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電容器的種類很多,不同種類的電容器其作用也不同。主要有應(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。以下是詳細(xì)介紹:
1、濾波作用:在電源電路中,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;
2、耦合作用:在低頻信號(hào)的傳遞與放大過(guò)程中,為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響,常采用電容藕合。為了防止信號(hào)中韻低頻分量損失過(guò)大,一般總采用容量較大的電解電容;
3、降壓作用:利用電容的容抗來(lái)降壓,這在充電器中使用得很普遍;
4、隔直流作用:所謂隔離直流,其實(shí)就是高通濾波器的功能。這里的高通,指的是高頻信號(hào)能通過(guò),而低頻信號(hào)較難通過(guò),直流完全通不過(guò);
電容器的定義
電容器,顧名思義,是‘裝電的容器’,是一種容納電荷的器件。英文名稱:capacitor。一些常用的電容器如圖所示。用字母C表示。電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一,廣泛應(yīng)用于隔直,耦合,旁路,濾波,調(diào)諧回路,能量轉(zhuǎn)換,控制電路等方面。
[編輯本段]電容器主要特性參數(shù)
1、標(biāo)稱電容量和允許偏差
標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。
電容器的基本單位是法拉(F),但是,這個(gè)單位太大,在實(shí)地標(biāo)注中很少采用。
其它單位關(guān)系如下:
1F=1000mF
1mF=1000μF
1μF=1000nF
1n=1000pF
電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí),電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí),根據(jù)用途選取。
2、額定電壓
在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標(biāo)注在電容器外殼上,如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復(fù)的永久損壞。
3、絕緣電阻
直流電壓加在電容上,并產(chǎn)生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻.
當(dāng)電容較小時(shí),主要取決于電容的表面狀態(tài),容量〉0.1uf時(shí),主要取決于介質(zhì)的性能,絕緣電阻越小越好。
電容的時(shí)間常數(shù):為恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù),他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
4、損耗
電容在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值,電容的損耗主要由介質(zhì)損耗,電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場(chǎng)的作用下,電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在,一般較小,在交變電場(chǎng)的作用下,電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān),而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。
5、頻率特性
隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。
6,常用公式
平行板電容器公式中C=εS/4πkd
[編輯本段]電容器的型號(hào)命名與標(biāo)示
1.電容器的型號(hào)命名方法
國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)一般由四部分組成(不適用于壓敏、可變、真空電容器)。依次分別代表名稱、材料、分類和序號(hào)。
第一部分:名稱,用字母表示,電容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分類,一般用數(shù)字表示,個(gè)別用字母表示。
第四部分:序號(hào),用數(shù)字表示。
用字母表示產(chǎn)品的材料:A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機(jī)薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介
2.電容器容量標(biāo)示
1、直標(biāo)法
用數(shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)出。如1uF表示1微法,有些電容用“R”表示小數(shù)點(diǎn),如R56表示0.56微法。
2、文字符號(hào)法
用數(shù)字和文字符號(hào)有規(guī)律的組合來(lái)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、色標(biāo)法
用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。
電容器偏差標(biāo)志符號(hào):+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z
4、數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法:如上圖瓷介電容,標(biāo)值272,容量就是:27X100pf=2700pf.如果標(biāo)值473,即為47X1000pf=0.047uf。(后面的2、3,都表示10的多少次方)。又如:332=33X100pf=3300pf。
[編輯本段]電容器的分類
1、按照結(jié)構(gòu)分三大類:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。
2、按電解質(zhì)分類:有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
3、按用途分有:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
4、按制造材料的不同可以分為:瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容,還有先進(jìn)的聚丙烯電容等等
5、高頻旁路:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
6、低頻旁路:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
7、濾波:鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。
8、調(diào)諧:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
9、低耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10、小型電容:金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
[編輯本段]常用電容器
鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質(zhì)的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成,薄的化氧化膜作介質(zhì)的電容器.因?yàn)檠趸び袉蜗驅(qū)щ娦再|(zhì),所以電解電容器具有極性.。
容量大,能耐受大的脈動(dòng)電流。
容量誤差大,泄漏電流大;普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率。
低頻旁路、信號(hào)耦合、電源濾波。
鉭電解電容器
用燒結(jié)的鉭塊作正極,電解質(zhì)使用固體二氧化錳。
溫度特性、頻率特性和可靠性均優(yōu)于普通電解電容器,特別是漏電流極小,貯存性良好,壽命長(zhǎng),容量誤差小,而且體積小,單位體積下能得到最大的電容電壓乘積。
對(duì)脈動(dòng)電流的耐受能力差,若損壞易呈短路狀態(tài)。
超小型高可靠機(jī)件中。
薄膜電容器
結(jié)構(gòu)與紙質(zhì)電容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質(zhì)。
頻率特性好,介電損耗小。
不能做成大的容量,耐熱能力差。
濾波器、積分、振蕩、定時(shí)電路。
瓷介電容器
穿心式或支柱式結(jié)構(gòu)瓷介電容器,它的一個(gè)電極就是安裝螺絲。引線電感極小,
頻率特性好,介電損耗小,有溫度補(bǔ)償作用。
不能做成大的容量,受振動(dòng)會(huì)引起容量變化。
特別適于高頻旁路。
獨(dú)石電容器(多層陶瓷電容器)
在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料,疊合后一次繞結(jié)成一塊不可分割的整體,外面再用樹脂包封而成
小體積、大容量、高可靠和耐高溫的新型電容器,高介電常數(shù)的低頻獨(dú)石電容器也具有穩(wěn)定的性能,體積極小,Q值高
容量誤差較大
噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路
紙介電容器
一般是用兩條鋁箔作為電極,中間以厚度為0.008~0.012mm的電容器紙隔開重疊卷繞而成。
制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,能得到較大的電容量
一般在低頻電路內(nèi),通常不能在高于3~4MHz的頻率上運(yùn)用。油浸電容器的耐壓比普通紙質(zhì)電容器高,穩(wěn)定性也好,適用于高壓電路
微調(diào)電容器(半可變電容器)
電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整,并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值。
瓷介微調(diào)電容器的Q值高,體積也小,通??煞譃閳A管式及圓片式兩種。
云母和聚苯乙烯介質(zhì)的通常都采用彈簧式東,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但穩(wěn)定性較差。
線繞瓷介微調(diào)電容器是拆銅絲〈外電極〉來(lái)變動(dòng)電容量的,故容量只能變小,不適合在需反復(fù)調(diào)試的場(chǎng)合使用
陶瓷電容器
用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì),并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。
具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器,用于高穩(wěn)定振蕩回路中,作為回路電容器及墊整電容器。
低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用,或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng)合〈包括高頻在內(nèi)〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中,因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。
高頻瓷介電容器適用于高頻電路
云母電容器
就結(jié)構(gòu)而言,可分為箔片式及被銀式。被銀式電極為直接在云母片上用真空蒸發(fā)法或燒滲法鍍上銀層而成,由于消除了空氣間隙,溫度系數(shù)大為下降,電容穩(wěn)定性也比箔片式高。
頻率特性好,Q值高,溫度系數(shù)小
不能做成大的容量
廣泛應(yīng)用在高頻電器中,并可用作標(biāo)準(zhǔn)電容器
玻璃釉電容器
由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成,介質(zhì)再以銀層電極經(jīng)燒結(jié)而成"獨(dú)石"結(jié)構(gòu)
性能可與云母電容器媲美,能耐受各種氣候環(huán)境,一般可在200℃或更高溫度下工作,額定工作電壓可達(dá)500V,損耗tgδ0.0005~0.008
電容器:電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合等的電子元件稱為電容器。電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類,其中固定電容器又可根據(jù)所使用的介質(zhì)材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等;可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)。
電容器的損耗與漏電和使用環(huán)境的溫度有極大的關(guān)系!?。?/p>
固定電容器
固定電容器的檢測(cè)方法
A.檢測(cè)10pF以下的小電容因10pF以下的固定電容器容量太小,用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量,只能定性的檢查其是否有漏電,內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。測(cè)量時(shí),可選用萬(wàn)用表R×10k擋,用兩表筆分別任意接電容的兩個(gè)引腳,阻值應(yīng)為無(wú)窮大。若測(cè)出阻值(指針向右擺動(dòng))為零,則說(shuō)明電容漏電損壞或內(nèi)部擊穿。
B.檢測(cè)10PF~001μF固定電容器是否有充電現(xiàn)象,進(jìn)而判斷其好壞。萬(wàn)用表選用R×1k擋。兩只三極管的β值均為100以上,且穿透電流要小??蛇x用3DG6等型號(hào)硅三極管組成復(fù)合管。萬(wàn)用表的紅和黑表筆分別與復(fù)合管的發(fā)射極e和集電極c相接。由于復(fù)合三極管的放大作用,把被測(cè)電容的充放電過(guò)程予以放大,使萬(wàn)用表指針擺幅度加大,從而便于觀察。
應(yīng)注意的是:在測(cè)試操作時(shí),特別是在測(cè)較小容量的電容時(shí),要反復(fù)調(diào)換被測(cè)電容引腳接觸A、B兩點(diǎn),才能明顯地看到萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)。C對(duì)于001μF以上的固定電容,可用萬(wàn)用表的R×10k擋直接測(cè)試電容器有無(wú)充電過(guò)程以及有無(wú)內(nèi)部短路或漏電,并可根據(jù)指針向右擺動(dòng)的幅度大小估計(jì)出電容器的容量。
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