电容
电容
在各种电子设备中，调谐、耦合、滤波、去耦、隔断直流电、旁路交流电等，都需要用到电容器。电容器通常叫做电容。电容的种类很多，按结构形式来分，有固定电容、半可变电容、可变电容。在电路中，电容的符号如图5所示。
图5
1. 常用电容的结构和特点。常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。表7是几种常用电容的结构和特点。
表7 几种常用电容的结构和特点
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电容种类 |
电 容 结 构 和 特 点 |
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纸介电容 |
用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。 |
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云母电容 |
用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。 |
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陶瓷电容 |
用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。 |
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薄膜电容 |
结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。 |
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金属化纸介电容 |
结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。 |
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油浸纸介电容 |
它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。 |
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铝电解电容 |
它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候，正负极不要接反。 |
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钽、铌电解电容 |
它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 |
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半可变电容 |
也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 |
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可变电容 |
它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。 |
2. 标称容量和允许误差。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表8。常用固定电容的标称容量系列见表9。
表8 常用固定电容允许误差的等级
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允许误差 |
±2% ±5% ±10% ±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+{bfb}-10%) |
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级别 |
02 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ |
表9 常用固定电容的标称容量系列
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电容类别 |
允许误差 |
容量范围 |
标 称 容 量 系 列 |
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纸介电容、金属化纸介电容、纸膜复合介质电容、低频（有极性）有机薄膜介质电容 |
±5% ±10% ±20% |
100pF~1uF |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
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1uF~100uF |
1 2 4 6 8 10 15 20 30 50 60 80 100 | ||
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高频（无极性）有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容 |
±5% |
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1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 |
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±10% |
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1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 | |
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±20% |
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1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 | |
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铝、钽、铌、钛电解电容 |
±10% ±20% +50/-20% +100/-10% |
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1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 (容量单位uF) |
3. 电容的耐压。电容长期可靠地工作，它能承受的{zd0}直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压{zd0}值不能超过电容的直流工作电压值。
表10是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值，只限电解电容用。
表10 常用固定电容的直流电压系列
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1.6 4 6.3 10 16 25 32* 40 50 63 100 125* 160 250 300* 400 450* 500 630 1000 |
表11 电容的类别和符号
4. 电容的绝缘电阻。由于电容两极之间的介质不是{jd1}的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。
5. 电容的类别和符号。电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，。{dy}个字母C表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。上图是小型纸介电容，下图是立式矩开密封纸介电容。表11列出电容的类别和符号。表12是常用电容的几项特性。
表12 常用电容的几项特性
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电容种类 |
容量范围 |
直流工作电压 （V） |
运用频率 （MHz） |
准确度 |
漏电电阻 （MΩ） |
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中小型纸介电容 |
470pF~0.22uF |
63~630 |
8以下 |
Ⅰ~Ⅲ |
>5000 |
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金属壳密封纸介电容 |
0.01uF~10uF |
250~1600 |
直流， 脉动直流 |
Ⅰ~Ⅲ |
>1000~5000 |
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中、小型金属化纸介电容 |
0.01uF~0.22uF |
160、250、400 |
8以下 |
Ⅰ~Ⅲ |
>2000 |
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金属壳密封金属化纸介电容 |
0.22uF~30uF |
160~1600 |
直流， 脉动电流 |
Ⅰ~Ⅲ |
>30~5000 |
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薄膜电容 |
3pF~0.1uF |
63~500 |
高频、低频 |
Ⅰ~Ⅲ |
>10000 |
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云母电容 |
10pF~0.51uF |
100~7000 |
75~250以下 |
02~Ⅲ |
>10000 |
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瓷介电容 |
1pF~0.1uF |
63~630 |
低频、高频 50~3000以下 |
02~Ⅲ |
>10000 |
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铝电解电容 |
1uF~10000uF |
4~500 |
直流， 脉动直流 |
ⅣⅤ |
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钽、铌电解电容 |
0.47uF~1000uF |
6.3~160 |
直流， 脉动直流 |
ⅢⅣ |
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瓷介微调电容 |
2/7pF~7/25pF |
250~500 |
高频 |
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>1000~10000 |
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可变电容 |
最小>7pF {zd0}<1100pF |
100以上 |
低频，高频 |
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>500 |
6. 在电路图中电容单位的标注规则。通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，大于10000pF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。例如，3300就是3300pF，0.1就是0.1uF等。
7. 电容使用常识。电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候，还要注意正负极不要接反。
不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容，滤波可以选用电解电容，旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。
电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象，并且核对它的电容值。安装的时候，要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到，以便核实。
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