电容器入门教程
界说1:电容器,望文生义,是‘装电的容器’,是一种包容电荷的器材。英文称号:capacitor。一些常用的电容器如图所示。用字母C表明。电容是电子设备中很多运用的电子元件之一,广泛运用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转化,控制电路等方面。
界说2:电容器,任何两个相互绝缘的导体(包含导线)间都构成一个电容器。
[修改本段]电容器在电路中的效果
在直流电路中,电容器是相当于断路的。
这得从电容的结构上说起。最简略的电容是由两头的极板和中心的绝缘电介质构成的。通电后,极板带电,构成电压(电势差),可是中心由所以绝缘的物质,所所以不导电的。不过,这样的状况是在没有超越电容器的临界电压(击穿电压)的条件条件下的。咱们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两头的电压加大到必定程度后,物质是都能够导电的,咱们称这个电压叫击穿电压。电容也不破例,电容被击穿后,就不是绝缘体体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下作业的,能够被作为绝缘体看。
可是,在沟通电路中,因为电流的方向是随时刻成必定的函数联系改变的。而电容器充放电的进程是有时刻的,这个时分,在极板间构成改变的电场,而这个电场也是随时刻改变的函数。实践上,电流是通过场的方法在电容器间通过的。
在中学阶段,有句话,就叫通沟通,阻直流,说的便是电容的这个性质。
[修改本段]电容器的基本功用——充电和放电
充电和放电是电容器的基本功用。
充电
使电容器带电(储存电荷和电能)的进程称为充电。这时电容器的两个极板总是一个极板带正电,另一个极板带等量的负电。把电容器的一个极板接电源(如电池组)的正极,另一个极板接电源的负极,两个极板就别离带上了等量的异种电荷。充电后电容器的南北极板之间就有了电场,充电进程把从电源取得的电能储存在电容器中。
放电
使充电后的电容器失掉电荷(开释电荷和电能)的进程称为放电。例如,用一根导线把电容器的南北极接通,南北极上的电荷相互中和,电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的南北极板之间的电场消失,电能转化为其它方法的能。
在一般的电子电路中,常用电容器来完成旁路、耦合、滤波、振动、相移以及波形改换等,这些效果都是其充电和放电功用的演化。
[修改本段]电容器首要特性参数
1、标称电容量和答应差错
标称电容量是标志在电容器上的电容量。
电容器的基本单位是法拉(F),可是,这个单位太大,在实地标明中很少选用。
其它单位联系如下:
1F=1000mF
1mF=1000μF
1μF=1000nF
1nF=1000pF
电容器实践电容量与标称电容量的差错称差错,在答应的差错规模称精度。
精度等级与答应差错对应联系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,依据用处选取。
2、额外电压
在最低环境温度和额外环境温度下可接连加在电容器的最高直流电压有效值,一般直接标明在电容器外壳上,假如作业电压超越电容器的耐压,电容器击穿,形成不行修正的永久损坏。
3、绝缘电阻
直流电压加在电容上,并发作漏电电流,两者之比称为绝缘电阻.
当电容较小时,首要取决于电容的外表状况,容量〉0.1uf时,首要取决于介质的功能,绝缘电阻越小越好。
电容的时刻常数:为恰当的点评大容量电容的绝缘状况而引入了时刻常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。
4、损耗
电容在电场效果下,在单位时刻内因发热所耗费的能量叫做损耗。各类电容都规则了其在某频率规模内的损耗答应值,电容的损耗首要由介质损耗,电导损耗和电容一切金属部分的电阻所引起的。
在直流电场的效果下,电容器的损耗以漏导损耗的方法存在,一般较小,在交变电场的效果下,电容的损耗不只与漏导有关,并且与周期性的极化树立进程有关。
5、频率特性
跟着频率的上升,一般电容器的电容量出现下降的规则。
6,常用公式
平行板电容器公式中C=εS/4πkd
[修改本段]电容器的类型命名与标明
1.电容器的类型命名办法
国产电容器的类型一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。顺次别离代表称号、资料、分类和序号。
榜首部分:称号,用字母表明,电容器用C。
第二部分:资料,用字母表明。
第三部分:分类,一般用数字表明,单个用字母表明。
第四部分:序号,用数字表明。
用字母表明产品的资料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它资料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介
2.电容器容量标明
1、直标法
用数字和单位符号直接标出。如1uF表明1微法,有些电容用“R”表明小数点,如R56表明0.56微法。
2、文字符号法
用数字和文字符号有规则的组合来表明容量。如p10表明0.1pF,1p0表明1pF,6P8表明6.8pF, 2u2表明2.2uF.
3、色标法
用色环或色点表明电容器的首要参数。电容器的色标法与电阻相同。
电容器差错标志符号:+100%-0–H、+100%-10%–R、+50%-10%–T、+30%-10%–Q、+50%-20%–S、+80%-20%–Z
4、数学计数法:如上图瓷介电容,标值272,容量便是:27X100pf=2700pf.假如标值473,即为47X1000pf=0.047uf。(后边的2、3,都表明10的多少次方)。又如:332=33X100pf=3300pf。
[修改本段]电容器的分类
1、依照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。
2、按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。
3、按用处分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。
4、按制作资料的不同能够分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容,还有先进的聚丙烯电容等等
5、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。
6、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。
7、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。
8、调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。
9、低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。
10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
[修改本段]常用电容器
铝电解电容器
用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中心卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.。
容量大,能耐受大的脉动电流。
容量差错大,走漏电流大;一般的不适于在高频和低温下运用,不宜运用在25kHz以上频率。
低频旁路、信号耦合、电源滤波。
钽电解电容器
用烧结的钽块作正极,电解质运用固体二氧化锰。
温度特性、频率特性和牢靠性均优于一般电解电容器,特别是漏电流极小,储存性杰出,寿命长,容量差错小,并且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积。
对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状况。
超小型高牢靠机件中。
薄膜电容器
结构与纸质电容器类似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。
频率特性好,介电损耗小。
不能做成大的容量,耐热能力差。
滤波器、积分、振动、守时电路。
瓷介电容器
穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极便是装置螺丝。引线电感极小,
频率特性好,介电损耗小,有温度补偿效果。
不能做成大的容量,受振动会引起容量改变。
特别适于高频旁路。
独石电容器(多层陶瓷电容器)
在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨资料,叠合后一次绕结成一块不行分割的全体,外面再用树脂包封而成
小体积、大容量、高牢靠和耐高温的新式电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有安稳的功能,体积极小,Q值高
容量差错较大
噪声旁路、滤波器、积分、振动电路
纸介电容器
一般是用两条铝箔作为电极,中心以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸离隔堆叠卷绕而成。
制作工艺简略,价格便宜,能得到较大的电容量
一般在低频电路内,一般不能在高于3~4MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比一般纸质电容器高,安稳性也好,适用于高压电路
微调电容器(半可变电容器)
电容量可在某一小规模内调整,并可在调整后固定于某个电容值。
瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,一般可分为圆管式及圆片式两种。
云母和聚苯乙烯介质的一般都选用绷簧式东,结构简略,但安稳性较差。
线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变化电容量的,故容量只能变小,不适合在需重复调试的场合运用
陶瓷电容器
用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉揉捏成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高安稳振动回路中,作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在作业频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对安稳性和损耗要求不高的场合〈包含高频在内〉。这种电容器不宜运用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
高频瓷介电容器适用于高频电路
云母电容器
就结构而言,可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,因为消除了空气空隙,温度系数大为下降,电容安稳性也比箔片式高。
频率特性好,Q值高,温度系数小
不能做成大的容量
广泛运用在高频电器中,并可用作规范电容器
玻璃釉电容器
由一种浓度适于喷涂的特别混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成”独石”结构
功能可与云母电容器比美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下作业,额外作业电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008
电容器:电子设备中充任整流器的滑润滤波、电源和退耦、沟通信号的旁路、交直流电路的沟通耦合等的电子元件称为电容器。电容器包含固定电容器和可变电容器两大类,其间固定电容器又可依据所运用的介质资料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也能够是玻璃、空气或陶瓷介质结构。
电容器的损耗与漏电和运用环境的温度有极大的联系!!!
固定电容器
固定电容器的检测办法
A.检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行丈量,只能定性的查看其是否有漏电,内部短路或击穿现象。丈量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔别离恣意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摇摆)为零,则阐明电容漏电损坏或内部击穿。
B.检测10PF~001μF固定电容器是否有充电现象,然后判别其好坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小。可选用3DG6等类型硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔别离与复合管的发射极e和集电极c相接。因为复合三极管的扩大效果,把被测电容的充放电进程予以扩大,使万用表指针摆起伏加大,然后便于调查。
应留意的是:在测验操作时,特别是在测较小容量的电容时,要重复互换被测电容引脚触摸A、B两点,才干明显地看到万用表指针的摇摆。C关于001μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测验电容器有无充电进程以及有无内部短路或漏电,并可依据指针向右摇摆的起伏巨细估量出电容器的容量。
[修改本段]处理毛病电容器时应留意哪些安全?
因为电容器的南北极具有剩留剩余电荷的特色,所以,首先应设法将其电荷放尽,不然容易发作触电事端。处理毛病电容器时,首先应摆开电容器组的断路器及其上下阻隔开关,如选用熔断器维护,则应先取下熔丝管。此刻,电容器组虽已通过放电电阻自行放电,但仍会有部分剩余电荷,因而,有必要进行人工放电。放电时,要先将接地线的接地端与接地网固定好,再用接地棒屡次对电容器放电,直至无火花和放电声停止,最终将接地线固定好。一起,还应留意,电容器假如有内部断线、熔丝熔断或引线触摸不良时,其南北极间还可能会有剩余电荷,而在主动放电或人工放电时,这些剩余电荷是不会被放掉的。故运转或检修人员在触摸毛病电容器前,还应戴好绝缘手套,并用短路线短接毛病电容器的南北极以使其放电。别的,对选用串联接线方法的电容器还应独自进行放电。
[修改本段]电容器运转经常易发作哪些异常状况?
补偿电容器运转经常易发作外壳鼓肚、套管或油箱漏油。其首要原因是电容器的温度太高所形成的。而温升过高由下列要素形成。 1、环境温度太高,通风不良。
2、电源电压超越额外值,引起过载发热。