تعتمد المكثفات ذات الجهد العالي- على النموذج الأساسي لمكثف اللوحة -المتوازي، والذي يتكون من لوحين كهربائيين معدنيين مفصولين بوسط عازل عازل. عندما يتم تطبيق الجهد عبر اللوحات، يتم إنشاء مجال كهربائي داخل العازل الكهربائي؛ يمكن حساب طاقة المجال الكهربائي المخزنة باستخدام الصيغة:
E=0.5 * C * U² (حيث تمثل E الطاقة، وC تمثل السعة، وU تمثل الجهد).
المواد العازلة: يتم تصنيف المادة العازلة الأساسية بشكل عام إلى نوعين: جميع-وسائط الأفلام (فيلم البولي بروبيلين) ووسائط الورق المشربة بالزيت-. نظرًا لنحافتها (عادةً من 5 إلى 15 ميكرومتر) وقوتها العازلة العالية (التي تصل إلى 600 كيلو فولت/مم)، أصبحت جميع وسائط الأفلام-الخيار السائد للمكثفات ذات الجهد العالي-، مع وحدات فردية قادرة على تحقيق معدلات جهد تتجاوز 35 كيلو فولت.
التصميم الهيكلي: تتميز المكونات ببنية أسطوانية أو مسطحة ويتم ملؤها-عبر عملية التشريب الفراغي-بزيت عازل (مثل زيت السيليكون) أو راتينج ثابت-عازل كهربائي-عالي لتعزيز قوة العزل الكهربائي وتخفيف مخاطر التفريغ الجزئي.
حماية السلامة: تعمل مقاومة التفريغ الداخلية على تقليل الجهد إلى مستوى آمن (عادة أقل من 50 فولت) خلال خمس دقائق من انقطاع التيار الكهربائي؛ ويتم استكمال ذلك بجهاز تحرير الضغط- المصمم لمنع الانفجار في حالة حدوث عطل داخلي.
