JP2920240B2 - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
金属化フィルムコンデンサInfo
- Publication number
- JP2920240B2 JP2920240B2 JP13229193A JP13229193A JP2920240B2 JP 2920240 B2 JP2920240 B2 JP 2920240B2 JP 13229193 A JP13229193 A JP 13229193A JP 13229193 A JP13229193 A JP 13229193A JP 2920240 B2 JP2920240 B2 JP 2920240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- film
- capacitors
- fuse
- metallized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/32—Wound capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/015—Special provisions for self-healing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、保安機構を有する金
属蒸着化プラスチックフィルム（以下、金属化フィルム
と称する）を使用した直流フィルターコンデンサ、ある
いは充放電コンデンサなどのように、基本波が直流成分
である広義の直流コンデンサ（高繰り返しの充放電コン
デンサを含む）に関するものである。
属蒸着化プラスチックフィルム（以下、金属化フィルム
と称する）を使用した直流フィルターコンデンサ、ある
いは充放電コンデンサなどのように、基本波が直流成分
である広義の直流コンデンサ（高繰り返しの充放電コン
デンサを含む）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流フィルターコンデンサは直流に含ま
れる交流成分を選択濾波し、純直流に近い電圧とするよ
うに利用されている。また充放電用コンデンサは充電し
たエネルギーの急峻な放電により大電流を発生させるも
のである。これらは産業機器用コンデンサとして広く一
般に利用されている。
れる交流成分を選択濾波し、純直流に近い電圧とするよ
うに利用されている。また充放電用コンデンサは充電し
たエネルギーの急峻な放電により大電流を発生させるも
のである。これらは産業機器用コンデンサとして広く一
般に利用されている。
【０００３】従来、この分野のコンデンサの誘電体は、
アルミ箔電極を使用した紙かプラスチックフィルムある
いはこれらを併用したものが採用されていた。また一部
の分野では、金属化フィルムを用いた蒸着コンデンサも
採用されている。
アルミ箔電極を使用した紙かプラスチックフィルムある
いはこれらを併用したものが採用されていた。また一部
の分野では、金属化フィルムを用いた蒸着コンデンサも
採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで最近は、この
種の産業機器用コンデンサの分野でも装置自体の小型・
軽量化が進み、コンデンサに対する小型・軽量化の要望
も次第に強くなってきている。
種の産業機器用コンデンサの分野でも装置自体の小型・
軽量化が進み、コンデンサに対する小型・軽量化の要望
も次第に強くなってきている。
【０００５】一般にコンデンサに蓄えられる誘電体単位
体積当たりのエネルギー蓄電量（以下、エネルギー密
度）は、次式で与えられる。 Ｗ／Ｓ・ｄ＝εＯεＳ（Ｅ／ｄ）２／２＝εＯεＳ（Ｇ２／２ 〔Ｊ／ｍ３〕 Ｗ：蓄電エネルギー〔Ｊ〕 Ｓ：電極面積〔ｍ２〕
ｄ：誘電体厚〔ｍ〕 εＯ：真空の誘電率 εＳ：比誘電率
Ｇ：電位傾度〔Ｖ／ｍ〕
体積当たりのエネルギー蓄電量（以下、エネルギー密
度）は、次式で与えられる。 Ｗ／Ｓ・ｄ＝εＯεＳ（Ｅ／ｄ）２／２＝εＯεＳ（Ｇ２／２ 〔Ｊ／ｍ３〕 Ｗ：蓄電エネルギー〔Ｊ〕 Ｓ：電極面積〔ｍ２〕
ｄ：誘電体厚〔ｍ〕 εＯ：真空の誘電率 εＳ：比誘電率
Ｇ：電位傾度〔Ｖ／ｍ〕
【０００６】すわなちコンデンサのエネルギー密度は、
誘電体の比誘電率に比例し、電位傾度の２乗に比例する
ことになる。比誘電率は素材固有の値であり、採用でき
るものはある狭い範囲に収まっており、コンデンサのエ
ネルギー密度は電位傾度に依存すると考えて差し支えな
い。
誘電体の比誘電率に比例し、電位傾度の２乗に比例する
ことになる。比誘電率は素材固有の値であり、採用でき
るものはある狭い範囲に収まっており、コンデンサのエ
ネルギー密度は電位傾度に依存すると考えて差し支えな
い。
【０００７】従来のアルミ電極箔コンデンサでは、設定
電位傾度はせいぜい１３０Ｖ／μｍが上限であった。こ
れに対して、最近採用が広がっている金属化フィルムコ
ンデンサは、その特徴である自己回復作用（絶縁欠陥部
周辺の蒸着金属が瞬時的短絡によるエネルギーで蒸発・
飛散し、コンデンサの機能部分から切り離され、コンデ
ンサの機能が回復する現象）による絶縁破壊に対する信
頼性の向上により、より高電位傾度の設定が可能とな
り、１８０Ｖ／μｍ程度まで設計されるようになってい
る。しかしながら自己回復性を高めるため、主として蒸
着金属の材質・薄膜の厚み等での検討も限界であり、さ
らなる小型・軽量化の要望に応えられない状況となって
いる。
電位傾度はせいぜい１３０Ｖ／μｍが上限であった。こ
れに対して、最近採用が広がっている金属化フィルムコ
ンデンサは、その特徴である自己回復作用（絶縁欠陥部
周辺の蒸着金属が瞬時的短絡によるエネルギーで蒸発・
飛散し、コンデンサの機能部分から切り離され、コンデ
ンサの機能が回復する現象）による絶縁破壊に対する信
頼性の向上により、より高電位傾度の設定が可能とな
り、１８０Ｖ／μｍ程度まで設計されるようになってい
る。しかしながら自己回復性を高めるため、主として蒸
着金属の材質・薄膜の厚み等での検討も限界であり、さ
らなる小型・軽量化の要望に応えられない状況となって
いる。
【０００８】このように通常の金属蒸着化フィルムでの
高電位傾度化では、主としてコンデンサの絶縁破壊に対
する信頼性から限界が認められたので、本発明者等は、
ＪＩＳ Ｃ ４９０１（１９８４）低圧進相コンデン
サ、ＪＩＳ Ｃ ４９０８（１９８８）電気機器用コン
デンサに採用されている交流用途の保安機能付コンデン
サに注目し、これを直流コンデンサに適用した構造につ
いての検討を行い、この結果、ヒューズ効果により蒸着
フィルムの自己回復作用を高め、絶縁破壊に対する信頼
性を確保し、ヒューズ動作等による容量減少を最小にし
得る金属化フィルムコンデンサの実現を可能にした。
高電位傾度化では、主としてコンデンサの絶縁破壊に対
する信頼性から限界が認められたので、本発明者等は、
ＪＩＳ Ｃ ４９０１（１９８４）低圧進相コンデン
サ、ＪＩＳ Ｃ ４９０８（１９８８）電気機器用コン
デンサに採用されている交流用途の保安機能付コンデン
サに注目し、これを直流コンデンサに適用した構造につ
いての検討を行い、この結果、ヒューズ効果により蒸着
フィルムの自己回復作用を高め、絶縁破壊に対する信頼
性を確保し、ヒューズ動作等による容量減少を最小にし
得る金属化フィルムコンデンサの実現を可能にした。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち請求項
１の金属化フィルムコンデンサは、片面に金属蒸着を施
したプラスチックフィルムを２枚一対とするか、両面に
金属蒸着を施したプラスチックフィルムと金属蒸着を施
さないプラスチックフィルムを２枚一対として巻回し、
上記一対２面の蒸着面の少なくとも１面は、金属蒸着の
ない格子状のスリットにより単位コンデンサに細分化さ
れ、スリット間に形成されたヒューズ部により単位コン
デンサが並列接続され、細分化された各単位コンデンサ
の蒸着面積が１０〜１０００ｍｍ２であり、かつプラス
チックフィルムの電位傾度を１３０Ｖ／μｍ以上で３５
０Ｖ／μｍ以下に設定することを特徴としている。
１の金属化フィルムコンデンサは、片面に金属蒸着を施
したプラスチックフィルムを２枚一対とするか、両面に
金属蒸着を施したプラスチックフィルムと金属蒸着を施
さないプラスチックフィルムを２枚一対として巻回し、
上記一対２面の蒸着面の少なくとも１面は、金属蒸着の
ない格子状のスリットにより単位コンデンサに細分化さ
れ、スリット間に形成されたヒューズ部により単位コン
デンサが並列接続され、細分化された各単位コンデンサ
の蒸着面積が１０〜１０００ｍｍ２であり、かつプラス
チックフィルムの電位傾度を１３０Ｖ／μｍ以上で３５
０Ｖ／μｍ以下に設定することを特徴としている。
【００１０】また請求項２の金属化フィルムコンデンサ
は、定格電圧充電時における各単位コンデンサの蓄電エ
ネルギーが０．０３Ｊ以下であることを特徴としてい
る。
は、定格電圧充電時における各単位コンデンサの蓄電エ
ネルギーが０．０３Ｊ以下であることを特徴としてい
る。
【００１１】さらに請求項３の金属化フィルムコンデン
サは、使用されるコンデンサの用途が、直流フィルター
用又は充放電用であることを特徴としている。
サは、使用されるコンデンサの用途が、直流フィルター
用又は充放電用であることを特徴としている。
【００１２】請求項４の金属化フィルムコンデンサは、
各単位コンデンサを接続するヒューズ部の寸法が、最狭
部で０．１ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下であることを特徴
としている。
各単位コンデンサを接続するヒューズ部の寸法が、最狭
部で０．１ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下であることを特徴
としている。
【００１３】従来は、例えば特開平４−３５９４１６号
に開示されたもののように、セグメントを形成するスリ
ットがフィルム幅１方向にのみ設けられているものが多
かった。このようなスリットでは、本用途のコンデンサ
性能上必要な単位コンデンサ（以下、セグメントとい
う）への細分化（１０〜１０００ｍｍ２）は、特に５０
ｍｍ以上のフィルム幅では以下の理由で実用上問題が多
い。それはまず第１には、スリット間の幅が極端に狭く
なり、加工技術上制約が多くなるということであり、ま
た第２は、スリット部の増加による容量減少が大きくな
るということである。これに対して本願のものにおける
格子状のスリットは、これらの制約がより少なく、任意
に細分化されたセグメントを形成することができる。
に開示されたもののように、セグメントを形成するスリ
ットがフィルム幅１方向にのみ設けられているものが多
かった。このようなスリットでは、本用途のコンデンサ
性能上必要な単位コンデンサ（以下、セグメントとい
う）への細分化（１０〜１０００ｍｍ２）は、特に５０
ｍｍ以上のフィルム幅では以下の理由で実用上問題が多
い。それはまず第１には、スリット間の幅が極端に狭く
なり、加工技術上制約が多くなるということであり、ま
た第２は、スリット部の増加による容量減少が大きくな
るということである。これに対して本願のものにおける
格子状のスリットは、これらの制約がより少なく、任意
に細分化されたセグメントを形成することができる。
【００１４】セグメントの面積については、１０〜１０
００ｍｍ２が適当である。１０ｍｍ２未満では、スリッ
ト部の静電容量損失分が大きいのとヒューズ部を含む加
工技術上経済性に難点があり得策でない。１０００ｍｍ
２を超過すれば、１回のヒューズ動作時に減少する静電
容量が大きくなり、コンデンサの静電容量寿命で電位傾
度が制約され得策でない。
００ｍｍ２が適当である。１０ｍｍ２未満では、スリッ
ト部の静電容量損失分が大きいのとヒューズ部を含む加
工技術上経済性に難点があり得策でない。１０００ｍｍ
２を超過すれば、１回のヒューズ動作時に減少する静電
容量が大きくなり、コンデンサの静電容量寿命で電位傾
度が制約され得策でない。
【００１５】フィルムの電位傾度すなわち通常の使用電
圧（定格電圧）をフィルム厚さで除した電位傾度は１３
０〜３５０Ｖ／μｍに設定するのが適当である。１３０
Ｖ／μｍ未満では、従来の通常コンデンサに対する優位
性がなく、本方式を採用する意味がない。３５０Ｖ／μ
ｍを超過すれば、フィルム本来の耐電圧領域になり、ヒ
ューズ動作頻度が急増し、コンデンサの静電容量減少で
機能を損失して実用に耐えなくなる。
圧（定格電圧）をフィルム厚さで除した電位傾度は１３
０〜３５０Ｖ／μｍに設定するのが適当である。１３０
Ｖ／μｍ未満では、従来の通常コンデンサに対する優位
性がなく、本方式を採用する意味がない。３５０Ｖ／μ
ｍを超過すれば、フィルム本来の耐電圧領域になり、ヒ
ューズ動作頻度が急増し、コンデンサの静電容量減少で
機能を損失して実用に耐えなくなる。
【００１６】セグメントの面積と定格充電電圧の関係
は、１セグメント当たりの蓄電エネルギーＷが０．０３
Ｊ以下が適当である。なお１セグメント当たりのＷは、
次式により求めるものとする。 Ｗ＝ＣＥ２／２〔Ｊ〕 Ｃ＝ＳεＳ（／１．１３×１０１１ｄ〔Ｆ〕 Ｗ：蓄電エネルギー〔Ｊ〕 Ｃ：１セグメントの静電容
量〔Ｆ〕 ｄ：誘電体厚〔ｍ〕 Ｓ：１セグメントの面積
〔ｍ２〕 εＳ（：比誘電率 Ｅ：充電電圧〔Ｖ〕 ０．０３Ｊを超過すれば、適正なヒューズ設定が困難と
なり、誘電体の損傷が生じ絶縁破壊に対する信頼性が低
下する。また容量の減少率も大きくなる。
は、１セグメント当たりの蓄電エネルギーＷが０．０３
Ｊ以下が適当である。なお１セグメント当たりのＷは、
次式により求めるものとする。 Ｗ＝ＣＥ２／２〔Ｊ〕 Ｃ＝ＳεＳ（／１．１３×１０１１ｄ〔Ｆ〕 Ｗ：蓄電エネルギー〔Ｊ〕 Ｃ：１セグメントの静電容
量〔Ｆ〕 ｄ：誘電体厚〔ｍ〕 Ｓ：１セグメントの面積
〔ｍ２〕 εＳ（：比誘電率 Ｅ：充電電圧〔Ｖ〕 ０．０３Ｊを超過すれば、適正なヒューズ設定が困難と
なり、誘電体の損傷が生じ絶縁破壊に対する信頼性が低
下する。また容量の減少率も大きくなる。
【００１７】また各セグメント間を接続するヒューズ部
の寸法は、最狭部で０．１〜１．５ｍｍが適正である。
０．１ｍｍ未満では通常電流による誤動作が多く、静電
容量の安定性を欠く。１．５ｍｍを超過すればヒューズ
の感度が悪く、誘電体の損傷が生じ絶縁破壊の信頼性を
欠く。
の寸法は、最狭部で０．１〜１．５ｍｍが適正である。
０．１ｍｍ未満では通常電流による誤動作が多く、静電
容量の安定性を欠く。１．５ｍｍを超過すればヒューズ
の感度が悪く、誘電体の損傷が生じ絶縁破壊の信頼性を
欠く。
【００１８】本構成により、従来のコンデンサに比較し
て大幅な小型・軽量化を達成することができた。
て大幅な小型・軽量化を達成することができた。
【００１９】
【実施例】次にこの発明の金属化フィルムコンデンサの
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。
【００２０】
【実施例１】図１はこの発明の一実施例による金属蒸着
化フィルムコンデンサを示すもので、同図（１）はその
展開斜視図、同図（２）は一対の金属蒸着フィルムの断
面図である。図において、１は第１の金属蒸着フィルム
で、ポリプロピレンフィルム等の第１の誘電体フィルム
２の表面に金属蒸着により電極被膜３が形成されてい
る。２ａはマージン部で、この部分には電極被膜３は形
成されていない。２ｂは格子状になったスリット部で、
この部分にも電極被膜３は形成されていない。３ｂはそ
れぞれヒューズ部であり、細分化された単位コンデンサ
であるセグメント３ａを並列結線している。４は第２の
金属蒸着フィルムで、以下第１の金属蒸着フィルムの各
部の名称に同じく、５は第２の誘電体フィルム、５ａは
マージン部、５ｂはスリット部、６は電極被膜（分割電
極）、６ａはセグメント部、６ｂはヒューズ部である。
７、８はリード引出用の金属吹付け部である。なお図１
（４）におけるｗ１は、ヒューズ最狭部寸法、図１
（３）におけるｗ２、ｗ３は、セグメント部寸法をそれ
ぞれ示している。
化フィルムコンデンサを示すもので、同図（１）はその
展開斜視図、同図（２）は一対の金属蒸着フィルムの断
面図である。図において、１は第１の金属蒸着フィルム
で、ポリプロピレンフィルム等の第１の誘電体フィルム
２の表面に金属蒸着により電極被膜３が形成されてい
る。２ａはマージン部で、この部分には電極被膜３は形
成されていない。２ｂは格子状になったスリット部で、
この部分にも電極被膜３は形成されていない。３ｂはそ
れぞれヒューズ部であり、細分化された単位コンデンサ
であるセグメント３ａを並列結線している。４は第２の
金属蒸着フィルムで、以下第１の金属蒸着フィルムの各
部の名称に同じく、５は第２の誘電体フィルム、５ａは
マージン部、５ｂはスリット部、６は電極被膜（分割電
極）、６ａはセグメント部、６ｂはヒューズ部である。
７、８はリード引出用の金属吹付け部である。なお図１
（４）におけるｗ１は、ヒューズ最狭部寸法、図１
（３）におけるｗ２、ｗ３は、セグメント部寸法をそれ
ぞれ示している。
【００２１】次に試験用に製作した本構造の供試コンデ
ンサの仕様を以下に示す。 供試コンデンサ仕様諸元 ・金属蒸着フィルムの種類 亜鉛蒸着ポリプロピレンフ
ィルム ・被膜抵抗値 ５Ω／□ ・寸法 幅１００ｍｍ マージン３．０ｍｍ
厚さ１２μｍ セグメント面積４００ｍｍ２ ヒューズ最狭部０．６ｍ
ｍ スリット幅は全て一定 ・用途 直流フィルターコンデンサ ・コンデンサ定格 電圧２５００ＶＤＣ 容量３０μＦ ・含浸剤 植物油（菜種油）含浸 ・外装 角形ブリキケース収納 ・試料数 １０個（比較用としてスリットを設けない従
来品も１０個） 試験結果を表１に示す。
ンサの仕様を以下に示す。 供試コンデンサ仕様諸元 ・金属蒸着フィルムの種類 亜鉛蒸着ポリプロピレンフ
ィルム ・被膜抵抗値 ５Ω／□ ・寸法 幅１００ｍｍ マージン３．０ｍｍ
厚さ１２μｍ セグメント面積４００ｍｍ２ ヒューズ最狭部０．６ｍ
ｍ スリット幅は全て一定 ・用途 直流フィルターコンデンサ ・コンデンサ定格 電圧２５００ＶＤＣ 容量３０μＦ ・含浸剤 植物油（菜種油）含浸 ・外装 角形ブリキケース収納 ・試料数 １０個（比較用としてスリットを設けない従
来品も１０個） 試験結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】試験の方法は、ステップアップ耐電圧試験
といわれるもので、８０℃に設定した熱風循環式恒温槽
中に供試コンデンサを入れて、１８０Ｖ／μｍ（２１６
０Ｖ）に相当する直流電圧を１０５秒（２７．８Ｈｒ
ｓ）印加する。印加後、常温にしてコンデンサの容量な
ど諸特性を測定する。次に２００Ｖ／μｍに相当する電
圧を同様にして印加し、印加・測定を順次繰り返し、コ
ンデンサが絶縁破壊するか容量がほとんどなくなるまで
印加電圧を上昇させ継続する。
といわれるもので、８０℃に設定した熱風循環式恒温槽
中に供試コンデンサを入れて、１８０Ｖ／μｍ（２１６
０Ｖ）に相当する直流電圧を１０５秒（２７．８Ｈｒ
ｓ）印加する。印加後、常温にしてコンデンサの容量な
ど諸特性を測定する。次に２００Ｖ／μｍに相当する電
圧を同様にして印加し、印加・測定を順次繰り返し、コ
ンデンサが絶縁破壊するか容量がほとんどなくなるまで
印加電圧を上昇させ継続する。
【００２４】以上の試験結果より以下のことが判明し
た。すなわち従来のコンデンサが定格設定電圧前後で全
数絶縁破壊したのに対して、本発明のコンデンサは絶縁
破壊することなく、フィルム本来の耐電圧領域の電圧ま
で大きな容量の減少もなく耐用し、しかも容量がほぼな
くなった時点でも絶縁破壊を生じない。このように高い
容量安定性と共に、直流電圧に対するヒューズ効果も確
認された。
た。すなわち従来のコンデンサが定格設定電圧前後で全
数絶縁破壊したのに対して、本発明のコンデンサは絶縁
破壊することなく、フィルム本来の耐電圧領域の電圧ま
で大きな容量の減少もなく耐用し、しかも容量がほぼな
くなった時点でも絶縁破壊を生じない。このように高い
容量安定性と共に、直流電圧に対するヒューズ効果も確
認された。
【００２５】なお上記実施例では誘電体フィルムとして
ポリプロピレンフィルムを使用したが、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム等他の種類のフィルムであっても
よい。また上記実施例では蒸着金属として亜鉛を使用し
たが、亜鉛に特定されるものでなく、アルミニウムや亜
鉛／アルミニウム混合物等など他の金属でもよい。今回
は植物油油浸コンデンサで実施したが、含浸剤・充填剤
はこれに限定されるものではない。また油浸・乾式を問
わず適用することができる。図１（１）ではスリット方
向がフィルムの長手方向に平行と垂直の方向の例である
が、これに限定されるものではなく、斜めに交差するス
リットにより分割電極（セグメント）が形成されるもの
でももちろんよい。本例では、一対２面両方の蒸着面が
分割電極であるが、片方を分割電極が形成されない通常
の蒸着フィルムとしても何等差し支えない。
ポリプロピレンフィルムを使用したが、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム等他の種類のフィルムであっても
よい。また上記実施例では蒸着金属として亜鉛を使用し
たが、亜鉛に特定されるものでなく、アルミニウムや亜
鉛／アルミニウム混合物等など他の金属でもよい。今回
は植物油油浸コンデンサで実施したが、含浸剤・充填剤
はこれに限定されるものではない。また油浸・乾式を問
わず適用することができる。図１（１）ではスリット方
向がフィルムの長手方向に平行と垂直の方向の例である
が、これに限定されるものではなく、斜めに交差するス
リットにより分割電極（セグメント）が形成されるもの
でももちろんよい。本例では、一対２面両方の蒸着面が
分割電極であるが、片方を分割電極が形成されない通常
の蒸着フィルムとしても何等差し支えない。
【００２６】
【実施例２】実施例１の図１に示す構成で、セグメント
部寸法ｗ２、ｗ３（図１（３））を変えてセグメント面
積が４〜２０００ｍｍ２となる亜鉛蒸着ポリプロピレン
フィルムを５種製作し、下記仕様の供試コンデンサを製
作した。 供試コンデンサ仕様諸元 ・金属蒸着フィルムの種類 亜鉛蒸着ポリプロピレンフ
ィルム ・被膜抵抗値 ７Ω／□ ・寸法 幅１００ｍｍ マージン３．０ｍｍ
厚さ８μｍ セグメント面積４〜２０００ｍｍ牽で５種 ヒューズ最狭部０．６ｍｍ ・用途 直流フィルターコンデンサ ・コンデンサ定格 電圧１６００ＶＤＣ 容量６０μＦ ・外装 エポキシ樹脂封止乾式外装 ・試料数 各１０個
部寸法ｗ２、ｗ３（図１（３））を変えてセグメント面
積が４〜２０００ｍｍ２となる亜鉛蒸着ポリプロピレン
フィルムを５種製作し、下記仕様の供試コンデンサを製
作した。 供試コンデンサ仕様諸元 ・金属蒸着フィルムの種類 亜鉛蒸着ポリプロピレンフ
ィルム ・被膜抵抗値 ７Ω／□ ・寸法 幅１００ｍｍ マージン３．０ｍｍ
厚さ８μｍ セグメント面積４〜２０００ｍｍ牽で５種 ヒューズ最狭部０．６ｍｍ ・用途 直流フィルターコンデンサ ・コンデンサ定格 電圧１６００ＶＤＣ 容量６０μＦ ・外装 エポキシ樹脂封止乾式外装 ・試料数 各１０個
【００２７】試験結果を図２に示す。試験の方法は、
（１）スリット部がない通常のコンデンサの初期静電容
量値に対して、スリットを設けることによる初期段階で
の容量損失率が、セグメント面積によりどう変化するか
を容量測定より求める。（２）８０℃の温度で定格電圧
の１．３倍の直流電圧を２０００Ｈｒｓ連続印加し、初
期に対する容量減少率を求める。
（１）スリット部がない通常のコンデンサの初期静電容
量値に対して、スリットを設けることによる初期段階で
の容量損失率が、セグメント面積によりどう変化するか
を容量測定より求める。（２）８０℃の温度で定格電圧
の１．３倍の直流電圧を２０００Ｈｒｓ連続印加し、初
期に対する容量減少率を求める。
【００２８】以上の結果から次のことが判明した。まず
セグメント面積が小さくなれば、非電極部の増加により
初期容量が減少するが、これとは逆にセグメント面積が
大きくなれば、寿命試験における容量減少率が大きくな
るということであり、結局、セグメント面積が１０〜１
０００ｍｍ２の範囲では、相反する両項目を満足するこ
とができる。
セグメント面積が小さくなれば、非電極部の増加により
初期容量が減少するが、これとは逆にセグメント面積が
大きくなれば、寿命試験における容量減少率が大きくな
るということであり、結局、セグメント面積が１０〜１
０００ｍｍ２の範囲では、相反する両項目を満足するこ
とができる。
【００２９】なおフィルムの種類、厚さ、蒸着金属と抵
抗値、含浸有無等を変えても、この範囲であれば両性能
を満足することも確認した。
抗値、含浸有無等を変えても、この範囲であれば両性能
を満足することも確認した。
【００３０】
【実施例３】実施例１の図１に示す構成で、金属蒸着フ
ィルムとして、フィルムの種類がポリプロピレンフィル
ムとポリエチレンテレフタレートの２種類、フィルムの
厚さが５〜２０μｍの範囲で、任意のセグメント面積と
定格電圧を設定したコンデンサ素子を製作した。この素
子をブリキ製のケースに収納し、石油系ワックスとポリ
ブテン油を混合した含浸剤を真空含浸したものを供試コ
ンデンサとした。フィルムの種類は６種だが、セグメン
ト面積を変えて合計１３種類の供試コンデンサとした。
ィルムとして、フィルムの種類がポリプロピレンフィル
ムとポリエチレンテレフタレートの２種類、フィルムの
厚さが５〜２０μｍの範囲で、任意のセグメント面積と
定格電圧を設定したコンデンサ素子を製作した。この素
子をブリキ製のケースに収納し、石油系ワックスとポリ
ブテン油を混合した含浸剤を真空含浸したものを供試コ
ンデンサとした。フィルムの種類は６種だが、セグメン
ト面積を変えて合計１３種類の供試コンデンサとした。
【００３１】試験の方法 試験１ 直流連続通電試験：７０℃の熱風循環式恒温槽
中で、定格設定電圧の１．２倍の直流電圧を２０００Ｈ
ｒｓ連続印加する。このとき試験中に絶縁破壊が生じる
か否か、試験完了後の静電容量変化率が１０％以内か否
かで判定した。試料数各１０台で、絶縁破壊が１台でも
生じたら×、また静電容量変化率の平均値が１０％以上
を×と判定した。 試験２ 充放電試験：７０℃の熱風循環式恒温槽中で、
定格電圧での充放電を電圧反転率約１０％、放電パルス
幅１００〜３００μｓｅｃ、充放電頻度２〜３ＰＰＳの
条件で充放電回数１０００万回を実施した。判定の基準
は試験１に同じである。 試験の結果を表２に示す。
中で、定格設定電圧の１．２倍の直流電圧を２０００Ｈ
ｒｓ連続印加する。このとき試験中に絶縁破壊が生じる
か否か、試験完了後の静電容量変化率が１０％以内か否
かで判定した。試料数各１０台で、絶縁破壊が１台でも
生じたら×、また静電容量変化率の平均値が１０％以上
を×と判定した。 試験２ 充放電試験：７０℃の熱風循環式恒温槽中で、
定格電圧での充放電を電圧反転率約１０％、放電パルス
幅１００〜３００μｓｅｃ、充放電頻度２〜３ＰＰＳの
条件で充放電回数１０００万回を実施した。判定の基準
は試験１に同じである。 試験の結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】以上の結果から次のことが判明した。１セ
グメント当たりのエネルギーが大きくなれば（定格充電
電圧が大きくなる、１セグメントの面積が大きくなる、
比誘電率が大きくなればエネルギーが増加する）、直流
連続通電試験、充放電試験ともに、絶縁破壊、容量減少
に対する信頼性が低下する。適正な性能を付与するに
は、１セグメント当たりの定格電圧充電時のエネルギー
を、０．０３Ｊ以下にする必要がある。
グメント当たりのエネルギーが大きくなれば（定格充電
電圧が大きくなる、１セグメントの面積が大きくなる、
比誘電率が大きくなればエネルギーが増加する）、直流
連続通電試験、充放電試験ともに、絶縁破壊、容量減少
に対する信頼性が低下する。適正な性能を付与するに
は、１セグメント当たりの定格電圧充電時のエネルギー
を、０．０３Ｊ以下にする必要がある。
【００３４】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、１素子のコン
デンサを多数の分割コンデンサの集合体にし、それぞれ
の単位コンデンサにヒューズを設け、異常時に絶縁破壊
することなく、最小の容量減少にとどめてコンデンサの
機能を確保するものであり、このときに適正に作用する
条件を規定したものであって、本発明の採用により、従
来のコンデンサに比較して絶縁性能が高く、小型・軽量
のコンデンサを提供することが可能となった。
デンサを多数の分割コンデンサの集合体にし、それぞれ
の単位コンデンサにヒューズを設け、異常時に絶縁破壊
することなく、最小の容量減少にとどめてコンデンサの
機能を確保するものであり、このときに適正に作用する
条件を規定したものであって、本発明の採用により、従
来のコンデンサに比較して絶縁性能が高く、小型・軽量
のコンデンサを提供することが可能となった。
【図１】この発明のコンデンサ素子の構成の一例を示す
図である。
図である。
【図２】セグメント面積と静電容量性能の関係を示す図
である。
である。
１ 第１の金属蒸着フィルム ２ 第１の誘電体フィルム ２ａ マージン部 ２ｂ スリット部 ３ 電極被膜（分割電極） ３ａ セグメント部 ３ｂ ヒューズ部 ４ 第２の金属蒸着フィルム ５ 第２の誘電体フィルム ５ａ マージン部 ５ｂ スリット部 ６ 電極被膜（分割電極） ６ａ セグメント部 ６ｂ ヒューズ部 ７ リード引出部 ８ リード引出部 ｗ１ ヒューズ部最狭部寸法 ｗ２ セグメント部寸法 ｗ３ セグメント部寸法
Claims (4)
- 【請求項１】 片面に金属蒸着を施したプラスチックフ
ィルムを２枚一対とするか、両面に金属蒸着を施したプ
ラスチックフィルムと金属蒸着を施さないプラスチック
フィルムを２枚一対として巻回し、上記一対２面の蒸着
面の少なくとも１面は、金属蒸着のない格子状のスリッ
トにより単位コンデンサに細分化され、スリット間に形
成されたヒューズ部により単位コンデンサが並列接続さ
れ、細分化された各単位コンデンサの蒸着面積が１０〜
１０００ｍｍ２であり、かつプラスチックフィルムの電
位傾度を１３０Ｖ／μｍ以上で３５０Ｖ／μｍ以下に設
定することを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項２】 定格電圧充電時における各単位コンデン
サの蓄電エネルギーが０．０３Ｊ以下であることを特徴
とする請求項１の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項３】 使用されるコンデンサの用途が、直流フ
ィルター用又は充放電用であることを特徴とする請求項
１又は請求項２の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項４】 各単位コンデンサを接続するヒューズ部
の寸法が、最狭部で０．１ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
かに記載の金属化フィルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13229193A JP2920240B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13229193A JP2920240B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 金属化フィルムコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310368A JPH06310368A (ja) | 1994-11-04 |
| JP2920240B2 true JP2920240B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15077858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13229193A Expired - Lifetime JP2920240B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2920240B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2415295A (en) * | 2004-06-14 | 2005-12-21 | Cambridge Capacitors Ltd | Metallised plastics film capacitor |
| JP4698474B2 (ja) | 2006-04-28 | 2011-06-08 | 双信電機株式会社 | フィルムコンデンサ |
| JP4917092B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2012-04-18 | 双信電機株式会社 | フィルムコンデンサ |
| KR20110091244A (ko) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 터치 스크린 패널 |
| KR20230172468A (ko) | 2021-04-15 | 2023-12-22 | 오지 홀딩스 가부시키가이샤 | 금속화 필름 콘덴서 |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP13229193A patent/JP2920240B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06310368A (ja) | 1994-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3457478A (en) | Wound film capacitors | |
| JP2004134561A (ja) | 金属化フィルムコンデンサとそれを用いたインバータ平滑用コンデンサと自動車用コンデンサ | |
| KR980700671A (ko) | 전기 커패시터용 금속박막 (metallized film for electrical capacitors) | |
| JP2920240B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| JP2013219094A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| JPH09199371A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| JP2939494B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| JPH08288171A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| US3211973A (en) | Dielectric-coated foil capacitors | |
| US3628108A (en) | Convolutely wound capacitor | |
| US4586112A (en) | Capacitor with idler | |
| JP3811829B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| JP3284384B2 (ja) | 高圧コンデンサ | |
| US4922375A (en) | Electrical capacitor | |
| JPS5941822A (ja) | 金属蒸着化ポリプロピレンフイルムコンデンサ | |
| JP2798611B2 (ja) | 電力用高圧コンデンサ | |
| US20120075769A1 (en) | High temperature high current metalized film capacitor | |
| JPH1126275A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
| JPH0582389A (ja) | 金属化フイルムコンデンサ | |
| JP2900751B2 (ja) | フィルムコンデンサとその製造方法 | |
| JP4296532B2 (ja) | コンデンサ用蒸着フィルム及びそれを用いたコンデンサ | |
| JPH10261541A (ja) | コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPS59115510A (ja) | 油浸金属化フイルムコンデンサ | |
| JPH0227551Y2 (ja) | ||
| JPH03280410A (ja) | 電力用高圧コンデンサ |