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金属化薄膜电容器是电子整机和电器、电力设备必不可少的基础元件。开展金属化薄膜电容器损耗的理论和工艺研究、提高电容器的制造水平和产品升级是企业面临的共同课题，具有广泛的经济和社会价值。 1 金属化薄膜电容器损耗的组成
金属化薄膜电容器的损耗主要由介质损耗、漏导损耗和金属损耗组成。1.1介质损耗
介质损耗是指绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。介质损耗分为主介质损耗和辅助介质损耗两部分。
(1)主介质损耗(1d tg )：对于P E 膜,3103 tg ；对于P P 膜,4101 tg ～4102 。
(2)辅助介质损耗(2d tg )：指浸渍包封的环氧树脂漆引起的附加损耗，只要材料及工艺正确，该项可略。1.2漏导损耗p
tg 金属化薄膜电容器的漏导损耗是由漏导电阻p R 引起的，漏导电阻由体积漏导电 阻和表面漏导电阻组成。
p R 主要取决于电容器的绝缘电阻，只要工艺合理,p R 不会小于10103 ，且p tg 随频率的升高而降低。如金属化聚丙烯薄膜电容器(CBB类)采用聚丙烯薄膜为介质，该薄膜属非极性材料，漏导损耗很小，可忽略不计。1.3金属损耗
金属损耗即金属部分损耗，取决于电极与其引线之间的接触电阻及金属蒸镀层的方块电阻。
e
e fcr tg 2 式中:
f 为工作频率;c 为电容量;e r 为电极内阻以及电极与其引线之间的接触电阻之和。
2 金属化薄膜电容器损耗的理论分析模型
金属化薄膜电容器损耗角正切 tg 的
组成:
e P P
P d P P d P e P d P
d P r fc R fc r fc c c r fc c c tg tg tg c c
tg c c tg 22122221112211
(1)
式中:
1d tg 为主介质损耗角正切值;
2d tg 为辅助介质(包括环氧料和外部保护结构介质)损耗角正切值;
p tg 为漏导损耗角正切值;
e tg 为金属部分损耗角正切值;1c 为主介质的电容量;2c 为辅助介质的电容量;
p c 为主辅介质的总电容量,21c c c P ; f 为测试频率;p R 为漏导电阻;
e r 为金属部分电阻。等效电路见图2。
对于金属化薄膜电容器，一般情况下,2c 最大不超过几百PF ，可视1c 远大于2c ，则2c c p ,1c c 。
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11d d p
d p tg tg c c tg c c (2)
漏导损耗:p
fcR tg 21
由于p R ＞1010
Ω相对很大，故
自动排污阀p tg 0，该项可略。上式简化为:
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e
d e p d p d p
tg tg tg tg tg c c tg c c tg
12211
e d e d fcr fcr r fc r fc 2222111 (3)
等效电路见图3。
分析：损耗1d tg 取决于金属化薄膜介质的本身，它主要是由介质本身的性质所决定的，在实际生产过程中，除选择品质优良的金属化薄膜介质外，无更多的办法降低1d tg 。因此，在介质材料确定的条件下，降低或稳定金属化薄膜电容器损耗 tg 主要取决于金属部分e tg 的损耗，虽然金属部分的损耗e tg 约占 tg 的5%～10%，但却是最主要的影响因素。
3 金属化薄膜电容器金属部分损耗e tg 的理论分析模型
3.1金属部分损耗e tg 的组成
在金属化薄膜电容器生产过程中只要
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①作者简介：王振东，内蒙古自治区赤峰市人,1990年毕业于上海交通大学机械制造工艺与设备专业，高级工程师，硕士学位，现任安徽 工业职业技术学院教师，从事教学、科研工作。
金属化薄膜电容器损耗的理论分析①
王振东
(安徽工业职业技术学院机械工程系 安徽铜陵 2440
00
)
摘
要：本文通过对金属化薄膜电容器损耗的理论分析研究，建立损耗分析模型，尤其是金属部分损耗分析模型的建立，为实际生产中确定影响金属化薄膜电容器损耗的主要工艺因素，出降低或稳定金属化薄膜电容器损耗有效措施提供理论支持。关键词：电容器损耗 理论分析模型 金属部分损耗中图分类号:T M53文献标识码:A
文章编号:1672-3791(2012)03(b)-0137-02
图1 金属化电容器芯子剖面图
图2 金属化芯子等效电容图
图3 金属化电容器等效电路图图4 引出线(C P 线)的剖面图图5 金属化电容器芯子喷金后示意图
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动力与电气工程
原材料质量保证，介质损耗、漏导损耗则相对不变，可视为一常数。由此可见金属化薄膜电容器的损耗角正切值 tg 变化是金属部分损耗e tg 变化引起的，且e e fcr tg 2 。
金属部分损耗e tg 包括以下四部分，即引出线的损耗1e tg 、极板(电极电阻)的功率损耗2e tg 、喷金层与电容器芯体端面之间的桥接电阻3e tg 和引线与喷金层之间的焊接电阻4e tg 四部分组成。即:
4321e e e e e tg tg tg tg tg 3.2引出线的损耗1
e tg 金属化薄膜电容器引出线的损耗可表示为:112e e fcr tg 。
金属化薄膜电容器工作在直流或脉动电路中，引出线的等效电阻1e r 是很小的，其损耗功率也很小，
故引出线的损耗1e tg 可忽略。
尽管如此，为了把引出线电阻造成的影响减到最小，需对作为电极的引出线加以分析。
金属化薄膜电容器的引出线通常采用 0.5mm、 0.6mm、 0.8mm的镀锡铜包钢线(CP线)，其截面见图4。
因电极的导电层集中靠近引出线的外层，即如上图所示的铜包层的位置。为减小引出线的电阻，根据电阻定律s l R / ，需减小引出线的电阻率 ，由于铁铜 ，根据电流的集肤效应，电流集中在引线外层，故采用了铜包层，以增加引出线的导电
能力；为了提高引出线与喷金层和外部电路连接的焊接能力，采用了镀锡层用以提高引出线的可焊性；为进一步减小电阻值还需尽可能地采用大截面和尽可能短的引出线。
3.3极板的损耗2
e tg 金属化电容器极板的损耗角正切值可表示为:222e e fcr tg 。
电容器极板的损耗功率:e22r I P 极；其中I 为电流;2e r 为极板等效电阻，可通过减小等效电阻2e r 来降低损耗功率极P ，达到减小极板损耗角正切值的目的。
3.4喷金层与电容器芯体端面金属之间的桥接电阻3
tg 如图5所示1与2之间的桥接电阻构成3e r 。
当喷金层与金属化膜的金属层接触不牢、不致密，两导体表面吸附某些气体或其它杂质，使得两导体间形成一个很薄的间隙，约在几个埃到几十埃之间。间隙对于电子形成位垒，电子可按一定的几率穿过位垒，从一个导体跑到另一个导体，这样就形成了间隙电阻即接触电阻。如在生产过程中，工艺控制不严，较大的接触电阻引起功耗增加，导致电容的损耗超标不合格。同时喷金材料的选用也是至关重要，与金属层同种或相近的金属喷金材料有利于与金属镀层相互渗透，接触处金属之间形成金属键，接合牢固，减小喷金层与镀层间的接触
电阻。
3.5引线与喷金层之间的焊接电阻引起的损耗
焊接是利用低电压、大电流短路放电产生的瞬时高热量来熔化芯子端面喷金和引线上的镀锡层，使两者熔合在一起，达到电容器的电极引出的目的。焊接质量的好坏决定着引线与喷金层之间的桥接电阻的大小，是决定的关键。
4 结语
通过金属化薄膜电容器损耗理论分析模型的建立，从影响金属化薄膜电容器损耗角正切值最大的关键工序和金属化膜入手，在电容器的设计、喷金料选用、喷金工艺改进、焊接状态调整、焊接工艺改进等方面进行试验研究，可出导致损耗角正切值增大和发生变化的主要原因，进而提出改进措施，有利于提高金属化薄膜电容器的制造水平。
参考文献
[1]邵康培.薄膜电容器的发展过程及其趋
势[J].电力电容器,2002,4:4～6.
[2]彭德全.降低节能灯用金属化膜薄膜电
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