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電容基礎(chǔ)知識:
電容(Capacitor)是第二種最常用的元件。電容的主要物理特征是儲存電荷。由于電荷的儲存意味著能的儲存,因此也可說電容器是一個儲能元件,確切的說是儲存電能。兩個平行的金屬板即構(gòu)成一個電容器。
電容器上標(biāo)有的電容數(shù)是電容器的標(biāo)稱容量。電容器的標(biāo)稱容量和它的實際容量會有誤差。常用固定電容允許誤差的等級見表2。常用固定電容的標(biāo)稱容量系列見表3。
表1 常用電容的結(jié)構(gòu)和特點
電容種類 |
電容結(jié)構(gòu)和特點 |
紙介電容 |
用兩面片金屬箔做電極,夾在極薄的電容紙中,卷成圓柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金屬殼或者絕緣材料(如火漆\陶瓷\玻璃釉等)殼中制成.它的特點是體積小,容量可以做得較大.但是有固有電感和損耗都比較大,用于低頻比較合適. |
云母電容 |
用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做電極板,極板和云母一層一層疊合后,再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成.它的特點是介質(zhì)損耗小,絕緣電阻大\溫度系數(shù)小,適宜用于高頻電路. |
陶瓷電容 |
用陶瓷做介質(zhì),在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質(zhì)薄膜做極板制成.它的特占是體積小,耐熱性好\損耗小\絕緣電阻高,但容量小,適宜用于高頻電路. 鐵電陶瓷電容容量較大,但是損耗和溫度系數(shù)較大,適宜用于低頻電路. |
薄膜電容 |
結(jié)構(gòu)和紙介電容相同,介質(zhì)是滌綸或者聚笨乙烯.滌綸薄膜電容,介電常數(shù)較高,體積小,容量大,穩(wěn)定性較好,適宜做旁路電容.聚笨乙烯薄膜電容,介質(zhì)損耗小,絕緣電阻高,但是溫度系數(shù)大,可用于高頻電路. |
金屬化紙介電容 |
結(jié)構(gòu)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,體積小,容量較大,一般用在低頻電路各. |
油浸紙介電容 |
它是把紙介電容浸在經(jīng)過特別處理的油里,能增強(qiáng)它的耐壓.它的特點是電容量大\耐壓高,但是體積較大. |
鋁電解電容 |
它是由鋁圓筒做負(fù)極,里面裝有液體電解質(zhì),插入一片彎曲的鋁帶做正極制成.不需要經(jīng)過直流電壓處理,使用正極片面上形成一層投氧化膜做介質(zhì).它的特點是容量大,穩(wěn)定性差,有正負(fù)極性,適宜用于電源濾波或者低頻電路中.使用的時候,正負(fù)極不要接反. |
鉭\鈮電解電容 |
它用金屬鉭或者鈮做正極,用稀硫酸等配液做負(fù)極,用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成.它的特點是體積?。苋萘看螅苄阅芊€(wěn)定\壽命長\絕緣電阻大\溫度特性好.用在要求較高的設(shè)備中. |
半可變電容 |
也叫做微調(diào)電容.它是由兩片或者兩組小型金屬彈片,中間夾著介質(zhì)制成.調(diào)節(jié)的時候改變兩片之間的距離或者面積.它的介質(zhì)有空氣\陶瓷\去母\薄膜等. |
可變電容 |
它由一組定片和一組動片組成,它的容量隨著動片的轉(zhuǎn)動可以連續(xù)改變.把兩組可變電容裝在一起同軸轉(zhuǎn)動,叫做雙連.可變電容的介質(zhì)有空氣和聚笨乙烯兩種.空氣介質(zhì)可變電容體積大,損耗小,多用在電子管收音機(jī)中.聚笨乙烯介質(zhì)可變電容做成密封式的,體積小,多用在晶體管收音機(jī)中. |
表2 常用固定電容允許誤差的等級
允許誤差 |
±2% ±5% ±10% ±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100% -10%) |
級別 |
02 I II III IV V VI |
表3 常用固定電容的標(biāo)稱容量系列
電容類別 |
允許誤差 |
容量范圍 |
標(biāo)稱容量系列 |
紙介電容\金屬化紙介電容\紙膜復(fù)合介質(zhì)電容\低頻(有極性)有機(jī)薄膜介質(zhì)電容 |
±5% |
100pF~1uF |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
1uF~100uF |
1 2 4 6 8 10 15 20 30 50 60 80 100 |
||
高頻(無極性)有機(jī)薄膜介質(zhì)電容\瓷介電容\玻璃釉電容\云母電容 |
±5% |
|
1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.8 7.5 8.2 9.1 |
±10% |
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 |
||
±20% |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
||
鋁\鉭\鈮\鈦電解電容 |
±10% |
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 (容量單位uF) |
電容長期可靠地工作,它能承受的最大直流電壓,就是電容的耐壓,也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中,要注意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。
表4是常用固定電容直流工作電壓系列。有*的數(shù)值,只限電解電容用。
表4 常用固定電容直流工作電壓系列
1.6 4 6.3 10 16 25 32* 40 50 63 |
100 125* 160 250 300* 400 450* 500 630 1000 |
由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對的絕緣體,它的電阻不是無限大,而是一個有限的數(shù)值,一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻,或者叫做漏電電阻。漏電電阻越小,漏電越嚴(yán)重。電容漏電會引起能量損耗,這種損耗不僅影響電容的壽命,而且會影響電路的工作。因此,漏電電阻越大越好。
電容的種類也很多,為了區(qū)別開來,也常用幾個拉丁字母來表示電容的類別,如圖2所示。第一個字母C表示電容,第二個字母表示介質(zhì)材料,第三個字母以后表示形狀、結(jié)構(gòu)等。上面的是小型紙介電容,下面的是立式矩開密封紙介電容。表5列出電容的類別和符號。表6是常用電容的幾項特性。
圖2
表5 電容的類別和符號
順序 |
類別 |
名稱 |
簡稱 |
稱號 |
第一個字母 |
主稱 |
電容器 |
容 |
C |
第二個字母 |
介質(zhì)材料 |
紙介 |
紙 |
Z |
第三個字母以后 |
形狀 |
筒形 |
筒 |
T |
結(jié)構(gòu) |
密封 |
密 |
M |
|
大小 |
小型 |
小 |
X |
表6 常用電容的幾項特性
電容種類 |
容量范圍 |
直流工作電壓(V) |
運用頻率(MHz) |
準(zhǔn)確度 |
漏電電阻(MΩ) |
中小型紙介電容 |
470pF~0.22uF |
63~630 |
8以下 |
I~III |
>5000 |
金屬殼密封紙介電容 |
0.01uF~10uF |
250~1600 |
直流,脈動直流 |
I~III |
>1000~5000 |
中\小型金屬化紙介電容 |
0.01uF~0.22uF |
160\250\400 |
8以下 |
I~III |
>2000 |
金屬殼密封金屬化紙介電容 |
0.22uF~30uF |
160~1600 |
直流,脈動電流 |
I~III |
>30~5000 |
薄膜電容 |
2pF~0.1uF |
63~500 |
高頻\低頻 |
I~III |
>10000 |
云母電容 |
10pF~0.51uf |
100~7000 |
75~250以下 |
02~III |
>10000 |
瓷介電容 |
1pF~0.1uF |
63~630 |
低頻\高頻50~3000以下 |
02~III |
>10000 |
鋁電解電容 |
1uF~10000uF |
4~500 |
直流,脈動直流 |
IVV |
|
鉭\鈮電解電容 |
0.47uF~1000uF |
6.3~160 |
直流,脈動直流 |
IIIIV |
|
瓷介微調(diào)電容 |
2/7pF~7/25pF |
250~500 |
高頻 |
|
>1000~10000 |
可變電容 |
最小>pF 最大<1100pF |
100以上 |
你頻,高頻 |
|
>500 |
電容也有多種多樣,它包括固定電容,可變電容,電解電容,瓷片電容,云母電容,滌綸電容,鉭電容等,其中鉭電容特別穩(wěn)定。
電容有固定電容和可變電容之分。固定電容在電路中常常用來做為耦合,濾波,積分,微分,與電阻一起構(gòu)成RC充放電電路,與電感一起構(gòu)成LC振蕩電路等。可變電容由于其容量在一定范圍內(nèi)可以任意改變,所以當(dāng)它和電感一起構(gòu)成LC回路時,回路的諧振頻率就會隨著可變電容器容量的變化而變化。一般接受機(jī)電路就是利用這樣一個原理來改變接收機(jī)的接收頻率的。