Voir aussi : - Le
condensateur - Exemples de marquage
des condensateurs - Les séries
de valeurs normalisées - Marquage
des condensateurs céramique et film plastique -
Condensateurs : différents types
de diélectriques - Pertes
dans un condensateur -
Les condensateurs utilisant un film plastique comme diélectrique
sont très répandus et possèdent des caractéristiques
qui dépendent de la matière utilisée. Le
film peut être utilisé conjointement à deux
bandes métalliques ou être lui-même recouvert
d'une métallisation. Comme ces composants sont généralement
réalisés par bobinage, ils ont une réactance
selfique qui augmente avec la fréquence et limite leur
emploi en HF (voir : Pertes dans un condensateur).
Quatre matériaux sont couramment utilisés comme
diélectrique, précisés par un marquage du
genre "MK..." :
- Le polypropylène (MKP)
- Le polycarbonate (MKC)
- Le polyester (Mylar, polyéthylène, MKT)
- Le polystyrène (Styroflex, MKS)
On trouve également le polysulfone, l'acétate de
cellulose et le Téflon dans certaines applications particulières
(relativement haute température, fréquences élevées).
Les condensateurs à film métallisé se rangent
dans deux classes : type I pour les condensateurs à faibles
pertes, stables et précis utilisés dans les circuits
sélectifs et les condensateurs de type II
destinés plutôt aux fonctions de découplage.
Ils sont généralement autocicatrisables et se régénèrent
lorsqu'ils ont subi un claquage. La métallisation s'effectue
à partir de zinc ou d'aluminium. Les épaisseurs
de métal sont très faibles (quelques dizaines de
nanomètres).
Polypropylène
Le diélectrique est soit du papier-polypropylène,
soit un film de polypropylène métallisé (métallisation
d'épaisseur 0,000020 mm). La résistance d'isolement
est très élevée puisqu'elle atteint 10+5
MW.µF. Constante diélectrique : 2,2
Les condensateurs au polypropylène sont surtout utilisés
à basse fréquence (découplage, filtrage,
alimentation à découpage...) car leur propriétés
(angle de perte, tension efficace admissible) se dégradent
très vite dès que la fréquence dépasse
quelques kilohertz et pour des applications nécessitant
des capacités dépassant quelques dizaines de µF
sous quelques centaines de volts.
Coefficient de température : positif au dessus de
20°C, négatif en dessous.
Angle de perte : pertes faibles en BF tg(d) <10.10-4
augmente avec la fréquence et la température
Plage de température : -55 à 100°C
Utilisation : circuits accordés, alimentations,
BF
Polycarbonate
Ce type de diélectrique permet de réaliser des condensateurs
de haute qualité (type I )dont la capacité reste très
stable aux températures ordinaires. On trouve des condensateurs
à film métallisé pour les applications à
basse puissance et des condensateurs à armatures en aluminium
pour les applications à haute tension utilisables de -55
à +125°C le diélectrique est alors un mixte
papier+polycarbonate.
Capacité : 100pF à 22µF
Coefficient de température : positif. + ou - 75.10-6
/°C Nul vers 20°C
Permittivité : 2,8
Rigidité diélectrique : >180kV/mm
Résistance d'isolement >30GW
Angle de perte : pertes faibles. tg(d) <20.10-4
augmente avec la fréquence et pour les températures
basses
Plage de température : -55 à +125°C -
bonne stabilité en température
Utilisation : circuits BF, découplage, filtrage...
jusqu'à 1000MHz
Polyester
Bien connu sous le nom de Mylar, le film polyester permet de réaliser
des condensateurs d'usage général à prix
réduit et dont les performances sont assez moyennes. La
stabilité des caractéristiques (capacité,
pertes, résistance d'isolement) en fonction de la température
et de la fréquence est plutôt médiocre, c'est
pourquoi on les utilise surtout dans des applications de découplage,
filtrage, antiparasitage... là où la valeur exacte
de la capacité n'a guère d'importance.
Capacité : 1nF à 47µF
Coefficient de température : positif. +300.10-6
/°C
Permittivité : 3,2
Rigidité diélectrique : >275kV/mm
Résistance d'isolement >30GW - elle diminue
avec la fréquence et lorsque la température augmente
Angle de perte : pertes moyennes tg(d) <70.10-4
remontant à basse et haute température, augmente
avec la fréquence
Plage de température : -55 à +125°C
- assez bonne stabilité en température
Utilisation : circuits BF, découplage, filtrage
et applications ou les rapports performances/prix et capacité/encombrement
doivent être les plus grands... jusqu'à 10MHz
Polystyrène
Les condensateurs au polystyrène (ex : styroflex)
sont bien adaptés pour la radio avec des pertes très
faibles, une résistance d'isolement très élevée
(> à 10+6 MW.µF), un coefficient de température
négatif bien pratique pour compenser les dérives
de fréquence des oscillateurs... On trouve ce genre de
condensateurs (type I) pour des tensions inférieures
à 1000 volts et des capacités allant de quelques
picofarads à quelques microfarads avec des tolérances
serrées.
Capacité : 10pF à 10µF
Coefficient de température : négatif. -120.10-6
/°C
Permittivité : 2,5
Rigidité diélectrique : >200kV/mm
Résistance d'isolement >100GW
Angle de perte : pertes faibles. tg(d) <5.10-4
évoluant peu avec la fréquence et la température
Plage de température : -55 à +70°C le
polystyrène perd ses capacités au dessus de 85°C
- très bonne stabilité en température
Utilisation : circuits accordés HF, alimentations,
BF, timer, filtres... jusqu'à 1000MHz