交流回路における薄膜コンデンサの主な機能と用途

私。 フィルムコンデンサ AC 回路では次の重要な役割を果たします。

1. カップリング/DC ブロッキング:

「交流を通し、直流を遮断する」という特性を利用して、2つの段間のDCバイアス電圧を遮断しながら、ある回路段から別の回路段へ信号を伝送します。オーディオおよび無線周波数回路でよく使用されます。

2. フィルタリング (容量性リアクタンスに直接関連):

電源フィルタリング: インダクタまたは抵抗と組み合わせて、RC または LC フィルタ ネットワークを形成し、AC 電源 (整流された脈動 DC など) のリップル ノイズをグランドにバイパスし、滑らかな DC 電源を出力します。 PP フィルムコンデンサは、損失が少なく安定しているため、このような用途によく使用されます。

ノイズサプレッション/バイパス: 高周波干渉ノイズ (非常に高い周波数 f を持つため、Xc は非常に小さい) をグランドに短絡して、敏感な回路への干渉を防ぎます。小容量のフィルムコンデンサがよく使われます。

3. 力率補正 (PFC) :

モーターや照明などの誘導負荷では、電流が電圧よりも遅れるため、力率が低くなります。フィルムコンデンサを並列に接続する（進み容量電流を生成する）ことにより、遅れ誘導電流が補償され、総電流が電圧位相と一致し、エネルギー効率が向上します。これは、産業用 AC 回路におけるフィルム コンデンサの重要な用途です。

4. 共振と周波数の選択:

インダクタと直列または並列に接続し、周波数によって変化する Xc の特性を利用して、特定の周波数 fr ( Xc = XL ) で共振を実現します。ラジオの選局回路など、発振器、同調回路、フィルターなどを構成するために使用されます。

5. モーターの動作と起動:

単相 AC モーターには、位相シフトされた電流を生成するコンデンサが必要です。これにより、モーターの始動と動作を可能にする回転磁界が確立されます。これらのコンデンサはACの高い電圧と電流に耐える必要があり、高耐電圧、低損失、自己修復特性を備えたフィルムコンデンサ（特にメタライズドポリプロピレンMKP）が広く使用されています。

Ⅱ． AC 回路ではなぜ薄膜コンデンサが好まれるのでしょうか?

電解コンデンサと比較して、フィルムコンデンサは交流回路において次のような独特の利点を持っています。

無極性 : 純粋なAC回路で直接使用できます。

低損失（高Q値）： 誘電正接が小さいため発熱が少なく効率が高く、特に高周波・大電力用途に適しています。

高耐電圧性と信頼性: 高いAC電圧ピークに耐えることができ、長寿命です。

自己修復: メタライズ膜が局所的に破壊した場合、破壊箇所周囲の金属層が瞬時に蒸発し、故障箇所を切り離してコンデンサが正常動作に復帰するため、信頼性が大幅に向上します。

静電容量の安定性: 温度や周波数が変化しても静電容量値はほとんど変化しません。

要約する

AC 回路におけるフィルム コンデンサの動作原理は次のように要約できます。
絶縁性の薄膜誘電体を利用することで、交流電界の影響下で周期的な充放電が行われ、回路内に交流電流を「流す」特性を示します。それらのインピーダンス (容量性リアクタンス) は、周波数と容量値によって変化します。この原理に基づいて、フィルムコンデンサは結合、フィルタリング、補償、共振などの重要な機能を実現し、現代のACおよびパワーエレクトロニクス回路において不可欠な受動部品となっています。