电容器.ppt

1、电容器基本知识介绍,Stone Jiang Oct. 2008,电容器,与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量

2、往往比1法拉小得多，常用微法（F）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F）= 1000000微法（F） 1微法（F）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）,电容器,电容器俗称电容。它是在两个金属电机之间夹了一层电介质构成。所以它具有了存储电荷的能力。所以在理论上，它对直流电流具有隔断的作用，而交流电流则可以通过，随着交流频率越高，它通过电流的能力也越强。一些常用电容器外观见下图。 电容在电子线路中也是广泛应用的器件之一。我们多采用它来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路等，也用它和电感元件一起组成振荡电路。,电容器的分类,按照电介质的不同，电容有很

3、多种。我们常见、常用的电容主要有：,电容器的分类,我们在大多数的电子制作中，经常应用的是瓷片电容和电解电容。 按照结构的不同，我们将容量固定的电容称为固定电容，而可以调节的称为可调或半可调电容。普通收音机选台的就是使用可变电容。 我们在线路图中常用“C”来代表电容，用图2的符号来表示固定电容，用图3的符号来表示半可变电容，图4表示可变电容，图5表示双联可变电容。,电容的主要性能参数,1、 电容标称容量。描述电容容量大小的参数，单位为“法（F）”。在实际应用中，以“法”出现的电容很少见到，我们常用的、常见的是其他拓展单位：“微法”（F）和“皮法”(pf)。其单位换算公式： 1F=1,000,00

4、0F (106F)=1,000,000,000,000pF (1012pF) 2、 耐压。也叫额定工作电压。是指电容规定的温度范围内，它能够长期可靠工作承受的加在它两极的最高电压。又区分为直流工作电压和交流工作电压。这个指标当然是越高越好，在其他性能一样的情况下，高耐压的可以直接替代低耐压的，反之则不能。 3、 漏电电阻。电容中的电介质不是绝对绝缘的，当通上直流电的时候，或多或少地会有电流的通过，我们称之为漏电。当漏电情况教大时，电容发热甚至会导致电容损坏。,电容的规格标注方法,我们在实际应用过程中，常常需要对电容的容量和其它参数进行选择。电容的容量标注方法同电阻一样，也是采用直标法（数字直接

5、表示）和色标法两种。但直标法需要注意的是有一些这样的差异： 1） 我们在瓷片电容上经常看到如图7这样103，224等这样的标注。这种并不表示该电容容量为103PF或224PF。它的容量应为：前两位读数后加上第3位数字表示的“0”数。例如：,103=10*1000=10000pF 224=22*10,000=220,000pF=0.22F,电容的规格标注方法,2） 在电解电容上有正负极的区分，一般都有如图8所示的标示。还有一种普遍的识别方法：对未剪腿的电解电容，腿长的一边为正极。电解电容一般采用直标法，它的容量不需要换算。注意的是在容量下方一般还标注了耐压值和工作温度。见图9,图,图9,电容的测

6、量,一般的万用表并没有专门测量电容容量的档位。多数情况下我们用以下方式测量电容的某些特性：1） 测量其漏电电阻。漏电电阻小也就是漏电大的电容是不宜用于线路中，因为它不仅对线路的性能不利，而且由于发热等原因，甚至会发生爆裂，有可能会影响到线路 中其它元件的寿命。所以，我们可以用万用表的高阻档测量（1K或10K）进行测量，测量方法与测量电阻方式一样： 1、将万用表放置在目光正前方。 2、选择最高的测量档位，并调零。 3、将表笔分别搭在电容两端的金属管脚上，若是测量电解电容，则应该红表笔接电容的正极，黑表笔接接在负极。测量过程中注意不要有身体裸露部分同时接到电容的两极上。,电容的测量,4、观测表针运

7、动情况，对大容量电容，表针将大幅度向零刻度方向摆动后再往反方向运动，待表针稳定后再读取漏电电阻数据。对于瓷片电容，它的漏电电阻应接近无穷大。而对铝电解电容，可参考以下数据：,当小于范围值时表示该电容漏电较大，超过则属于比较好。,电容的测量,2） 估计电解电容的极性。分别正反方向测量电解电容的漏电电阻，漏电电阻大的时候红表笔连接的是正极。也可管脚测量对铝外壳的电阻，为零的那一端时负极。 3） 估计电容的容量。对超过1f以上的电容，可以用测量漏电电阻的方式估计电容容量的大小，观看的数据是表针向零刻度方向摆动的幅度，摆动幅度越大，说明电 容容量也越大（先要排除内部短路的可能）。也可对比已知容量的电容

8、来获得比较准确的数值。注意：当对电容容量作第2次检测时，要先放电。对于1000f 以下的电阻，可直接短路放电，超过的可将两管脚插再潮湿的海绵上，过数分钟后再短路放电。电容容量越大，放电时间也要求越长。,电容的串联与并联,电容的串联（图10）与并联（图11）使用，也会改变线路上电容容量。与电阻相反：,电容串联,电容并联,电容并联使用时，线路上的实际容量等于各电容之和。即：C1=C1+C2 电容串联使用时，线路上的实际容量计算公式为： C=1/（1/C1+1/C2）,电解电容,一 般容量比较大，从1UF到10000UF都比较常见，它是有正负极之份的电容元件，在使用中正极节高电位端，负极接低电位端，

9、不能够反接。电解电容又分为 铝电解、钽电解、铌电解，市面常见的是前两种，其中钽电解常被一些音响发烧友用于音响系统。电解电容我们常用图6的符号表示。,电解电容的标识符号,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

10、-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。,电解电容的判断方法,电解电容常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量具体方法为：将电容两管脚短路进行放电，用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表，用数字式万用表测量时表笔互调)，正常时表针应

11、先向电阻小的方向摆动，然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢，说明电容的容量越大，反之则说明电容的容量越小如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻指示值很小或为零，则表明此电容已击穿短路因万用表使用的电池电压一般很低，所以在测量低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测量正常，但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象,电解电容的使用注意事项,1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中，输出正电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压时则负极接输出端，正极接地当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂损坏 2加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电源电压