DE3224413A1

DE3224413A1 - Elektrischer wickelkondensator

Info

Publication number: DE3224413A1
Application number: DE19823224413
Authority: DE
Inventors: Walter Ing.(grad.) 7921 Gerstetten Brüstle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3224413C2; JPS5913319A; US4495544A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT " Unser Zeichen Berlin und München ' ,, ^^ΡΑβο η ι c η e nc

Elektrischer Wickelkondensator

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Wickelkondensator mit hoher Kapazitäts-Konstanz und konstantem Temperaturbeiwert dessen Dielektrikum aus mindestens zwei' geschrumpften Kunststoffolien besteht, die mit zwei, als Elektroden dienenden, Metallfolien aus unterschiedlichen Materialien verwickelt sind, wobei die eine Metallfolie als Wertfolie und die andere als Deckfolie dient und bei dem, insbesondere.zentrisch axiale, Anschlußelemente mit den Metaiifolien elektrisch leitend verbunden sind.

Ein derartiger Kondensator mit einer Deckfolie aus Aluminium und einer Wertfolie aus einem versilberten

oder vernickelten, flachgewalzen Kupferdraht ist aus der DE-PS 22 55 995bekannte Dieser Kondensator läßtsich nur mit Kapazitätswerten von einigen pF herstellen.

Angaben über die Größe des Temperaturbeiwerts sind in der genannten Druckschrift nicht angeführt.

Im allgemeinen werden Kondensatoren der eingangs genannten. Art mit Deck- und Wertfolien aus dem gleichen Material hergestellt, wie es beispielsweise in der DE-AS 10 31 890 beschrieben ist. Dabei bestehen die Dielektrikumsfolien im allgemeinen aus gereckten Polystyrolbändern, die nach dem Verwickeln einer Temperaturbehandlung unterworfen werden, die zu einem Schrumpfen der gereckten Kunststoffolie führt. Dadurch-werden die Wickel mechanisch verfestigt und der Kondensator wird in seinen wesentlichen elektrischen Eigenschaften stabilisiert.
Sac. 1 Gae /'29.06.1982

2/:- 4 1

-^ψ- ^BP 1506 OE

Die Deck- und Wertfolien bestehen bei derartigen Kondensatoren im allgemeinen aus Aluminium; es werden jedoch für Spezialiä?le auch Deck- und Wertfolien aus Zinn verwendet.
5

Es ist üblich, für die Deckfolie eine größere Breite als für die Wertfolie zu wählen, wodurch sich gewünschte Kapazitätswerte leichter herstellen lassen.

Neben der hohen Kapazitäts-Konstanz zeichnen sich die beschriebenen Kondensatoren durch einen konstanten Temperaturbeiwert aus. Der Temperaturbeiwert c< ist dabei folgendermaßen definiert:

^= (C₀-C.) /C, . (t₉ - t.), mit

c έ Ί 5 έ Ί C₁ = Kapazität bei der Temperatur t^ , C₉ = Kapazität bei der Temperatur t~, CU = Bezugs-Kapazität bei (25 + 10) ⁰C.

Es ist bekannt, daß sich die Größe des Temperaturbeiwertes in bestimmten Grenzen durch den Anteil der Metall- und Kunststoffolien zueinander, sowie durch den Schrumpfgrad bei der Herstellung der Kondensatoren beeinflussen läßt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß mit den bekannten Kondensatorenanordnungen einerseits nicht jeder gewünschte Temperaturbeiwert erhalten wird, und daß andererseits bei unterschiedlichem Schrumpfgrad auch die übrigen Eigenschaften des Kondensators verändert werden.

Für bestimmte Anwendungsgebiete (z. B. Integrationskondensatoren für Computer-Tomographen oder für Filter mit Anpassung an den Temperaturbeiwert von Ferriten)

VPA 82 P 15 OB DE

besteht ein Bedarf für Kondensatoren mit einem eng tolerierten Temperaturbeiwert bestimmter Größe im Bereich von -100 χ 10~⁶/K bis 120 χ 10~⁶/K, wobei eine Toleranz von +20 χ 10" /K über einen Temperaturbereich von O bis 5O⁰C eingehalten werden soll.

Kondensatoren mit Polystyrolfolien und Elektrodenfolien aus Aluminium ergeben einen im Betrag zu geringen und Kondensatoren mit Elektrodenfolien aus Zinn bzw. einer Zinn-Blei-Legierung einen im:Betrag zu hohen"Temperatur beiwert.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kondensator-der eingangs genannten Art anzugeben, der sich durch einen Temperaturbeiwert im Bereich von ca. -100 χ 10" bis

6*

p
-120 χ 10 /K auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Metallfolie aus Aluminium und die andere aus 20.. Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung besteht.

Vorzugsweise weist eine Metallfolie aus einer Zinn-Blei-Legierung eine Zusammensetzung von ca. 60 % SnZ und 40 % Pb auf.

Durch die Zuordnung des Materials zur Wertfolie (innere Folie) bzw. zur Deckfolie (äußere Folie) besteht eine.Möglichkeit, den Temperaturbeiwert in gewissen Grenzen zu beeinflussen.

■: . . Z. ζ ' :

Neben der bereits erwähnten Verwendung von Polystyrol als Dielektrikumsfolien können auch Folien aus Poly-" propylen, Polyester oder Polycarbonat verwendet . werden.

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der dazugehörenden einzigen Figur ist ein teilweise aufgerollter Kondensatorwickel 1 dargestellt. Mit den Dielektrikumsfolien 2, 3, beispielsweise Polystyrol, sind die Deckfolie 4 und die Wertfolie 5 verwickelt. An den Metallfolien 4, 5 sind zentrisch axial Anschlußelemente 6, 7, beispielsweise durch Anschweißen, befestigt.

In dem geschilderten Aufbau, wurden zwei unterschiedliche Gruppen von Kondensatoren gefertigt, von denen der Temperaturbeiwert im Bereich von 0 bis 5O⁰C als Mittelwert mit Standardabweichung von jeweils 20 Kondensatoren dargestellt ist.

Tabelle I (Kondensatoren der Nenndaten 23100 pF/50 V) 20

wertfolie	25	Wertfolie	Al	,5)	SnPb	,5+10,5)
Deckfolie	Deckfolie	Al		SnPb
0C . 10"⁶/K .C	-(84,0+9		-(135

Al	SrPb
SnPb	Al

*C_ . 10"⁶/K -(114,5+8,5) -(105,0+10,0)

Tabelle II (Kondensatoren der Nenndaten 10000#pF/50 V)

Wertfolie Al SnPb

Deckfolie Al SnPb

K . 10"⁶/K -(75,5+3,5) -(148,5+2,0)

Wertfolie Deckfolie

. 10"⁶/K

-(105,5+7,O)

VPA₅/ BZ P 1'5QtBDE

SnPb Al -(94,0+3,5) *--:

Wie den Tabellen zu entnehmen ist, befinden sich die erfindungsgemäßen Kondensatoren im geforderten Bereich des Temperaturbeiwertes, wobei einerseits durch die Zuordnung von Weirt-'bzw. Deckfolie und andererseits

durch die Fertigjühgsbedingungen der Temperatürbeiwert

I in einem-gewissen Bereich'variiert

im

-f.

Leerseite

Claims

j VPA & P 1 5 0 6 DE

Patentansprüche

y Elektrischer Wickelkondensator mit hoher Kapazitäts-Konstanz und konstantem Temperaturbeiwert dessen Dielektrikum aus mindestens zwei geschrumpften Kunststofffolien besteht, die mit zwei, als Elektroden dienenden, . Metallfolien aus unterschiedlichen Materialien verwickelt sind, wobei die eine Metallfolie als Wertfolie und die andere als Deckfolie dient und bei dem, insbesondere zentrisch axiale, Anschlußelemente mit den Metallfolien elektrisch leitend verbunden sind, d a durch gekennzeichnet, daß eine Metallfolie aus Aluminium und die andere aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung besteht.
2. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet, daß die aus einer Zinn-Blei-Legierung bestehende Metallfolie eine Zusammensetzung von ca« 60 % Sn und ca. 40 % Pb aufweist. ^ ~"" "
3. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Deckfolie (4) aus Aluminium und die Wertfolie (5) aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung besteht.
4. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (4) aus Zinn oder einer Zinn-Blei-Legierung und die Wertfolie (5) aus Aluminium-besteht^
5. Elektrischer Wickelkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Dielektrikumsfolien (2, 3) aus Polystyrol bestehen.

VPA 32 ρ j 5 Q _{6 DE}
6. Elektrischer Wickelkondensator nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, cu.ß die Dielektrikumsfolien (2,3) aus Polypropylen bestehen.
7. Elektrischer Wickelkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dielektrikumsfolien (2, 3) aus Polyester oder Polycarbonat bestehen.