电子元器件技术培训（二）

　　之前的《电子元器件技术培训（一）》中关于电阻的已经说完了，接下来一起来看看《电子元器件技术培训（二）》说的是什么吧，希望对各位有所帮助。

　　电容

　　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）

　　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μF（10^-6F）、nF（10^-9F）和PF（10^-12F），标注方法与电阻相同（当标注中省略单位时，默认单位应为PF）。

　　■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。

　　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，表示此电容的标称容量为4.7uF，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。

　　■用2－4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m、u、n、p。字母m表示毫法（10^-3F）、u-6F）表示微法（106F）、n表示毫微法（10^-9F）、P表示微微法（10^-12F）。字母有时也表示小数点。如33m表示33000uF；47n表示0.047uF；3u3表示3.3uF；5n9表示5900pF；2P2表示2.2pF。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22pF。

　　电容大小的表示方法（二）

　　■p、n、u、m法：此时标识在数字中的字母：p、n、u、m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4.7×10^-9F=4700pF。

　　■色环（点）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。

　　电容的标称

　　1、标称电容量（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）；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）

　　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10－20％，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（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：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

　　瓷介电容具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合，这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

　　瓷片电容主要针对于高频，高压瓷片电容取决于你使用在什么场合，典型作用可以消除高频干扰。

　　优点

　　1.容量损耗随温度频率具高稳定性

　　2.特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性

　　3.高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构

　　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。

　　瓷介电容特点

　　①由于电容器的介质材料为陶瓷，所以耐热性能良好，不容易老化。

　　②瓷介电容器能耐酸碱及盐类的腐蚀，抗腐蚀性好。

　　③低频陶瓷材料的介电常数大，因而低频瓷介电容器的体积小、容量大。

　　④绝缘性能好，可制成高压电容器。

　　⑤高频陶瓷材料的损耗角正切值与频率的关系很小，因而在高频电路可选用高频瓷介电容器。

　　⑥价格便宜，原材料丰富，适宜大批量生产。

　　⑦瓷介电容器的电容量较小，机械强度较低。

　　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。

　　铝电解电容器可以分为四类：

　　1.引线型铝电解电容器；

　　2.牛角型铝电解电容器；

　　3.螺栓式铝电解电容器；

　　4.固态铝电解电容器。

　　电解电容特点

　　1.单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。

　　2.额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f（但不能和双电层电容比）。

　　3.价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低。

　　电解电容原理

　　电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电解电容器因而得名。

　　电解电容应用

　　有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。

　　无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。

　　电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大，一般为1~33000μF，额定工作电压范围为6.3~700V。其缺点是介质损耗、容量误差较大（最大允许偏差为+100%、-20%），耐高温性较差，存放时间长容易失效。

　　电解电容的极性，注意观察在电解电容的侧面有“-”是负极、“+”是正极，如果电解电容上没有标明正负极，也可以根据它的引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极 。

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