資源簡(jiǎn)介

電容器 Capacitor 6
電 容 器
電容器：蓄積和釋放電荷、傳輸電子信號(hào)的元件。
電容器的分類：
電容器一般可以分為沒有極性的普通電容器和有極性的電解電容器。普通電容器分為固定電容器、半可調(diào)電容器（微調(diào)電容器）、可變電容器。
一、普通電容器
（一）固定電容器：
指一經(jīng)制成后，其電容量不能再改變的電容器。
電容器的分類：電容一般按電介質(zhì)來分類。
1、陶瓷電容器
2、金屬化紙質(zhì)電容器
3、滌綸電容器
4、高壓電容器
5、電力電容器
6、薄膜電容器
7、云母電容器
8、有機(jī)介質(zhì)電容器
9、真空電容器
10、獨(dú)石電容器
11、網(wǎng)絡(luò)電容器
陶瓷電容器：
陶瓷電容器是用高介電常數(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。
高頻瓷介電容器適用于無線電、電子設(shè)備的高頻電路。具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，適用于高穩(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容中，因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。
獨(dú)石電容器即多層陶瓷電容器，其結(jié)構(gòu)是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，它是一種小體積、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。
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，特別適于高頻旁路用。
云母電容器
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圖3，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。
云母電容器廣泛應(yīng)用在高頻電器中，并可用作標(biāo)準(zhǔn)電容器。
金屬化紙質(zhì)電容器
紙質(zhì)電容器在無線電、電子設(shè)備中應(yīng)用很廣，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0.25μF以下，但容量誤差較大且不易控制，質(zhì)量較好的是±10%，損耗較大〈tgδ≤0.015〉，溫度頻率特性穩(wěn)定性較差。以往的紙質(zhì)電容器為非密封型，僅用地蠟、石蠟和氯化二苯基等浸漬封閉，容易老化，穩(wěn)定性較差，易受濕度影響，受潮后絕緣電阻降低，大氣壓力對(duì)它也有影響。電容器芯置于金屬或陶瓷管內(nèi)加以密封的紙質(zhì)電容器質(zhì)量較好，外界氣候條件的影響極小，可在相對(duì)濕度達(dá)95~98%的場(chǎng)合中正常使用。
金屬化紙質(zhì)電容器的電極是用真空蒸發(fā)直接將金屬蒸發(fā)附著于電容器紙上，體積僅為普通紙質(zhì)電容器的1/4左右，主要特點(diǎn)是具有"自恢復(fù)"作用，即在擊穿后能"自愈"，是紙質(zhì)電容器的改進(jìn)型。
紙質(zhì)電容器是中頻電容器，一般應(yīng)用在低頻電路內(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。
薄膜電容器
薄膜電容器的結(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)。
聚苯乙烯電容器
聚苯乙烯電容器性能優(yōu)良，低頻電路中可作優(yōu)良的耦合電容器使用。還特別適用于RC時(shí)間常數(shù)電路，因?yàn)樗慕殡娢兆饔脴O微而放電快。
滌綸電容器
滌綸電容器也稱聚脂電容器，它的電性能優(yōu)于金屬化紙介電容器，在電路中主要用作旁路和隔直流等，以代替紙介電容器。聚碳酸脂電容器的電性能優(yōu)于滌綸電容器，可長(zhǎng)期工作于+120～130℃．
聚丙烯電容器
聚丙烯電容器的電性能與聚苯乙烯電容器相似，但單位體積電容量較大，能耐+100℃以上高溫,溫度穩(wěn)定性則稍差。
（二）微調(diào)電容器
微調(diào)電容器也稱半可變電容器，它的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)電容器的品質(zhì)極高，體積也小，通常可分為圓管式及圓片式兩種。
云母和聚苯乙烯介質(zhì)的微調(diào)電容器，通常都采用彈簧式結(jié)構(gòu)，這種微調(diào)電容器結(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〉米變動(dòng)電容量的，因此電容量只能變小，不適合在需反復(fù)調(diào)試的場(chǎng)合使用。
二、電解電容器
電解電容器是用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。
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。普通鋁電解電容器不適于在高頻和低溫下應(yīng)用，不宜使用在25kHz以上頻率，通常作低頻旁路\耦合和電源濾波用。
固體鉭電解電容器
用燒結(jié)的鉭塊作正極,電解質(zhì)使用固體二氧化錳,如圖.它們具有一系列優(yōu)點(diǎn),如溫度特性、頻率特性和可能性均優(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)，而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積，適于超小型高可靠機(jī)件中使用。
三、電容器圖樣
瓷介電容器
鉭質(zhì)電容器 （貼片鉭電容器）
4、金屬化聚丙烯電容器
5、聚酯電容器 6、薄膜電容器
7、電解電容器 （小型電解電容器）
（大型電解電容器）
8、獨(dú)石電容器 （貼片獨(dú)石電容器）
（引線獨(dú)石電容器） 9、可調(diào)電容器
10、安規(guī)電容器
11、貼片鉭電容器
四、電容器的充放電特性
(1)使電容器極板上的電荷量增加叫電容器的充電。充電時(shí)電容器兩端電壓按指數(shù)函數(shù)規(guī)律增加，充電電流方向與電壓方向相同，但其大小按指數(shù)函數(shù)規(guī)律減小。
(2)使電容器極板上的電荷量減小叫電容器的放電。放電時(shí)電容器兩端電壓按指數(shù)函數(shù)規(guī)律減小，放電電流方向與電壓方向相反，其大小也按指數(shù)函數(shù)規(guī)律減小。
(3)利用電容器的充放電特性，可以判斷較大容量電容器的質(zhì)量。實(shí)際工作中，將萬用表撥到歐姆檔的×100或×1K檔，兩支表筆分別與電容器兩引出端接觸，此時(shí)萬用表指針向右發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后較快回到接近起始位置的地方，說明電容器質(zhì)量好，漏電小；若指針不回到靠近起始位置而停止在標(biāo)度盤某處，說明電容器漏電較大，表針?biāo)甘镜碾娮钄?shù)值就是電容器的漏電電阻值；如果指針偏轉(zhuǎn)到零歐姆處不再返回，則說明電容器已經(jīng)短路；如果指針根本不偏轉(zhuǎn)，則說明該電容器內(nèi)部已經(jīng)損壞(小容量的電容器除外)。
(4)電容器充電后與電源斷開其所帶的電荷量不變；而電容器充電后仍與電源相連，其兩端電壓不變。
五、電容器的型號(hào)命名
各國電容器的型號(hào)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：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(hào)。
電容的標(biāo)志方法：
（1）直標(biāo)法：用字母和數(shù)字把型號(hào)、規(guī)格直接標(biāo)在外殼上。
（2）文字符號(hào)法：用數(shù)字、文字符號(hào)有規(guī)律的組合來表示容量。文字符號(hào)表示其電容量的單位：P、N、u、m、F等。和電阻的表示方法相同。標(biāo)稱允許偏差也和電阻的表示方法相同。小于10pF的電容，其允許偏差用字母代替：B——±0.1pF，C——±0.2pF，D——±0.5pF，F(xiàn)——±1pF。
（3）色標(biāo)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(biāo)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(lán) 紫 灰
耐壓 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V
（4）進(jìn)口電容器的標(biāo)志方法：進(jìn)口電容器一般有6項(xiàng)組成。
第一項(xiàng)：用字母表示類別：
第二項(xiàng)：用兩位數(shù)字表示其外形、結(jié)構(gòu)、封裝方式、引線開始及與軸的關(guān)系。
第三項(xiàng)：溫度補(bǔ)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(hào) 字母 顏色 溫度系數(shù) 允許偏差 序號(hào) 字母 顏色 溫度系數(shù) 允許偏差
1 A 金 +100 12 R 黃 -220
2 B 灰 +30 13 S 綠 -330
3 C 黑 0 14 T 藍(lán) -470
4 G ±30 15 U 紫 -750
5 H 棕 -30 ±60 16 V -1000
6 J ±120 17 W -1500
7 K ±250 18 X -2200
8 L 紅 -80 ±500 19 Y -3300
9 M ±1000 20 Z -4700
10 N ±2500 21 SL +350~-1000
11 P 橙 -150 22 YN -800~-5800
備注：溫度系數(shù)的單位10e -6/℃；允許偏差是 % 。
第四項(xiàng)：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(xiàng)：標(biāo)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(dāng)有小數(shù)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(xiàng)：允許偏差。用一個(gè)字母表示，意義和國產(chǎn)電容器的相同。
也有用色標(biāo)法的，意義和國產(chǎn)電容器的標(biāo)志方法相同。
電容的主要特性參數(shù)：
（1） 容量與誤差：實(shí)際電容量和標(biāo)稱電容量允許的最大偏差范圍。一般分為3級(jí)：I級(jí)±5%，II級(jí)±10%，III級(jí)±20%。在有些情況下，還有0級(jí)，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(jí)。
常用的電容器其精度等級(jí)和電阻器的表示方法相同。用字母表示：D——005級(jí)——±0.5%；F——01級(jí)——±1%；G——02級(jí)——±2%；J——I級(jí)——±5%；K——II級(jí)——±10%；M——III級(jí)——±20%。
（2） 額定工作電壓：電容器在電路中能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠工作，所承受的最大直流電壓，又稱耐壓。對(duì)于結(jié)構(gòu)、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(duì)變化值。溫度系數(shù)越小越好。
（4） 絕緣電阻：用來表明漏電大小的。一般小容量的電容，絕緣電阻很大，在幾百兆歐姆或幾千兆歐姆。電解電容的絕緣電阻一般較小。相對(duì)而言，絕緣電阻越大越好，漏電也小。
（5） 損耗：在電場(chǎng)的作用下，電容器在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱而消耗的能量。這些損耗主要來自介質(zhì)損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來表示。
（6） 頻率特性：電容器的電參數(shù)隨電場(chǎng)頻率而變化的性質(zhì)。在高頻條件下工作的電容器，由于介電常數(shù)在高頻時(shí)比低頻時(shí)小，電容量也相應(yīng)減小。損耗也隨頻率的升高而增加。另外，在高頻工作時(shí)，電容器的分布參數(shù)，如極片電阻、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感等，都會(huì)影響電容器的性能。所有這些，使得電容器的使用頻率受到限制。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(dá)3000MHZ；小型紙介電容器為80MHZ；中型紙介電容器只有8MHZ。
電容的使用：
（1）選擇合適的型號(hào)。
（2）合理確定電容器的精度。
（3）確定電容器的額定工作電壓：對(duì)一般電路，電路的工作電壓應(yīng)為電容器額定電壓的10%~20%；當(dāng)有脈動(dòng)電壓時(shí)，工作電壓應(yīng)為脈動(dòng)的最高電壓。當(dāng)應(yīng)用于交流時(shí)，額定電壓隨頻率的增加而要相應(yīng)增大。當(dāng)溫度環(huán)境比較高時(shí)，額定電壓還要選用更大的。
（4）盡量選擇絕緣電阻大的電容。
（5）考慮溫度系數(shù)和頻率特性。
（6）注意使用環(huán)境。

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