什么是電容?
電容是表征電容器容納電荷的本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。
電容的符號是C。在國際單位制里,電容的單位是法拉,簡稱法,符號是F。一個電容器,如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏,這個電容器的電容就是1法。
電容的公式是:C=Q/U? ?? ?? ? 但電容的大小不是由Q或U決定的,即:C=εS/4πkd 。ε是一個常數,與電介質的性質有關。k則是靜電力常量
很多電子產品中,電容器都是必不可少的電子元器件,它在電子設備中充當整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等。由于電容器的類型和結構種類比較多,因此,使用者不僅需要了解各類電容器的性能指標和一般特性,而且還必須了解在給定用途下各種元件的優缺點、機械或環境的限制條件等。本文介紹電容器的主要參數及應用,可供讀者選擇電容器種類時用。??
1、標稱電容量(CR):電容器產品標出的電容量值。??
云母和陶瓷介質電容器的電容量較低(大約在5000pF以下);紙、塑料和一些陶瓷介質形式的電容量居中(大約在0005μF10μF);通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。??
2、類別溫度范圍:電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度范圍,該范圍取決于它相應類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續施加額定電壓的最高環境溫度)等。??
3、額定電壓(UR):在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下,可以連續施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。??
電容器應用在高壓場合時,必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質/電極層之間存在空隙而產生的,它除了可以產生損壞設備的寄生信號外,還會導致電容器介質擊穿。在交流或脈動條件下,電暈特別容易發生。對于所有的電容器,在使用中應保證直流電壓與交流峰值電壓之和不的超過直流電壓額定值。??
4、損耗角正切(tgδ):在規定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無功功率。??
這里需要解釋一下,在實際應用中,電容器并不是一個純電容,其內部還有等效電阻,它的簡化等效電路如下圖所示。圖中C為電容器的實際電容量,Rs是電容器的串聯等效電阻,Rp是介質的絕緣電阻,Ro是介質的吸收等效電阻。對于電子設備來說,要求Rs愈小愈好,也就是說要求損耗功率小,其與電容的功率的夾角δ要小。
這個關系用下式來表達:??tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs??因此,在應用當中應注意選擇這個參數,避免自身發熱過大,以減少設備的失效性。??
5、電容器的溫度特性:通常是以20℃基準溫度的電容量與有關溫度的電容量的百分比表示。??
補充:
1、電容在電路中一般用“C”加數字表示(如C13表示編號為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,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。
2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法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字表示
字母表示法:1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率。
如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 μF
3、電容容量誤差表
符 號 F G J K L M
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%。
6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反應而使介質隨時間退化。??
7絕緣電阻:由于溫升引起電子活動增加,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,其中固定電容器又可根據所使用的介質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、空氣或陶瓷介質結構。以下附表列出了常見電容器的字母符號。
電容分類介紹
名稱:聚酯(滌綸)電容(CL)
符號:
電容量:40p--4μ
額定電壓:63--630V
主要特點:小體積,大容量,耐熱耐濕,穩定性差
應用:對穩定性和損耗要求不高的低頻電路
名稱:聚苯乙烯電容(CB)
符號:
電容量:10p--1μ
額定電壓:100V--30KV
主要特點:穩定,低損耗,體積較大
應用:對穩定性和損耗要求較高的電路
名稱:聚丙烯電容(CBB)
符號:
電容量:1000p--10μ
額定電壓:63--2000V
主要特點:性能與聚苯相似但體積小,穩定性略差
應用:代替大部分聚苯或云母電容,用于要求較高的電路
名稱:云母電容(CY)
符號:
電容量:10p--0。1μ
額定電壓:100V--7kV
主要特點:高穩定性,高可靠性,溫度系數小
應用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路
名稱:高頻瓷介電容(CC)
符號:
電容量:1--6800p
額定電壓:63--500V
主要特點:高頻損耗小,穩定性好
應用:高頻電路
名稱:低頻瓷介電容(CT)
符號:
電容量:10p--4。7μ
額定電壓:50V--100V
主要特點:體積小,價廉,損耗大,穩定性差
應用:要求不高的低頻電路
名稱:玻璃釉電容(CI)
符號:
電容量:10p--0。1μ
額定電壓:63--400V
主要特點:穩定性較好,損耗小,耐高溫(200度)
應用:脈沖、耦合、旁路等電路
名稱:鋁電解電容
符號:
電容量:0。47--10000μ
額定電壓:6。3--450V
主要特點:體積小,容量大,損耗大,漏電大
應用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等
名稱:鉭電解電容(CA)鈮電解電容(CN)
符號:
電容量:0。1--1000μ
額定電壓:6。3--125V
主要特點:損耗、漏電小于鋁電解電容
應用:在要求高的電路中代替鋁電解電容
名稱:空氣介質可變電容器
符號:
可變電容量:100--1500p
主要特點:損耗小,效率高;可根據要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式等
應用:電子儀器,廣播電視設備等
名稱:薄膜介質可變電容器
符號:
可變電容量:15--550p
主要特點:體積小,重量輕;損耗比空氣介質的大
應用:通訊,廣播接收機等
名稱:薄膜介質微調電容器
符號:
可變電容量:1--29p
主要特點:損耗較大,體積小
應用:收錄機,電子儀器等電路作電路補償
名稱:陶瓷介質微調電容器
符號:
可變電容量:0。3--22p
主要特點:損耗較小,體積較小
應用:精密調諧的高頻振蕩回路
名稱:獨石電容
最大的缺點是溫度系數很高,做振蕩器的穩漂讓人受不了,我們做的一個555振蕩器,電容剛好在7805旁邊,開機后,用示波器看頻率,眼看著就慢慢變化,后來換成滌綸電容就好多了.
獨石電容的特點:
電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩定,耐高溫耐濕性好等。
應用范圍:
廣泛應用于電子精密儀器。各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波、旁路。
容量范圍:
0.5PF--1ΜF
耐壓:二倍額定電壓。
里面說獨石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型性能挺好,但容量小,一般小于0。2U,另一種叫II型,容量大,但性能一般。
就溫漂而言:
獨石為正溫糸數+130左右,CBB為負溫系數-230,用適當比例并聯使用,可使溫漂降到很小.
就價格而言:
鉭,鈮電容最貴,獨石,CBB較便宜,瓷片最低,但有種高頻零溫漂黑點瓷片稍貴.云母電容Q值較高,也稍貴.
什么叫電容
?電容是衡量導體儲存電荷能力的物理量。在兩個相互絕緣的導體上,加上一定的電壓,它們就會儲存一定的電量。其中一個導體儲存著正電荷,另一個導體儲存著大小相等的負電荷。加上的電壓越大,儲存的電量就越多。儲存的電量和加上的電壓是成正比的,它們的比值叫做電容。如果電壓用U表示,電量用Q表示,電容用C表示,那么
??? C=Q/U?
??? 電容的單位是法(F),也常用微法(uF)或者微微法(pF)做單位。1F=106uF,1F=1012pF。
??? 電容可以用電容測試儀測量,也可以用萬用電表歐姆檔粗略估測。歐姆表紅、黑兩表筆分別碰接電容的兩腳,歐姆表內的電池就會給電容充電,指針偏轉,充電完了,指針回零。調換紅、黑兩表筆,電容放電后又會反向充電。電容越大,指針偏轉也越大。對比被測電容和已知電容的偏轉情況,就可以粗略估計被測電容的量值。在一般的電子電路中,除了調諧回路等需要容量較準確的電容以外,用得最多的隔直、旁路電容、濾波電容等,都不需要容量準確的電容。因此,用歐姆檔粗略估測電容量值是有實際意義的。但是,普通萬用電表歐姆檔只能估測量值較大的電容,量值較小的電容就要用中值電阻很大的晶體管萬用電表歐姆檔來估測,小于幾十個微微法的電容就只好用電容測試儀測量了。
電容有什么作用
電容的用途非常多,主要有如下幾種:
1.隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。
2.旁路(去耦):為交流電路中某些并聯的元件提供低阻抗通路。
3.耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸到下一級電路
4.濾波:這個對DIY而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。
5.溫度補償:針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路的穩定性。
6.計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數。
7.調諧:對與頻率相關的電路進行系統調諧,比如手機、收音機、電視機。
8.整流:在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。
9.儲能:儲存電能,用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,加熱設備等等。(如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準,一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。
評論
查看更多