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收藏  |   举报 2017-12-17 11:18   关注:20   回答:0

电子元器件电容的种类和作用

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   1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
电容的种类.png
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22
3、电容容量误差表符 号 F G J K L M 允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
电容的种类
电容的种类可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等 。
无极性可变电容
制作工艺:可旋转动片为陶瓷片表面镀金属薄膜,定片为镀有金属膜的陶瓷底;动片为同轴金属片,定片为有机薄膜片作介质
优点:容易生产,技术含量低。
缺点:体积大,容量小
用途:改变震荡及谐振频率电路。调频、调幅、发射/接收电路[2]
无极性无感CBB电容
制作工艺:2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
优点:无感,高频特性好,体积较小
缺点:不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。
用途:耦合/震荡,音响,模拟/数字电路,高频电源滤波/退耦[2]
无极性CBB电容
制作工艺:2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
优点:有感,高频特性好,体积较小
缺点:不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。
用途:耦合/震荡,模拟/数字电路,电源滤波/退耦
无极性瓷片电容
制作工艺:薄瓷片两面渡金属膜银而成。
优点:体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容)
缺点:易碎,容量低
用途:高频震荡、谐振、退耦、音响[2]
无极性云母电容
制作工艺:云母片上镀两层金属薄膜
优点:容易生产,技术含量低。
缺点:体积大,容量小用途:震荡、谐振、退耦及要求不高的电路无极性独石电容体积比CBB更小,其他同CBB,有感
用途:模拟/数字电路信号旁路/滤波,音响[2]
有极性电解电容
制作工艺:两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸在电解液中。
优点:容量大。
缺点:高频特性不好。
用途:低频级间耦合、旁路、退耦、电源滤波、音响[2]
钽电容
制作工艺:用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。
优点:稳定性好,容量大,高频特性好。
缺点:造价高。
用途:高精度电源滤波、信号级间耦合、高频电路、音响电路[2]
聚酯(涤纶)电容
符号:CL
电容量:40p--4u
额定电压:63--630V
主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差
应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路[2]
聚苯乙烯电容
符号:CB
电容量:10p--1u
额定电压:100V--30KV
主要特点:稳定,低损耗,体积较大
应用:对稳定性和损耗要求较高的电路[2]
聚丙烯电容
符号:CBB
电容量:1000p--10u
额定电压:63--2000V
主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差
应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路[2]
云母电容
符号:CY
电容量:10p--0。1u
额定电压:100V--7kV
主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小
应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路[2]
高频瓷介电容
符号:CC
电容量:1--6800p
额定电压:63--500V
主要特点:高频损耗小,稳定性好
应用:高频电路[2]
低频瓷介电容
符号:CT
电容量:10p--4。7u
额定电压:50V--100V
主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差
应用:要求不高的低频电路[2]
玻璃釉电容
符号:CI
电容量:10p--0。1u
额定电压:63--400V
主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)
应用:脉冲、耦合、旁路等电路[2]
铝电解电容
符号:CD
电容量:0。47--10000u
额定电压:6。3--450V
主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大
应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等
钽电解电容(CA)、铌电解电容(CN)
电容量:0。1--1000u
额定电压:6。3--125V
主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容
应用:在要求高的电路中代替铝电解电容[2]
空气介质可变电容器
可变电容量:100--1500p
主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式 等
应用:电子仪器,广播电视设备等[2]
薄膜介质可变电容器
可变电容量:15--550p
主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大
应用:通讯,广播接收机等[2]
薄膜介质微调电容器
符号: 可变电容量:1--29p
主要特点:损耗较大,体积小
应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿[2]
陶瓷介质微调电容器
符号: 可变电容量:0。3--22p
主要特点:损耗较小,体积较小
应用:精密调谐的高频振荡回路
电容的作用
1)旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降 。
2)去耦
去耦,又称解耦。从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感)会产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。
去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。
将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别[2]  。
3)滤波
从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容滤低频,小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流,通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程[2]  。
4)储能
储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器[2]  。
万用表检测电容
用数字万用表检测电容器,可按以下方法进行。
一、用电容档直接检测
某些数字万用表具有测量电容的功能,其量程分为2000p、20n、200n、2μ和20μ五档。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板上的Cx插孔,选取适当的量程后就可读取显示数据[3]  。
2000p档,宜于测量小于2000pF的电容;20n档,宜于测量2000pF至20nF之间的电容;200n档,宜于测量20nF至200nF之间的电容;2μ档,宜于测量200nF至2μF之间的电容;20μ档,宜于测量2μF至20μF之间的电容[3]  。
经验证明,有些型号的数字万用表(例如DT890B+)在测量50pF以下的小容量电容器时误差较大,测量20pF以下电容几乎没有参考价值。此时可采用串联法测量小值电容。方法是:先找一只220pF左右的电容,用数字万用表测出其实际容量C1,然后把待测小电容与之并联测出其总容量C2,则两者之差(C1-C2)即是待测小电容的容量。用此法测量1~20pF的小容量电容很准确 。
二、用电阻档检测
实践证明,利用数字万用表也可观察电容器的充电过程,这实际上是以离散的数字量反映充电电压的变化情况。设数字万用表的测量速率为n次/秒,则在观察电容器的充电过程中,每秒钟即可看到n个彼此独立且依次增大的读数。根据数字万用表的这一显示特点,可以检测电容器的好坏和估测电容量的大小。下面介绍的是使用数字万用表电阻档检测电容器的方法,对于未设置电容档的仪表很有实用价值。此方法适用于测量0.1μF~几千微法的大容量电容器。
三、用电压档检测
用数字万用表直流电压档检测电容器,实际上是一种间接测量法,此法可测量220pF~1μF的小容量电容器,并且能精确测出电容器漏电流的大小.
 
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