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电子工程师必备电容篇基础知识之二


电容:是一种容性阻抗的无源器件,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、能量转换以及控制电路等方面。

一、电容的定义

电容:是一种容性阻抗的无源器件,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、能量转换以及控制电路等方面。用C表示电容,电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF。

二、电容的命名方法

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。

第一部分: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

三、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: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等。

3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合及低频耦合。

【电容篇】电子工程师必备基础知识之二

常用电容分类

四、常用电容器

【电容篇】电子工程师必备基础知识之二

铝电解电容

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、容量误差大以及泄漏电流大等特性;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

【电容篇】电子工程师必备基础知识之二

钽电容

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,单位体积下能得到最大的电容电压 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

【电容篇】电子工程师必备基础知识之二

薄膜电容

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

【电容篇】电子工程师必备基础知识之二

瓷片电容

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。

主要特点: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。

五、电容器主要特性参数

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、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值,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,造成不可修复的永久损坏。

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,容量大于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。

六、电容器容量标示

1、 直标法

用数字和单位符号直接标出。如01uF 表示0.01 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:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。

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