量測金屬薄膜電容的心得分享

mizyeh

先前嘗試維修電子省電燈泡，按網路上的文章替換震盪電容(Polypropylene Film Capacitor)順利完修。
這顆電容以陽春LCR錶量測，僅能得知容值，而且和標稱差不多。
換句話說就是用陽春LCR錶，無法判斷它的好壞。
雖然說換掉就好，但是無法用其他方法證明它故障，心裡總是有那麼點不踏實。

失效的電容



後來參照站上大神們的文章，做了一個nA電流量測電路，總算明確地發現它的漏電流比正常電容大很多。
本來至此就可以收手，只不過每次量測就要接上兩組電源，一組電錶，想起來實在是懶懶的，於是就有了這一台。
DER EE DE-5000



緊接而來的問題是，量測電解電容好辦，將測得之ESR對照合理ESR表，就能輕鬆判斷好壞。
但其實我真正想要量的是金屬薄膜電容，隨手拿幾個正常與故障的來量測，問題來了，量測電解電容的經驗不能直接複製，
因為不論好的壞的，Q值都比電解電容大很多(好幾百)，只好繼續再研究。


AN INTRODUCTION TO SELECTING FILM CAPACITORS
文章提到，現今薄膜電容最常見的兩種電介質分別是聚酯(Polyester/PET)和聚丙烯(Polypropylene/PP)，
循手上電容找到製造廠商網站，發現他們的兩款主力產品，正好就是聚酯(PET)和聚丙烯(PP)薄膜電容。
分別下載了MFTD金属化聚酯薄膜电容、MPP金属化聚丙烯薄膜电容等兩款datasheet，拜讀比較之後豁然開朗。

金属化聚酯薄膜电容器 (MFTD)
資料來源

金属化聚酯薄膜电容器 (MFTD)

金属化聚丙烯薄膜电容器 (MPP)
資料來源

金属化聚丙烯薄膜电容器 (MPP)

MFTD金属化聚酯薄膜电容，損耗角正切(Dissipation Factor)，也就是LCR錶中的D值，1Khz下最大不超過1%，10KHz下最大不超過1.6%。

MPP金属化聚丙烯薄膜电容，損耗角正切(Dissipation Factor)，也就是LCR錶中的D值，1Khz下不論容值，最大不超過0.1%，
100KHz下，按容值不同，從不超過0.4%(C<=0.1μF)到不超過2.8%(5.0<C<=10μF)不等。

以下幾點發現：
1.兩款電容在1KHz下的良品D值相差10倍(1% Vs.0.1%)。這衍生一個問題，因為 DE-5000 D值的解析度是0.001，
記得前面省電燈泡裡壞掉那顆電容？它就是顆MPP電容2.5nF，在1KHz下量測結果D值為0，
在100Khz下量者結果D值為0.005(0.5%)，已超過0.4%，
所以量測MPP電容時，應該使用100Khz，避免因解析度不足而造成誤判。

2.如果能夠，盡量找到待測電容的datasheet。如不能，wiki上也有一張通表可以抓個大概。
圖片來源

duke83

塑料電容的殺手就是溫度，看燈泡內這顆故障電容的顏色都已經烤黑了。
室溫下很穩定且價格便宜但就是不耐熱，因為就是塑膠。

就以日常的塑膠袋來比喻就知道哪種塑料電容的優劣，便宜不能裝熟食的塑膠就是 PE，比較耐熱可裝熱食的就是 PP，所以 PP 電容的漏電損耗 DF 就是比較低，燈泡內也就使用 PP 電容來承受高溫。

平常我用 LCR 表（數字電橋）時也不會特別去查或記憶哪種電容的 DF 值應小於多少，我都是看等效並聯阻抗的大小比較直覺，阻抗高就是 DF 值小，當然的陶瓷或雲母電容的 DF 更低。


這顆雲母的等效並聯阻抗 15.59M 夠高，不用擔心會不會漏電了。


塑料電容。