电容 电容特性 电容分类 电容用途 电计算

1、一、电容所谓电容,就是容纳和释放电荷的电子元器件.电容的基本工作原理就是充电放电,通交流,隔直流.当然还有整流、振荡以及其它的作用.另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的.电容的用途非常多,主要有如下几种:1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过.2.旁路(去耦:为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路.3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路4.滤波:这个对DIY而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用.5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性.6.

2、计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数.7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机.8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件.9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放.例如相机闪光灯,加热设备等等.二、电容的单位电容的基本单位是:F (法,此外还有F(微法、pF(皮法,另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(,由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是F、nF、pF的单位,而不是F的单位.他们之间的具体换算如下:1F=1000000F1F=1000nF=1000000pF1nF=1000pF三、电容的计算方法1.电容的计算公式电容器可以充入的

3、电量Q并不是无限的,随着电势差的变化,电量Q也随之增大,对同一个电容器, 是一个与电量、电势差无关的常量,对不同的电容器,电势差增加1伏所需要增加的电量是不同的,也就是是不同的常数,因此,我们认为能够反映电容器容纳电荷的能力,并由此定义了一个新的物理量电容,符号,让.定义:电容是描述电容器容纳电量特性的物理量.它的大小可用电容器一极的带量与两极板电势差之比来量度.量度:2.电容的阻抗的计算频率也成反比.如果容抗用X C 表示,电容用C表示,频率用f表示,那么容抗的单位是欧.知道了交流电的频率f和电容C四、電容的型號命名:1 各国电容器的型号命名很不统一,国产电容器的命名由四部分组成:第一部分:

4、用字母表示名称,电容器为C.第二部分:用字母表示材料.第三部分:用数字表示分类.第四部分:用数字表示序号.2 电容的标志方法:(1 直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上.(3 色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF.小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,所表示的意义如下表所示:颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V3 安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及有身安全.安规电容安全等级,应用中允许的峰值脉冲电压,过电压等级(IEC664 X1 2.5KV 4.0KVX2 2.

5、5KVX3 1.2KV -安规电容的等级制绝缘类型额定电压范围Y1 双重绝缘或加强绝缘250VY2 基本绝缘或附加绝缘150250VY3 基本绝缘或附加绝缘150250VY4 基本绝缘或附加绝缘 250V(4 进口电容器的标志方法:进口电容器一般有6项组成.第一项:用字母表示类别:第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系.第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:序号字母颜色温度系数允许偏差字母颜色温度系数允许偏差1 A 金+100 R 黄-2202 B 灰+30 S 绿-3303 C 黑0 T 蓝-4704 G 30 U 紫-7

6、505 H 棕-30 60 V -10006 J 120 W -15007 K 250 X -22008 L 红-80 500 Y -33009 M 1000 Z -470010 N 2500 SL +350-100011 P 橙-150 YN -800-5800备注:温度系数的单位10e -6/;允许偏差是% .第四项:用数字和字母表示耐压,字母代表有效数值,数字代表被乘数的10的幂.第五项:标称容量,用三位数字表示,前两位为有效数值,第三为是10的幂.当有小数时,用R或P表示.普通电容器的单位是pF,电解电容器的单位是uF.第六项:允许偏差.用一个字母表示,意义和国产电容器的相同.也有用色

7、标法的,意义和国产电容器的标志方法相同.3.电容的主要特性参数:(1 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般分为3级:I级5%,II级10%,III级20%.在有些情况下,还有0级,误差为20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:符号B C D F G J K L M N Z允许误差0.1% 0.25% 0.5% 1% 2% 5% 10% 15% 20% 30% +80%-20%(2 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、

8、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.五、电容的种类由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容.按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容.按极性分为:有极性电容和无极性电容. 我们最常见到的

9、就是电解电容.从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等. 从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯,涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等.下面是各种电容的优缺点:无感CBB电容2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成.无感,高频特性好,体积较小不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差.CBB电容2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成.有感,其他同上.基层电容铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路.薄瓷片两面渡金属膜银而成.体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容易碎!容量低陶瓷电容用陶瓷作介质,在陶瓷基体两面喷

10、涂银层,然后烧成银质薄膜做板极制成.它的特点是体积小,耐热性能好,损耗小,绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路云母电容云母片上镀两层金属薄膜容易生产,技术含量低.体积大,容量小,(几乎没有用了独石电容体积比CBB更小,其他同CBB,有感电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液中.容量大.高频特性不好.电解电容在电路中的作用:1、滤波作用:在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压.在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源

11、的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001-0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰.2、耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容.钽电容用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极.稳定性好,容量大,高频特性好.造价高.(一般用于关键地方貼片電容一NPO电容器(温度补偿贴片单片陶瓷电容器NPO 是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充

12、 介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的. NPO 电容器是电容量 和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55到+125时容量变化 为 030ppm/,电容量随频率的变化小于0.3C.NPO 电容的漂移或 滞后小于0.05%,相对大于2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其 典型的容量相对使用寿命的变化小于0.1%.NPO 电容器随封装形式 不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要 比小封装尺寸的频率特性好.下表给出了 NPO 电容器可选取的容量范 围. NPO 电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的 耦合电容. 二 X7R 电容器 (温度稳定型的陶瓷电

13、容器 X7R 电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55到 +125时其容量变化为 15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非 线性的. X7R 电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时 间的变化而变化,大约每 10 年变化 1%C,表现为 10 年变化了约 5%. X7R 电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其 容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容 量可以做的比较大.下表给出了 X7R 电容器可选取的容量范围. 三 Z5U 电容器(“通用”陶瓷电容器 Z5U 电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使 用温度范围,对于 Z5U 电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述 三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下 Z5U 电容器有最大的电容 量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每 10 年下降 5%. 尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL和等 效串联电阻(ESR低、 良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其 是在退耦电路的应用中.下表给出了 Z5U 电容器的取值范围. Z5U 电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 +10 - +85 温度特性 +