电容基本知识

电容基本知识

2010-04-06 15:24:18 阅读5 评论0 字号:

  

         电容器,简称电容,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。常用的电容器如图。用字母C表示。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制电路等方面。电容的容量单位为:法(F)、微法(uf),皮法(pf)。一般我们不用法做单位,因为它太大了。各单位之间的换算关系为:

1F=10^6uf 1uf=10^6pf

1F=10^6uf=10^12pf

在使用中,还经常见到单位:nf 1uf=1000nf 1nf=1000pf

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电容的主要性能指标

1、标称电容量和允许偏差

标称电容量是标志在电容器上的电容量。

电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。

精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。

2、额定电压

在{zd1}环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的{zg}直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的{yj}损坏。

3、绝缘电阻

直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。

当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量〉0.1uf时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越大越好。

电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

4、损耗

电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。

在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。

5、频率特性

随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。

 

电容器的型号命名与标示

1.电容器的型号命名方法

国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。

{dy}部分:名称,用字母表示,电容器用C。

第二部分:材料,用字母表示。

第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。

第四部分:序号,用数字表示。

用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介

2.电容器容量标示

                                                     

1、直标法

用数字和单位符号直接标出。如1uF表示1微法,有些电容用“R”表示小数点,如R56表示0.56微法。

2、文字符号法

用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.

3、色标法

用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。

电容器偏差标志符号:+{bfb}-0--H、+{bfb}-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z

电容的容量标识的几种方法:

一、直接标识:电解电容,容量47uf,电容耐压25v。

二、使用单位nf:涤纶电容,标称4n7,即4.7nf,转换为pf即为4700pf。还有的例如:10n,即0.01uf;33n,即0.033uf。后面的63是指电容耐压63v.

三、数学计数法:如上图瓷介电容,标值104,容量就是:10X10000pf=0.1uf.如果标值473,即为47X1000pf=0.047uf。(后面的4、3,都表示10的多少次方)。又如:332=33X100pf=3300pf。

电容器的分类

1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。

2、按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。

3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。

4、按制造材料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、胆电容,还有先进的聚丙希电容等等

5、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。

6、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

7、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。

8、调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

9、低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。

10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电 容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

常用电容器优缺点及其主要应用                              

1、铝电解电容器

     用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.容量大,能耐受大的脉动电流,容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波。

电容量:0.47~10000u

额定电压:6.3~450V

主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大

应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等

2、钽电解电容器(CA)铌电解电容(CN)

     用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小,贮存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到{zd0}的电容电压乘积对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态超小型高可靠机件中。

电容量:0.1~1000u

额定电压:6.3~125V

主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容

应用:在要求高的电路中代替铝电解电容

3、薄膜电容器

     结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质频率特性好,介电损耗小不能做成大的容量,耐热能力差滤波器、积分、振荡、定时电路。

a 聚酯(涤纶)电容(CL)

电容量:40p~4u

额定电压:63~630V

主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差

应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路

b 聚苯乙烯电容(CB)

电容量:10p~1u

额定电压:100V~30KV

主要特点:稳定,低损耗,体积较大

应用:对稳定性和损耗要求较高的电路

c 聚丙烯电容(CBB)

电容量:1000p~10u

额定电压:63~2000V

主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差

应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路

4、瓷介电容器

     穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小,频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用不能做成大的容量,受振动会引起容量变化特别适于高频旁路。

a 高频瓷介电容(CC)

电容量:1~6800p

额定电压:63~500V

主要特点:高频损耗小,稳定性好

应用:高频电路

b 低频瓷介电容(CT)

电容量:10p~4.7u

额定电压:50V~100V

主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差

应用:要求不高的低频电路

5、独石电容器

     (多层陶瓷电容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小,Q值高容量误差较大噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。

容量范围:0.5PF~1UF

耐压:二倍额定电压。

电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好等。

应用范围:广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。

6、纸质电容器

     一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量 

一般在低频电路内,通常不能在高于3~4MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路。

7、微调电容器

     电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。 瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。 云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。 线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用。

a 空气介质可变电容器

可变电容量:100~1500p

主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等

应用:电子仪器,广播电视设备等

b 薄膜介质可变电容器

可变电容量:15~550p

主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大

应用:通讯,广播接收机等

c 薄膜介质微调电容器

可变电容量:1~29p

主要特点:损耗较大,体积小

应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿

d 陶瓷介质微调电容器

可变电容量:0.3~22p

主要特点:损耗较小,体积较小

应用:精密调谐的高频振荡回路

8、陶瓷电容器

     用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器适用于高频电路。

9、玻璃釉电容器(CI)

     由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008

电容量:10p~0.1u

额定电压:63~400V

主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)

应用:脉冲、耦合、旁路等电路

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