薄膜电容的工作原理是什么？

电容，和电感、电阻一起，是电子学三大基本无源器件;电容的功能就是以电场能的形式储存电能量。在两块距离较近、相互平行的金属平板上(平板之间为电介质)加载一个直流电压;稳定后，与电压正极相连的金属平板将呈现一定量的正电荷，而与电压负极相连的金属平板将呈现相等量的负电荷;这样，两个金属平板之间就会形成一个静电场，所以电容是以电场能的形式储存电能量，储存的电荷量为Q。

      薄膜电容器是以金属箔当电极，以聚丙烯、聚乙酯等塑料薄膜为电解质的电容器，其耐压高，温度范围宽，使用时限长，自愈性好，频率特性好等优势，相比其他电容器性能稳定，可靠性高，适用于高电压、大电流场景。薄膜电容器广泛应用于家电、通讯、电网、轨道交通、工业控制、照明和新能源(光伏、风能、汽车)等多个行业，薄膜电容器凭借自身优势立足于此。

      薄膜电容是通过将两片带有金属电极的塑料膜卷绕成一个圆柱形，最后封装成型;由于其介质通常是塑料材料，也称为塑料薄膜电容;金属箔薄膜电容，直接在塑料膜上加一层薄金属箔，通常是铝箔，作为电极;这种工艺较为简单，电极方便引出，可以应用于大电流场合。金属化薄膜电容，通过真空沉积(Vacuum Deposited)工艺直接在塑料膜的表面形成一个很薄的金属表面，作为电极;由于电极厚度很薄，可以绕制成更大容量的电容;但由于电极厚度薄，只适用于小电流场合。

      金属化薄膜电容就是具有自我修复的功能，即假如电容内部有击穿损坏点，会在损坏处产生雪崩效应，气化金属在损坏处将形成一个气化集合面，短路消失，损坏点被修复;因此，金属化薄膜电容可靠性非常高，不存在短路失效。

      薄膜电容有两种卷绕方法：有感绕法在卷绕前，引线就已经和内部电极连在一起;无感绕法在绕制后，会采用镀金等工艺，将两个端面的内部电极连成一个面，这样可以获得较小的ESL，应该高频性能较高;此外，还有一种叠层型的无感电容，结构与MLCC类似，性能较好，便于做成SMD封装。

      薄膜电容器作用和所有电容器的作用一样，就是起容纳电荷的作用。但是相比其他一般电容器来说薄膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能优秀的电容器。它的主要特性如下：无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。其中金属化薄膜这种型态的电容器，它具有一种所谓的自我复原作用(Self Healing AcTIon)，即假设电极的微小部分因为电界质脆弱而引起短路时，引起短路部分周围的电极金属，会因当时电容器所带的静电能量或短路电流，而引发更大面积的溶 融和蒸发而恢复绝缘，使电容器再度恢复电容器的作用。也就是说能瞬间自愈。

      薄膜电容器的发展方向是低成本，小型化，片式化，超高压，大功率，高精密，高可靠。随着新材料、新工艺技术的应用与开发，薄膜电容器将产生重大变革。随着整机设备的发展，对薄膜电容器的应用薄膜电容具有寿命长、耐压高、频率响应广、温度特性好等特点，能承受反压、无酸污染并且可长时间存贮。主要用于整流器、逆变器、变频器等变流电路领域，在新能源领域广泛应用，包括新能源车、太阳能、风电、充电桩等新型电力设备领域，目前国内薄膜电容市场规模为100亿元，随着新能源需求的持续扩大，预计未来几年我国薄膜电容市场再次进入高速增长期，未来三年有望产生200亿元以上的增量市场规模，市场总体规模大幅增长。