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    電子元件基礎(chǔ)知識(shí)之一----------電容和電解電容淺析

    日期:2025-05-13 11:20
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    摘要:
    電子元件基礎(chǔ)知識(shí)之一----------電容和電解電容淺析
    電容器
    電容器一般可以分為沒(méi)有極性的普通電容器和有極性的電解電容。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. 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。
    1. 電容的分類:電容一般按電介質(zhì)來(lái)分類。
    1) 紙介電容器:一般容量在幾十皮法(pF)到零點(diǎn)幾微法(uF),耐壓有250V、400V、630V等,容量誤差一般為:±5%,±10%,±20%。還有一種是金屬化紙介電容器,*大特點(diǎn)是具有有限的自愈能力。一般不能用于高頻電路中,工作頻率只有幾十KHZ。
    2) 滌綸電容器:
    3) 聚苯乙烯電容器:
    4) 聚丙烯電容器:
    5) 聚四氟乙烯電容器:
    6) 聚酰亞胺薄膜電容器:
    7) 聚碳酸酯薄膜電容器:
    8) 復(fù)合薄膜電容器:
    9) 漆膜電容器:
    10) 疊片形金屬化聚碳酸酯電容器:
    11) 云母電容器:
    12) 瓷介電容器:價(jià)格低廉,應(yīng)用廣泛。分為低壓低功率和高壓高功率2種。
    低壓低功率瓷介電容器按照所用材料的性能、特點(diǎn),可以分為I和II型。I型的特點(diǎn)是介質(zhì)損耗低,電容量對(duì)于溫度、頻率、電壓、時(shí)間的穩(wěn)定性都比較好,常用于高頻電路。II型的特點(diǎn)是體積小,但穩(wěn)定性差、介質(zhì)損耗大,常用于低頻電路。超高頻瓷介電容器,可用于頻率不超過(guò)500MHZ的高頻電路中。
    高壓高功率的瓷介電容器,通常只適合在低損耗、功率不大的電路中使用。
    13) 玻璃釉電容器:

    2. 電容的作用:
      電容器的基本作用就是充電與放電,但由這種基本充放電作用所延伸出來(lái)的許多電路現(xiàn)象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動(dòng)馬達(dá)中,我們用它來(lái)產(chǎn)生相移; 在照相閃光燈中,用它來(lái)產(chǎn)生高能量的瞬間放電等等; 而在電子電路中,電容器不同性質(zhì)的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均來(lái)自充電與放電。下面是一些電容的作用列表:
      ●耦合電容:用在耦合電路中的電容稱為耦合電容,在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路,起隔直流通交流作用。  ●濾波電容:用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容,在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號(hào)從總信號(hào)中去除。
      ●退耦電容,用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容,在多級(jí)放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路,退耦電容消除每級(jí)放大器之間的有害低頻交連。
      ●高頻消振電容:用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容,在音頻負(fù)反饋放大器中,為了消振可能出現(xiàn)的高頻自激,采用這種電容電路,以消除放大器可能出現(xiàn)的高頻嘯叫。
      ●諧振電容:用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容,LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路。
      ●旁路電容:用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容,電路中如果需要從信號(hào)中去掉某一頻段的信號(hào),可以使用旁路電容電路,根據(jù)所去掉信號(hào)頻率不同,有全頻域(所有交流信號(hào))旁路電容電路和高頻旁路電容電路。
      ●中和電容:用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機(jī)高頻和中頻放大器,電視機(jī)高頻放大器中,采用這種中和電容電路,以消除自激。
      ●定時(shí)電容:用在定時(shí)電路中的電容器稱為定時(shí)電容。在需要通過(guò)電容充電、放電進(jìn)行時(shí)間控制的電路中使用定時(shí)電容電路,電容起控制時(shí)間常數(shù)大小的作用。
      ●積分電容:用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢(shì)場(chǎng)掃描的同步分離電路中,采用這種積分電容電路,可以從場(chǎng)復(fù)合同步信號(hào)中取出場(chǎng)同步信號(hào)。
      ●微分電容:用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發(fā)器電路中為了得到尖頂觸發(fā)信號(hào),采用這種微分電容電路,以從各類(主要是矩形脈沖)信號(hào)中得到尖頂脈沖觸發(fā)信號(hào)。
      ●補(bǔ)償電容:用在補(bǔ)償電路中的電容器稱為補(bǔ)償電容,在卡座的低音補(bǔ)償電路中,使用這種低頻補(bǔ)償電容電路,以提升放音信號(hào)中的低頻信號(hào),此外,還有高頻補(bǔ)償電容電路。
      ●自舉電容:用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容,常用的OTL功率放大器輸出級(jí)電路采用這種自舉電容電路,以通過(guò)正反饋的方式少量提升信號(hào)的正半周幅度。
      ●分頻電容:在分頻電路中的電容器稱為分頻電容,在音箱的揚(yáng)聲器分頻電路中,使用分頻電容電路,以使高頻揚(yáng)聲器工作在高頻段,中頻揚(yáng)聲器工作在中頻段,低頻揚(yáng)聲器工作在低頻段。
      ●負(fù)載電容:是指與石英晶體諧振器一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容。負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負(fù)載電容可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,通過(guò)調(diào)整一般可以將諧振器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。

    3. 電容的型號(hào)命名:
    1) 各國(guó)電容器的型號(hào)命名很不統(tǒng)一,國(guó)產(chǎn)電容器的命名由四部分組成:
    **部分:用字母表示名稱,電容器為C。
    **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)。
    2) 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(lái)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。
    **項(xiàng):用字母表示類別:
    **項(xiàng):用兩位數(shù)字表示其外形、結(jié)構(gòu)、封裝方式、引線開(kāi)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 字母 顏色 溫度系數(shù) 允許偏差
    1 A 金 +100 R 黃 -220 
    2 B 灰 +30 S 綠 -330 
    3 C 黑 0 T 藍(lán) -470 
    4 G ±30 U 紫 -750 
    5 H 棕 -30 ±60 V -1000 
    6 J ±120 W -1500 
    7 K ±250 X -2200 
    8 L 紅 -80 ±500 Y -3300 
    9 M ±1000 Z -4700 
    10 N ±2500 SL +350~-1000 
    11 P 橙 -150 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)時(shí),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(guó)產(chǎn)電容器的相同。
    也有用色標(biāo)法的,意義和國(guó)產(chǎn)電容器的標(biāo)志方法相同。
    4. 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*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*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(lái)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(lái)自介質(zhì)損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來(lái)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,*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。

    5. 電路符號(hào):C

    6. 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*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:

    粵公網(wǎng)安備 44190002002243號(hào)

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