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文檔簡介
1、jq1000110的博文各種電容的特性及其應(yīng)用(2007-08-25 15:23)分類:名稱:聚酯(滌綸)電容(CL) 符號(hào):電容量:40p-4u額定電壓:63-630V 主要特點(diǎn):小體積,大容量,耐熱耐濕,穩(wěn)定性差 應(yīng)用:對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路名稱:聚苯乙烯電容(CB) 符號(hào):電容量:10p-1u額定電壓:100V-30KV 主要特點(diǎn):穩(wěn)定,低損耗,體積較大 應(yīng)用:對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路名稱:聚丙烯電容(CBB) 符號(hào):電容量:1000p-10u額定電壓:63-2000V 主要特點(diǎn):性能與聚苯相似但體積小,穩(wěn)定性略差 應(yīng)用:代替大部分聚苯或云母電容,用于要求較高的電路名稱:云
2、母電容(CY) 符號(hào):電容量:10p-0.1u額定電壓:100V-7kV 主要特點(diǎn):高穩(wěn)定性,高可靠性,溫度系數(shù)小 應(yīng)用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路名稱:高頻瓷介電容(CC) 符號(hào):電容量:1-6800p額定電壓:63-500V 主要特點(diǎn):高頻損耗小,穩(wěn)定性好 應(yīng)用:高頻電路名稱:低頻瓷介電容(CT) 符號(hào):電容量:10p-4.7u額定電壓:50V-100V 主要特點(diǎn):體積小,價(jià)廉,損耗大,穩(wěn)定性差 應(yīng)用:要求不高的低頻電路名稱:玻璃釉電容(CI) 符號(hào):電容量:10p-0.1u額定電壓:63-400V 主要特點(diǎn):穩(wěn)定性較好,損耗小,耐高溫(200度) 應(yīng)用:脈沖、耦合、旁路等電路名稱:鋁
3、電解電容 符號(hào):電容量:0.47-10000u額定電壓:6.3-450V 主要特點(diǎn):體積小,容量大,損耗大,漏電大 應(yīng)用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等名稱:但電解電容(CA)鈮電解電容(CN) 符號(hào):電容量:0.1-1000u額定電壓:6.3-125V 主要特點(diǎn):損耗、漏電小于鋁電解電容 應(yīng)用:在要求高的電路中代替鋁電解電容名稱:空氣介質(zhì)可變電容器符號(hào):可變電容量:100-1500p直線頻率式及對(duì)數(shù)式等主要特點(diǎn):損耗小,效率高;可根據(jù)要求制成直線式、直線波長式、 應(yīng)用:電子儀器,廣播電視設(shè)備等名稱:薄膜介質(zhì)可變電容器 符號(hào):可變電容量:15-550p 主要特點(diǎn):體積小,重量輕;損耗比空氣介
4、質(zhì)的大 應(yīng)用:通訊,廣播接收機(jī)等名稱:薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器 符號(hào):可變電容量:1-29p 主要特點(diǎn):損耗較大,體積小 應(yīng)用:收錄機(jī),電子儀器等電路作電路補(bǔ)償 名稱:陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器 符號(hào):可變電容量:0.3-22p 主要特點(diǎn):損耗較小,體積較小 應(yīng)用:精密調(diào)諧的高頻振蕩回路 獨(dú)石電容最大的缺點(diǎn)是溫度系數(shù)很高,做振蕩器的穩(wěn)漂讓人受不了,我們做的一個(gè)555振蕩 器,電容剛好在7805旁邊,開機(jī)后,用示波器看頻率,眼看著就慢慢變化,后來換成滌綸電容 就好多了.獨(dú)石電容的特點(diǎn):電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好等.應(yīng)用范圍:廣泛應(yīng)用于電子精密儀器.各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波
5、、旁路.容量范圍:0.5PF-1UF耐壓:二倍額定電壓.里面說獨(dú)石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型性能挺好,但容量小,一般小于0.2U,另一種叫II型,容量大,但性能一般.就溫漂而言:獨(dú)石為正溫條數(shù)+130左右,CBB為負(fù)溫系數(shù)-230,用適當(dāng)比例并聯(lián)使用,可使溫漂降到很 小.就價(jià)格而言:鉭,鈮電容最貴,獨(dú)石,CBB較便宜,瓷片最低,但有種高頻零溫漂黑點(diǎn)瓷片稍貴.云母電容Q值 較高,也稍貴.鋁電解電容器適用指南一.電路設(shè)計(jì)鋁電解電容分正負(fù)極,不得加反向電壓和交流電壓,對(duì)可能出現(xiàn)反向電壓的地方應(yīng)使用 無極性電容.對(duì)需要快速充放電的地方,不應(yīng)使用鋁電解電容器,應(yīng)選擇特別設(shè)計(jì)的具有較長壽命的 電容
6、器.不應(yīng)使用過載電壓直流電壓玉文博電壓疊加后的縫制電壓低于額定值.兩個(gè)以上電解電容串聯(lián)的時(shí)候要考慮使用平衡電阻器,使得各個(gè)電容上的電壓在其 額定的范圍內(nèi).設(shè)計(jì)電路板時(shí),應(yīng)注意電容齊防爆閥上端不得有任何線路,并應(yīng)留出2mm以上的空 隙.電解也主要化學(xué)溶劑及電解紙為易燃物,且電解液導(dǎo)電.當(dāng)電解液與pc板接觸時(shí),可 能腐蝕pc板上的線路.,以致生煙或著火.因此在電解電容下面不應(yīng)有任何線路.設(shè)計(jì)線路板向背應(yīng)確認(rèn)發(fā)熱元器件不靠近鋁電解電容或者電解電容的下面.以上只是部分摘抄內(nèi)容.特性比較鋁電解電容與鉭電解電容鋁電解電容的容體比較大,串聯(lián)電阻較大,感抗較大,對(duì)溫度敏感.它適用于溫度變化不大、工 作頻率不高
7、(不高于25kHz)的場合,可用于低頻濾波.鋁電解電容具有極性,安裝時(shí)必須保證 正確的極性,否則有爆炸的危險(xiǎn).與鋁電解電容相比,鉭電解電容在串聯(lián)電阻、感抗、對(duì)溫度的穩(wěn)定性等方面都有明顯的優(yōu)勢(shì) 但是,它的工作電壓較低.紙介電容和聚酯薄膜電容其容體比較小,串聯(lián)電阻小,感抗值較大.它適用于電容量不大、工作頻率不高(如1MHz以下) 的場合,可用于低頻濾波和旁路.使用管型紙介電容器或聚酯薄膜電容器時(shí),可把其外殼與參 考地相連,以使其外殼能起到屏蔽的作用而減少電場耦合的影響.云母和陶瓷電容其容體比很小,串聯(lián)電阻小,電感值小,頻率/容量特性穩(wěn)定.它適用于電容量小、工作頻率高 (頻率可達(dá)500MHz)的場合
8、,用于高頻濾波、旁路、去耦.但這類電容承受瞬態(tài)高壓脈沖能力 較弱,因此不能將它隨便跨接在低阻電源線上,除非是特殊設(shè)計(jì)的.聚苯乙烯電容器其串聯(lián)電阻小,電感值小,電容量相對(duì)時(shí)間、溫度、電壓很穩(wěn)定.它適用于要求頻率穩(wěn)定性高 的場合,可用于高頻濾波、旁路、去耦.一薄膜電容器在振蕩電路,定時(shí)電路,延遲電路和濾波器中的應(yīng)用.在這幾種電路中,要求電容器的電容量具有良好的溫度穩(wěn)定性,保證振蕩頻率,定時(shí)時(shí)間,延遲 時(shí)間具有良好的溫度穩(wěn)定性,此時(shí)選用溫度系數(shù)低的聚碳酸酯介質(zhì)電容為首選,其溫度系數(shù) 可以接近于零.其次應(yīng)選用的是復(fù)合膜電容器,在國家標(biāo)準(zhǔn)中以CH表示,如國產(chǎn)的CH11復(fù) 合膜電容器的電容量可以從1nF0
9、.47uF,在市場上很容易找到,采用黃色樹脂封裝.如果在溫度幾乎不變的情況下電容器的選擇無特殊的要求,但是一定不能選用第二類陶瓷介 質(zhì)(其電容量隨電容器的溫度變化太大).在積分電路中的應(yīng)用在積分電路中,積分時(shí)間常數(shù)是由積分電容器和電阻決定的,通常電阻有良好的溫度特性,所 以最關(guān)鍵的是要保證電容量的穩(wěn)定,這一點(diǎn)與前面所述電路沒有區(qū)別,與它們不同的是,積分 電路具有保持功能,因而要電容器的絕緣電阻越高越好,同時(shí)要保持積分的準(zhǔn)確性,電容器的 介質(zhì)吸收要低.所以,通常積分電路的積分電容器應(yīng)選擇介質(zhì)吸收低的,然后考慮的是溫度系 數(shù),絕緣電阻.綜合考慮應(yīng)首選介質(zhì)吸收最低的聚苯乙丙烯介質(zhì)電容器.在采樣-保持
10、電路中的應(yīng)用在這種電路中的最關(guān)鍵的是電容器的絕緣電阻,應(yīng)以選擇絕緣電阻最高的介質(zhì)為首選.如果 頻率較高,還應(yīng)考慮損耗因數(shù),通常在薄膜電容中,損耗因數(shù)均可以滿足要求.作為耦合電容器既要將交流或脈沖信號(hào)無衰減的耦合到后級(jí),同時(shí)又不能影響后級(jí)的直流工作點(diǎn),因而需 要電容器的絕緣電阻要高,通常的聚酯薄膜電容即可滿足要求.二 陶瓷介質(zhì)電容器1. I類陶瓷電容器過去稱高頻陶瓷電容器,是指介質(zhì)損耗小,絕緣電阻高,介電常數(shù)隨溫度呈線性變化的陶瓷介 質(zhì)制造的電容器.它特別適用于諧振回路,以及其他要求損耗小和電容量穩(wěn)定的電路,或用于 溫度補(bǔ)償.2. II類陶瓷電容器過去被稱作低頻陶瓷電容器,這類電容的比電容大,容
11、量隨溫度呈非線性變化,損耗較大,常用 在電子設(shè)備中用于旁路,耦合或用于其他對(duì)損耗和電容量穩(wěn)定性要求不高的電路中.陶瓷電容的基本特性:具有較高甚至非常高的介電常數(shù).I類超穩(wěn)定介質(zhì)用于高頻,但電容量 作的不可能很大,通常1206SMD封裝的電容從0.5pF到0.01uF.而II類穩(wěn)定介質(zhì)對(duì)應(yīng)的 電容則可做到2.2uF或再高一些.II類的可用級(jí)陶瓷介質(zhì)材料可達(dá)到100uF.電容器的選擇和注意事項(xiàng)(2)關(guān)于陶瓷貼片電容的PCB設(shè)計(jì)問題.與引腳元件不同,片狀元件面臨著一個(gè)易受彎曲應(yīng)力影響的問題,焊接錫量過大會(huì)加大機(jī)械 和熱應(yīng)力,從而導(dǎo)致芯片破損.因此在設(shè)計(jì)基片時(shí)要考慮焊盤的布局和尺寸,以免焊錫量偏 多.
12、主要是在各元件間設(shè)有非焊接區(qū),以免出現(xiàn)過多的焊錫.不知道大家對(duì)于這個(gè)有什么好的想 法沒有?獨(dú)石電容實(shí)際也叫集成夾角,因?yàn)楠?dú)石電容里面實(shí)際就是一顆SMD貼片(集層陶瓷電容)電 容.在某些電路設(shè)計(jì)中,為解決不使用SMD貼片電容而特別把貼片加工成有引腳的DIP電容, 而這種電容便稱作集成夾角”即獨(dú)石電容”.而瓷片電容就是一般的陶瓷電容,陶瓷電容器采用鈦酸鋇、鈦酸鍶等高介電常數(shù)的陶瓷材 料作為電介質(zhì),在電介質(zhì)的表面印刷電極漿料,經(jīng)低溫?zé)Y(jié)制成.陶瓷電容器的外形以片式居 多,也有管形、圓片形等形狀.而SMD貼片電容即集層陶瓷電容,從字面上解釋就是:陶瓷電容的縮小化,多層化的制作工藝.從陶瓷電容演變而來,
13、尺寸有:進(jìn)而,獨(dú)石電容又是從集層陶瓷電容演變而來.獨(dú)石電容電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好等.陶瓷電容體積大,電壓高,穩(wěn)定性相對(duì)差些!獨(dú)石電容和陶瓷電容的介質(zhì)均為陶瓷!聚苯乙烯電容目錄簡介聚苯乙烯電容(polystyrene-film-capacitors type:PSR 、PSA)是選用電子級(jí)聚苯乙 烯膜作介質(zhì)、高導(dǎo)電率鋁箔作電極卷繞而成圓柱狀,并采成熱縮密封工藝制作而成。容量范圍(100pF0.01uF),具有負(fù)溫度系數(shù)、絕緣電阻高達(dá)100GQ、極低泄漏電流 等特點(diǎn)。應(yīng)用于各類精密測量儀表;汽車收音機(jī);工業(yè)用接近開關(guān)、高精度的數(shù)模轉(zhuǎn) 換電路。聚苯乙烯電容器的結(jié)構(gòu)聚苯
14、乙烯電容器屬有機(jī)薄膜電容器類,其介質(zhì)為聚苯乙烯薄膜,電極有金屬箔式 和金屬膜式兩種。由于聚苯乙烯薄膜是一種熱縮性的定向薄膜,故卷繞成形的電容器 可以采用自身熱收縮聚合的方法做成非密封性結(jié)構(gòu)。對(duì)于高精度、需密封的電容器, 則用金屬或塑料外殼進(jìn)行灌注封裝。用金屬膜式電極制作的電容器稱為金屬化聚苯乙 烯薄膜電容器。聚苯乙烯電容器的特點(diǎn)聚苯乙烯薄膜電容器具有以下特點(diǎn):電容器的容量范圍寬.一般為10pF - 2pF。 介質(zhì)吸?顯性很差,絕緣電阻高,電容穩(wěn)定性好。金屬化聚苯乙烯電容器有良好的自愈能力,但用于高頻電路時(shí)其損耗角正切值將會(huì)增大,絕緣電阻將大大下降。溫度系數(shù)小,但耐熱性差??梢灾瞥删茈娙萜?,允
15、許偏差可達(dá)士 0.1%??梢灾瞥筛邏弘娙萜鳎畲蠊ぷ麟妷嚎蛇_(dá) 40kV。制作工藝簡單,成本低。聚苯乙烯薄膜電容器適合在環(huán)境溫度為-40 C +55 C的條件下工作,可用于高頻電路,但金屬化聚苯乙烯電容器不宜用于高頻和要求高絕緣電阻的場合。各類電容特性一覽表2008-09-20 23:26名稱鋁電解電容器字串3鉭電解電容器有機(jī)膜電容器瓷介質(zhì)電容器獨(dú)石電容器主 要 特 性容量范圍大,國外已有I F容量規(guī)格的出售,介質(zhì) 損耗和容量誤差大,耐高 溫性能差,有極性之分。字串7容量較大,介質(zhì)損耗 小,耐壓不高,特性 比鋁電解好,有極性 之分。漏電小,售價(jià) 高。種類較多,如滌綸膜、聚丙 烯膜、聚苯乙烯膜等。
16、介質(zhì) 損耗小,漏電小,容量范圍 不大,售價(jià)與容量大小和耐 壓有關(guān)。容量范圍不大,介質(zhì)損 耗小,容量誤差較大, 容量50pF以下,有溫 度補(bǔ)償作用。售價(jià)低。由陶瓷疊片切 體積/容量之 質(zhì)損耗小,容 大,Q值高, 不高。主 要 用 途電源濾波和低頻電路用。字串9用于低頻電路和時(shí)間 常數(shù)電路。信號(hào)耦合,旁路作用,定時(shí) 電路等,工作頻率不高。高頻信號(hào)旁路和耦合, 微分電路,中和作用。信號(hào)耦合,信 有源濾波等月鋁電解電容器的套管顏色與其代表的特性一般情況下,鋁電解電容器的鋁殼外面都有一個(gè)塑料套管。塑料套管的顏色有多種,例如淺藍(lán)色的、橙色的、黃 容器的套管制成五顏六色,其目的并非僅僅為了美觀,而是具有特定
17、的意義,在選用和更換鋁電解電容器時(shí)應(yīng)重視這 套管顏色與含義如下表所示,供廣大的電子愛好者參考。附表:鋁電解電容器的套管顏色與其代表的特性系列特點(diǎn)通用品小型化薄型化低阻抗雙極性低漏電用途電壓范圍MG小型標(biāo)準(zhǔn)品yy一般電路6V3250MT105 r小型標(biāo)準(zhǔn)品yy高溫一電路6V3100SM高度為7 mmyyy微型機(jī)6V363VMG-9高度為9 mmyyy薄型機(jī)6V350VBP雙極性品yy極性反轉(zhuǎn)回路6V350VEP高穩(wěn)yy定時(shí)電路,1650V定品代替鉭電容LL低漏電電流yy定時(shí)電路,1050V小信號(hào)電路BPC耐高波紋電流yyy電視機(jī)S2550V校正用BPA音質(zhì)改善用yyyy音頻電路2563VHF低阻
18、抗yy開關(guān)電路6V363VHV高耐壓高壓電路1604000不同介質(zhì)電容的識(shí)別筆者根據(jù)收藏的資料,整理出不同介質(zhì)電容英文字母的標(biāo)稱符號(hào),如附表,以便大家在選購電容器產(chǎn)品和維修時(shí) 附表字串5鉭電解CA復(fù)合介質(zhì)鈮電解CO漆膜介質(zhì)鋁電解CD云母其它電解CE合金電解高頻瓷介CC紙介低頻瓷介CT聚苯乙稀滌綸CL聚丙稀玻璃膜CO聚四氟乙稀玻璃釉CI聚碳酸脂金屬化紙介CJ用萬用表判斷電容器質(zhì)量視電解電容器容量大小,通常選用萬用表的Rx10、Rx100、Rx1K擋進(jìn)行測試判斷。紅、黑表筆分別接電容器的彳 由表針的偏擺來判斷電容器質(zhì)量。若表針迅速向右擺起,然后慢慢向左退回原位,一般來說電容器是好的。如果表針 穿。
19、如果表針擺起后逐漸退回到某一位置停位,則說明電容器已經(jīng)漏電。如果表針擺不起來,說明電容器電解質(zhì)已經(jīng)有些漏電的電容器,用上述方法不易準(zhǔn)確判斷出好壞。當(dāng)電容器的耐壓值大于萬用表內(nèi)電池電壓值時(shí),根據(jù)電解 充電時(shí)漏電電流大的特點(diǎn),可采用Rx10K擋,對(duì)電容器進(jìn)行反向充電,觀察表針停留處是否穩(wěn)定(即反向漏電電流 準(zhǔn)確度較高。黑表筆接電容器的負(fù)極,紅表筆接電容器的正極,表針迅速擺起,然后逐漸退至某處停留不動(dòng),則說明 停留不穩(wěn)或停留后又逐漸慢慢向右移動(dòng)的電容器已經(jīng)漏電,不能繼續(xù)使用了。表針一般停留并穩(wěn)定在50-200K刻度 字串2淺談鉭電解電容器鉭電解電容器作為電解電容器中的一類。廣泛應(yīng)用于通信、航天和軍事
20、工業(yè)、海底電覽和高級(jí)電子裝置、民用電 鉭電解電容器是一種用金屬鉭(Ta )作為陽極材料而制成的,按陽極結(jié)構(gòu)的不同可分為箔式和鉭燒粉結(jié)式兩種, 解質(zhì)不同,分為固體電解質(zhì)的鉭電容和非固體電解質(zhì)的鉭電容。其中,固體鉭電解電容器用量大,如CA型、CA42鉭電解電容器的外殼上都有CA標(biāo)記,但在電路中的符號(hào)與其它電解電容器符號(hào)卻是一樣。最常見的鉭電容結(jié)構(gòu): 鉭電解電容和鋁電解電容相比有下述優(yōu)點(diǎn)。體積小 由于鉭電容采用了顆粒很細(xì)的鉭粉,而且鉭氧化膜的介電常數(shù)比鋁氧化膜的介電常數(shù)高17,因此鉭1使用濕度范圍寬一般鉭電解電容器都能在一50C100C的溫度下正常工作,雖然鋁電解也能在這個(gè)范圍內(nèi)工壽命長、絕緣電阻高
21、、漏電流小鉭電解電容器中鉭氧化膜介質(zhì)不僅耐腐蝕,而且長時(shí)間工作能保持良好的性能阻抗頻率特性好對(duì)頻率特性不好的電容器,當(dāng)工作頻率高時(shí)電容量就大幅度下降,損耗(tgO)也急劇上升。上。鉭電容隨頻率上升,也要出現(xiàn)容量下降現(xiàn)象,但下降幅度較小,有資料表明,工作在10kHz時(shí)鉭電容容量下降不 0%。可靠性高鉭氧化膜的化學(xué)性能穩(wěn)定,又因鉭陽極基體Ta2O5能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,所以它能使用固體或含酸的電I 解的損耗要比鋁電解電容小,而且溫度穩(wěn)定性良好.電源模塊電路中電容的應(yīng)用所謂通信電源模塊電容,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,當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用。另 外電容的結(jié)構(gòu)
22、非常簡單,主要由兩塊正負(fù)電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組 成。作為無源元件之一的電容,其作用不外乎以下幾種:1、應(yīng)用于 電源電路,實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能的作用 應(yīng)用于電源電路,實(shí) 現(xiàn)旁路、去藕、1)旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件, 它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。就像小 型可充電電池一 樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗,旁路 電容要盡量靠近負(fù) 載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防 止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連 接處在通過大 電流毛刺時(shí)的電壓降。2)去藕 去藕,又稱解藕。從電路來說,總是 可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果
23、開關(guān)電源負(fù)載電容比較大, 驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電,才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡 峭的時(shí)候,電流比較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流, 由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生 反彈), 這種電流相對(duì)于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級(jí)的正常 工作。這就是耦合。去藕 電容就是起到一個(gè)電池的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電 路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電 容結(jié)合 起來將更容易理解。旁路電容實(shí)際也是去藕合的,只是旁路電容一般是 指高頻旁路,也就是給高頻開關(guān)電源的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防 途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般是0.1u,0.0
24、1u 等,而去耦合電容一般比較大,10uF或者更大,是依據(jù)電路中分 布參數(shù),以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定??偟膩碚f旁路是把輸入信 號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象,而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象, 防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。3)濾波從理論 上(即假設(shè)電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越 高。但實(shí)際上超過1uF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份, 所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容 量較大電解電 容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用 就是通高阻低,通高 頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過,電容越 小高頻越容易通過。具體用在
25、濾波中,大電容(1000uF)濾低頻,小電容 (20pF)濾高頻。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變,由此可知,信號(hào)頻率越 高則衰減越大,可很形象的說電容像個(gè)水塘,不會(huì)因幾滴水的加入或蒸 發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻 率越高, 峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過程。在 通信電源電路中,整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流,而在整流電路之后 接入一個(gè)較大容量的電解 電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動(dòng) 直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中,為了防止 電路各 部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化,所以在通信電源的輸出端及負(fù)載 的電源輸入端一般接有數(shù)十 至數(shù)百微法
26、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(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)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.4)儲(chǔ)能 儲(chǔ)能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)的能量 通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額 定值為40450VDC、 電容值在220150 000uF之間的鋁電解電容器(如EPCOS公司的B43504 或 B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的通信電源要求,器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián) 或其組合的形式,對(duì)于功率級(jí)超過10KW的開關(guān)電源,通常采用體積 較大的罐形螺旋端子電容器。2、應(yīng)用于信號(hào)電路,主要完成耦合、振 蕩/同步
27、及時(shí)間常數(shù)的作用:應(yīng)用于信號(hào)電路,主要完成耦合、振蕩/ 同步及時(shí)間常數(shù)的作用:1)去耦 舉個(gè)例子來講,晶體管放大器發(fā)射 極有一個(gè)自給偏壓電阻,它同時(shí)又使信號(hào)產(chǎn)生壓降反饋到輸入端 形成 了輸入輸出信號(hào)耦合,這個(gè)電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件,如果在這個(gè)電 阻兩端并聯(lián)一個(gè)電容,由于適當(dāng)容量的電容器對(duì)交流信號(hào)較小的阻抗, 這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng),故稱此電容為去耦電容。2)振蕩 /同步包括RC、LC振蕩器及晶體的負(fù)載電容都屬于這一范疇。3) 時(shí)間常數(shù)這就是常見的R、C串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號(hào)電壓 加在輸入端時(shí),電容(C)上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電 壓的上升而減小。電流通過電阻(R)
28、、電容(C)的特性通過下面的公 式描述:i = (V/R)e-(t/CR)最后說下電解電容的使用注意事項(xiàng):1.電 解電容由于有正負(fù)極性,因此在電路中使用時(shí)不能顛倒聯(lián)接。在電源電 路中,輸出正電壓時(shí)電解電容的正極接電源輸出端,負(fù)極接地,輸出 負(fù)電壓時(shí)則負(fù)極接輸出端,正極接地.當(dāng)電源電路 中的濾波電容極性 接反時(shí),因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動(dòng), 另一方 面又因反向通電使此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電阻的電解電容發(fā)熱.當(dāng)反 向電壓超過某值時(shí),電容的反向漏 電電阻將變得很小,這樣通電工作 不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞.2.加在電解電容兩端的電壓不 能超過其允許工作電壓,在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時(shí)應(yīng)
29、根據(jù)具體情況留有一定 的余量,在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的濾波電容時(shí),如果交流電源電壓為220時(shí) 變壓器次級(jí)的整流電壓可達(dá)22V,此時(shí)選擇耐壓為25V的電解電容一 般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動(dòng)很大且有 可能上升到 250V以上時(shí),最好選擇耐壓30V以上的電解電容。3.電解電容在電 路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸. 4.對(duì) 于有正負(fù)極性的信號(hào)的濾波,可采取兩個(gè)電解電容同極性串聯(lián)的方法, 當(dāng) 作一個(gè) 無 極 性 的 電 容 . + 關(guān)于濾波 電容、去耦電容、旁路電容作用關(guān)于濾波電容、去耦電容、濾波電容 用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。去 耦電容
30、用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩(wěn) 定工作。旁路電容用在有電阻連接時(shí),接在電阻兩端使交流信號(hào)順利 通過。1.關(guān)于去耦電容蓄能作用的理解1.去耦電容主要是去除高頻如 RF信號(hào)的干擾,干擾的進(jìn)入方式是通過電磁輻射。而實(shí)際上,芯片附近 的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。你可以把總開關(guān)電源看作密云 水庫,我們大樓內(nèi)的家 家戶戶都需要供水,這時(shí)候,水不是直接來自 于水庫,那樣距離太遠(yuǎn)了,等水過來,我們已經(jīng)渴的不行了。實(shí)際水 是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實(shí)是一個(gè)buffer的作用。如果微觀來 看,高 頻器件在工作的時(shí)候,其電流是不連續(xù)的,而且頻率很高,而 器件VCC到總通信電源有
31、一段距離,即便距離不長,在頻率很高的 情況下,阻抗Z=i*wL+R,線路的電感影響也會(huì)非常大,會(huì)導(dǎo)致器件 在需要電流的時(shí)候,不能被及時(shí)供給。而去耦電容可以彌補(bǔ)此不足。這 也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一(在vcc引腳上通常 并聯(lián)一個(gè)去藕電容,這樣交流分量就從這個(gè)電容接地。)2.有源器件 在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能 就是提供一個(gè)局部的直流電源給有源器件,以減少開關(guān)噪聲在板上的 傳播和將噪聲引導(dǎo)到地2.旁路電容和去耦電容的區(qū)別去耦:去除在器 件切換時(shí)從高頻器件進(jìn)入到配電網(wǎng)絡(luò)中的RF能量。去耦電容還可以為 器件提供局部化的DC電壓源,
32、它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。 旁路:從元件或電纜中轉(zhuǎn)移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產(chǎn) 生AC旁路消除無意的能量進(jìn)入敏感的部分,另外還可以提供基帶濾 波功能(帶寬受限)。我們經(jīng)??梢钥吹?,在電源和地之間連接著去耦電容,它有三個(gè)方面的 作用:一是作為本集成電路的蓄能 電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻 噪聲,切斷其通過供電回路進(jìn)行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲 對(duì)電路構(gòu)成干擾。在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干 擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對(duì)于同一個(gè)電 路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象, 把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除,而去耦
33、(decoupling)電容也稱退耦電容, 是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。 + 大 電容 并 聯(lián)小電容作用及應(yīng)用原理大電容由于容量大,所以體積一般也比較大, 且通常使用多層卷繞的方式制作,這就導(dǎo)致了大電容 的分布電感比較 大(也叫等效串聯(lián)電感,英文簡稱ESL)。電感對(duì)高頻信號(hào)的阻抗是 很大的,所以,大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反, 由于容量小,因此體積可以做得很?。s短了引線,就減小了 ESL, 因?yàn)橐欢螌?dǎo)線也可以看成是一個(gè)電感的),而且常使用平板電容的結(jié) 構(gòu),這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能, 但由于容量小的緣故,對(duì)低頻信號(hào)的阻抗大。幾pF,幾百p
34、F的。而 在數(shù)字電路中,一般要給每個(gè)芯片的電源引腳上并聯(lián)一個(gè)0.1uF的電容到地(這個(gè)電容叫做退耦電容,當(dāng)然 也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好),因?yàn)樵谶@些地方的信 號(hào)主要是高頻信號(hào),使用較小的電容濾波就可 以了。所以,如果我們 為了讓低頻、高頻信號(hào)都可以很好的通過,就采用一個(gè)大電容再并上一 個(gè)小電容的方式。常使用的小電容為0.1uF的瓷片電容,當(dāng)頻率更高時(shí),還可 并聯(lián)更小的電容,例如幾pF,幾百pF的。而在數(shù)字電路中,一般要 給每個(gè)芯片的電源引腳上并聯(lián)一個(gè)0.1uF的電容到地(這個(gè)電容叫做 退耦電容,當(dāng)然也可以當(dāng)然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越 好),因?yàn)樵谶@些地方的信號(hào)主要
35、是高頻信號(hào),使用較小的電容濾波 就可以了.詳細(xì)解析電源濾波電容的選取與計(jì)算詳細(xì)解析電源濾波電容的選取 與計(jì)算電感的阻抗與頻率成正比,電容的阻抗與頻率成反比.所以,電感可以阻扼 高頻通過,電容可以阻 扼低頻通過.二者適當(dāng)組合,就可過濾各種頻率信 號(hào).如在整流電路中,將電容并在負(fù)載上或?qū)㈦?感串聯(lián)在負(fù)載上,可濾去 交流紋波.。電容濾波屬電壓濾波,是直接儲(chǔ)存脈動(dòng)電壓來平滑輸出電 壓,輸出電壓高,接近交流電壓峰值;適用于小電流,電流越小濾波 效果越好。電感濾波屬電流濾波,是靠通過電流產(chǎn)生電磁感應(yīng)來平滑 輸出電流,輸出電壓低,低于交流電壓 有效值;適用于大電流,電流 越大濾波效果越好。電容和電感的很多特
36、性是恰恰相反的。一般情況 下,電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號(hào),但即使是低頻信號(hào), 其頻率也分為了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此為了適合在不同頻率下使用,電 解電容也分為高頻電容和低頻電容(這里的 高頻是相對(duì)而言)。低頻 濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率與市電 一致為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開關(guān)電源整流后的濾波,其 工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。當(dāng)我們將低頻 濾波電容用于高頻電 路時(shí),由于低頻濾波電容高頻特性不好,它在高頻充放電時(shí)內(nèi)阻較大, 等效電感較高。因此在使用中會(huì)因電解液的頻繁極化而產(chǎn)生較大的熱 量。而較高的溫度將使電容內(nèi)部的電解液氣化,電容內(nèi)壓力升高,最 終
37、導(dǎo)致電容的鼓包和爆裂。電源濾波電容的大小,平時(shí)做設(shè)計(jì),前級(jí) 用4.7u,用于濾低頻,二級(jí)用0.1u,用于濾高頻,4.7 uF的電容作用是 減小輸出脈動(dòng)和低頻干擾,0.1uF的電容應(yīng)該是減小由于負(fù)載電流瞬 時(shí)變化引起的高頻干擾。一般前面那個(gè)越大越好,兩個(gè)電容值相差大 概100倍左右。電源濾波,開關(guān)電源,要看你的ESR(電容的等效串 聯(lián)電阻)有多大,而高頻電容的選擇最好在其自諧振頻率上。大電容是 防止浪涌,機(jī)理就好比大水庫防洪能力更強(qiáng)一樣;小電容濾高頻干擾, 任何器件都可以等效成一個(gè)電阻、電感、電容的串并聯(lián)電路,也就有 了自諧振,只有在這個(gè)自諧振頻率上,等效電阻最小,所以濾波最好! 電容的等效模型
38、為一電感L,一電阻R和電容C的串聯(lián),電感L為電 容引線所至,電阻R代表電容的有功功率損耗,電容C.因而可等效 為串聯(lián)L C回路求其諧振頻率, 串聯(lián)諧振的條件為 WL=1/WC,W=2*PI*f,從而得到此式 子f = 1/(2pi* LC).,串聯(lián)LC回路 中心頻率處電抗最小表現(xiàn)為純電阻,所以中心頻率處起到濾波效果.引 線電感的大小因其粗細(xì)長短而不同,接地電容的電感一般是1MM為 10nH左右,取決于需要接地的頻率。采用電容濾波設(shè)計(jì)需要考慮參 數(shù):ESR ESL耐壓值諧振頻率記性不好,總是記不住電容的名字。貼這里方便隨時(shí)查看所有圖片均來自互聯(lián)網(wǎng)瓷片電容:獨(dú)石電容:容量范圍:0.5PF-1UF耐
39、壓:二倍額定電壓主要特點(diǎn):電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定,耐高溫耐濕性好,溫度系數(shù)很高 應(yīng)用范圍:廣泛應(yīng)用于電子精密儀器,各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。獨(dú)石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,I型性能挺好,但容量小,一般小于0.2U,另一種叫II型,容量大, 但性能一般。聚丙烯(CBB)電容:電容量:1000p-10u額定電壓:63-2000V主要特點(diǎn):性能與聚苯相似但體積小,穩(wěn)定性略差應(yīng)用:代替大部分聚苯或云母電容,用于要求較高的電路聚苯乙烯(CB)電容:電容量:10p-1u額定電壓:100V-30KV主要特點(diǎn):穩(wěn)定,低損耗,體積較大應(yīng)用:對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路聚酯(滌綸
40、)電容(CL):電容量:40p-4u額定電壓:63-630V主要特點(diǎn):小體積,大容量,耐熱耐濕,穩(wěn)定性差應(yīng)用:對(duì)穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路TPC校正電容:TPC電容是金屬化聚酯膜電容的一種,也通常稱之為MINI-BOX電容,CL233X電容等,是金屬化聚酯膜作電 介質(zhì)/電極卷繞而成,導(dǎo)線采用鍍錫銅包鋼線單向引出,矩型阻燃塑料外殼和阻燃環(huán)氧樹脂封裝。具有體積 小,重量輕,容量范圍廣,比率容量大、良好的自愈性,使用壽命長、適用于直流和VHF級(jí)信號(hào)的隔直流、 旁路、耦合、濾波等,特別適用于彩電,程控交換機(jī)、音響、功放等。云母電容(CY):電容量:10p-0.1u額定電壓:100V-7kV主要特點(diǎn)
41、:高穩(wěn)定性,高可靠性,溫度系數(shù)小應(yīng)用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路玻璃釉電容(CI):電容量:10p-0.1u額定電壓:63-400V主要特點(diǎn):穩(wěn)定性較好,損耗小,耐高溫(200度) 應(yīng)用:脈沖、耦合、旁路等電路高頻瓷介電容(CC):電容量:1-6800P額定電壓:63-500V主要特點(diǎn):高頻損耗小,穩(wěn)定性好應(yīng)用:高頻電路低頻瓷介電容(CT):電容量:10p-4.7u額定電壓:50V-100V主要特點(diǎn):體積小,價(jià)廉,損耗大,穩(wěn)定性差 應(yīng)用:要求不高的低頻電路空氣介質(zhì)可變電容器:可變電容量:100-1500p主要特點(diǎn):損耗小,效率高;可根據(jù)要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及對(duì)數(shù)式等 應(yīng)用
42、:電子儀器,廣播電視設(shè)備等薄膜介質(zhì)可變電容:可變電容量:15-550p主要特點(diǎn):體積小,重量輕;損耗比空氣介質(zhì)的大應(yīng)用:通訊,廣播接收機(jī)等薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器:可變電容量:1-29p主要特點(diǎn):損耗較大,體積小應(yīng)用:收錄機(jī),電子儀器等電路作電路補(bǔ)償陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器:可變電容量:0。3-22p主要特點(diǎn):損耗較小,體積較小應(yīng)用:精密調(diào)諧的高頻振蕩回路鋁電解電容:電容量:0.47-10000U額定電壓:6.3-450V主要特點(diǎn):體積小,容量大,損耗大,漏電大應(yīng)用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等鉭電容(CA):電容量:0.1-1000U額定電壓:6.3-125V主要特點(diǎn):損耗、漏電小于鋁電解電容應(yīng)用:在要求高的電路中
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