JPH06310368A - Metallized film capacitor - Google Patents

Metallized film capacitor

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JPH06310368A
JPH06310368A JP13229193A JP13229193A JPH06310368A JP H06310368 A JPH06310368 A JP H06310368A JP 13229193 A JP13229193 A JP 13229193A JP 13229193 A JP13229193 A JP 13229193A JP H06310368 A JPH06310368 A JP H06310368A
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capacitor
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metallized film
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    • H01G4/18Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose

Abstract

PURPOSE:To provide a metallized film capacitor wherein a metallized film is improved in self-recovery properties through a fuse effect and which is kept high in reliability to dielectric breakdown and least lessened in capacity due to a fuse action. CONSTITUTION:A metallized surface is split into unit capacitors 3a by cross- shaped slits 2b on which no metal is deposited, and the unit capacitors 3a are connected together in parallel through fuses 3b formed of small metallized part located between the cross-shaped slits 2b. The split unit capacitor 3a is so set as to be 10 to 1000mm<2> in deposition area, 130V/mum to 350Vmum in potential gradient (rated charge voltage/nominal thickness of plastic film), and less than 0.03J in storage energy obtained based on its area, resultant dielectric constant of dielectric, and rated charge voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC filter capacitor using a metallized plastic film having a safety mechanism (hereinafter referred to as a metallized film), a charging / discharging capacitor, or the like. The present invention relates to a DC capacitor in a broad sense (including a charge / discharge capacitor with high repetition rate).

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A DC filter capacitor is used to selectively filter an AC component contained in DC to obtain a voltage close to pure DC. Further, the charging / discharging capacitor generates a large current by the sharp discharge of the charged energy. These are widely and commonly used as capacitors for industrial equipment.

【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。
Conventionally, the dielectric of the capacitor in this field is
Paper that uses aluminum foil electrodes, plastic film, or a combination of these has been adopted. In some fields, vapor-deposited capacitors using metallized films are also used.

【0004】[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。
By the way, recently, even in the field of capacitors for industrial equipment of this kind, the size of the device itself has been reduced.
With the progress of weight reduction, the demand for smaller and lighter capacitors is also increasing.

【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=εε(E/d)/2=εε(G/2 〔J/m〕 W:蓄電エネルギー〔J〕 S:電極面積〔m
d:誘電体厚〔m〕 ε:真空の誘電率 ε:比誘電率
G:電位傾度〔V/m〕
Generally, the amount of energy storage (hereinafter referred to as energy density) per unit volume of a dielectric material stored in a capacitor is given by the following equation. W / S · d = ε O ε S (E / d) 2/2 = ε O ε S (G 2/2 [J / m 3] W: stored energy (J) S: electrode area [m 2]
d: Dielectric thickness [m] ε O : Vacuum permittivity ε S : Relative permittivity
G: Potential gradient [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。
That is, the energy density of a capacitor is
It is proportional to the relative permittivity of the dielectric material and proportional to the square of the potential gradient. The relative permittivity is a value peculiar to the material, which can be adopted within a certain narrow range, and it can be considered that the energy density of the capacitor depends on the potential gradient.

【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。
In the conventional aluminum electrode foil capacitor, the set potential gradient has an upper limit of 130 V / μm at most. On the other hand, metalized film capacitors, which have been widely adopted recently, are characterized by their self-healing effect (evaporated metal around the insulation defect part evaporates due to energy due to momentary short circuit).
By improving the reliability against dielectric breakdown due to scattering and disconnection from the functional part of the capacitor and recovery of the function of the capacitor), it becomes possible to set a higher potential gradient and to design up to about 180 V / μm. ing. However, in order to enhance the self-recovery property, there is a limit to the examination mainly on the material of the vapor-deposited metal, the thickness of the thin film, etc., and the demand for further size reduction and weight reduction cannot be met.

【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。
[0008] As described above, in the case of increasing the electric potential gradient in the ordinary metal vapor-deposited film, the limit was recognized mainly from the reliability against the dielectric breakdown of the capacitor.
Focusing on the capacitor with a safety function for AC applications which is adopted in JIS C 4901 (1984) low voltage phase advance capacitor and JIS C 4908 (1988) capacitor for electric equipment, the structure applying this to a DC capacitor is examined. As a result, the self-healing action of the vapor-deposited film is enhanced by the fuse effect, the reliability against dielectric breakdown is secured, and the metallized film capacitor capable of minimizing the capacitance reduction due to the fuse operation or the like can be realized.

【0009】[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10〜1000mm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。
That is, the metallized film capacitor according to claim 1 comprises a pair of two plastic films having metal vapor deposition on one surface, or a plastic film and metal having metal vapor deposition on both surfaces. Wrap a pair of plastic films without vapor deposition,
At least one of the pair of two vapor deposition surfaces is subdivided into unit capacitors by a grid-shaped slit without metal vapor deposition, and unit capacitors are connected in parallel by a fuse portion formed between the slits and each subdivided. The vapor deposition area of the unit capacitor is 10 to 1000 mm 2 , and the potential gradient of the plastic film is 35 V at 130 V / μm or more.
The feature is that the voltage is set to 0 V / μm or less.

【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。
The metallized film capacitor according to claim 2 is characterized in that the energy stored in each unit capacitor at the rated voltage charging is 0.03 J or less.

【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。
Furthermore, the metallized film capacitor according to claim 3 is characterized in that the capacitor used is for a DC filter or for charging and discharging.

【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。
The metallized film capacitor according to claim 4 is
The size of the fuse portion connecting each unit capacitor is characterized by being 0.1 mm or more and 1.5 mm or less in the narrowest portion.

【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(10〜1000mm)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。
Conventionally, there are many cases in which a slit forming a segment is provided only in one direction of the film width, such as the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-359416. In such a slit, the unit capacitor (hereinafter referred to as a segment) required for the performance of the capacitor of this application is divided into 10 to 1000 mm 2 , and particularly 50
With a film width of mm or more, there are many practical problems due to the following reasons. The first is that the width between the slits becomes extremely narrow and the restrictions on the processing technology increase, and the second is that the capacity decreases due to the increase in the slits. On the other hand, the lattice-shaped slits in the present application have less of these restrictions and can form arbitrarily segmented segments.

【0014】セグメントの面積については、10〜10
00mmが適当である。10mm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
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。
The area of the segment is 10 to 10
00 mm 2 is suitable. When it is less than 10 mm 2 , the capacitance loss of the slit portion is large and the economical efficiency of the processing technology including the fuse portion is difficult, which is not a good idea. 1000 mm
If it exceeds 2 , the electrostatic capacity that decreases at the time of one fuse operation increases, and the potential gradient is restricted by the electrostatic capacity life of the capacitor, which is not a good idea.

【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。
The potential gradient of the film, that is, the potential gradient obtained by dividing the normal operating voltage (rated voltage) by the film thickness is 13
It is suitable to set it to 0 to 350 V / μm. 130
If it is less than V / μm, there is no advantage over the conventional ordinary capacitor, and there is no point in adopting this method. 350V / μ
If m is exceeded, the film will be in the original withstand voltage region, the frequency of fuse operations will increase rapidly, and the function will be lost due to the decrease in the capacitance of the capacitor, making it unusable for practical use.

【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=CE/2〔J〕 C=Sε(/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
〔m〕 ε(: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。
The relationship between the area of the segment and the rated charging voltage is that the stored energy W per segment is 0.03.
J or less is suitable. The W per segment is
It shall be calculated by the following formula. W = CE 2/2 [J] C = Sε S (/1.13×10 11 d [F] W: stored energy (J) C: 1 capacitance segment (F) d: dielectric thickness [m S: Area of one segment [m 2 ] ε S (: relative permittivity E: charging voltage [V] If it exceeds 0.03 J, proper fuse setting becomes difficult and damage to the dielectric material occurs to prevent dielectric breakdown. The reliability is reduced, and the capacity reduction rate is also increased.

【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。
Further, it is appropriate that the size of the fuse portion connecting between the segments is 0.1 to 1.5 mm at the narrowest portion.
If it is less than 0.1 mm, there are many malfunctions due to normal current, and the stability of the electrostatic capacity is lost. If it exceeds 1.5 mm, the sensitivity of the fuse is poor, the dielectric is damaged, and the reliability of dielectric breakdown is lost.

【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。
With this configuration, it is possible to achieve a significant reduction in size and weight as compared with the conventional capacitor.

【0019】[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。
Next, specific examples of the metallized film capacitor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0020】[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。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a metal-evaporated film capacitor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (1) is an exploded perspective view thereof, and FIG. 2 (2) is a sectional view of a pair of metal-evaporated films. Is. In the figure, reference numeral 1 is a first metal vapor deposition film, and an electrode coating 3 is formed on the surface of a first dielectric film 2 such as a polypropylene film by metal vapor deposition. 2a is a margin portion, and the electrode coating 3 is not formed on this portion. 2b is a lattice-shaped slit portion,
No electrode coating 3 is formed on this portion either. Reference numerals 3b denote fuse portions, respectively, and the segments 3a, which are subdivided unit capacitors, are connected in parallel. Reference numeral 4 is a second metal vapor deposition film, which is the same as the name of each part of the first metal vapor deposition film, 5 is a second dielectric film, 5a is a margin portion, 5b is a slit portion, 6 is an electrode coating (split electrode). ), 6a is a segment part, and 6b is a fuse part.
Reference numerals 7 and 8 denote metal spraying portions for pulling out the leads. Figure 1
W1 in (4) is the size of the narrowest part of the fuse, as shown in FIG.
The w2 and w3 in (3) indicate the segment size, respectively.

【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400mm 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。
Next, the specifications of the test capacitor of this structure manufactured for the test are shown below. Specifications of test capacitor ・ Type of metal evaporated film Zinc evaporated polypropylene film ・ Coating resistance value 5Ω / □ ・ Dimension 100mm width Margin 3.0mm
Thickness 12 μm Segment area 400 mm 2 Fuse narrowest part 0.6 m
m Slit widths are all the same ・ Application DC filter capacitor ・ Capacitor rated voltage 2500 VDC Capacity 30 μF ・ Impregnant vegetable oil (rapeseed oil) impregnation ・ Exterior square tin case storage ・ 10 samples (10 for conventional products without slits for comparison) ) The test results are shown in Table 1.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 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10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。
The test method is called a step-up withstand voltage test, and the test capacitor is put in a hot air circulation type constant temperature bath set at 80 ° C. and 180 V / μm (216
DC voltage corresponding to 0 V is applied for 10 5 seconds (27.8 Hr
s) Apply. After applying the voltage, the temperature is kept at room temperature and various characteristics such as the capacitance of the capacitor are measured. Next, a voltage corresponding to 200 V / μm is applied in the same manner, application and measurement are repeated in sequence, and the applied voltage is continuously increased until dielectric breakdown of the capacitor occurs or there is almost no capacity.

【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。
From the above test results, the following was found. That is, in contrast to the conventional capacitors, which were all subject to dielectric breakdown before and after the rated set voltage, the capacitor of the present invention did not cause dielectric breakdown and withstands the voltage of the original withstand voltage region of the film without a large decrease in capacitance, Dielectric breakdown does not occur even when almost disappears. As described above, it was confirmed that the fuse effect against the DC voltage was achieved together with the high capacity stability.

【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。
Although the polypropylene film is used as the dielectric film in the above embodiment, other types of films such as polyethylene terephthalate film may be used. Further, although zinc is used as the vapor deposition metal in the above-mentioned embodiment, it is not limited to zinc, and other metals such as aluminum or a zinc / aluminum mixture may be used. This time, it was carried out with a vegetable oil-immersed condenser, but the impregnating agent / filler is not limited to this. Further, it can be applied to both oil immersion type and dry type. In FIG. 1 (1), the slit direction is an example of a direction parallel to and perpendicular to the longitudinal direction of the film, but the invention is not limited to this, and the split electrodes (segments) are formed by diagonally intersecting slits. But of course it's good. In this example, the vapor deposition surfaces of both the pair of surfaces are the divided electrodes, but one of them may be an ordinary vapor deposition film in which the divided electrodes are not formed.

【0026】[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4〜2000mm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
[Embodiment 2] With the construction shown in FIG. 1 of Embodiment 1, five kinds of zinc vapor-deposited polypropylene films having a segment area of 4 to 2000 mm 2 are manufactured by changing the segment size w2 and w3 (FIG. 1 (3)). A test capacitor with the following specifications was manufactured. Specifications of capacitor under test ・ Type of metal evaporated film Zinc evaporated polypropylene film ・ Coating resistance value 7Ω / □ ・ Dimensions 100mm width 3.0mm margin
Thickness 8 μm Segment area 4 to 2000 mm, 5 types for checking, Narrowest fuse part 0.6 mm ・ Application DC filter capacitor ・ Capacitor rated voltage 1600VDC capacity 60 μF ・ Exterior epoxy resin encapsulation dry type ・ 10 samples each

【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。
The test results are shown in FIG. The test method is
(1) With respect to the initial capacitance value of a normal capacitor having no slit portion, how the capacitance loss rate at the initial stage due to the provision of the slit changes depending on the segment area is determined by capacitance measurement. (2) At a temperature of 80 ° C., a DC voltage 1.3 times the rated voltage is continuously applied for 2000 Hrs to obtain the capacity reduction rate with respect to the initial value.

【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
000mmの範囲では、相反する両項目を満足するこ
とができる。
From the above results, the following was found. First, if the segment area becomes smaller, the initial capacity will decrease due to the increase in the non-electrode part, but conversely, if the segment area becomes larger, the capacity decrease rate in the life test will increase. Area is 10-1
In the range of 000 mm 2 , both contradictory items can be satisfied.

【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。
It was also confirmed that even if the type and thickness of the film, the vapor deposition metal and the resistance value, the presence or absence of impregnation, etc. were changed, both performances were satisfied within this range.

【0030】[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。
[Embodiment 3] With the structure shown in FIG. 1 of Embodiment 1, as the metal vapor deposition film, there are two kinds of films, that is, polypropylene film and polyethylene terephthalate, and the thickness of the film is in the range of 5 to 20 μm, and the segment area is arbitrary. A capacitor element with the rated voltage set was manufactured. This element was housed in a tin case and vacuum impregnated with an impregnating agent, which was a mixture of petroleum wax and polybutene oil, was used as a test capacitor. There are six types of film, but the segment area was changed to make a total of 13 types of test capacitors.

【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。
Test method Test 1 DC continuous current test: A DC voltage 1.2 times the rated set voltage was applied for 2000H in a hot air circulation type constant temperature bath at 70 ° C.
rs is continuously applied. At this time, it was judged whether or not dielectric breakdown occurred during the test and whether or not the rate of change in capacitance after the test was completed was within 10%. When the number of samples was 10, and even one dielectric breakdown occurred, x was determined, and when the average value of the capacitance change rate was 10% or more, x was determined. Test 2 Charge / discharge test: In a hot air circulation type constant temperature bath at 70 ° C,
Charge / discharge at the rated voltage was performed 10,000,000 times under the conditions of a voltage reversal rate of about 10%, a discharge pulse width of 100 to 300 μsec, and a charge / discharge frequency of 2 to 3 PPS. The criteria for judgment are the same as in Test 1. The test results are shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 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。
From the above results, the following was found. The larger the energy per segment (the larger the rated charging voltage, the larger the area of one segment,
The energy increases as the relative permittivity increases), and the reliability against dielectric breakdown and capacity reduction decreases in both the DC continuous current test and the charge / discharge test. To provide proper performance, the energy for charging the rated voltage per segment needs to be 0.03 J or less.

【0034】[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。
As described above, according to the present invention, the capacitor of one element is made into an assembly of a large number of divided capacitors, each unit capacitor is provided with a fuse, and the minimum capacity reduction is achieved without dielectric breakdown in the event of an abnormality. The function of the capacitor is to ensure the function of the capacitor, and the conditions under which the capacitor works properly at this time are specified. By adopting the present invention, a small and lightweight capacitor with high insulation performance compared to conventional capacitors It has become possible to provide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a capacitor element of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a segment area and capacitance performance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 1 1st metal vapor deposition film 2 1st dielectric film 2a margin part 2b slit part 3 electrode film (split electrode) 3a segment part 3b fuse part 4 2nd metal deposition film 5 2nd dielectric film 5a margin part 5b Slit part 6 Electrode coating (divided electrode) 6a Segment part 6b Fuse part 7 Lead lead part 8 Lead lead part w1 Narrowest part size of fuse part w2 Segment part size w3 Segment part size

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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〜
1000mm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。
1. A pair of plastic films having metal vapor deposition on one side thereof, or a pair of plastic films having metal vapor deposition on both sides and a plastic film not having metal vapor deposition on both sides, and the pair of two At least one of the vapor-deposited surfaces is subdivided into unit capacitors by a lattice-shaped slit without metal vapor deposition, and unit capacitors are connected in parallel by a fuse portion formed between the slits, and each subdivided unit capacitor is Deposition area is 10
A metallized film capacitor having a thickness of 1000 mm 2 and a plastic film potential gradient of 130 V / μm or more and 350 V / μm or less.
【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。
2. The metallized film capacitor according to claim 1, wherein the stored energy of each unit capacitor at the time of charging the rated voltage is 0.03 J or less.
【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。
3. The metallized film capacitor according to claim 1, wherein the use of the capacitor used is for a DC filter or for charging / discharging.
【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。
4. The size of the fuse portion connecting each unit capacitor is 0.1 mm or more and 1.5 mm or less at the narrowest portion, according to claim 1. Metallized film capacitor.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2415295A (en) * 2004-06-14 2005-12-21 Cambridge Capacitors Ltd Metallised plastics film capacitor
WO2007139165A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Soshin Electric Co., Ltd. Film capacitor
US7929271B2 (en) 2006-04-28 2011-04-19 Soshin Electric Co., Ltd. Film capacitor
JP2011165159A (en) * 2010-02-05 2011-08-25 Samsung Mobile Display Co Ltd Touch screen panel
KR20230172468A (en) 2021-04-15 2023-12-22 오지 홀딩스 가부시키가이샤 metallized film condenser

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2415295A (en) * 2004-06-14 2005-12-21 Cambridge Capacitors Ltd Metallised plastics film capacitor
US7929271B2 (en) 2006-04-28 2011-04-19 Soshin Electric Co., Ltd. Film capacitor
WO2007139165A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Soshin Electric Co., Ltd. Film capacitor
US8139341B2 (en) 2006-05-31 2012-03-20 Soshin Electric Co., Ltd. Film capacitor
JP4917092B2 (en) * 2006-05-31 2012-04-18 双信電機株式会社 Film capacitor
JP2011165159A (en) * 2010-02-05 2011-08-25 Samsung Mobile Display Co Ltd Touch screen panel
KR20230172468A (en) 2021-04-15 2023-12-22 오지 홀딩스 가부시키가이샤 metallized film condenser

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