайте внимания, это рассеиватель фонаря такой, на самом деле металлизация абсолютно равномерная.

Итак, мы имеем достаточно сложную конструкцию, для такого простого компонента как конденсатор: три обкладки, каждая из которых должна быть изолирована от соседних, да ещё и обкладки сделаны по разным технологиям — две из фольги, а одна — металлизация.

Для чего такие сложности?

Тут несколько причин.

Во-первых, надёжно приварить выводы к металлизации сложнее, чем к фольге.

Во-вторых, фольга позволяет обеспечить работу конденсатора на бОльших токах.

А зачем тогда вообще нужна металлизация?
Металлизация обеспечивает интересную особенность плёночных конденсаторов — способность к самовосстановлению при пробое.

Если коротко, то тонкий, нет, не так, оооочень тонкий слой металлизации при пробое испаряется, не создавая постоянного канала пробоя. Это событие несколько уменьшает ёмкость. Но данное снижение незначительно и таких пробоев конденсатор может пережить очень много.
Но, конечно, это касается случайных одиночных небольших по времени и мощности импульсов. Если же длительно подать высокое напряжение от мощного источника, разумеется, всё пойдёт по другому сценарию. Но это уже немного другая тема, поэтому вернёмся к конкретно нашему компоненту.

Итого.
Конструкция конденсатора относительно сложная и соответствует даташиту. Положили всё что обещали: фольгу, металлизацию, полипропилен и самозатухающее покрытие.

Фольга обеспечивает работу на бОльших токах, металлизация — возможность самовосстановления при пробое, полипропилен — лучшую добротность, подключение с торцов рулона — низкую индуктивную составляющую.

Из минусов можно отметить бОльшую стоимость, по сравнению с «обычными» плёночными конденсаторами, и бОльшие габариты при тех же параметрах ёмкости и напряжения.

Ещё отмечу, что именно такие конденсаторы рекомендуется использовать в качестве балластного конденсатора в бестрансформаторных блоках питания.

Ну и на этом у меня всё. Все спасибо.