電容 電容特性 電容分類 電容用途 電計算

1、一、電容所謂電容,就是容納和釋放電荷的電子元器件.電容的基本工作原理就是充電放電,通交流,隔直流.當然還有整流、振蕩以及其它的作用.另外電容的結構非常簡單,主要由兩塊正負電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成,所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的.電容的用途非常多,主要有如下幾種:1.隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過.2.旁路(去耦:為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路.3.耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸?shù)较乱患夒娐?.濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用.5.溫度補償:針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩(wěn)定性.6.

2、計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數(shù).7.調(diào)諧:對與頻率相關的電路進行系統(tǒng)調(diào)諧,比如手機、收音機、電視機.8.整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關元件.9.儲能:儲存電能,用于必須要的時候釋放.例如相機閃光燈,加熱設備等等.二、電容的單位電容的基本單位是:F (法,此外還有F(微法、pF(皮法,另外還有一個用的比較少的單位,那就是:nF(,由于電容 F 的容量非常大,所以我們看到的一般都是F、nF、pF的單位,而不是F的單位.他們之間的具體換算如下:1F=1000000F1F=1000nF=1000000pF1nF=1000pF三、電容的計算方法1.電容的計算公式電容器可以充入的

3、電量Q并不是無限的,隨著電勢差的變化,電量Q也隨之增大,對同一個電容器, 是一個與電量、電勢差無關的常量,對不同的電容器,電勢差增加1伏所需要增加的電量是不同的,也就是是不同的常數(shù),因此,我們認為能夠反映電容器容納電荷的能力,并由此定義了一個新的物理量電容,符號,讓.定義:電容是描述電容器容納電量特性的物理量.它的大小可用電容器一極的帶量與兩極板電勢差之比來量度.量度:2.電容的阻抗的計算頻率也成反比.如果容抗用X C 表示,電容用C表示,頻率用f表示,那么容抗的單位是歐.知道了交流電的頻率f和電容C四、電容的型號命名:1 各國電容器的型號命名很不統(tǒng)一,國產(chǎn)電容器的命名由四部分組成:第一部分:

4、用字母表示名稱,電容器為C.第二部分:用字母表示材料.第三部分:用數(shù)字表示分類.第四部分:用數(shù)字表示序號.2 電容的標志方法:(1 直標法:用字母和數(shù)字把型號、規(guī)格直接標在外殼上.(3 色標法:和電阻的表示方法相同,單位一般為pF.小型電解電容器的耐壓也有用色標法的,位置靠近正極引出線的根部,所表示的意義如下表所示:顏色黑棕紅橙黃綠藍紫灰耐壓4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V3 安規(guī)電容是指用于這樣的場合,即電容器失效后,不會導致電擊,不危及有身安全.安規(guī)電容安全等級,應用中允許的峰值脈沖電壓,過電壓等級(IEC664 X1 2.5KV 4.0KVX2 2.

5、5KVX3 1.2KV -安規(guī)電容的等級制絕緣類型額定電壓范圍Y1 雙重絕緣或加強絕緣250VY2 基本絕緣或附加絕緣150250VY3 基本絕緣或附加絕緣150250VY4 基本絕緣或附加絕緣 250V(4 進口電容器的標志方法:進口電容器一般有6項組成.第一項:用字母表示類別:第二項:用兩位數(shù)字表示其外形、結構、封裝方式、引線開始及與軸的關系.第三項:溫度補償型電容器的溫度特性,有用字母的,也有用顏色的,其意義如下表所示:序號字母顏色溫度系數(shù)允許偏差字母顏色溫度系數(shù)允許偏差1 A 金+100 R 黃-2202 B 灰+30 S 綠-3303 C 黑0 T 藍-4704 G 30 U 紫-7

6、505 H 棕-30 60 V -10006 J 120 W -15007 K 250 X -22008 L 紅-80 500 Y -33009 M 1000 Z -470010 N 2500 SL +350-100011 P 橙-150 YN -800-5800備注:溫度系數(shù)的單位10e -6/;允許偏差是% .第四項:用數(shù)字和字母表示耐壓,字母代表有效數(shù)值,數(shù)字代表被乘數(shù)的10的冪.第五項:標稱容量,用三位數(shù)字表示,前兩位為有效數(shù)值,第三為是10的冪.當有小數(shù)時,用R或P表示.普通電容器的單位是pF,電解電容器的單位是uF.第六項:允許偏差.用一個字母表示,意義和國產(chǎn)電容器的相同.也有用色

7、標法的,意義和國產(chǎn)電容器的標志方法相同.3.電容的主要特性參數(shù):(1 容量與誤差:實際電容量和標稱電容量允許的最大偏差范圍.一般分為3級:I級5%,II級10%,III級20%.在有些情況下,還有0級,誤差為20%.精密電容器的允許誤差較小,而電解電容器的誤差較大,它們采用不同的誤差等級.常用的電容器其精度等級和電阻器的表示方法相同.用字母表示:符號B C D F G J K L M N Z允許誤差0.1% 0.25% 0.5% 1% 2% 5% 10% 15% 20% 30% +80%-20%(2 額定工作電壓:電容器在電路中能夠長期穩(wěn)定、可靠工作,所承受的最大直流電壓,又稱耐壓.對于結構、

8、介質(zhì)、容量相同的器件,耐壓越高,體積越大.(3 溫度系數(shù):在一定溫度范圍內(nèi),溫度每變化1,電容量的相對變化值.溫度系數(shù)越小越好.不同品種的電容器,最高使用頻率不同.小型云母電容器在250MHZ以內(nèi);圓片型瓷介電容器為300MHZ;圓管型瓷介電容器為200MHZ;圓盤型瓷介可達3000MHZ;小型紙介電容器為80MHZ;中型紙介電容器只有8MHZ.五、電容的種類由于絕緣材料的不同,所構成的電容器的種類也有所不同:按結構可分為:固定電容,可變電容,微調(diào)電容.按介質(zhì)材料可分為:氣體介質(zhì)電容,液體介質(zhì)電容,無機固體介質(zhì)電容,有機固體介質(zhì)電容電解電容.按極性分為:有極性電容和無極性電容. 我們最常見到的

9、就是電解電容.從原理上分為:無極性可變電容、無極性固定電容、有極性電容等. 從材料上可以分為:CBB電容(聚乙烯,滌綸電容、瓷片電容、云母電容、獨石電容、電解電容、鉭電容等.下面是各種電容的優(yōu)缺點:無感CBB電容2層聚丙乙烯塑料和2層金屬箔交替夾雜然后捆綁而成.無感,高頻特性好,體積較小不適合做大容量,價格比較高,耐熱性能較差.CBB電容2層聚乙烯塑料和2層金屬箔交替夾雜然后捆綁而成.有感,其他同上.基層電容鐵電陶瓷電容容量較大,但是損耗和溫度系數(shù)較大,適宜用于低頻電路.薄瓷片兩面渡金屬膜銀而成.體積小,耐壓高,價格低,頻率高(有一種是高頻電容易碎!容量低陶瓷電容用陶瓷作介質(zhì),在陶瓷基體兩面噴

10、涂銀層,然后燒成銀質(zhì)薄膜做板極制成.它的特點是體積小,耐熱性能好,損耗小,絕緣電阻高,但容量小,適宜用于高頻電路云母電容云母片上鍍兩層金屬薄膜容易生產(chǎn),技術含量低.體積大,容量小,(幾乎沒有用了獨石電容體積比CBB更小,其他同CBB,有感電解電容兩片鋁帶和兩層絕緣膜相互層疊,轉(zhuǎn)捆后浸泡在電解液(含酸性的合成溶液中.容量大.高頻特性不好.電解電容在電路中的作用:1、濾波作用:在電源電路中,整流電路將交流變成脈動的直流,而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓.在實際中,為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產(chǎn)生變化,所以在電源

11、的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容.由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001-0.lpF的電容,以濾除高頻及脈沖干擾.2、耦合作用:在低頻信號的傳遞與放大過程中,為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響,常采用電容藕合.為了防止信號中韻低頻分量損失過大,一般總采用容量較大的電解電容.鉭電容用金屬鉭作為正極,在電解質(zhì)外噴上金屬作為負極.穩(wěn)定性好,容量大,高頻特性好.造價高.(一般用于關鍵地方貼片電容一NPO電容器(溫度補償貼片單片陶瓷電容器NPO 是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器.它的填充

12、 介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的. NPO 電容器是電容量 和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一.在溫度從-55到+125時容量變化 為 030ppm/,電容量隨頻率的變化小于0.3C.NPO 電容的漂移或 滯后小于0.05%,相對大于2%的薄膜電容來說是可以忽略不計的.其 典型的容量相對使用壽命的變化小于0.1%.NPO 電容器隨封裝形式 不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要 比小封裝尺寸的頻率特性好.下表給出了 NPO 電容器可選取的容量范 圍. NPO 電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容,以及高頻電路中的 耦合電容. 二 X7R 電容器 (溫度穩(wěn)定型的陶瓷電

13、容器 X7R 電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器.當溫度在-55到 +125時其容量變化為 15%,需要注意的是此時電容器容量變化是非 線性的. X7R 電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的,它也隨時 間的變化而變化,大約每 10 年變化 1%C,表現(xiàn)為 10 年變化了約 5%. X7R 電容器主要應用于要求不高的工業(yè)應用,而且當電壓變化時其 容量變化是可以接受的條件下.它的主要特點是在相同的體積下電容 量可以做的比較大.下表給出了 X7R 電容器可選取的容量范圍. 三 Z5U 電容器(“通用”陶瓷電容器 Z5U 電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器.這里首先需要考慮的是使 用溫度范圍,對于 Z5U 電容器主要的是它的小尺寸和低成本.對于上述 三種陶瓷單片電容起來說在相同的體積下 Z5U 電容器有最大的電容 量.但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大,它的老化率最大可達每 10 年下降 5%. 盡管它的容量不穩(wěn)定,由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感(ESL和等 效串聯(lián)電阻(ESR低、 良好的頻率響應,使其具有廣泛的應用范圍.尤其 是在退耦電路的應用中.下表給出了 Z5U 電容器的取值范圍. Z5U 電容器的其他技術指標如下: 工作溫度范圍 +10 - +85 溫度特性 +