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電容基本分類作用

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2011-3-21

一、 電容基本分類

     從(cong) 基本原理而言,電容器就是能夠儲(chu) 存電荷的“容器”。其所存儲(chu) 的正負電荷等量地分布於(yu) 兩(liang) 塊不直接導通的導體(ti) 板上。可以此般描述電容器的基本結構:兩(liang) 塊導體(ti) 板(通常為(wei) 金屬板)中間隔以電介質,即構成電容器的基本模型。由於(yu) 絕緣材料、構造工藝等的不同,所製成之電容器種類也有所不同:
a 、按結構可分為(wei) :固定電容,可變電容,微調電容。
b 、按介質材料可分為(wei) : CBB 電容(聚乙烯),滌綸電容、瓷片電容、獨石電容、電解電容、鉭電容等。 c 、按極性分為(wei) :有極性電容和無極性電容。

     一般地,電容絕緣材料(介質)決(jue) 定了電容的關(guan) 鍵特性。根據介質的不同,同時結合實際應用中的具體(ti) 情況,這裏把電容器簡單分為(wei) 三類
 第一類:電解類
 電解電容器是指在鋁、鉭、铌、鈦等閥金屬的表麵采用陽極氧化法生成一薄層氧化物作為(wei) 電介質,以電解質作為(wei) 陰極而構成的電容器。目前最常用的電解電容有鋁電解和鉭電解。
 廣義(yi) 上講,電解質包括電解液、二氧化錳、有機半導體(ti) TCNQ 、導體(ti) 聚合物( PPy 、 PEDT )、凝膠電解質 PEO 等。後麵的幾種是目前比較尖端的電容器。
 這裏要注意“電解質”和“電介質”概念的不同。
 第二類:薄膜類
 以塑料薄膜作為(wei) 電介質。以往的紙介電容器、塑料薄膜電容器多用板狀或條狀的鋁箔作為(wei) 電極,現在,大多采用真空蒸鍍的方式在電容器紙、有機薄膜等的表麵塗覆金屬薄層作為(wei) 電極。金屬化工藝使得電極更為(wei) 纖薄和節省空間,該類電容器在小型化和片式化方麵有了長足的發展。
 第三類:瓷介類
 陶瓷電容器采用鈦酸鋇、鈦酸鍶等高介電常數的陶瓷材料作為(wei) 電介質,在電介質的表麵印刷電極漿料,經低溫燒結製成。陶瓷電容器的外形以片式居多,也有管形、圓片形等形狀。

     如下表格是常用電容的結構和關(guan) 鍵特點:

種類

結 構

特 點 (優(you) / 缺點)

鋁電解電容

由電解液浸泡的電解紙隔離開的陰陽極鋁箔繞圈後置於(yu) 密封鋁製圓筒而成。陽極鋁箔經直流電壓處理後在表麵形成一層氧化膜作為(wei) 電容電介質。

特點是容量密度大,但是漏電大,穩定性差,有正負極性,適宜用於(yu) 電源濾波或者低頻電路中。

鉭、铌電解電容

以金屬鉭或者铌做正極,用稀硫酸等配液做負極,用鉭或铌表麵生成的氧化膜做介質製成。

特點是體(ti) 積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好。用在要求較高的設備中

薄膜電容

結構和紙介電容相同,介質是滌綸或者聚苯乙烯。

滌綸薄膜電容,介電常數較高,故可做到體(ti) 積小,容量大,穩定性較好,適宜做旁路電容。 聚苯乙烯薄膜電容,介質損耗小,絕緣電阻高,但是溫度係數大,可用於(yu) 高頻電路。

陶瓷電容

用陶瓷做介質,在陶瓷基體(ti) 兩(liang) 麵噴塗銀層,然後燒成銀質薄膜做極板製成。

特點是體(ti) 積小,耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高,但容量小,適宜用於(yu) 高頻電路。 鐵電陶瓷電容的容量較大,但是損耗和溫度係數較大,適宜用於(yu) 低頻電路。

紙介電容

以兩(liang) 片金屬箔做電極,夾在極薄的 中,卷成圓柱形或者扁柱形芯子,然後密封在金屬殼或者絕緣材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)殼中製成。

特點是體(ti) 積較小,容量可以做得較大。但是固有電感和損耗都比較大,適用於(yu) 低頻電路。

金屬化紙介電容

結構和紙介電容基本相同。它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代替金屬箔,

體(ti) 積小,容量較大,一般用在低頻電路中。

油浸紙介電容

其是把紙介電容浸在經過特別處理的油裏,能增強它的耐壓。

其特點是電容量大、耐壓高,但是體(ti) 積較大。

雲(yun) 母電容

用金屬箔或者在雲(yun) 母片上噴塗銀層做電極板,極板和雲(yun) 母一層一層疊合後,再壓鑄在膠木粉或封固在環氧樹脂中製成。

其特點是介質損耗小,絕緣電阻大、溫度係數小,適宜用於(yu) 高頻電路。

半可變電容

也叫做微調電容。是由兩(liang) 片或者兩(liang) 組小型金屬彈片,中間夾著介質製成。

改變兩(liang) 片之間的距離或者麵積以改變電容器的容量值。它的介質有空氣、陶瓷、雲(yun) 母、薄膜等。

可變電容

由一組定片和一組動片組成,它的容量隨著動片的轉動可以連續改變。把兩(liang) 組可變電容裝在一起同軸轉動,叫做雙連。

可變電容的介質有空氣和聚苯乙烯兩(liang) 種。空氣介質可變電容體(ti) 積大,損耗小,多用在電子管收音機中。聚苯乙烯介質可變電容做成密封式的,體(ti) 積小,多用在晶體(ti) 管收音機中。

、 單位

    電容的基本單位是: F (法),此外還有 μF (微法)、 pF (皮法)、 nF (納法),由於(yu) 電容 F 的容量非常大,所以我們(men) 看到的一般都是 μF 、 nF 、 pF 的單位,而不是 F 的單位。
具體(ti) 換算如下:

1F = 1×106μF =10×109nF=10×1012pF

、 標識

     直接標稱法:由於(yu) 電容體(ti) 積要比電阻大,所以一般都使用直接標稱法。如果數字是 0.001 ,那它代表的是 0.001uF = 1nF ,如果是 10n ,那麽(me) 就是 10nF ,同樣 100p 就是 100pF 。

數碼表示法:用 1~4 位數字表示,容量單位為(wei) pF ,如 350 為(wei) 350pF , 3 為(wei) 3pF , 0.5 為(wei) 0.5pF 。

色碼表示法:沿電容引線方向,用不同的顏色表示不同的數字,第一,二種環表示電容量,第三種顏色表示有效數字後零的個(ge) 數(單位為(wei) pF )。
顏色意義(yi) :黑 =0 、棕 =1 、紅 =2 、橙 =3 、黃 =4 、綠 =5 、藍 =6 、紫 =7 、灰 =8 、白 =9 。

四、基本作用

電容器在電子線路中的作用一般概括為(wei) :通交流、阻直流。電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉相等電氣作用。用作貯能元件也是電容器的一個(ge) 重要應用領域,同電池等儲(chu) 能元件相比,電容器可以瞬時充放電,並且充放電電流基本上不受限製,可以為(wei) 某些設備提供大功率的瞬時脈衝(chong) 電流。

1隔直流:作用是阻止直流而讓交流通過。
2旁路(去耦):為(wei) 交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。
3耦合:作為(wei) 兩(liang) 個(ge) 電路之間的連接,允許交流信號通過並傳(chuan) 輸到下一級電路
4 、平滑或濾波: 將整流以後的脈狀波變為(wei) 接近直流的平滑波,或將紋波及幹擾波慮除。
5溫度補償(chang) :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(chang) ,改善電路的溫度穩定性。
6計時:電容器與(yu) 電阻器配合使用,確定電路的時間常數。
7調諧:對與(yu) 頻率相關(guan) 的電路進行係統調諧,比如手機、收音機、電視機。

8 、儲(chu) 能: 儲(chu) 能型電容器通過整流器收集電荷,並將存儲(chu) 的能量通過變換器引線傳(chuan) 送至電源的輸出端。電壓額定值為(wei) 40 ~ 450VDC 、電容值在 220 ~ 150 000μF 之間的鋁電解電容器為(wei) 較常見的規格。根據不同的電源要求,器件有時會(hui) 采用串聯、並聯或其組合的形式, 對於(yu) 功率級超過 10KW 的電源,通常采用體(ti) 積較大的罐形螺旋端子電容器。

9、浪湧電壓保護: 開關(guan) 頻率很高的現代功率半導體(ti) 器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈衝(chong) 的影響。跨接在功率半導體(ti) 器件兩(liang) 端的浪湧電壓保護電容器通過吸收電壓脈衝(chong) 限製了峰值電壓,從(cong) 而對半導體(ti) 器件起到了保護作用,使得浪湧電壓保護電容器成為(wei) 功率元件庫中的重要一員。

半導體(ti) 器件的額定電壓和電流值及其開關(guan) 頻率左右著浪湧電壓保護電容器的選擇。由於(yu) 這些電容器承受著很陡的 dv/dt 值,因此,對於(yu) 這種應用而言,薄膜電容器是恰當之選。不能僅(jin) 根據電容值 / 電壓值來選擇電容器。在選擇浪湧電壓保護電容器時,還應考慮所需的 dv/dt 值。

10 EMI/RFI 抑製: 這些電容器連接在電源的輸入端,以減輕由半導體(ti) 所產(chan) 生的電磁或無線電幹擾。由於(yu) 直接與(yu) 主輸入線相連,這些電容器易遭受到破壞性的過壓和瞬態電壓。采用塑膜技術的 X- 級和 Y- 級電容器提供了最為(wei) 廉價(jia) 的抑製方法之一。抑製電容器的阻抗隨著頻率的增加而減小,允許高頻電流通過電容器。 X 電容器在線路之間對此電流提供“短路”, Y 電容器則在線路與(yu) 接地設備之間對此電流提供“短路”。

11 、控製和邏輯電路 :各類電容器均可能被應用於(yu) 電源控製電路中。除非是在惡劣環境條件的要求,否則這些電容器的選擇一般都是低電壓低損耗的通用型元件。

Tags:電容,基本分類  
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