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电子元器件知识—–电容篇


电子电路中常用的器件包括:电阻、电容、
二极管、三极管、可控硅、轻触开关、液晶、
发光二极管、蜂鸣器、各种传感器、芯片、继
电器、变压器、压敏电阻、保险丝、光耦、滤
波器、接插件、电机、天线等。这里给大家介绍一下各个电子元器件,接下来介绍电容。


一、电容定义

    电容也是最常用、最基本的电子元件之一。在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。

    电容(Capacitance)亦称作电容量,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。

    基本作用: 电容器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得电容器有着种种不同的用途,例如:在电动马达中,用它来产生相移;在照相闪光灯中,用它来产生高能量的瞬间放电等等。而在电子电路中,电容器不同性质的用途尤多,这许多不同的用途,虽然也有截然不同之处,但因其作用均来自充电与放电。

    特殊作用

耦合电容:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。

滤波电容:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

退耦电容,用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

高频消振电容:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。

谐振电容:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

旁路电容:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。

中和电容:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种中和电容电路,以消除自激。

定时电容:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路,电容起控制时间常数大小的作用。

积分电容:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号。

微分电容:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路,以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。

补偿电容:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。

自举电容:用在自举电路中的电容器称为自举电容,玻璃釉电容常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。

分频电容:在分频电路中的电容器称为分频电容,在音箱的扬声器分频电路中,使用分频电容电路,以使高频扬声器工作在高频段,中频扬声器工作在中频段,低频扬声器工作在低频段。

负载电容:是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF20pF30pF50pF100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整,通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。

调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。

衬垫电容:与谐振电路主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,并能显著地提高低频端的振荡频率。

中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。

稳频电容:在振荡电路中,起稳定振荡频率的作用。

定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。

加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。

缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串联的电容。

克拉波电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈串联的电容,起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。

锡拉电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈两端并联的电容,起到消除晶体管结电容的影响,使振荡器在高频端容易起振。

稳幅电容:在鉴频器中,用于稳定输出信号的幅度。

预加重电容:为了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失,而设置的RC高频分量提升网络电容。

去加重电容:为了恢复原伴音信号,要求对音频信号中经预加重所提升的高频分量和噪声一起衰减掉,设置RC在网络中的电容。

移相电容:用于改变交流信号相位的电容。

反馈电容:跨接于放大器的输入与输出端之间,使输出信号回输到输入端的电容。

降压限流电容:串联在交流回路中,利用电容对交流电的容抗特性,对交流电进行限流,从而构成分压电路。

逆程电容:用于行扫描输出电路,并接在行输出管的集电极与发射极之间,以产生高压行扫描锯齿波逆程脉冲,其耐压一般在1500伏以上。

S校正电容:串接在偏转线圈回路中,用于校正显像管边缘的延伸线性失真。

自举升压电容:利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位,使该点电位达到供电端电压值的2倍。

消亮点电容:设置在视放电路中,用于关机时消除显像管上残余亮点的电容。

软启动电容:一般接在开关电源的开关管基极上,防止在开启电源时,过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上,导致开关管损坏。

启动电容:串接在单相电动机的副绕组上,为电动机提供启动移相交流电压,在电动机正常运转后与副绕组断开。

运转电容:与单相电动机的副绕组串联,为电动机副绕组提供移相交流电流。在电动机正常运行时,与副绕组保持串接 

二、电容的分类

根据介质的不同,分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。

陶瓷电容:以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质,体积小,自体电感小。

云母电容:以云母片作介质的电容器。性能优良,高稳定,高精密。

纸质电容:纸介电容器的电极用铝箔或锡箔做成,绝缘介质是浸蜡的纸,相叠后卷成圆柱体,外包防潮物质,有时外壳采用密封的铁壳以提高防潮性。价格低,容量大。

薄膜电容:用聚苯乙烯、聚四氟乙烯或涤纶等有机薄膜代替纸介质,做成的各种电容器。体积小,但损耗大,不稳定。

电解电容:以铝、担、锯、钛等金属氧化膜作介质的电容器。容量大,稳定性差。(使用时应注意极性)



三、电容的参数识别和选用

主要参数是容量和耐压值。

常用的容量单位有μF10 10-6 F)、nF nF10 10-9 F)和
PF 10 10-12 F),
),标注方法与电阻相同。

电容的选用应考虑使用频率、耐压。电解

电容还应注意极性,使 +极接到直流高电位,还应考虑使用温度。

四、电容大小的表示方法

    电容大小的表示方法(一)

    标有单位的直接表示法:有的电容的表面上直接标志了其特性参数,如在电解电容上经常按如下的方法进行标志: 4.7u/16V 16V,表示此电容的标称容,量为 4.7 uF uF,耐压
16V

    不标单位的数字表示法:许多电容受体积的限制,其表面经常不标注单位。但都遵循一定的识别规则。当数字小于 1时,默认单位为微法 ,当数字大于等于 1时,默认单位为皮法

    24位数字和一个字母表示标称容量,其中数字表示有效数值,字母表示数值的量级。字母为 munp。字母 m表示毫法( 10 -3F 3F)、
u表示微法( 10 -6F 6F)、)“n表示毫微法( 10 -9F 9F)、
P表示微微法( 10 10-12F 12F)。字母有时也表示小数)点。如 33m 表示 33000 u F F47n 表示 0 047 u F 047 F3 u 3 表示 33 u F 3 F5n9 表示 5900pF 5900pF 2P2 表示 2.2
.2pF pF。另外也有些是在数字前面加 R,则,表示为零点几微法,即 R表示小数点,如 R22 表示 022pF 22pF

    电容大小的表示方法(二)

pnum法:此时标识在数字中的字母:pnum即是量纲,又表示小数点位置。如某电容标注为 4n7 表示此电容标称容量为4.7 4.7×10 10-9F=4700 F=pF

色环()表示法:该法同电阻的色环表示法 , 沿着电容器引线方向,第一、二种色环代表电容量的
有效数字,第三种色环表示有效数字后面零的个数,其单位为 pF

五、电容的标称

1
标称电容量( CR CR

电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF 以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中(大约在0.005uF~1.0uF 1.0uF);
);通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。

2、类别温度范围

电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。该范围取决于它相应类别的温度极限值,如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。

3、额定电压( UR UR

    在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高电压场和时,必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质 /电极层之间存在空隙而产生的,它除了可以产生损坏设备的寄生信号外,还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下,电晕特别容易发生。对于所有的电容器,
电容器的额定电压应高于实际工作电压的工 10 1020 20%,对工作电压稳定%,性较差的电路,可留有更大的余量,以确保电容器不被损坏和击穿。

4、损耗角正切( tg tgδ

在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。在实际应用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,它的简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说,要求 RS 愈小愈好,也就是说要求损耗功率小,其与电容的功率的夹角要小。
这个关系为: tg tgδ=RS/XC=2*3.14*f*C*=RS 。因此,在应用当中应注意选择这个参数,避免自身发热过大而影响寿命。

5、瓷介电容

瓷介电容分类:

CC1一类高频低压瓷介电容器

CT1二类低频低压瓷介电容器

CS1三类低频低压瓷介电容器

CC81一类高频高压瓷介电容器

CT81二类低频高压瓷介电容器

CT7交流安规瓷介电容器


瓷介电容


电解电容

    容量大、体积小,耐压高(但耐压越高,体积也就越大),一般在 500V 以下。常用于交流旁路和滤波。缺点是容量误差大,且随频率而变动,绝缘电阻低。电解电容有正、负极之分(外壳为负端,另一接头为正端)。一般,电容器外壳上都标有记号,如无标记则引线长的为端,引线短的为端,使用时必须注意不要接反,若接反,电解作用会反向进行,氧化膜很快变薄,漏电流急剧增加,如果所加的直流电压过大,则电容器很快发热,甚至会引起爆炸。

整理:电子元器件采购网

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