CAPACITORS FOR H.F. SWITCH MODE POWER SUPPLIES
CONDENSATEURS POUR ALIMENTATIONS À DÉCOUPAGE H.F.
PHM 912 R1 - PHM 912 R2
RoHS = W
0,3
max
0,3
max
0,3
max
0,3
max
SMD leads /
Sorties CMS
Models /
Modèles
PHM 912 R 1
SMD leads /
Sorties CMS
Models /
Modèles
PHM 912 R 2
h
h
h
e
1
e
1
e
a
e
X
e
X
a
3
±0,25
DIELECTRIC
Metallized plastic film
TECHNOLOGY
Self-healing,
low inductance
Thermoplastic case epoxy
GENERAL CHARACTERISTICS
Climatic category
D. F. Tg
δ
at 1 kHz
Insulation resistance
Test voltage (60 s)
Insulation between leads and case
Permissible current at 300 kHz up to 105°C
at 155°C
Measurement and test conditions
CAPACITANCE VALUES AND RATED VOLTAGE (D.C.)
Dimensions (mm)
L
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
± 0,5
h
6,5
6,5
6,5
6,5
8
8
12,5
12,5
12,5
12,5
20
20
20
30
30
30
12,5
12,5
12,5
22
22
22
22
32
32
32
max
e
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
± 0,5
e
1
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
24
24
24
24
24
24
24
24
24
24
± 0,5
X
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
± 0,5
a
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
+10%
- 0,05
L
3
±0,25
L
DIÉLECTRIQUE
Film plastique métallisé
TECHNOLOGIE
Autocicatrisable,
faible inductance
Boîtier thermoplastique
3
+ 0,25
L
3
+ 0,25
L
MARQUAGE
modèle
capacité
tolérance
tension nominale
date-code
resin sealed
Surface mount device
OPTIONS
RoHS compliance (W)
Flame retardant (UL)
MARKING
model
capacitance
tolerance
rated voltage
date-code
obturé résine époxy
Sorties pour report à plat
OPTIONS
Conformité RoHS (W)
Auto-extinguible (UL)
for C
R
≤
0,33 µF
for C
R
>
0,33 µF
55 / 155 / 21
≤
60.10
-4
≥
7500 MΩ
≥
2500 MΩ µF
1,6 U
RC
50000 MΩ
I
RA
0,1 I
RA
EN 60384-19 / EN 130 000
pour C
R
≤
0,33 µF
pour C
R
>
0,33 µF
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES
Catégorie climatique
Tg
δ
à 1 kHz
Résistance d’isolement
Tension de tenue (60 s)
Isolement entre bornes réunies et masse
Intensité eff. admissible à 300 kHz jusqu’à 105°C
à 155°C
Conditions de mesures et d’essais
VALEURS DE CAPACITÉ ET DE TENSION (U
RC
)
Weight
Masse
g
250 V
C
R
(µF)
400 V
C
R
(µF)
500 V
C
R
(µF)
630 V
C
R
(µF)
800 V
C
R
(µF)
1000 V
C
R
(µF)
4,9
4,9
4,9
4,9
6
6
9,5
9,5
9,5
9,5
13,6
13,6
13,6
20,4
20,4
20,4
21,2
21,2
21,2
37,3
37,3
37,3
37,3
54,2
54,2
54,2
max
1,8
2,2
2,7
3,9
4,7
5,6
6,8
8,2
10
12
15
18
22
15 B
18 B
22 B
27
33
39
47
56
68
I
RA
(A)
1,5
2,2
2,4
2,6
3,1
3,7
4,4
5,4
6,5
7,9
9,5
10,1
10,4
5,4
6,7
8,1
10,8
11,4
11,8
14
14,5
15
1
1,2
I
RA
(A)
1,6
2
1,5
1,8
2,2
2,7
3,3
3,9
4,7
5,6
6,8
8,2
10
6,8 B
8,2 B
10 B
12
15
18
22
27
2,5
3
3,7
4,5
5
5
5,9
7,1
7,9
8,9
9,4
6,3
6,9
7,4
9,1
9,8
10,4
12,3
13
0,47
0,56
0,68
0,82
1
1,2
1,5
1,8
I
RA
(A)
1,1
1,3
1,5
1,7
2,3
2,6
3,3
4,2
0,27
0,33
0,39
0,47
0,56
0,68
0,82
1
1,2
1,5
1,8
2,2
2,7
3,3
2,2 B
2,7 B
3,3 B
4,7
5,6
6,8
8,2
10
12
I
RA
(A)
0,8
0,9
1,1
1,3
1,6
2
2,5
3
3,2
3,9
5
5,8
7,2
7,8
4
4,5
6
7,9
8,4
9
10,7
11,4
11,7
0,27
I
RA
(A)
0,9
I
RA
(A)
2,2
2,7
3,3
3,9
4,7
5,6
3,9 B
4,7 B
5,6 B
6,8
8,2
10
12
15
18
5
6,1
6,3
7,9
8,4
8,7
4,3
5,1
6,2
8,3
8,9
9,5
9,8
11,8
12,6
0,33
0,39
0,47
0,56
0,68
0,82
1
1,2
1,5
1,8
1,5 B
1,8 B
2,2
2,7
3,3
3,9
4,7
5,6
6,8
1,1
1,4
1,6
1,9
2,3
2,8
3,4
4,1
5
6,2
2,6
3,3
4,3
5,2
6,4
7,8
9,2
10,2
10,9
0,15
0,22
0,27
0,33
0,39
0,47
0,56
0,68
0,82
1
0,82 B
1B
1,2
1,5
1,8
2,2
2,7
3,3
4,7
0,8
1,2
1,5
2
2,3
2,7
3,4
4,2
5
5,8
2,3
2,9
3,7
4,8
5,8
6,9
8,4
9,3
10,2
Tolerances on dimensions
Tolérances dimensionnelles
For intermediate value, the dimensions are those of the immediately superior value
Low model PHM 912 NB
HOW TO ORDER
Model
PHM 912
Modèle
± 20% - ± 10%
Capacitance tolerances /
Tolérances sur capacité
Toute valeur intermédiaire est exécutée dans les dimensions de la valeur immédiatement supérieure
Modèle bas PHM 912 NB
EXEMPLE DE CODIFICATION À LA COMMANDE
Rated voltage (V
DC
)
CECC+
: Other reliability level
800 V
–
Tension nom. (V
CC
)
CECC+
: Niveau de fiabilité
R1/R2 :
Outputs
–
R1/R2 :
Sorties
B :
Low profile case
–
B :
Boîtier bas
W :
RoHS
–
W :
RoHS
Capacitance
1,2 µF
Capacité
Capa. tolerance
± 10%
Tol. sur capa.
www.exxelia.com - info@exxelia.com
56
Tel : + 33 (0)1 49 23 10 00
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Version
06/19
e
h
CAPACITORS FOR H.F. SWITCH MODE POWER SUPPLIES
CONDENSATEURS POUR ALIMENTATIONS À DÉCOUPAGE H.F.
PHM 912
TYPICAL PERFORMANCES VERSUS TEMPERATURE
(AT 1 kHZ)
C/C (%)
+5
+4
+5
+4
+3
+2
+1
–1
0
+1
0
20 40 20
40 60 40
RoHS = W
COMPORTEMENT TYPIQUE EN FONCTION DE LA
TEMPÉRATURE (À 1 kHZ)
C/C = f ( )
100
Tg
δ
1 kHz (10
-4
)
100
Tg
δ
= f (F)
+5
+4
80100 80
60 80 60
+3
+3
+2
+2
+1
0
–1
–2
–2
- 55 - 40 - 25 - 25 0
–1
- 55 - 40
°C
020
20
40
40
55
40
70
55
55
70
85 100
70
85
100
125
125155
155
0 20 0
-55 -40 -25 -25 0
-55 -40
0
20
20
20
40
55 70 85 100
40 55 70 85
40
100
125
125 155
F(Hz)
155
Relative capacitance variation
–2
- 55
versus temperature
- 40 - 25
0
20
Variation relative de la capacité
85
fonction
125
température
155
en
100
de la
Dissipation factor change
0
-55
frequency
0
versus
-40 -25
Évolution de la tangente de l’angle de
55
pertes en fonction de la fréquence
70 85 100
125
155
100
100
(%)
U
RC
80100 80
60 80 60
40 60 40
20 40 20
Operating temperature range
from –55°C at + 155
o
C :
with a voltage derating over 125
°
C
0 20 0
-55 -40 -25 -25 0
-55 -40
0
-55 -40 -25
0
0
20
20
20
40
55 70 85 100
40 55 70 85
40
55
70
85
100
125
125 155
155
°C
100
125
155
Gamme de températures d’utilisation
de –55°C à + 155
o
C :
avec un derating sur la tension
nominale au delà de 125
°
C
Thanks to their high quality and reliability, the metallized plastic film capacitors of
EXXELIA TECHNOLOGIES are widely used in different high performance demanding
applications.
The evolution of electronic equipment towards ever increasing miniaturization requires
smaller and smaller components. This trend is even more pronounced in the field
of high professional electronic segments including space, aerospace and defense
markets. The new plastic film technology of PHM 912 capacitors responds to the need
for better energy density having a very high dielectric strength in operating conditions
up to 155°C.
The PHM 912 capacitors are specifically designed for DC filtering or energy storage. They
are well-adapted for applications such as filtering in H.F. switch mode power supplies,
DC link or decoupling capacitors, but also offer high-temperature performances. With
their stable temperature and frequency characteristics and high energy density, these
capacitors allow highly integrated power filters. They have a compact construction
which results in a low ESR, ESL and excellent high current and frequency performances.
The PHM 912 series made great advances over previous technologies by combining the
benefits of excellent temperature resistance with superior energy densities, making it
one of the most compact capacitors on the market.
Grâce à leur niveau de qualité et de fiabilité, les condensateurs film plastique métallisé
d’EXXELIA TECHNOLOGIES sont largement utilisés dans différentes applications exigeant
une haute performance. L’évolution de l’électronique vers une miniaturisation accrue
implique, une demande croissante vers des composants toujours plus petits. Cette
tendance est encore plus marquée dans les domaines du spatial, de l’aéronautique
et de la défense. La nouvelle technologie des condensateurs film plastique métallisé
du PHM 912 propose une meilleure densité énergétique grâce à son excellente tenue
diélectrique dans des conditions d’utilisation allant jusqu’à 155°C.
La gamme PHM 912 a été spécialement conçue pour le filtrage en tension continue
et le stockage d’énergie. Ces condensateurs sont parfaitement adaptés pour des
applications telles que le filtrage dans des alimentations à découpage H. F., ou
utilisés comme des condensateurs DC link ou de découplage. Ils offrent également
de bonnes performances en haute température. Avec des caractéristiques stables
en température et fréquence et une densité d’énergie élevée, ces condensateurs
permettent une meilleure miniaturisation des filtres de puissance. Ils présentent une
structure compacte qui permet d’attendre de faibles ESR, ESL, forts courants et hautes
performances fréquentielles.
Le PHM 912 surpasse les autres technologies en combinant une excellente tenue en
température et une meilleure densité énergétique. Il se positionne ainsi parmi les
condensateurs les plus compacts du marché.
www.exxelia.com - info@exxelia.com
53
Tel : + 33 (0)1 49 23 10 00
Page revised -
Version
04/15
METALLIZED POLYESTER
CAPACITORS
GENERAL INFORMATION
GÉNÉRALITÉS
GENERAL INFORMATION
GÉNÉRALITÉS
EXXELIA TECHNOLOGIES
has more than 50 years experience in developing and manufac-
turing a wide range of capacitors for professional and industrial applications.
The capacitors included in this catalogue are manufactured in two plants owned by the
company in
France.
Our position as a market leader in many fields, is based on a comprehensive knowledge
of the materials used and of the performance they can attain. The different technologies
developed enable us to meet the users’ needs. The capacitors manufactured by comply
with the French and European standards and correspond to the requirements of many
international standards.
This catalogue includes the following capacitors :
• Plastic Films
- Polycarbonate
- Polypropylene
• Mica
- P.P.S.
- Polystyrene
- Polyester (P.E.T., P.E.N.)
- Teflon®
EXXELIA TECHNOLOGIES
bénéficie d’une expérience de plus de 50 ans dans le dévelop-
pement et la fabrication d’une gamme étendue de condensateurs à usage professionnel
et industriel.
Les condensateurs présentés dans ce catalogue sont fabriqués en
France.
La position de “leader” d’EXXELIA
TECHNOLOGIES
dans de nombreux domaines
d’applications est basée sur une grande connaissance des matériaux utilisés et des
performances qu’ils peuvent atteindre. Les différentes technologies développées
permettent de répondre aux besoins des utilisateurs. Les condensateurs fabriqués par
EXXELIA TECHNOLOGIES
sont conformes aux normes françaises ou européennes et
répondent également aux exigences de nombreuses normes internationales.
Ce catalogue présente les condensateurs à :
• Films plastique
- Polycarbonate
- Polypropylène
• Au mica
- P.P.S.
- Polystyrène
- Polyester (P.E.T., P.E.N.)
- Téflon®
All descriptions, drawings and other data, including dimensions, materials and perfor-
mance are supplied in this catalogue with the strictest possible accuracy. Nevertheless,
the data provided is to be considered as general information and can under no circums-
tances involve
EXXELIA TECHNOLOGIES’s
liability unless a written agreement has been
concluded.
All mechanical and electrical characteristics may vary within reasonable limits depen-
ding on the performance of the materials used and on rated manufacturing tolerances.
Toutes les descriptions, dessins et autres informations, incluant les dimensions, les
matériaux et les performances, sont donnés dans ce catalogue avec la plus grande pré-
cision possible, mais sont à considérer comme des informations d’ordre général et ne
peuvent en aucun cas engager la responsabilité d’EXXELIA
TECHNOLOGIES,
sauf dans le
cas d’un accord écrit.
Toutes les caractéristiques mécaniques et électriques peuvent raisonnablement fluc-
tuer en fonction des performances des matières premières utilisées et des tolérances
normales de production.
METALLIZED FILM CAPACITORS AND FILM-FOIL CAPACITORS
EXXELIA TECHNOLOGIES
film capacitors are obtained by winding two or more layers of
dielectric film and electrodes.
The electrodes are applied by evaporation under vacuum on the dielectric (metallized
film capacitors) or consist of separate metal foils ( film-foil capacitors).
Generally, the turns of each of the metal foils are interconnected by a deposit of several
metal alloy layers. The leads are connected by soldering or brazing.
The casing (wrapped, molded, tube or metal case) ensures adequate resistance to clima-
tic, thermal and mechanical stress.
CONDENSATEURS FILMS MÉTALLISÉS ET À ARMATURES
Les condensateurs films
EXXELIA TECHNOLOGIES
sont obtenus par bobinage de deux ou
plusieurs films diélectriques et d’électrodes.
Les électrodes peuvent être déposées par évaporation sous vide sur le diélectrique
(condensateurs films métallisés) ou être constituées de feuilles métalliques indépen-
dantes (condensateurs films à armatures).
Généralement, les spires de chaque électrodes sont reliées entre elles par un dépôt de
plusieurs couches d’alliages métalliques. Le raccordement des connexions de sorties
est effectué par soudage ou par brasage.
L’encapsulation (enrobage, moulage, tube ou boîtier métallique) assure la tenue aux
contraintes climatiques, thermiques et mécaniques.
PROPERTIES OF DIELECTRIC FILMS
Polycarbonate
Thanks to low temperature coefficient, this dielectric is well adapted for manufacturing
precision capacitors requiring high stability of the capacitance value in a wide tempera-
ture range. The dielectric losses are low and destinate the P.C. capacitors for A.C. voltage
filtering, more specifically in the aeronautic applications for 400 Hz EMI/RFI filtering.
Note :
Despite the obsolescence of this dielectric,
EXXELIA TECHNOLOGIES
continue to
propose P.C. capacitors thanks to its important stock of raw material
Polyphenylene sulphide (P.P.S. )
This dielectric propose very low dielectric losses, high capacitante stability, low humidity
sensitivity and wide temperature range. Ils high melting point allows manufacturing of
precision capacitors or power capacitors for high temperature applications. SMD version
capacitors are proposed according CECC 00802 standard soldering processer (vapour
phase, convection, ...). P.P.S. is graduelly replacing the polycarbonate dielectric film.
Polyester (Polyethylene terephtalate, P.E.T. )
Capacitors with smaller dimensions can be manufactured due to the
high dielectric constant and excellent electrical performance of this film.
Metallized polyester capacitors have also outstanding self-healing properties.
Polyester (Polyethylene naphtalate, P.E.N.)
The electric properties are comparable with those of P.E.T. polyesters. The higher melting
point of this film makes it suitable for use in surface-mounted capacitors. These capa-
citors accept the different SMD mounting modes specified by the CEC 00802 standard
(vapour phase, convection...).
New dielectric
EXXELIA TECHNOLOGIES
proposes a new capacitor technology based on a metallized
plastic film with excellente self-healing properties. PHM 912 series are first capacitors in
this technology offering high level of miniaturization in wide temperature range.
Polypropylene (P.P.)
This film features very low dielectric losses, low dielectric absorption, high dielectric
strength, very high insulating strength and a practically linear temperature coefficient
in all temperature ranges.
All these properties make this film suitable for the manufacturing of power electronics
PROPRIETES DES FILMS DIÉLECTRIQUES
Polycarbonate (P.C.)
Grâce au faible cœfficient de température, ce diélectrique est adapté pour la réalisation
de condensateurs de précision demandant une grande stabilité de la capacité dans une
large gamme de température. Les pertes diélectriques sont faibles et permettent l’utili-
sation de condensateurs en P.C. pour le filtrage en tension A.C. et plus particulièrement
sur le réseau de bord aéronautique en 400 Hz.
Note :
Malgré l’obsolescence de ce diélectrique,
EXXELIA TECHNOLOGIES
continue de pro-
poser des condensateurs en P.C. grâce à ses importantes réserves de matière première.
Polyphénylène sulfide (P.P.S. )
Son point de fusion élevé permet de fabriquer des condensateurs de précision ou de fil-
trage pour applications en haute température. Ces condensateurs acceptent différents
modes de report des CMS définis par la norme CECC 00802 (phase vapeur, convection...).
Ce film remplace progressivement le polycarbonate
Polyester (Polytéréphtalate d’éthylène, P.E.T.)
La constante diélectrique élevée et les bonnes performances électriques de ce film per-
mettent d’obtenir des condensateurs de faibles dimensions. D’autre part, les condensa-
teurs à diélectrique P.E.T. métallisé ont d’excellentes propriétés d’autocicatrisation.
Polyester (Polynaphtalate d’éthylène, P.E.N.)
Les propriétés électriques sont proches de celles des polyester P.E.T. Le point de fusion
plus élevé de ce film permet son utilisation dans les condensateurs destinés au montage
en surface. Ceux-ci acceptent différents modes de report des CMS définis par la norme
CECC 00802 (phase vapeur, convection…).
Nouveau diélectrique
EXXELIA TECHNOLOGIES
propose une nouvelle technologie de condensateurs à la base
d’un film plastique métallisé haute température offrant d’excellentes propriétés d’auto-
cicatrisation. La gamme PHM 912 est la prmière proposée dans cette technologie et se
distingue par son niveau de miniaturisation dans une large gamme de température.
Polypropylène ( P.P.)
Ce film est caractérisé par des pertes diélectriques très faibles, une faible absorption
diélectrique, une rigidité diélectrique élevée, une très forte résistance d’isolement et un
coefficient de température pratiquement linéaire dans toute la gamme de températures.
www.exxelia.com - info@exxelia.com
4
Tel : + 33 (0)1 49 23 10 00
Page revised -
Version
04/15
GENERAL INFORMATION
capacitors.
However, the operating temperature is limited to 110°C.
Polystyrene (P.S.)
The principle features of polystyrene capacitors are low dielectric losses low dielectric
absorption, a very good stability over time and a low negative temperature coefficient.
These characteristics make it particularly suitable for precision capacitors, “time
constant” and “filter” applications.
Reconstituted Mica
Various composite dielectrics (plastic + paper or reconstituted mica) are used for manu-
facturing high-voltage capacitors.
They are impregnated with solid thermo-setting resins such as epoxy, polyester or si-
licons.
This technology gives very high stability of mechanical and electrical characteristics with
a temperature range of –55°C to +125°C or +155°C and even +200°C on request.
Rated voltage is applicable for all temperature ranges indicated on the data sheet (HT 72 -
HT 77 - HT 78 - HT 86 - HT 96 - HT 97).
Teflon® (P.T.F.E.)
This is the only film able to preserve its properties beginning from cryogenic tempera-
ture up to 200°C.
The loss angle tangent and the insulation resistance are stable versus temperature.
These outstanding properties make it very suited for high-temperature applications.
P.T.F.E. propose the lower dielectric absoption and very low leakage current even at 200°C.
The table below shows the main properties of the different film types mentioned
above.
Dielectric
Polycarbonate
Polyphenylene sulphide
Polyester
Polyethylene terephtalate
Polyester
Polyethylene naphtalate
Polypropylene
Polystyrene
Reconstituted Mica
Teflon®
P.C.
P.P.S.
P.E.T.
P.E.N.
P.P.
P.S.
P.T.F.E.
Dielectric constant
( r)
2,8
3
3,3
3
2,2
2,5
6
2
Constante diélect.
( r)
Temperature
range
–55°C +125°C
–55°C +125°C/155°C*
–55°C +125°C
–55°C +125°C/155°C
GÉNÉRALITÉS
Toutes ces propriétés rendent ce film attractif pour la fabrication de condensateurs de
précision ou de condensateurs destinés à l’électronique de puissance.
Toutefois, la température d’utilisation est limitée à 110°C.
Polystyrène (P.S.)
Les condensateurs au polystyrène sont caractérisés par d’excellentes propriétés : tan-
gente de l’angle de pertes, absorption diélectrique, coefficient de température, stabilité à
long terme. Ces caractéristiques les destinent plus particulièrement aux condensateurs
de précision, mais également aux applications “constante de temps” et “filtres”.
Mica reconstitué
Divers diélectriques composites (plastique + papier ou mica reconstitué) sont utilisés
pour réaliser ces condensateurs haute tension. Ils sont imprégnés avec des résines so-
lides thermodurcissables telles que époxy, polyester ou silicone.
Ces technologies permettent d’obtenir une très grande stabilité des propriétés méca-
niques et électriques dans une gamme de températures de –55°C à +125°C ou +155°C et
même, +200°C sur demande.
La tension nominale est applicable dans toute la gamme de températures de la feuille
particulière (HT 72 - HT 77 - HT 78 - HT 86 - HT 96 - HT 97).
Téflon® (P.T.F.E. )
Ce film est le seul capable de garder ses caractéristiques à partir des températures cryo-
géniques jusqu’à 200°C.
La tangente de l’angle de pertes et la résistance d’isolement sont stables avec la tempé-
rature propose la plus faible absorption diélectrique.
Ces excellentes caractéristiques le destinent aux applications cryogéniques ou haute
température.
Le tableau ci-dessous donne les principales caractéristiques des différents films men-
tionnés.
Dissipation factor
(Tg )
15.10
–4
6.10
–4
50.10
–4
40.10
–4
0,01 %
0,001 %
0,01 %
0,006 %
Absorption diélect.
(23°C)
Dielectric absorption
(23°C)
0,05 %
0,02 %
0,2 %
Dielectric
P.C.
P.P.S.
P.E.T.
P.E.N.
P.P.
P.S.
P.T.F.E.
Dielectrique
* Extended range on request
–55°C + 085°C/110°C*
2.10
–4
–55°C +85°C
5.10
–4
–55°C +155°C
20.10
–4
–55°C + 200°C
5.10
–4
Gamme de
Tangente de l’angle
températures
de pertes (Tg )
Polycarbonate
Polyphénylène sulfide
Polyester
Polytéréphtalate d’éthylène
Polyester
Polynaphtalate d’éthylène
Polypropylène
Polyphénylène sulfide
Mica reconstitué
Téflon®
Diélectrique
* Gamme étendue sur demande
PROPERTIES OF METALLIZED FILMS CAPACITORS
The metallized film consists of an extremely thin layer (some hundredts µm) of zinc or
aluminium deposited by evaporation under vacuum on the dielectric.
The nature, thickness and geometry of the metallized layer modify the properties of the
capacitors, especially as far as permissible peak or effective current are concerned.
Metallized film capacitors are smaller than film-foil capacitors.
Self-healing is a fundamental property of these capacitors. When a dielectric breakdown
occurs between the metal layers, due to a dielectric failure, an electrical arc causes local
vapour-deposition of the metallization which results in an insulating metallic oxide.
Thus regenerated, the capacitor is once again operational.
The self-healing operations may be multiple (see French standards
UTE C 83 151
and
NF C 83 153.
Self-healing and properties).
PROPRIETES DES CONDENSATEURS FILMS MÉTALLISÉS
La métallisation est constituée d’une couche extrêmement fine (quelques centièmes
de
µm)
de zinc ou d’aluminium déposée par évaporation sous vide sur le diélectrique.
La nature, l’épaisseur et la géométrie de la métallisation modifient les caractéristiques
des condensateurs, en particulier au niveau du courant crête ou efficace admissible.
Les condensateurs films métallisés ont un encombrement inférieur aux condensateurs
films à armatures.
L’autocicatrisation est une propriété essentielle de ces condensateurs. Lorsqu’un amor-
çage se produit entre les armatures, dû à un défaut du diélectrique, l’arc électrique pro-
voque la vaporisation locale de la métallisation en formant un oxyde métallique isolant.
Le condensateur ainsi régénéré redevient opérationnel.
Les autocicatrisations peuvent être multiples (voir normes
UTE C 83151
et
NF C 83153.
Autocicatrisations et caractéristiques).
PROPERTIES OF FILM-FOIL CAPACITORS
Film-foil capacitors are especially recommended to meet high current and/or power
stresses.
The thickness of the metal foil enables the reduction of the series resistance and im-
proves the general performance of the capacitors in high current capability.
These improvements are made to the detriment of the volume of the capacitor which,
also looses its self-healing properties.
Composite dielectrics combine films of different types with complementary specific cha-
racteristics.
In high voltage and power electronics applications, these capacitors are usually impre-
gnated with impregnating fluids or solid substances.
PROPRIETES DES CONDENSATEURS FILMS A ARMATURES
Les condensateurs films à armatures sont particulièrement recommandés pour ré-
pondre à des contraintes élevées de courant et/ou de puissance.
Une forte épaisseur des armatures permet de diminuer la résistance série et d’améliorer
les performances générales des condensateurs.
Ces améliorations se font au détriment du volume du condensateur qui, de plus, perdra
ses propriétés d’autocicatrisation.
Les diélectriques composites associent des films de natures différentes dont les carac-
téristiques spécifiques se complètent.
Pour les applications haute tension et électronique de puissance, ces condensateurs
sont généralement imprégnés avec des imprégnants liquides ou solides.
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5
Tel : + 33 (0)1 49 23 10 00
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GENERAL
INFORMATION
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GÉNÉRALITÉS
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GÉNÉRALITÉS
CAPACITOR PERFORMANCE VERSUS TEMPERATURE
The capacitors’ performance versus temperature essentially depends upon the dielectric
type. Figure 1 shows ranges of operating temperatures.
Important differences affect the laws governing the changes of the main electrical
characteristics. They are highlighted by the following curves :
COMPORTEMENT DES CONDENSATEURS EN FONCTION DE LA TEMPERATURE
Le comportement des condensateurs en fonction de la température dépend
essentiellement de la nature du diélectrique. Les gammes de températures d’utilisation
sont données par la figure 1.
Des différences importantes affectent les lois de variations des principaux paramètres
électriques et sont mises en évidence sur les courbes suivantes :
P.P.S. /
P.P.S.
Polycarbonat /
Polycarbonate
Polyester /
Polyester
PEN /
PEN
Polypropylene /
Polypropylène
Polystyrene /
Polystyrène
Reconstituted Mica /
Mica reconstitué
Teflon®/
Téflon
Mica /
Mica
-55 -40 -25
0
20
40
70 85 100
125
155
+6
+4
+2
0
-2
200
C/C (%) @ 1 kHz
C /C = f(O)
°C
Fig. 1 :
Ranges of operating temperatures
Gammes de températures d’utilisation
-4
-55 -40 -25 0
20 40 55 70 85 100 125
Fig. 2 :
Capacitance drift versus temperature
Variation de la capacité en fonction de la température
155
200
°C
100
Tg 1 kHz (10
-4
)
Tg = f (O)
10
6
10
5
MΩµF(s)
50
10
4
10
3
0
-55 -40 -25
0
20
40
70 85 100
125
155
200
°C
10
2
-55 -40
-25
0
20
40
55
70 85 100
125
155
200
°C
Fig. 3 :
Loss angle change versus temperature
Variation de la tangente de l’angle de pertes en fonction de la température
Fig. 4 :
Insulation resistance change versus temperature
Variation de la résistance d’isolement en fonction de la température
CAPACITOR PERFORMANCE VS. FREQUENCY
A real capacitor may be represented by the diagram below:
Ls Series inductance
Rs Resistance of metal foil and connections
Ri Insulation resistance
Cd Dielectric absorption
Rd Resistance equivalent to the dielectric losses
C Capacitance
The resistive terms generate temperature rises when the
capacitors carry A.C. current (I
RA
). Depending on the frequency
range, they may be more or less preponderant. The equivalent
ESR series resistance is the sum of these terms :
When frequency increases, the term 1/Ri C
2 2
becomes rapidly
negligible.
The metal foil and the connections are designed to obtain
a resistance value (Rs) as low as possible. This value is
dependent on the capacitors technology and geometry.
Inductance Ls also disturbs the operation of the capacitors at
high frequencies. Impedance Z is stated as follows :
When frequency increases, the effect of Ls will gradually
nullify the capacitance component of the capacitors until it
reaches the resonance frequency where Z = Rs and LC
2
= 1
COMPORTEMENT DES CONDENSATEURS EN FONCTION DE LA FRÉQUENCE
Un condensateur réel peut être représenté par le schéma ci-dessous :
Ls Inductance série
Rs Résistance des armatures et des liaisons
Ri Résistance d’isolement
Ri
Cd Absorption du diélectrique
Rd Résistance équivalente aux pertes du diélectrique
Rd
C Capacité
Ls
Rs
Cd
C
ESR = Rs + Tg
δ
/C + 1/Ri C
2
ou Tg
δ
= Rd C
et = 2 π f
ESR = Rs + Tg
δ
/C
Z =V Rs
2
+ (Ls. – 1/ C. )
2
2
Les termes résistifs sont à l’origine des échauffements lorsque
les condensateurs sont parcourus par un courant efficace
(I
RA
). Selon la gamme de fréquences F, ils peuvent être plus ou
moins prépondérants. La résistance série équivalente ESR est la
somme de tous ces termes :
Lorsque la fréquence augmente, le terme 1/Ri C
2 2
devient
rapidement négligeable.
Les armatures et les liaisons doivent être conçues pour obtenir une
résistance (Rs) aussi faible que possible. De plus, celle-ci dépend
de la technologie et de la géométrie du condensateur. L’inductance
Ls perturbe également le fonctionnement des condensateurs à des
fréquences élevées. L’impédance Z s’écrit : Lorsque la fréquence
augmente, l’influence de Ls se traduira par une annulation
progressive de la composante capacitive des condensateurs
jusqu’à la fréquence de résonance où Z = Rs et LC
2
= 1
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6
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