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关于硬件:元器件科普-无源元件之电容基础知识超详细

电阻、电容、电感是常见且重要的无源器件,本系列文章将分为三篇别离介绍这三种元件的具体的基础知识。本文将从电容器的型号命名、分类、罕用电容等五个方面详解电容器。

电容是电子设备中大量应用的电子元件之一,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。用 C 示意电容,电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF

一、电容器的型号命名办法

国产电容器的型号个别由四局部组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。顺次别离代表名称、资料、分类和序号。

第一局部:名称,用字母示意,电容器用 C。
第二局部:资料,用字母示意。
第三局部:分类,个别用数字示意,个别用字母示意。
第四局部:序号,用数字示意。

用字母示意产品的资料: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- 其它资料电解、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

二、电容器的分类

按构造分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。

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

按用处分有: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。

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 高频耦合:陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。
  • 低频耦合: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。
  • 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。

三、罕用电容器

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两头卷绕而成,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,所以电解电容器具备极性。容量大,能耐受大的脉动电流容量误差大,透露电流大;一般的不适于在高频和高温下利用,不宜应用在 25kHz 以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波

2、钽电解电容器
用烧结的钽块作正极,电解质应用固体二氧化锰温度个性、频率特性和可性均优于一般电解电容器,特地是漏电流极小,储存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小

3、薄膜电容器
构造与纸质电容器类似,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

4、瓷介电容器
穿心式或支柱式构造瓷介电容器,它的一个电极就是装置螺丝。引线电感极小,频率特性好,介电损耗小,有温度弥补作用不能做成大的容量,受振动会引起容量变动特地适于高频旁路

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资料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,里面再用树脂包封而成小体积、大容量、高牢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备稳固的性能,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

6、纸质电容器
个别是用两条铝箔作为电极,两头以厚度为 0.008~0.012mm 的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制作工艺简略,价格便宜,能失去较大的电容量

个别在低频电路内,通常不能在高于 3~4MHz 的频率上使用。油浸电容器的耐压比一般纸质电容器高,稳定性也好,实用于低压电路

7、微调电容器
电容量可在某一小范畴内调整,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纳弹簧式,构造简略,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,不适宜在需重复调试的场合应用

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。

具备小的正电容温度系数的电容器,用于高稳固振荡回路中,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〈包含高频在内〉。这种电容器不宜应用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器实用于高频电路

云母电容器就构造而言,可分为箔片式及被银式。被银式电极为间接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,因为打消了空气间隙,温度系数大为降落,电容稳定性也比箔片式高。频率特性好,Q 值高,温度系数小不能做成大的容量广泛应用在高频电器中,并可用作规范电容器

9、玻璃釉电容器
由一种浓度适于喷涂的非凡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”构造性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气象环境,个别可在 200℃或更高温度下工作,额外工作电压可达 500V,损耗 tgδ0.0005~0.008。

四、电容器次要个性参数

1、标称电容量和容许偏差
标称电容量是标记在电容器上的电容量。

电容器理论电容量与标称电容量的偏差称误差,在容许的偏差范畴称精度。

精度等级与容许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)

个别电容器罕用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,依据用处选取。

2、额外电压
在最低环境温度和额外环境温度下可间断加在电容器的最高直流电压有效值,个别间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,造成不可修复的永恒损坏。

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,次要取决于电容的外表状态,容量〉0.1uf 时,次要取决于介质的性能,绝缘电阻越小越好。

电容的时间常数:为失当的评估大容量电容的绝缘状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,在单位工夫内因发热所耗费的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范畴内的损耗允许值,电容的损耗次要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属局部的电阻所引起的。

在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的模式存在,个别较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导无关,而且与周期性的极化建设过程无关。

5、频率特性
随着频率的回升,个别电容器的电容量出现降落的法则。

五、电容器容量标示

1、直标法
用数字和单位符号间接标出。如 01uF 示意 0.01 微法,有些电容用“R”示意小数点,如 R56 示意 0.56 微法。

2、文字符号法
用数字和文字符号有法则的组合来示意容量。如 p10 示意 0.1pF,1p0 示意 1pF,6P8 示意 6.8pF,2u2 示意 2.2uF.

3、色标法
用色环或色点示意电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻雷同。
电容器偏差标记符号:+100%-0–H、+100%-10%–R、+50%-10%–T、+30%-10%–Q、+50%-20%–S、+80%-20%–Z。

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