、電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示(如C13表示編號(hào)為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開(kāi)而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。
電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱(chēng)為容抗,它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號(hào)的頻率,C表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類(lèi)有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。
2、識(shí)別方法:電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同,分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(μF)/mju:/、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法(mF),1毫法=1000微法(μF),1微法=1000納法(nF),1納法=1000皮法(pF)
容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明,如10 μF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示
字母表示法:1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數(shù)字表示法:三位數(shù)字的表示法也稱(chēng)電容量的數(shù)碼表示法。三位數(shù)字的前兩位數(shù)字為標(biāo)稱(chēng)容量的有效數(shù)宇,第三位數(shù)宇表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù),它們的單位都是pF。
如:102表示標(biāo)稱(chēng)容量為1000pF。
221表示標(biāo)稱(chēng)容量為220pF。
224表示標(biāo)稱(chēng)容量為22x10(4)pF。
在這種表示法中有一個(gè)特殊情況,就是當(dāng)?shù)谌粩?shù)字用"9"表示時(shí),是用有效數(shù)宇乘上10的-1次方來(lái)表示容量大小。
如:229表示標(biāo)稱(chēng)容量為22x(10-1)pF=2.2pF。
允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片電容為104J表示容量為0.1 μF、誤差為±5%。
3使用壽命:電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時(shí)間退化。
4絕緣電阻:由于溫升引起電子活動(dòng)增加,因此溫度升高將使絕緣電阻降低。
電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類(lèi),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)。以下附表列出了常見(jiàn)電容器的字母符號(hào)。
電容分類(lèi)
a.電解電容
b.固態(tài)電容
c.陶瓷電容
d.鉭電解電容
e.云母電容
f.玻璃釉電容
g.聚苯乙烯電容
h.玻璃膜電容
i.合金電解電容
j.絳綸電容
k.聚丙烯電容
l.泥電解
m有極性有機(jī)薄膜電容
n.鋁電解電容
5.電容的基本特性: 通交流,隔直流:通高頻,阻低頻。
電容一般的選用
低頻中使用的范圍較寬,如可以使用高頻特性比較差的;但是在高頻電路中就有了很大的限制了,一旦選擇不當(dāng)會(huì)影響電路的整體工作狀態(tài);
一般的電源里用的有電解電容、和瓷片電容、但是在高頻中就要使用云母等價(jià)格較貴的電容,就不可以使用絳綸的電容,和電解的電容,因?yàn)樗鼈冊(cè)诟哳l情況下會(huì)形成電感,以致影響電路的工作精度
容量和額定工作電壓
在實(shí)際電容選型中,對(duì)電流變化節(jié)奏快的地方要用容量較大的電容,但并非容量越大越好,首先,容量增大,成本和體積可能會(huì)上升,另外,電容越大充電電流就越大,充電時(shí)間也會(huì)越長(zhǎng)。這些都是實(shí)際應(yīng)用選型中要考慮的。額定工作電壓:在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),電容長(zhǎng)期可靠地工作,它能承受的直流電壓。在交流電路中,要注意所加的交流電壓值不能超過(guò)電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V。電容在電路中實(shí)際要承受的電壓不能超過(guò)它的耐壓值。在濾波電路中,電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。另外還要注意的一個(gè)問(wèn)題是工作電壓裕量的問(wèn)題,一般來(lái)說(shuō)要在15%以上.
介質(zhì)損耗
電容器在電場(chǎng)作用下消耗的能量,通常用損耗功率和電容器的無(wú)功功率之比,即損耗角的正切值表示(在電容器的等效電路中,串聯(lián)等效電阻ESR同容抗1/ωC之比稱(chēng)之為T(mén)an δ,這里的ESR是在120Hz下計(jì)算獲得的值。顯然,Tan δ隨著測(cè)量頻率的增加而變大,隨測(cè)量溫度的下降而增大)。損耗角越大,電容器的損耗越大,損耗角大的電容不適于高頻情況下工作。散逸因數(shù)dissipationfactor(DF)存在於所有電容器中,有時(shí)DF值會(huì)以損失角tanδ表示。此參數(shù)愈低愈好。但鋁電解電容此參數(shù)比較高。DF值是高還是低,就同一品牌、同一系列的電容器來(lái)說(shuō),與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;當(dāng)容量相同時(shí),耐壓愈高的DF值就愈低。此外溫度愈高DF值愈高,頻率愈高DF值也會(huì)愈高。
外型尺寸
外型尺寸與重量及接腳型態(tài)相關(guān)。single ended是徑向引線式,screw是鎖螺絲式,另外還有貼片鋁電解電容等。至於重量,同容量同耐壓,但品牌不同的兩個(gè)電容做比較,重量一定不同;而外型尺寸更與外殼規(guī)劃有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),直徑相同、容量相同的電容,高度低的可以代用高度大的電容,但是長(zhǎng)度高的替代低的電容時(shí)就要考慮機(jī)構(gòu)干涉問(wèn)題。
ESR
一只電容器會(huì)因其構(gòu)造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗。ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感是一對(duì)重要參數(shù)─這就是容抗的基礎(chǔ)。一個(gè)等效串聯(lián)電阻(ESR)很小的電容相對(duì)較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉(zhuǎn)換時(shí)的峰值(紋波)電流。用ESR大的電容并聯(lián)更具成本效益。然而,這需要在PCB面積、器件數(shù)目與成本之間尋求折衷。
紋波電流和紋波電壓
也稱(chēng)作漣波電流和漣波電壓,其實(shí)就是ripple current,ripple voltage。含義就是電容器所能耐受紋波電流/電壓值。紋波電壓等于紋波電流與ESR的乘積。
當(dāng)紋波電流增大的時(shí)候,即使在ESR保持不變的情況下,紋波電壓也會(huì)成倍提高。換言之,當(dāng)紋波電壓增大時(shí),紋波電流也隨之增大,這也是要求電容具備更低ESR值的原因。疊加入紋波電流后,由于電容內(nèi)部的等效串連電阻(ESR)引起發(fā)熱,從而影響到電容器的使用壽命。一般的,紋波電流與頻率成正比,因此低頻時(shí)紋波電流也比較低。額定紋波電流是在工作溫度條件下定義的數(shù)值。而實(shí)際應(yīng)用中電容的紋波承受度還跟其使用環(huán)境溫度及電容自身溫度等級(jí)有關(guān)。規(guī)格書(shū)目通常會(huì)提供一個(gè)在特定溫度條件下各溫度等級(jí)電容所能夠承受的紋波電流。甚至提供一個(gè)詳細(xì)圖表以幫助使用者迅速查找到在一定環(huán)境溫度條件下要達(dá)到某期望使用壽命所允許的電容紋波量。
漏電流
電容器的介質(zhì)對(duì)直流電流具有很大的阻礙作用。然而,由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液,在施加電壓時(shí),重新形成的以及修復(fù)氧化膜的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一種很小的稱(chēng)之為漏電流的電流。通常,漏電流會(huì)隨著溫度和電壓的升高而增大。它的計(jì)算公式大致是:I=K×CV。漏電流I的單位是μA,K是常數(shù)。一般來(lái)說(shuō),電容器容量愈高,漏電流就愈大。從公式可得知額定電壓愈高,漏電流也愈大,因此降低工作電壓亦可降低漏電流。
壽命
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